Infineon ra mắt tấm wafer silicon "mỏng nhất thế giới"

Infineon cho biết họ đã đạt được một "bước đột phá" trong việc xử lý và sản xuất “các tấm wafer silicon mỏng nhất từ trước đến nay”, với độ dày chỉ 20 micromet và đường kính 300 milimet, trong một nhà máy sản xuất bán dẫn quy mô lớn.

Các tấm wafer silicon siêu mỏng này chỉ bằng một phần tư độ dày của sợi tóc người và chỉ bằng một nửa so với các tấm wafer tiên tiến hiện nay, với độ dày từ 40-60 micromet.

Jochen Hanebeck, CEO của Infineon Technologies, nói: “Tấm wafer silicon mỏng nhất thế giới là minh chứng cho sự cam kết của chúng tôi trong việc mang lại giá trị vượt trội cho khách hàng bằng cách đẩy xa giới hạn của công nghệ bán dẫn công suất."

“Bước đột phá của Infineon trong công nghệ wafer siêu mỏng đánh dấu một bước tiến lớn trong các giải pháp tiết kiệm năng lượng, giúp chúng tôi khai thác tối đa các xu hướng toàn cầu về giảm lượng carbon và số hóa.

"Với thành tựu công nghệ này, chúng tôi củng cố vị thế của mình là người dẫn đầu đổi mới trong ngành, làm chủ ba loại vật liệu bán dẫn quan trọng: Si, SiC và GaN."

Đổi mới này sẽ giúp tăng đáng kể hiệu suất năng lượng, mật độ công suất và độ bền trong các giải pháp chuyển đổi điện năng cho các ứng dụng như trung tâm dữ liệu AI, điều khiển động cơ, và các ứng dụng điện toán tiêu dùng.

Việc giảm một nửa độ dày của tấm wafer giúp giảm 50% điện trở của đế wafer, đồng thời giảm mất mát năng lượng hơn 15% trong các hệ thống điện, so với các giải pháp dựa trên wafer silicon thông thường.

Đối với các ứng dụng máy chủ AI cao cấp, nơi nhu cầu năng lượng tăng cao do dòng điện lớn, điều này đặc biệt quan trọng trong chuyển đổi điện năng: tại đây, điện áp cần phải giảm từ 230 V xuống dưới 1.8 V để phù hợp với điện áp của bộ xử lý. Công nghệ wafer siêu mỏng tăng cường thiết kế truyền tải điện theo chiều dọc, dựa trên công nghệ Trench MOSFET, cho phép kết nối rất gần với chip AI, giúp giảm thiểu mất năng lượng và nâng cao hiệu suất tổng thể.

Adam White, Chủ tịch bộ phận hệ thống công suất và cảm biến của Infineon, cho biết: “Công nghệ wafer siêu mỏng mới thúc đẩy tham vọng của chúng tôi trong việc cung cấp năng lượng cho các cấu hình máy chủ AI khác nhau từ nguồn đến lõi một cách tiết kiệm năng lượng nhất."

“Khi nhu cầu năng lượng cho trung tâm dữ liệu AI tăng đáng kể, hiệu suất năng lượng ngày càng trở nên quan trọng hơn. Đối với Infineon, đây là một cơ hội kinh doanh đang phát triển nhanh chóng. Chúng tôi kỳ vọng doanh thu từ AI sẽ đạt một tỷ euro trong hai năm tới."

Để vượt qua các rào cản kỹ thuật trong việc giảm độ dày wafer xuống 20 micromet, các kỹ sư của Infineon đã phát triển một phương pháp mài wafer độc đáo, vì lớp kim loại giữ chip trên wafer có độ dày hơn 20 micromet.

Điều này ảnh hưởng lớn đến việc xử lý và chế tạo mặt sau của wafer mỏng.

Ngoài ra, các thách thức về kỹ thuật và sản xuất như sự cong vênh và tách lớp của wafer cũng có tác động lớn đến quy trình lắp ráp ở giai đoạn sau, đảm bảo wafer ổn định và bền bỉ.

Quy trình wafer mỏng 20 micromet này dựa trên chuyên môn sản xuất hiện có của Infineon và đảm bảo rằng công nghệ mới có thể được tích hợp liền mạch vào các dây chuyền sản xuất Si khối lượng lớn mà không gây thêm phức tạp, đảm bảo hiệu suất cao nhất và an ninh cung ứng.

Công nghệ này đã được kiểm chứng và áp dụng vào các sản phẩm Integrated Smart Power Stages (DC-DC converter) của Infineon, đã được giao tới những khách hàng đầu tiên.

Điều này củng cố vị thế của công ty như là người dẫn đầu về đổi mới trong sản xuất bán dẫn, với danh mục bằng sáng chế mạnh mẽ liên quan đến công nghệ wafer 20 micromet.

Với việc đẩy mạnh công nghệ wafer siêu mỏng, Infineon dự kiến sẽ thay thế công nghệ wafer truyền thống cho các bộ chuyển đổi công suất điện áp thấp trong vòng 3-4 năm tới.

Bước đột phá này củng cố vị trí độc nhất của Infineon trên thị trường với danh mục sản phẩm và công nghệ rộng nhất bao gồm các thiết bị dựa trên silicon, silicon carbide và gallium nitride, là những yếu tố quan trọng trong việc giảm carbon và số hóa.

Infineon sẽ giới thiệu tấm wafer silicon siêu mỏng đầu tiên tại sự kiện electronica 2024 từ ngày 12 đến 15 tháng 11 tại Munich (Hội trường C3, Gian hàng 502).

Minh Thành (Theo Robotics & Automation News)