웨이퍼 두께 감소로 기판 저항이 절반으로 감소하여 15퍼센트 이상의 전력 손실 감소
업계 최초의 300mm 파워 GaN(갈륨 나이트라이드) 웨이퍼를 발표하고 말레이시아 쿨림에 세계 최대 규모의 200mm SiC(실리콘 카바이드) 파워 팹을 오픈한 인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)가 반도체 제조 기술의 다음 이정표를 공개했다.
인피니언은 대규모 반도체 팹에서 직경 300mm에 두께가 20µm(마이크로미터)에 불과한 역대 가장 얇은 실리콘 전력 웨이퍼 프로세싱에 획기적인 성과를 거두었다고 밝혔다. 이 초박형 실리콘 웨이퍼는 인간 머리카락 두께의 1/4에 불과하고 현재 첨단 웨이퍼 두께인 40-60µm의 절반에 불과하다.
회사측은 이러한 혁신이 AI 데이터센터의 전력 변환 솔루션 뿐만 아니라 컨슈머, 모터 제어 및 컴퓨팅 애플리케이션의 에너지 효율, 전력 밀도 및 신뢰성을 높이는데 기여할 것이라고 강조했다.
웨이퍼 두께를 절반으로 줄이면 웨이퍼 기판 저항이 50 퍼센트 감소하여 기존 실리콘 웨이퍼 기반 솔루션 대비 전력 시스템에서 전력 손실이 15퍼센트 이상 줄어든다. 높은 전류 레벨로 에너지 수요가 증가하고 있는 하이엔드 AI 서버 애플리케이션의 경우, 전압을 230V에서 1.8V 이하의 프로세서 전압으로 낮춰야 하는 전력 변환에 특히 중요하다.
초박형 웨이퍼 기술은 수직 트렌치 MOSFET 기술 기반의 수직 전력 공급 설계를 강화하여 AI 칩 프로세서에 매우 가깝게 연결함으로써 전력 손실을 줄이고 전반적인 효율을 향상시킨다.
요흔 하나벡(Jochen Hanebeck) 인피니언 CEO는 “세계에서 가장 얇은 실리콘 웨이퍼는 전력 반도체 기술의 경계를 넓혀 고객에게 탁월한 가치를 제공하려는 인피니언의 헌신을 증명한다. 인피니언의 초박형 웨이퍼 기술 혁신은 에너지 효율적인 전력 솔루션을 위한 중요한 진전을 의미한다. 인피니언은 Si, SiC, GaN 세 가지 반도체 소재를 모두 공급하는 혁신 리더로서의 입지를 더욱 공고히 하였다.”라고 말했다.
이 기술은 이미 고객사를 통해 인피니언의IPS(Integrated Smart Power Stage, DC-DC 컨버터)에 검증 및 적용이 이루어졌다.
AI 데이터센터의 에너지 수요가 크게 증가함에 따라 에너지 효율이 점점 더 중요해지고 있다. 이에 대해 인피니언은 “이는 빠르게 성장하는 비즈니스 기회”라면서, “향후 2년 내에 인피니언의 AI 비즈니스가 10억 유로에 도달할 것”이라고 강조했다.
