羽翼渐丰：浅谈3D芯片堆叠技术现状(2)

来源：CNBeta　作者：eetimes　责任编辑：admin　发表时间:2018-11-02 11:16　

核心提示：3DIC技术在内存领域的应用热点：Wide I/O 另外，以Hynix，三星等为首的组织则在积极推广可将TSV 3D堆叠技术带入主流应用领域的另外一项计划，即Wide I/O内存接口技术，这项技术面向手机，平板电脑等相关产品。 JEDE

3DIC技术在内存领域的应用热点：Wide I/O

另外，以Hynix，三星等为首的组织则在积极推广可将TSV 3D堆叠技术带入主流应用领域的另外一项计划，即Wide I/O内存接口技术，这项技术面向手机，平板电脑等相关产品。

JEDEC组织目前还在审核Wide I/O内存接口技术标准，这种内存接口的位宽达512bit，可以增大内存芯片与逻辑芯片之间的数据传输带宽，其峰值传输率可达12.8GB/s，带宽要比常规的LP DDR2接口高出了3倍之多。

LPDDR2是目前移动设备用内存的主流接口标准。而Wide I/O则是三星等厂商计划用于取代LPDDR2的接口标准，Wide I/O计划将分两个阶段实现，第一阶段的Wide I/O将实现将4块内存芯片通过TSV技术实现互联，组建高位宽4通道芯片，然后再利用TSV技术将这种高位宽4通道芯片堆叠在一起。高位宽4通道芯片内部的四块芯片采用微凸焊(microbump或称μ-bump)互联的方法实现相互连接。据预测，采用这种技术的产品有望在2014/2015年间出现，不过也有人认为这项技术实用化可能需要更多的时间。

Rambus公司高级副总裁兼半导体业务部门的总经理Sharon Holt则认为，由于这项技术十分复杂加上高额的研发成本，因此基于TSV的Wide I/O接口技术可能要再过“5-10年”才有望实用化。同时他还认为业界不太可能直接从现有的LPDDR2标准转换到Wide I/O标准，因为从时间上看，LPDDR2技术去年便已经有实际的产品问世，而Wide I/O技术现在看则仍是八字还没一撇。

这样，LPDDR2和Wide I/O之间便会出现一个空档期。而Rambus则正好可以见缝插针地推广其移动内存用XDR接口标准。

在这次GSA大会上，Holt还表示移动用内存标准与PC用内存标准终将实现一统，也就是说目前移动设备上使用的LPDDR2技术有可能被PC内存用上，他并称其为“统一内存系统”。

不过其它厂商则看法不同。比如三星公司的高管Jim Elliott虽然同意“统一内存系统”的提法，但他认为促成内存标准一统的技术将是基于TSV的Wide I/O技术。

3DIC行规制定现状：

不过TSV技术面临的主要问题之一是缺乏业内标准。去年12月份，SEMI联盟组织开始在这方面有所行动，他们成立了一个三维堆叠集成电路标准委员会（Three-Dimensional Stacked Integrated Circuits (3DS-IC) Standards Committee）。

为了广泛获取业界的支持，并确定需要进行标准化的项目。SEMI组织正与Sematch展开合作，合作的内容是确定未来一段时间内3D芯片堆叠技术的应用方向。Sematech组织的成员众多，包括Globalfoundries，惠普，IBM，Intel，三星以及联电等，其它支持该3DS-IC标准项目的公司还有Amkor，ASE， IMEC，ITRI，Olympus，高通， Semilab，东电电子以及赛灵思。

该三维堆叠集成电路标准委员会成立的初期将包含三个工作组：

1、晶圆对键合（Bonded Wafer Pair (BWP) ）工作组：这个工作组的任务是为BMP有关的技术订立标准，工作组将以刚刚成文的SEMI M1标准（代号M1的标准的主要内容是为抛光处理后单晶硅晶圆片的尺寸，物理性能以及量测方法进行新的规定，以便为TSV技术打下基础）为起点开展工作，该工作组的领军人将是Sematech联盟；

2、量检验工作组：顾名思义，该工作组的目标是为3DS-IC项目制定必要的量测技术标准，这个工作组由Semilab牵头负责；

3、薄化载体晶圆工作组：载体晶圆的作用是作为3D堆叠芯片的衬底，工作组的目标是为薄化载体晶圆制定适于3DS-IC使用的新标准，该工作组由高通领衔。

除此之外，还有另外一个工作组也已经在组建的过程中，该工作组将专注于“堆叠制程用单片晶圆技术”，该工作组将由应用材料公司领衔。

SEMI组织还透露本周早些时候3DS-IC标准委员会召开了一次会议，会议的主题是开始为3DS-IC用晶圆片制订晶圆片参数等标准，有关的标准草案则将于明年早些时候出炉。

另外，去年Sematech组织还宣布建成了首个300mm规格3DIC试产产线，该产线建在纽约州立大学纳米科学与工程学院下属的奥尔巴尼纳米技术研究中心内。参与Sematech 3D芯片堆叠技术项目的公司/单位有Globalfoundries,惠普, IBM, Intel,三星，台积电，联电以及纽约州立大学。

据Sematech高管Sitaram Arkalgud透露，该产线设立的主要目的是为Wide I/O产品研发出一套“参考工艺流程”，所用的TSV结构宽度为5微米，深度则为500微米。(责任编辑：admin)

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