После анонса первой в мире 300-миллиметровой пластины из нитрида галлия (GaN) и открытия крупнейшего в мире завода по производству 200-мм пластин из карбида кремния (SiC) в Кулиме, Малайзия, компания Infineon Technologies AG представила следующую важную веху в технологии производства полупроводников.

Компания Infineon совершила прорыв в обработке и производстве самых тонких кремниевых пластин, когда-либо изготовленных, толщиной всего 20 микрометров и диаметром 300 миллиметров, на крупномасштабном полупроводниковом производстве. Ультратонкие кремниевые пластины в четыре раза тоньше человеческого волоса и в два раза тоньше современных пластин толщиной 40–60 микрометров.

«Самая тонкая в мире кремниевая пластина — это доказательство нашей приверженности созданию исключительной ценности для клиентов за счёт расширения технических границ силовой полупроводниковой технологии», — сказал Йохен Ханебек, генеральный директор Infineon Technologies. «Прорыв Infineon в области технологии ультратонких пластин знаменует собой значительный шаг вперёд в области энергоэффективных силовых решений и помогает нам в полной мере использовать потенциал глобальных тенденций в области декарбонизации и цифровизации. Благодаря этому технологическому шедевру мы укрепляем свои позиции в качестве лидера инноваций в отрасли, освоив все три соответствующих полупроводниковых материала: кремний, карбид кремния и нитрид галлия.

Это нововведение значительно повысит энергоэффективность, удельную мощность и надёжность решений для преобразования энергии, используемых в центрах обработки данных ИИ, а также в потребительских, управляющих и вычислительных устройствах. Уменьшение толщины пластины вдвое снижает сопротивление подложки на 50%, уменьшая потери мощности более чем на 15% в системах электропитания по сравнению с решениями на основе обычных кремниевых пластин. Для высокопроизводительных ИИ-серверов, где растущий спрос на электроэнергию обусловлен более высокими уровнями тока, это особенно важно при преобразовании энергии: здесь напряжение должно быть снижено с 230 В до напряжения процессора ниже 1,8 В. Технология ультратонких пластин улучшает вертикальную конструкцию подачи питания, которая основана на технологии вертикальных МОП-транзисторов и обеспечивает очень близкое расположение к процессору ИИ-чипа, тем самым снижая потери энергии и повышая общую эффективность.

«Новая технология сверхтонких пластин позволяет нам создавать различные конфигурации серверов ИИ, от сетевых до центральных, наиболее энергоэффективным способом, — сказал Адам Уайт, президент подразделения Power & Sensor Systems в Infineon. — Поскольку спрос на электроэнергию для центров обработки данных ИИ значительно растёт, энергоэффективность приобретает всё большее значение. Для Infineon это быстрорастущая бизнес-возможность. Мы ожидаем, что в течение следующих двух лет наш бизнес в сфере ИИ достигнет одного миллиарда евро при двузначных темпах роста».

Чтобы преодолеть технические трудности, связанные с уменьшением толщины пластин до 20 микрометров, инженерам Infineon пришлось разработать инновационный и уникальный подход к шлифовке пластин, поскольку металлический слой, удерживающий чип на пластине, толще 20 микрометров. Это существенно влияет на обработку обратной стороны тонкой пластины. Кроме того, технические и производственные проблемы, такие как искривление пластин и их разделение, оказывают значительное влияние на процессы сборки, обеспечивая стабильность и первоклассную надёжность пластин. Технология производства 20-миллиметровых тонких пластин основана на имеющемся у Infineon опыте производства и гарантирует, что новая технология может быть легко интегрирована в существующие линии по производству кремниевых пластин большого объёма без дополнительных производственных сложностей, что обеспечивает максимально возможный выход годной продукции и стабильность поставок.

Технология была протестирована и применена в интегрированных интеллектуальных силовых каскадах Infineon (преобразователях постоянного тока в постоянный), которые уже были поставлены первым клиентам. Это подчеркивает лидерство компании в области инноваций в производстве полупроводников как обладателя обширного портфеля патентов, связанных с 20-микрометровыми пластинами. В связи с текущим внедрением технологии ультратонких пластин Infineon ожидает, что в течение следующих трех-четырех лет она заменит существующую технологию обычных пластин для преобразователей напряжения. Этот прорыв укрепляет уникальные позиции Infineon на рынке благодаря самому широкому ассортименту продукции и технологий, включая устройства на основе кремния, карбида кремния и нитрида галлия, которые являются ключевыми факторами декарбонизации и цифровизации.