インフィニオン、世界最薄のシリコン パワー ウエハーを発表
インフィニオンは、世界最薄の20マイクロメートルのシリコンパワーウエハーを発表。電力損失を15%以上削減し、AI、データセンター、家電製品向けのエネルギー効率の高いソリューションを推進します。
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世界初の300mm窒化ガリウム（GaN）パワーウエハー
の発売と、マレーシアのクリムにある世界最大の200mmシリコンカーバイド（SiC）パワーファブの開設に続き、インフィニオンテクノロジーズAGは、半導体製造技術における画期的な出来事を発表しました。同社は、厚さわずか 20 マイクロメートル、直径 300 mm という、大規模半導体工場でこれまでに製造された中で最も薄いシリコン パワー ウェハーの取り扱いと処理に成功しました。この超薄型シリコン ウェハーは、人間の髪の毛の 4 分の 1 の厚さで、現在最先端の 40 ～ 60 マイクロメートルのウェハーの約半分の厚さしかありません。
インフィニオンのCEOであるヨッヘン ハネベック (Jochen Hanebeck) は「世界最薄のシリコン ウエハーは、パワー半導体の技術的限界を押し広げることにより、卓越した顧客価値を提供することに対するインフィニオンの努力の証です。超薄型ウエハー技術における躍進は、エネルギー効率に優れたパワー ソリューションにおける大きな前進であり、世界的なトレンドである脱炭素化とデジタル化の可能性を最大限に活用するのに役立ちます。この技術的な集大成とともに、当社はSi、SiC、GaNという3つの半導体材料すべてをマスターしていることで、業界のイノベーションを主導する地位を確固たるものにしています」と述べています。
今回の技術革新は、AIデータセンターだけでなく、民生用、モーター制御、コンピューティング アプリケーションなどに向けた電力変換ソリューションにおいて、エネルギー効率、電力密度、信頼性の向上に大きく貢献します。ウエハーの厚さを半分にすることで、ウエハーの基板抵抗が50%減少し、従来のシリコンウエハーをベースとしたソリューションと比較して、電力システムにおける電力損失を15%以上削減することができます。ハイエンドのAIサーバー アプリケーションでは、電流レベルが高まり、電力需要が増大するため、この技術は電力変換において特に重要です。電圧を230Vから1.8V以下のプロセッサー電圧に下げなければなりませんが、超薄型ウエハー技術は、縦型トレンチMOSFET技術に基づく縦型電力供給設計を強化し、AIチッププロセッサーへの非常に近い接続が可能となり、電力損失を低減し、全体的な効率性を向上させます。
インフィニオンのパワー＆センサー システム事業部プレジデントのアダム ホワイト (Adam White) は「この新しい超薄型ウエハー技術は、グリッドからコアまで、さまざまなAIサーバー構成に最もエネルギー効率の高い方法で電力を供給するというインフィニオンの野心を後押しするものです。AIデータセンターの電力需要が大幅に増加するなか、エネルギー効率はますます重要になっています。インフィニオンにとって、これは急成長するビジネスチャンスです。2桁台半ばの成長率により、当社のAI事業は今後2年以内に10億ユーロに達すると予想しています」と述べています。
ウエハー上のチップを保持する金属スタックは20マイクロメートルより厚いので、ウエハー厚を20マイクロメートルまで薄くする技術的ハードルを克服するために、インフィニオンのエンジニアは革新的でユニークなウエハー研磨アプローチを確立する必要がありました。これは、薄いウエハーの裏面の取り扱いと加工に大きく影響します。さらに、ウエハーの反りやウエハーの剥離といった技術的・生産的な課題は、ウエハーの安定性と第一級の堅牢性を確実にする後工程の組立プロセスに大きな影響を与えます。20マイクロメートルの薄さのウエハーの加工は、インフィニオンの既存の製造ノウハウの上に構築されており、製造の複雑さを増すことなく、新技術を既存のSi量産ラインにシームレスに統合することができるため、最高の歩留まりと供給の安全性が保証されます。
この技術は、インフィニオンのインテグレーテッド スマート パワーステージ（DC-DCコンバーター）に採用され、すでに最初の顧客に納入されています。この技術は、20マイクロメートルのウエハー技術関連の強力な特許ポートフォリオを有するインフィニオンの半導体製造におけるイノベーションの主導的地位を強調するものです。現在、超薄型ウエハー技術を立ち上げており、今後3～4年以内に低電圧電力変換器用の既存の従来型ウエハー技術を代替することを期待しています。この躍進は、脱炭素化とデジタル化の実現のカギとなるSi、SiC、GaNベースのデバイスを含む、最も広範な製品と技術ポートフォリオを有するインフィニオンの市場における独自の地位を強化するものです。
インフィニオンは、11月12日から15日までミュンヘンで開催される Electronica 2024 (Hall C3、Stand 502) において、初の超薄型シリコンウエハーを一般公開します。
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