HBM4 大战开打!这一核心技术将成为存储芯片堆叠突破的关键.........

韩国存储芯片大厂SK 海力士最近展出最新HBM3E 存储芯片以及MR-MUF 技术(Mass Re-flow Molded Underfill),并透露芯片堆叠上Hybrid bonding 将成为很重要的一环。

MR-MUF 将半导体芯片贴附在电路上,在堆叠芯片时使用“EMC”(液态环氧树脂模塑胶)填充芯片间或芯片与凸块间间隙的制程。目前MR-MUF 技术可让芯片间更紧密,散热性能提高10%、能效提高10%、产品容量达36GB,且能堆叠12 层。

至于三星、美光等竞争对手采用TC-NCF 技术(thermal compression with non-conductive film,非导电薄膜热压缩),需要透过高温、高压将材料转为固体再进行融化,后续再进行清洗,总工序超过2-3 个步骤,MR-MUF 一次即可完成,不需再做清洁。与NCF相比,MR-MUF 导热率高出约两倍,对制程速度和良率都有很大影响。

由于堆叠层数越来越多,HBM 封装厚度受限于775 微米(μm),因此记存储厂必须思考如何在一定高度内堆叠更多层数,对目前封装技术也是大挑战,而混合键合(Hybrid bonding)很可能成为解方之一。

混合键合视为HBM 产业的“梦幻制程”,目前技术使用微凸块(micro bumps)材料连接DRAM 模组,但混合键合技术可移除微凸块,大幅降低芯片厚度。

SK 海力士透露,未来芯片堆叠上将拿掉bump,采用特殊材料填充并连接芯片,这种材料类似液体或胶水状态,兼具散热、保护芯片的功能,可使整个芯片堆叠起来更薄。

SK 海力士透露,计划2026 年量产16 层HBM4 存储芯片,HBM4 将采混合键合(Hybrid bonding)堆叠更多DRAM。SK 海力士HBM 先进技术团队负责人Kim Gwi-wook 指出,HBM4 正研究混合键合以及MR-MUF,但目前良率并不高。如果客户要求的产品层数超过20 层,由于厚度限制,可能不得不寻求新的制程。但这次在COMPUTEX 询问SK 海力士,他们认为透过Hybrid bonding 技术有机会堆叠超过20 层以上(即不超过775 微米)。

据韩媒报导,HBM4E 将是16-20 层产品,推论有望2028 年登场,SK 海力士首度将在HBM4E 中应用10 nm第六代(1c)DRAM,存储芯片容量有望大幅提升。

来源:technews

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