Учёные из южнокорейского Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) разработали инновационную технологию сборки полупроводников. Она позволяет стабильно упаковывать более 10 сверхтонких чипов в один стек, где толщина каждого слоя составляет всего около 14 микрометров, что примерно в пять раз тоньше человеческого волоса.
Оптимизация процесса сборки
Новый метод корейских инженеров объединяет два критически важных этапа, которые в стандартной индустрии выполняются раздельно: высокоточное позиционирование кремниевых кристаллов и последующее формирование межслойных металлических соединений. Благодаря такому подходу, перенос чипа, его фиксация и создание электрических контактов происходят практически одновременно.
Данная технология призвана решить одну из главных проблем современного производства высокоскоростной памяти типа HBM (High Bandwidth Memory). В нынешних многослойных сборках по мере истончения кремниевых кристаллов до микронных значений они становятся крайне хрупкими: склонны к изгибу и появлению микротрещин. Кроме того, наращивание количества слоев критически усложняет процесс выравнивания компонентов.
Технические преимущества метода
Экспериментальный процесс сборки проходит при щадящих условиях: температуре ниже 180 °C и давлении менее 20 кПа. Практические тесты показали впечатляющие результаты: даже при укладке большого количества слоёв отклонения от заданной геометрии остаются минимальными, а физическая деформация чипов значительно ниже, чем при классических методах монтажа.
Для проверки эффективности технологии команда исследователей создала опытные образцы кремниевых чипов толщиной 14 мкм. На них были нанесены оптимизированные вертикальные и горизонтальные проводящие структуры. По предварительным оценкам, плотность интеграции в таких пакетах в 4 раза выше, чем у традиционных 12-слойных решений HBM.
Перспективы применения
Разработка POSTECH открывает новые горизонты для создания мощных вычислительных систем, где критически важна высокая плотность интеграции при компактных габаритах и низком энергопотреблении. Это особенно актуально для ускорителей искусственного интеллекта и современных серверных решений.
Помимо памяти нового поколения, предложенный метод может быть использован в сфере продвинутого корпусирования чиплетов, когда несколько специализированных кристаллов объединяются в единое целое. Также технология обещает стать важным подспорьем при массовом производстве дисплеев на базе Micro LED, где требуется ювелирная точность размещения микроскопических элементов.
