为什么封装光刻在异构小芯片集成中很重要
出处:维库电子市场网 发布于:2023-12-13 15:45:04
应用材料公司一直在推出材料、技术和系统,帮助芯片制造商使用混合键合和硅通孔 (TSV) 技术将小芯片集成到先进的 2.5D 和 3D 封装中。这些举措补充了异构集成 (HI),它将多个小芯片组合在一个先进的封装中,具有比单片芯片更高的性能和带宽。
图 1新材料、技术和系统对于实现异构集成 (HI) 至关重要。资料SystemPlus 咨询合作伙伴内容晶门科技推动下一代显示技术
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换句话说,HI 帮助半导体公司将基于各种功能、技术节点和尺寸的小芯片组合到先进封装中,使组合能够作为单一产品运行。当通过经典 2D 缩放缩小晶体管的能力正在放缓且变得更加昂贵时,这就是它如何帮助满足高性能计算 (HPC) 和人工智能 (AI) 等应用中对更多晶体管的需求。
HI、ICAPS 和 Epitaxy 副总裁兼总经理 Sundar Ramamurthy 博士表示:“异构集成正在迅速发展,因为它可以帮助芯片和系统公司克服传统 2D 缩放的限制,而传统 2D 缩放不再能够同时提高性能、功耗和成本。”应用材料公司的半导体产品部。他还声称,他公司的 HI 解决方案推进了业界以 2.5D 和 3D 配置封装更多晶体管和布线的方法。
为什么选择数字光刻技术
异构集成可实现持续扩展,以促进更大的芯片,同时驱动具有更多功能的更大封装。然而,先进封装需要基板创新,这反过来又需要新材料(玻璃)和尺寸(面板)。在这个技术十字路口,虽然封装光刻可以实现 HI 路线图,但当前技术存在很大的局限性。
以光学步进器为例,除了地形和翘曲问题外,小区域还需要缝合。其次,直写系统无法为大批量制造提供高吞吐量,并且为先进基板提供低分辨率。
数字光刻技术(DLT)是一种用于亚微米印刷的无掩模计算架构。它可以将图案直接转移到基材上,而无需光掩模和区域尺寸限制。DLT 先进的计算基础设施增强了对基板图案化光线的控制,通过调整基板变形和芯片放置错误,显着提高了产量。
图 2数字光刻技术 (DLT) 旨在成为 HI 路线图的关键推动者。资料应用材料公司Ramamurthy 博士声称,DLT 是个直接满足先进基材需求的图案化系统。“它建立在多项创新的基础上,可实现高分辨率的生产吞吐量。”DLT 已在玻璃上展示了 2 微米互连图案,并制定了亚微米路线图,声称可在生产吞吐量和覆盖性能方面提供分辨率。此外,其模块化设计使其能够对所有基材材料和尺寸进行图案化。
DLT 能够形成小于 2 微米线宽的图案,可在任何基板(包括由有机材料或玻璃制成的晶圆或大型面板)上实现小芯片架构的面积密度。这使得 DLT 能够解决不可预测的基板翘曲问题并实现重叠精度。
包装光刻
值得一提的是,应用材料公司和 Ushio 已经向多家半导体公司提供了生产配置系统。他们还展示了玻璃和其他先进封装基板上的 2 微米面板制造。
此次合作将应用材料公司在大型面板加工方面的优势与 Ushio 在封装光刻方面的知识相结合。Ushio 在构建用于包装应用的光刻系统方面拥有 20 多年的经验。
在这项“封装光刻”合作协议中,应用材料公司(DLT 系统背后的技术先驱)将负责研发和定义可扩展的路线图,以实现 1 微米及以上线宽的先进封装。另一方面,Ushio 将利用其制造和面向客户的基础设施加速 DLT 的采用。
当公司使用基于新材料的更大基板时,封装光刻至关重要。资料应用材料公司DLT 及其将芯片与亚微米布线相结合的能力可以在小芯片异构集成到 3D 封装中发挥重要作用。特别是当行业需要基于玻璃等新材料的更大封装基板,以实现极细间距互连和卓越的电气和机械性能时。
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