三星最近論文,製造 16 層以上高頻寬記憶體(HBM)記憶體必須採混合鍵合(Hybrid bonding)技術。
三星上個月於 IEEE 發表韓文論文,名為〈用於 HBM 堆疊的 D2W(晶粒到晶片)銅鍵合技術研究〉,提到 16 層以上 HBM 須採用混合鍵合。三星計劃 2025 年製造 HBM4 樣品,應為 16 層堆疊,並於 2026 年量產。
混合鍵合是下世代封裝,目的是晶片透過矽穿孔(TSV)或微型銅線垂直堆疊時,中間沒有凸點。韓媒 The Elec 指出,由於直接堆疊,混合鍵合也稱為「直接鍵合」。
與三星目前熱壓焊接(TC)相比,Hybrid bonding 可焊接更多晶片堆疊,維持更低堆疊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,記憶體高度限制在 775 微米內,須封裝17 個晶片(即一個基底晶片和 16 個核心晶片),因此縮小晶片間隙,是記憶體大廠必須克服的問題。
最開始記體大廠計畫盡可能減少核心晶片厚度,或減少凸點間距,但除混合鍵合外,這兩種方法都達極限。知情人士透露,很難將核心晶片做得比 30 微米更薄。由於凸點有體積,透過凸塊連接晶片會有局限性。
三星 4 月用子公司 Semes 混合鍵合設備製作 HBM 16H 樣品,並表示晶片運作正常。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)