הצמדה היברידית
הצמדה ישירה נחושת-לנחושת מחליפה מיקרו-באמפים לאינטגרציה תלת-ממדית, ומשיגה פיץ' חיבורים מתחת ל-1μm, שיפור צפיפות פי 10, ותשתית פיזית ל-UCIe 3.0 במהירות 64 GT/s.
סקירה כללית
הצמדה היברידית היא החזית של האינטגרציה התלת-ממדית, ומחליפה חיבורי מיקרו-באמפ מסורתיים בהצמדה ישירה נחושת-לנחושת. בתהליך זה, גם כריות הנחושת וגם הדיאלקטרי שמסביב מוחלקים למישוריות אטומית, ואז מובאים במגע בטמפרטורת החדר. חישול בטמפרטורה נמוכה (בדרך כלל 200–400°C) גורם לנחושת להתפשט ולהיצמד, ויוצר חיבור חלק וצפוף במיוחד עם פיץ' מתחת ל-1μm — שיפור פי 10 לעומת טכנולוגיית μ-bump הטובה ביותר.
הצמדה היברידית היא המאפשר הפיזי של UCIe 3.0, שמכוון ל-64 GT/s לכל נתיב. הטכנולוגיה קיימת בשתי צורות: פרוסה-לפרוסה (W2W) לערימה הומוגנית (למשל חיישני תמונה CMOS, 3D NAND) ושבב-לפרוסה (D2W) לאינטגרציה הטרוגנית (למשל לוגיקה-על-לוגיקה, לוגיקה-על-זיכרון). GINECHIP תומכת בשני התהליכים עם פרוסות מלוטשות CMP שטוחות במיוחד, מצעי הצמדה SOI ועיבוד פרוסות דקות במיוחד.
מאפייני טכנולוגיה עיקריים
הצמדה ישירה Cu-Cu
כריות נחושת המוטמעות במטריצה דיאלקטרית (בדרך כלל SiO₂) מלוטשות לחספוס תת-ננומטרי. בעת המגע, כוחות ואן דר ואלס מתחילים את ההצמדה, וחישול לאחר מכן גורם לדיפוזיה של נחושת מעבר לממשק, ויוצר חיבור חשמלי מונוליטי ללא הלחמה או מילוי תחתון.
פלנריזציה בקנה מידה אטומי
CMP הוא התהליך הקריטי להצמדה היברידית. יש לשקוע את הנחושת מעט מתחת לפני השטח הדיאלקטרי (בדרך כלל שקיעה של 2–5nm) כדי לאפשר תחילה מגע דיאלקטרי בטמפרטורת החדר, ולאחריו התפשטות הנחושת במהלך החישול. שירותי ה-CMP של GINECHIP משיגים את מפרטי פני השטח הנדרשים.
טיפול בפרוסות דקות במיוחד
לערימה תלת-ממדית, יש להדק פרוסות ל-<50μm (ולעיתים קרובות <10μm) כדי למזער את גובה הערימה. תהליך Taiko של GINECHIP ויכולות הצמדה/הפרדה זמנית מאפשרים טיפול בטוח בפרוסות דקות במיוחד לאורך תהליך ההצמדה ההיברידית.
אינטגרציה שבב-לפרוסה (D2W)
הצמדה היברידית D2W מאפשרת אינטגרציה תלת-ממדית הטרוגנית על ידי הנחת שבבים תקינים מוכרים על פרוסת מטרה. גישה זו משלבת את יתרונות התפוקה של בדיקה ברמת השבב עם צפיפות החיבורים של הצמדה היברידית, והיא הנתיב המועדף לערימה תלת-ממדית של לוגיקה-על-זיכרון ולוגיקה-על-לוגיקה.
פתרונות GINECHIP
פרוסות מלוטשות CMP עם חספוס פני שטח תת-ננומטרי, שקיעת נחושת מבוקרת (<5nm) ו-TTV <1μm לפני שטח מוכנים להצמדה היברידית.
פרוסות SOI עם עובי BOX ושכבת התקן מבוקרים בדיוק, מותאמות לתקציב התרמי של הצמדה היברידית ותואמות לתהליכי W2W ו-D2W כאחד.
שירותי שחיקה והשחזה Taiko משיגים עובי פרוסה <50μm עם שבבי קצה ועיוות מינימליים, חיוניים לייצור התקנים בערימה תלת-ממדית.
שירותי הצמדת פרוסות זמנית וקבועה, כולל הצמדת היתוך, הצמדה אנודית והצמדה דבקית לתמיכת נשא במהלך תהליכי השחזה והצמדה היברידית.
יישומי יעד
הצמדה היברידית מאומצת עבור חיישני תמונה CMOS מהדור הבא (Sony), זיכרון פלאש 3D NAND (YMTC, Kioxia/WD), זיכרון ברוחב פס גבוה (HBM4 ואילך), ולוגיקה בערימה תלת-ממדית (Intel Foveros Direct, TSMC SoIC). הטכנולוגיה קריטית גם לרשתות אספקת חשמל מצד אחורי (BSPDN) ולפלטפורמות אינטגרציה הטרוגנית תלת-ממדיות עתידיות למאיצי AI.
היערכות להצמדה היברידית
מפרוסות CMP שטוחות במיוחד ועד מצעי SOI והשחזה Taiko, GINECHIP מציידת את תהליך ההצמדה ההיברידית שלכם בחומרים ובשירותים המדויקים שאתם זקוקים להם.