適用于DRAM和處理器的3D堆棧集成

東京科學研究所在 IEEE電子元件和技術會議 ECTC 上透露了其 BBCube 3D 集成流程的進展。

“這些新技術可以幫助滿足高性能計算應用的需求，這些應用需要高內存帶寬和低功耗以及降低電源噪聲，”該研究所表示。

BBCube 結合使用晶圓上晶圓 （WOW） 和晶圓上芯片 （COW） 技術，將處理器堆疊在一堆超薄 DRAM 芯片上。

將處理器放在頂部有助于散熱，而該研究所的面朝下的 COW 工藝最初是為了擺脫焊接互連而開發的，而是在室溫下使用噴墨選擇性粘合劑沉積。

用于 300mm 晶圓，實現了 10μm 的芯片間距和 <10ms 的安裝時間。

“在Wafer晶圓上制造了 30,000 多個不同大小的芯片，沒有出現任何芯片脫落故障，”項目研究員 Norio Chujo 說。

第一篇 ECTC BBCube 改進論文涵蓋了一種名為 DPAS300 的定制粘合劑，該粘合劑針對超薄晶圓的 COW 堆棧中的熱穩定性進行了優化。

“通過仔細設計化學特性，[這種] 新型膠粘劑材料可用于 COW 和 WOW 工藝，”該研究所說。“它由有機-無機雜化結構組成，在實驗研究中] 表現出明顯的粘合性和耐熱性。”

第二篇論文描述了改進的配電，在 DRAM 堆棧和頂部處理器之間添加了嵌入式去耦電容器，在華夫格晶圓上實施了再分配層，并在晶圓通道和 DRAM 劃線中添加了硅通孔（見圖）。

“這”將數據傳輸所需的能量降低到傳統系統的五分之一到二十分之一，同時還將電源噪聲抑制到 50mV 以下，“Chujo 說。