近日，IBM和東京電子（Tokyo Electron）宣布在3D芯片堆疊方面取得了工藝上的新突破。

來源：IBM

目前，與摩爾定律放緩的斗爭仍在繼續(xù)。針對最新的3D芯片堆疊技術(shù)，市場上頂尖的幾家半導(dǎo)體公司都在努力將“每單位面積的晶體管”轉(zhuǎn)變?yōu)椤?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; visibility: visible;">每單位體積的晶體管”。

包含3D堆疊芯片的堆疊硅晶圓在生產(chǎn)過程中安裝在載體晶圓上。這些晶圓也可以由硅制成，但是將硅載體晶圓與芯片的硅晶圓分開是很棘手的，并且通常用于執(zhí)行分離的機械力會損壞剩余的晶圓。因此，載體晶圓通常是用紫外激光去除的玻璃晶圓。

然而，IBM和Tokyo Electron已經(jīng)找到了一種方法，可以使硅載體晶圓用于3D芯片制造，而不會存在當(dāng)前的缺陷。他們的新方法使用紅外激光將硅載體晶圓與其他硅晶圓分離。

圖：3D堆疊結(jié)構(gòu)示意

兩家公司表示，這有很多好處：首先，它消除了生產(chǎn)過程中對玻璃的需求，而且他們說，它還減少了兼容性問題，減少了缺陷和工藝問題，并能夠測試更薄的晶圓和其他新技術(shù)。該工藝使用新的300毫米模塊進(jìn)行了演示，兩家公司稱這是第一個300毫米級別的3D堆疊硅芯片晶圓。

這兩家公司合作了20多年，四年來一直致力于這種激光剝離技術(shù)，接下來，他們計劃在將激光剝離技術(shù)實施到實際生產(chǎn)線時進(jìn)一步進(jìn)行Beta測試。

IBM將3D芯片制造視為一個增長領(lǐng)域，預(yù)計到2029年2.5D/3D芯片封裝領(lǐng)域的復(fù)合年增長率將達(dá)到10.1%。

“雖然芯片堆疊并不新鮮，并且已被許多芯片制造商使用，但I(xiàn)BM和Tokyo Electron的新工藝應(yīng)該可以提高大規(guī)模生產(chǎn)堆疊芯片的效率，從而以更低的缺陷率創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計，”J.Gold Associates總裁兼首席分析師Jack Gold評論道。