Infineon Technologies AGは、人毛の4分の1という驚異的な薄さを実現した世界最薄のシリコンパワーウェハーの開発に成功した。この画期的な技術は、急速に増大するAIデータセンターの電力効率を根本から変革する可能性を秘めている。
半導体製造技術の歴史的ブレイクスルー
Infineonが発表した新技術の核心は、直径300ミリメートルで厚さわずか20マイクロメートル（μm）という、かつてない薄さを実現したシリコンパワーウェハーにある。この革新的な薄型化により、現行の40-60μmウェハーと比較して基板抵抗を50%削減し、システム全体の電力損失を15%以上低減することに成功した。Infineon CEOのJochen Hanebeck氏は、この技術革新について「パワー半導体技術の技術的境界を押し広げることで、卓越した顧客価値を提供する我々の dedication の証である」と述べている。
20μmという極限的な薄さの実現には、複数の技術的障壁が立ちはだかった。最も大きな課題は、チップを保持する金属スタック自体が20μmを超える厚みを持つという構造的な問題であった。Infineonのエンジニアリングチームは、革新的なウェハー研削アプローチを開発することでこの課題を克服。さらに、ウェハーの反り防止技術や高精度分離プロセスの確立により、バックエンド工程における安定性と堅牢性を確保することにも成功した。
特筆すべきは、この革新的な製造プロセスが既存の高量産シリコン製造ラインとの完全な互換性を維持している点である。これにより、追加の製造複雑性を伴うことなく、最高レベルの歩留まりと供給安定性を実現している。
AIデータセンターの電力効率を革新する新技術
Power & Sensor Systems部門のプレジデント、Adam White氏によれば、この技術革新の最大の応用先はAIデータセンターとのことだ。現代のAIサーバーでは、230Vから1.8V以下という大幅な電圧降下が必要とされる。新開発の超薄型ウェハー技術は、垂直トレンチMOSFET技術を基盤とした垂直電力供給設計を採用することで、AIチッププロセッサーとの物理的な近接性を最大限に活用。これにより、電力損失を従来比で大幅に低減し、システム全体の効率を向上させることに成功している。
Infineonは既に本技術を統合型スマートパワーステージ（DC-DCコンバーター）に実装し、先行顧客への出荷を開始している。同社は強力な特許ポートフォリオを保有しており、今後3〜4年以内に低電圧電力変換器分野における既存のウェハー技術を完全に置き換えることを目指している。Adam Whiteは「中double-digit成長率により、今後2年以内にAI事業で10億ユーロの売上達成を見込んでいる」と意欲的な成長目標を示している。
Xenospectrum’s Take
この技術革新は、半導体産業全体に及ぶ大きなパラダイムシフトとなる可能性を秘めた物だ。特に注目すべきは以下の3つの側面である。
第一に、既存の製造インフラとの互換性を維持しながら20μmという極限的な薄さを実現した技術的達成である。これは、理論的限界に挑戦しながらも実用性を重視するInfineonの技術哲学を体現している。
第二に、シリコン（Si）、炭化ケイ素（SiC）、窒化ガリウム（GaN）という3つの主要な半導体材料での製造能力を持つInfineonの総合力だ。この幅広い技術ポートフォリオは、脱炭素化とデジタル化という時代の要請に対する包括的なソリューションを提供する基盤となっている。
第三に、AIデータセンターの電力効率という喫緊の課題に対する実践的な解決策を提示した点である。増大する演算需要と電力効率の両立は、持続可能なAI発展の鍵となる。
本技術は、2024年11月12日から15日にかけてミュンヘンで開催されるelectronica 2024（ホールC3、ブース502）において初めて一般公開される予定である。半導体製造技術の新時代の幕開けを告げるこの革新が、産業界にどのようなインパクトをもたらすか、今後の展開が注目される。
Source
コメント