近日,IBM和东京电子(Tokyo Electron)宣布在3D芯片堆叠方面取得了工艺上的新突破。
来源:IBM
目前,与摩尔定律放缓的斗争仍在继续。针对最新的3D芯片堆叠技术,市场上顶尖的几家半导体公司都在努力将“每单位面积的晶体管”转变为“每单位体积的晶体管”。
包含3D堆叠芯片的堆叠硅晶圆在生产过程中安装在载体晶圆上。这些晶圆也可以由硅制成,但是将硅载体晶圆与芯片的硅晶圆分开是很棘手的,并且通常用于执行分离的机械力会损坏剩余的晶圆。因此,载体晶圆通常是用紫外激光去除的玻璃晶圆。
然而,IBM和Tokyo Electron已经找到了一种方法,可以使硅载体晶圆用于3D芯片制造,而不会存在当前的缺陷。他们的新方法使用红外激光将硅载体晶圆与其他硅晶圆分离。
图:3D堆叠结构示意
两家公司表示,这有很多好处:首先,它消除了生产过程中对玻璃的需求,而且他们说,它还减少了兼容性问题,减少了缺陷和工艺问题,并能够测试更薄的晶圆和其他新技术。该工艺使用新的300毫米模块进行了演示,两家公司称这是第一个300毫米级别的3D堆叠硅芯片晶圆。
这两家公司合作了20多年,四年来一直致力于这种激光剥离技术,接下来,他们计划在将激光剥离技术实施到实际生产线时进一步进行Beta测试。
IBM将3D芯片制造视为一个增长领域,预计到2029年2.5D/3D芯片封装领域的复合年增长率将达到10.1%。
“虽然芯片堆叠并不新鲜,并且已被许多芯片制造商使用,但IBM和Tokyo Electron的新工艺应该可以提高大规模生产堆叠芯片的效率,从而以更低的缺陷率创建更复杂的设计,”J.Gold Associates总裁兼首席分析师Jack Gold评论道。