Dunste silicium powerwafer verlaagt vermogensverlies

Al eerder is Infineon als eerste in de wereld gekomen met een 300 mm galliumnitride (GaN) powerwafer en de grootste fabriek voor 200 mm siliciumcarbide (SiC) powerwafers in Kulim in Maleisië. De volgende mijlpaal? De eerste silicium powerwafers met een dikte van 20 micrometer en een diameter van 300 millimeter, gemaakt in een volwaardige halfgeleiderfabriek.

De technologie is gekwalificeerd en toegepast in de Integrated Smart Power Stages (DC-DC converter) van Infineon die al aan de eerste klanten zijn geleverd. De ultradunne siliciumwafers zijn half zo dik als de huidige state-of-the-art wafers van 40-60 micrometer.

Belangrijke stap

“Infineon’s doorbraak in ultradunne wafertechnologie betekent een belangrijke stap voorwaarts in energie-efficiënte energieoplossingen en helpt ons het volledige potentieel te benutten van de wereldwijde trends in decarbonisatie en digitalisatie. Met dit technologische meesterwerk verstevigen we onze positie als innovatieleider in de sector door alle drie de relevante halfgeleidermaterialen te beheersen: Si, SiC en GaN”, zegt Jochen Hanebeck, ceo van Infineon Technologies.

Energieconversie

De innovatie moet de energie-efficiëntie, vermogensdichtheid en betrouwbaarheid in energieconversie voor toepassingen in AI-datacenters en consumenten-, motorbesturings- en computertoepassingen aanzienlijk helpen verhogen. Halvering van de dikte van een wafer vermindert de substraatweerstand van de wafer met 50 procent, waardoor het vermogensverlies in voedingssystemen met meer dan 15 procent afneemt, vergeleken met oplossingen op basis van conventionele silicium wafers.

Nieuwe aanpak

Om tot een waferdikte van 20 micron te komen, waren er wel wat uitdagingen te overwinnen. Zo moest Infineon een nieuwe aanpak voor het slijpen van de wafers ontwikkelen, aangezien de metalen stack die de chip op de wafer houdt dikker is dan 20 micrometer. Dit heeft aanzienlijke gevolgen voor het omgaan met de achterkant van de dunne wafer. Ook hebben bijvoorbeeld het buigen en scheiden van de wafers een grote invloed op de assemblageprocessen aan de achterkant.