3D-Package & HBM
Vertikale Die-Stapelung mit Silizium-Durchkontaktierungen — HBM4 stapelt mehr als 16 DRAM-Schichten für 1,6 TB/s Bandbreite und ermöglicht den Durchbruch der Speicherwand für KI-Beschleuniger der nächsten Generation.
Übersicht
3D-Packaging ist die ultimative Lösung für die Speicherwand — die wachsende Lücke zwischen Logikleistung und Speicherbandbreite. Durch das vertikale Stapeln von DRAM-Dies und deren Verbindung über Silizium-Durchkontaktierungen (TSVs) liefert High-Bandwidth Memory (HBM) um Größenordnungen mehr Bandbreite als herkömmliche DDR-Schnittstellen und verbraucht dabei deutlich weniger Energie pro Bit. HBM4, der Standard der nächsten Generation, treibt dies auf mehr als 16 Schichten mit 1,6 TB/s Bandbreite pro Stack.
Der 3D-Integrationsprozess umfasst mehrere kritische Schritte: die TSV-Bildung durch jeden DRAM-Die, das Waferdünnen auf <50μm zur Minimierung der Stapelhöhe, die Mikrobump-Bildung für Die-zu-Die-Verbindungen und das Thermokompressionsbonden für die Stapelmontage. GINECHIP liefert Materialien, Wafer und Verarbeitungsdienstleistungen, die jede Phase des 3D-Integrationsflusses unterstützen — vom TSV-Ätzen bis zur finalen Stapelmontage.
Wichtige technologische Merkmale
Vertikale Die-Stapelung
HBM stapelt 4 bis mehr als 16 DRAM-Dies vertikal, verbunden durch TSVs und μ-Bumps. Die vertikale Topologie minimiert die Verbindungslänge, reduziert Latenz und Leistungsaufnahme und maximiert gleichzeitig die Bandbreitendichte. Jede zusätzliche Schicht fügt einen weiteren Kanal an Speicherbandbreite hinzu.
TSV-Technologie (Silizium-Durchkontaktierung)
TSVs mit Durchmessern von nur 5μm und Tiefen von 50μm bilden die vertikalen Verbindungen durch jeden DRAM-Die. Der TSV-Prozess erfordert tiefes Siliziumätzen, Seitenwandpassivierung, Barriere-/Seed-Abscheidung und Kupfer-Galvanisierung — alles Dienstleistungen, die GINECHIP unterstützt.
Ultra-dünne Waferverarbeitung
Jeder DRAM-Die im HBM-Stack wird auf <50μm gedünnt, um die Gesamtstapelhöhe zu minimieren. GINECHIPs Taiko-Schleifprozess erreicht dies mit minimalen Kantenausbrüchen und Verwölbung, und unsere Dienstleistungen zum temporären Bonden/Debonden ermöglichen eine sichere Handhabung der fragilen dünnen Wafer.
μ-Bump-Verbindungen
Mikrobumps mit einer Pitch bis hinunter zu 10–40μm verbinden die gestapelten Dies. Diese erfordern eine präzise Under-Bump-Metallisierung (UBM), Bump-Bildung und Reflow-Prozesse. GINECHIP liefert die UBM-Materialien und Wafer-Bumping-Dienstleistungen für die μ-Bump-Fertigung.
GINECHIP-Lösungen
Siliziumwafer, optimiert für die TSV-Verarbeitung, mit präziser Dickenkontrolle, niedrigem TTV und spezifischem Widerstand, der auf Ihr TSV-Integrationsschema (via-first, via-middle oder via-last) abgestimmt ist.
Taiko-geschliffene Wafer mit einer Dicke <50μm, minimalen Kantenausbrüchen und kontrollierter Verwölbung. Kompatibel mit temporärem Bonden/Debonden für 3D-Stapelprozessabläufe.
Dummy-Wafer und mechanische Testwafer für die Prozessentwicklung sowie Trägerwafer für das temporäre Bonden beim Handling dünner Wafer. Erhältlich in allen Standarddurchmessern und -dicken.
Kosteneffiziente wiederaufbereitete Wafer für die 3D-Prozessentwicklung und -tests, die dieselben Qualitätsspezifikationen wie Primärwafer erfüllen. Ideal für die TSV-Prozessqualifizierung und Stapelmontage-Versuche.
Zielanwendungen
HBM wird in KI/ML-Beschleunigern (NVIDIA H100/H200/B200, AMD MI300X), HPC-Prozessoren, High-End-FPGAs und Netzwerk-ASICs eingesetzt. 3D-Stapelung wird auch bei CMOS-Bildsensoren, 3D-NAND-Flash und neuen Anwendungen wie 3D-gestapelter Logik (Intel Foveros, TSMC SoIC) und heterogener Integration für mobile SoCs angewendet.
Skalieren Sie Ihre 3D-Integration
Von TSV-Wafern und ultra-dünnen Substraten bis hin zu Dummy- und Trägerwafern liefert GINECHIP das komplette Materialset für Ihre 3D-Packaging- und HBM-Entwicklung.