根據三星最近發布的論文,製造16層及以上的高帶寬內存(HBM)內存必須採用混合鍵合技術(Hybrid bonding)。
三星上個月在2024年IEEE中發布一篇韓文論文,名為《用於HBM堆棧的D2W(晶粒到晶片)銅鍵合技術研究》,提到16層及以上的HBM須採用混合鍵合技術。該公司計劃2025年製造HBM4樣品,應為16層堆棧,並於2026年量產。
混合鍵合是下一代封裝技術,目的是晶片通過矽穿孔(TSV)或微型銅線進行垂直堆棧時,中間沒有凸點。韓媒The Elec指出,由於是直接堆棧,所以混合鍵合也稱為「直接鍵合」。
與目前三星所使用的熱壓焊接(TC)相比,Hybrid bonding可焊接更多晶片堆棧,維持更低的堆棧高度並提高熱排放效率。三星指出,降低高度是採用混合鍵合的主因,內存高度限制在775微米內,在這高度中須封裝17個晶片(即一個基底晶片和16個核心晶片),因此縮小晶片間的間隙,是內存大廠必須克服的問題。
最開始記體大廠計劃儘可能減少核心晶片的厚度,或者減少凸點間距,但除混合鍵合外,這兩種方法都已達極限。知情人士透露,很難將核心晶片做得比30微米更薄。由於凸點具有體積,通過凸塊連接晶片會有一定局限性。
三星4月使用子公司Semes的混合鍵合設備製作HBM 16H樣品,並表示晶片運行正常。目前貝思半導體(BESI)和韓華精密機械(Hanwha Precision Machinery)也在開發混合鍵合設備。
(首圖來源:三星)