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하이브리드 본딩
이종 집적은 반도체 회사에서 다양한 기능, 기술 노드 및 크기를 기반으로 하는 칩렛을 첨단 패키지에 결합하여 단일 제품으로 기능할 수 있게 합니다. 고성능 컴퓨팅 및 인공 지능과 같은 애플리케이션에서 트랜지스터에 대한 수요가 기하급수적으로 계속 증가하고 있지만 기존 2차원 미세화로는 트랜지스터 크기를 줄이는 기술이 더뎌지고 더 비싸지고 있어 발생하는 업계 내 당면 과제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 이종 집적은 칩 제조업체가 칩 성능, 전력, 면적-비용, 출시 소요 기간(PPACt)을 이전과 다른 방식으로 개선할 수 있는 새로운 전략의 핵심 구성 요소입니다.
칩 제조업체는 실리콘 관통 비아(TSV) 및/또는 하이브리드 본딩을 사용하여 2.5차원 및 3차원의 첨단 패키지에 칩렛을 집적할 수 있습니다. 설계자는 실리콘 관통 비아를 통해 기존 칩 온 PCB 접근법에 비해 성능을 높이고 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다. 차세대 패키징 혁신인 하이브리드 본딩은 칩 또는 웨이퍼 사이의 직접 연결을 가능하게 합니다. 또한 TSV에 비해 성능을 더 높이고 소비 전력 역시 더 줄일 수 있습니다. 하이브리드 본딩에서는 다이가 서로의 상단으로 적층되고 이러한 다이 간의 연결을 위해 매우 미세한 피치의 구리-구리 인터커넥트가 사용됩니다.
구리-구리 하이브리드 본딩은 전력 및 신호 패널티가 거의 없는 상태로 모놀리식 설계에 매우 가까운 성능을 구현합니다. 경제적 비용 측면에서 해당 기술의 당면 과제는 다이-다이 배열 오류가 0에 가까운 결함 없는 구리-구리 본딩을 구현하는 것입니다. 이를 위해서는 소자 설계뿐만 아니라 업스트림 및 다운스트림 공정을 대대적으로 수정해야 합니다. 여기서 집적 공정 개발 및 공동 최적화가 매우 중요한 역할을 합니다.
어플라이드 머티어리얼즈는 하이브리드 본딩 공정 흐름의 여러 단계를 지원하는 유전체 증착, 금속 증착, 전기 도금, 화학 기계적 평탄화(CMP) 및 식각을 포함해 광범위한 기술 및 솔루션을 보유하고 있습니다. 어플라이드 머티어리얼즈의 Insepra™ SiCN 및 Catalyst CMP 시스템은 새로운 재료를 이용한 최첨단 하이브리드 본딩과 향상된 표면 처리를 구현합니다.
또한 개발 파트너와 협력하여 완전한 엔드-투-엔드 하이브리드 본딩 솔루션 개발 및 양산하는 데 고객이 필요로 하는 기술을 제공합니다.
첫째는 웨이퍼-웨이퍼 방식으로, CIS 및 낸드에서 사용되며 DRAM에 적용될 가능성이 있습니다. 어플라이드는 웨이퍼-웨이퍼 하이브리드 본딩을 위한 집적 공정을 개발하기 위해 EVG와 협력하고 있습니다.
