三星电子递交HBM新专利 革新虚拟芯片攻克高堆叠良率难题
三星电子递交HBM新专利,采用倒金字塔式虚拟芯片结构配合深槽切割激光工艺,解决16层以上高堆叠引发的晶圆翘曲与裂纹难题,旨在将HBM5制程良率从40%–60%显著提升,并整合混合键合等工艺以增强封装综合性能。
6月30日,三星电子悄然递交了一项新的半导体封装专利(KR20260040407A),目标直指高堆叠HBM4E与HBM5制程中最棘手的可靠性难题。简单来说,这项专利的核心,就是在封装结构上动一场“手术”,试图从根本上提升稳定性与生产良率。
看看现有的HBM标准结构:基底芯片上垂直堆叠存储裸片,最上面再加一层虚拟芯片(Dummy Die),既做防护也兼顾散热。但当堆叠层数冲到16层以上时,事情就没那么美好了——顶层虚拟芯片引发的晶圆翘曲、分层与裂纹,会直接导致良率惨跌至40%–60%。要知道,从8层增加到12层时,良率就已经凭空蒸发10到20个百分点,再往上走,情况只会更糟。
那三星想出了什么对策?新专利的核心是一套“倒金字塔式”虚拟芯片结构:底部收窄、顶部加宽,侧面还设计了三级阶梯与曲面复合形态。配合深槽切割(Deep Groove Sawing)激光工艺,既能提升机械强度,又能减少晶体损伤。同时,在非键合区(NBR)预设沟槽,有效避免碎屑污染,强化熔融键合可靠性;键合绝缘层与水平面的间距被精准控制在1–10微米,散热路径得以优化,塑封料(EMC)的体积也跟着缩减了——一举多得。
而且,三星并未止步于单一结构改良。他们还将这项技术整合进混合键合、HPB热阻断等工艺体系,力求从整体上提升封装综合性能。从市场反馈来看,业内人士普遍认为,这套方案为16层以上HBM5的量产提供了相当前瞻性的技术支撑。毕竟,在HBM这场堆叠竞赛中,谁能在良率与可靠性上占得先机,谁就握住了下一轮市场的入场券。
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