異質整合突破 應材火力支援IC封裝

美商應用材料推出新材料及系統,為晶片製造商在混合鍵合(hybrid bonding)及矽穿孔(TSV)技術取得重大突破,協助整合小晶片至先進2.5D和3D封裝。矽穿孔(TSV)為目前台積電先進封裝CoWoS的製程瓶頸,應材解決方案,擴大在異質整合領域領先業界,使2.5/3D立體封裝延續摩爾定律(Moore’s Law)的互連技術,讓多個邏輯晶片透過TSV矽穿孔演進至立體封裝。

目前台積電先進封裝CoWoS的製程瓶頸在於矽穿孔(TSV)技術,TSV矽穿孔晶片堆疊並非打線接合,而是在各邏輯晶片鑽出小洞,從底部填充入金屬,使其能通過每一層晶片。再以導電材料如銅、多晶矽、鎢等物質填滿,形成連接的功能,最後將晶圓或晶粒薄化加以堆疊、結合(Bonding),作為晶片間傳輸電訊號用之立體堆疊技術。

隨著IC設計業者繼續將更多的邏輯、記憶體和特殊功能晶片整合到先進的2.5D和3D封裝中,每個封裝中的TSV互連導線數量擴展到數千個。為整合更多的互連導線並容納更高的晶片堆疊,需將矽穿孔變得更窄、更高,造成沉積均勻性改變,因而降低了效能,也增加了電阻和功耗。

高效能運算和人工智慧等應用對電晶體的需求以指數級速度成長,傳統的2D微縮速度緩慢且變得更加昂貴,異質整合解決產業所面臨的挑戰,使晶片製造商能以新的方式改善晶片的功率、效能、單位面積成本與上市時間。

應材為異質整合技術最大供應商,提供晶片製造系統,包括蝕刻、物理/化學氣相沉積、退火與表面處理等設備。幫助半導體業者將各種功能、技術節點和尺寸的小晶片結合到先進封裝中,使組合後的整體可作為單一產品的形式來運作。

應材指出,本次推出的新系統,包括Producer Avila PECVD電漿輔助化學氣相沉積系統、PVD物理氣相沉積系統,擴大了應材在異質整合領域與同業的差距。

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