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應用材料公司推出新技術和新功能加快推進半導體行業的異構集成路線圖

2021-09-10
來源:應用材料公司

  2021年9月8日,加利福尼亞州圣克拉拉--應用材料公司今日宣布推出全新技術和功能,旨在助力客戶加快推進其異構芯片設計與集成的技術路線圖。

  應用材料公司將自身在先進封裝和大面積襯底領域的領先技術與行業協作相結合,加速提供解決方案,實現功率、性能、面積、成本和上市時間(PPACt)的同步改善。

  異構集成通過將具備不同技術、功能和尺寸的芯片集成到單一封裝內,為半導體和設備公司的設計和制造賦予了全新的靈活性。應用材料公司是先進封裝技術領域最大的供應商之一,其優化產品豐富多樣,覆蓋刻蝕、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、電鍍、表面處理和退火技術。應用材料公司位于新加坡的先進封裝開發中心具有業內極為廣泛的產品組合,包括先進凸塊、微凸塊、精密導線再分布層(RDL)、硅通孔技術(TSV)以及混合鍵合,為異構集成奠定了堅實的基礎。

  異構集成通過將具備不同技術、功能和尺寸的芯片集成到單一封裝內,為半導體和設備公司的設計和制造賦予了全新的靈活性。應用材料公司結合在工藝和大面積襯底方面的領導地位,攜手生態系統加速行業的異構設計和集成路線圖。

  應用材料公司先進封裝事業部集團副總裁Nirmalya Maity表示:“應用材料公司業內領先的先進封裝解決方案產品組合能為客戶的異構集成提供廣泛的支持技術選擇。通過與業內其它企業開展技術協同優化與合作,我們構建了一整套生態系統,加快推進客戶的PPACt 路線圖,并為我們公司創造激動人心的全新發展機遇。”

  今天,應用材料公司揭曉了在異構集成先進封裝三大關鍵領域的多項創新成果,即芯片對晶圓混合鍵合、晶圓對晶圓鍵合、以及先進襯底。

  加速芯片對晶圓混合鍵合

  芯片對晶圓混合鍵合使用銅到銅直接互連來提升I/O密度,縮短小芯片間的連線長度,從而改善總體性能、功率和成本。為了加速該技術的開發,應用材料公司正在為自身的先進封裝開發中心提升先進軟件建模與仿真能力。這些能力支持在硬件開發之前,首先對諸如材料選擇和封裝架構等各種參數進行評估和優化,從而大幅縮短學習周期,助力客戶加速上市時間。這一切都得益于應用材料公司與 BE Semiconductor Industries N.V.(Besi)于2020年10月宣布簽定的聯合開發協議,該協議旨在為基于芯片的混合鍵合制定出業內首個經驗證的完整設備解決方案。

  Besi首席技術官Ruurd Boomsma表示:“我們與應用材料公司制定的聯合開發計劃加深了雙方對于協同優化設備解決方案的理解,幫助我們滿足客戶需求,使客戶能夠在晶圓級量產環境內使用復雜的混合鍵合工藝。Besi與應用材料公司位于新加坡的混合鍵合卓越中心團隊通力協作,技術在短時間內突飛猛進,不僅優化了客戶材料的處理,更加速了先進異構集成技術的開發進度。”

  為晶圓對晶圓混合鍵合制定協同優化解決方案

  晶圓對晶圓鍵合使芯片制造商能夠在其中一片晶圓上構建某些芯片結構,而在另一片晶圓上構建其它不同的芯片結構,隨后,將兩片晶圓鍵合以制造出完整的器件。為了實現高性能和高良率,關鍵在于保證前端工藝步驟的質量,并確保晶圓鍵合時的均勻性以及晶圓對齊精度。應用材料公司今日宣布與EV Group(EVG)簽署聯合開發協議,開發適用于晶圓對晶圓鍵合的協同優化解決方案。應用材料公司在半導體工藝領域具備沉積、平坦化、離子注入、測量和檢測工藝方面的豐富專業知識,而EVG則在晶圓鍵合、晶圓預處理和活化以及鍵合疊對的測量方面享有業內領先地位,此次協作得以將兩者優勢有機結合在一起。

  EVG業務發展總監Thomas Uhrmann博士表示:“3D集成與材料工程助力半導體行業不斷創新,驅動晶圓對晶圓混合鍵合的需求不斷提升。要優化此關鍵工藝來發展新的應用領域,就需要深入理解工藝制程鏈上下游的各種集成問題。通過開展行業協作,不同工藝設備公司之間不僅可以分享數據,還可相互學習各自的優勢領域,博采眾長,以此協同優化解決方案,更好地為客戶解決各種新的關鍵性制造難題。”

  應用材料公司先進封裝業務發展總經理Vincent DiCaprio表示:“我們與包括Besi和EVG在內的業內合作伙伴協作,為客戶提供所需的功能和專業知識,幫助客戶加速開發和部署包括芯片對晶圓和晶圓對晶圓在內的混合鍵合技術。使用異構設計技術來驅動PPACt路線圖發展的芯片制造商不斷增加,應用材料公司也期待在生態系統內與客戶及合作伙伴構建起更深入的互動協作關系。”

  更大、更先進的襯底助力優化PPAC

  隨著芯片制造商不斷嘗試將越來越多的芯片融入復雜的2.5D和3D封裝設計中,對于更先進的襯底的需求與日俱增。為了擴大封裝尺寸并增大互連密度,應用材料公司運用了頂尖的面板級工藝技術,這一技術正是來自于最近收購的Tango Systems。面板尺寸的襯底測量范圍不小于500毫米 x 500毫米,能夠比晶圓尺寸規格容納更多封裝,不僅可以優化功率、性能和面積,還能節省成本。

  對于采用更大面板尺寸襯底的客戶,應用材料公司為其提供來自顯示業務部門的大面積材料工程技術,包括沉積、電子束測試、掃描電子顯微鏡(SEM)檢視和測量、以及用于缺陷分析的聚焦離子束技術。

  應用材料公司在美國時間9月8日舉辦的2021年ICAPS和封裝大師課程上進一步詳細探討了公司的封裝技術。

 




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