根據(jù)三星最近發(fā)表的論文，制造16層及以上的高頻寬內(nèi)存（HBM）內(nèi)存必須采用混合鍵合技術(shù)（Hybrid bonding）。

近日，三星電子在2024年IEEE國際會議上發(fā)布了一篇韓文論文，詳細(xì)闡述了其在高頻寬內(nèi)存（HBM）領(lǐng)域取得的重大突破。

（圖源：三星）

該論文明確指出，為了實現(xiàn)16層及以上的HBM內(nèi)存堆疊，必須采用混合鍵合技術(shù)（Hybrid Bonding），稱這一創(chuàng)新技術(shù)將引領(lǐng)內(nèi)存封裝領(lǐng)域的新潮流。

根據(jù)三星的規(guī)劃，該公司計劃于2025年制造HBM4樣品，該樣品將采用16層堆疊設(shè)計，并預(yù)計于2026年實現(xiàn)量產(chǎn)。

混合鍵合技術(shù)作為下一代封裝技術(shù)的代表，其核心優(yōu)勢在于能夠在芯片垂直堆疊時實現(xiàn)無凸點連接。通過硅穿孔（TSV）或微型銅線進行垂直堆疊，混合鍵合技術(shù)顯著提高了芯片間的連接效率，降低了堆疊高度，并提高了熱排放效率。這些特點使得混合鍵合技術(shù)在高密度、高性能內(nèi)存封裝中具有獨特優(yōu)勢。

（圖源：三星）

與目前三星所使用的熱壓焊接（TC）技術(shù)相比，混合鍵合技術(shù)能夠支持更多芯片堆疊，同時保持更低的堆疊高度。這對于內(nèi)存制造商來說是一個重大挑戰(zhàn)，因為隨著芯片堆疊層數(shù)的增加，如何縮小芯片間的間隙、降低整體高度成為了亟待解決的問題。

據(jù)悉，為了實現(xiàn)16層HBM內(nèi)存的堆疊，三星在降低高度方面下了大功夫。根據(jù)三星的規(guī)劃，HBM4的內(nèi)存高度限制在775微米以內(nèi)，這意味著在這個高度范圍內(nèi)需要封裝17個芯片（包括一個基底芯片和16個核心芯片）。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，三星采用了混合鍵合技術(shù)來縮小芯片間的間隙，從而實現(xiàn)了更高的集成度和便攜性。

三星在混合鍵合技術(shù)方面的研發(fā)進展得到了業(yè)界的廣泛。今年4月，三星使用子公司Semes的混合鍵合設(shè)備成功制作了HBM 16H樣品，并驗證了其正常運作。目前，貝思半導(dǎo)體（BESI）和韓華精密機械（Hanwha Precision Machinery）等企業(yè)也在積極開發(fā)混合鍵合設(shè)備，以滿足市場對高性能內(nèi)存封裝技術(shù)的需求。

業(yè)內(nèi)專家表示，三星在16層混合鍵合堆疊工藝技術(shù)方面的突破將有力推動HBM內(nèi)存技術(shù)的發(fā)展。隨著混合鍵合技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用成本的降低，未來這種高性能、高密度的內(nèi)存封裝技術(shù)將在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，為人工智能、高性能計算等前沿領(lǐng)域的發(fā)展提供更為強大的內(nèi)存支持。

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參考資料：

中國無錫半導(dǎo)體設(shè)備年會展覽會

CSEAC

舉辦地區(qū)：江蘇

開閉館時間：09:00-18:00

舉辦地址：無錫市太湖新城清舒道88號

展覽面積：48000㎡

觀眾數(shù)量：58000

舉辦周期：1年1屆

主辦單位：中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會