Два ведущих производителя оборудования для микроэлектроники подписали соглашение о совместной разработке технологии die-to-wafer гибридной микросварки, открывающей новые возможности для трёхмерной интеграции чипов и гетерогенных систем.
ASM Pacific Technology (ASMPT) и EV Group (EVG) заключили соглашение о совместной разработке (JDA) решений для гибридной микросварки кристаллов к пластине (die-to-wafer). Это позволит внедрить в массовое производство технологию чипплетов — сборку трёхмерных микросхем из отдельных компонентов, изготовленных по разным техпроцессам, что критически важно для развития систем 5G, высокопроизводительных вычислений и искусственного интеллекта.
Гетерогенная интеграция и расширение закона Мура
Гетерогенная интеграция становится необходимым условием для продолжения совершенствования полупроводниковых устройств. Гибридная микросварка, включающая соединение как пластина-к-пластине (wafer-to-wafer), так и кристалл-к-пластине (die-to-wafer), обеспечивает интеграцию функционально разнородных компонентов в единую систему.
Основная сложность заключается в достижении одновременно высокой производительности и выхода годных изделий при массовом производстве. Требуется синтез ультравысокоточного позиционирования, подготовки и обработки кристаллов в чистых помещениях класса 1, а также гибридной и плазменной сварки в единую интегрированную технологию.
Роли партнёров в проекте
ASMPT и EVG дополняют друг друга в разных областях: ASMPT специализируется на ультравысокоточной микросварке тонких кристаллов, а EVG обладает ведущей технологией подготовки кристаллов (очистка и активация поверхности) и опытом во фронтальном производстве.
В соответствии с соглашением ASMPT предоставляет прецизионные возможности для микросварки кристаллов, в то время как EVG вносит свои системы подготовки кристаллов и оборудование для гибридной сварки: платформу EVG®320 D2W для прямого позиционирования кристаллов и установку EVG GEMINI® FB, специально настроенную для коллективного соединения die-to-wafer.
Целевые параметры и преимущества технологии
Конечная цель гибридной микросварки — сократить время выхода на рынок и затраты на инженерные разработки путём прямого плавления медных соединений и диэлектриков предварительно разработанных чипплетов разных функций. Это обеспечивает улучшение производительности устройства, снижение затрат и уменьшение габаритов.
Конструкторы смогут гибко комбинировать чипплеты с оптимальной их коммутацией благодаря ультравысокой точности позиционирования ASMPT (0,2 мкм) в сочетании с гибридной и плазменной сварочными технологиями EVG. Это позволит достичь характеристик, сравнимых или даже превосходящих системы на одном кристалле (SoC).
Организация разработки и компетентные центры
ASMPT и EVG будут использовать свои центры компетенции в Европе и Азии для ускорения программ с ведущими заказчиками. Результатом станет предложение модульных систем высокой гибкости, адаптированных под разнообразный спектр требований к интеграции и технологическим процессам.
EVG уже создала Heterogeneous Integration Competence Centre™ — открытый инновационный центр для разработки новых и дифференцированных решений по гетерогенной интеграции совместно с клиентами и партнёрами.
Существующие успехи в гибридной микросварке
ASMPT уже имеет продвинутые позиции в области гибридной микросварки и ведёт работы с ведущими заказчиками, включая IBM. Компания является членом Hybrid Bonding Consortium при Institute of Microelectronics и готовит к внедрению своё решение LithoBolt™ Hybrid Bonder для микросварки кристалл-к-пластине, интегрированное в полный спектр решений для гетерогенной интеграции.
