堆叠互联为HBM核心工艺
HBM制造流程主要包括TSV、Bumping/Stacking和KGSD测试三个环节:3D堆叠方式允许芯片在垂直方向上连接,大大增加了单位面积内的存储密度和带宽,每一层通过硅通孔和微凸点互连技术与其他层连接,互联技术尤为重要。
1)通孔:TSV系垂直堆叠核心工艺
深孔刻蚀设备:深孔刻蚀是TSV的关键工艺,目前首选技术是基于Bosch工艺的干法刻蚀;
铜填充设备:解决高深宽比微孔内的金属化问题,提高互联孔的可靠性,系整个TSV工艺里最核心、难度最大的工艺;
CMP设备:TSV要求晶圆减薄至50μm甚至更薄,要使硅孔底部的铜暴露出来,为下一步的互连做准备。
2)键合:混合键合,未来可期
混合键合:混合键合互连方案满足3D内存堆栈和异构集成的极高互连密度需求,并且可以显著降低整体封装厚度、更高电流负载能力、更好热性能。
临时键合&解键合:为满足TSV和三维堆叠型3D集成制造需求,减薄后晶圆厚度越来越薄,为了解决超薄晶圆的取放问题,业界通常采用临时键合与解键合技术。
3)测试:复杂结构提出更高要求
KGSD测试:主要包括逻辑芯片测试、动态向量老化应力测试、TSV测试、高速性能测试、PHYI/O测试以及2.5DSIP测试。
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