美元换人民币  当前汇率7.20

新式3D互连技术能更完美堆叠DRAM?

* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2020-08-06
美国加州的半导体技术IP授权公司Xperi声称他们有一种更好的方法能为DRAM实现堆叠,并正在提供该技术授权给记忆体制造商。 
“堆叠”(stacking)并不是什么新技术,但来自美国加州的半导体技术IP授权公司Xperi声称他们有一种更好的方法能为DRAM实现堆叠,并正在提供该技术授权给记忆体制造商。
Xperi是代表包括Tessera和Invensas等品牌提供技术IP授权的公司(Xperi前身即为Tessara,后者在2016年收购音讯技术业者DTS之后、于2017年更名Xperi;Invensas亦为Tessara子公司),最近宣布与韩国记忆体大厂海力士(SK Hynix)达成一项新的专利和技术授权协议,提供其半导体IP,包括锁定新世代记忆体应用的Invensas DBI Ultra 3D互连技术。

Invensas总裁Craig Mitchell在接受《EE Times》的电话采访时表示,该公司的DBI Ultra平台能透过实现8层、12层甚至16层的晶片封装,来协助半导体业者超越摩尔定律(Moore’s Law)。Invensas拥有多个版本的DBI (direct bond interconnect,直接键合互连)技术,能将两片晶圆接合,适用感测器、NAND和DRAM等元件;他指出:“随着半导体技术持续向前迈进,3D变得越来越重要。”

DBI Ultra可实现低温、薄型的裸晶对晶圆(die-to-wafer)或裸晶对裸晶(die-to-die,D2D)混合键合互连,使用化学键合连接不同的互连层,无需使用铜柱和底部填充,大降低整体堆叠高度,因而能实现比传统方法更薄的堆叠。它还可堆叠已知合格裸晶(known good die,KGD)——无论裸晶尺寸是否相同、制程节点精细度是否相同,或是晶圆片尺寸是否相同——而且能支援小至1μm的互连间距。

Mitchell表示,DBI技术首先吸引了必须做得轻巧超薄的小型影像感测器应用,很快地现在该公司正致力于将技术扩展到其他市场和其他应用,包括3D NAND和DRAM。至于NAND方面,他认为主要的推动力在于减少成本的同时,也能进一步降低功耗。Invensas的DBI 3D整合技术可透过分离周边逻辑和记忆体阵列来最佳化NAND制程,而且还可能提供比目前采用HBM更经济的方式来堆叠DRAM。(图片来源:Invensas/Xperi)Mitchell指出,随着使用DRAM的高频宽记忆体(HBM)的出现,业界开始希望增加连结数量,加上高性能意味着更多的频宽;“元件之间的连结数量越来越多,但他们并不想增加裸晶尺寸,因而试图让连结之间的距离越来越小。这项技术可以让他们微缩到非常精细的间距。”此外,DBI Ultra和其他互连技术一样的是,它也可以灵活地支援2.5D、3D封装,还能整合不同尺寸或制程的IP模组,因此不但能用于制造DRAM、3DS、HBM等记忆体晶片,也可用于高整合度的CPU、GPU、ASIC、FPGA、SoC。SK Hynix透过Xperi取得Invensas的DBI Ultra 2.5D/3D互连技术授权。
Mitchell表示,随着DRAM和HBM不断堆叠越来越多的元件(有些情况下甚至高达16层),其目标在于更有效地扩展频宽互连,以及为特定领域提供更多服务。“当你堆叠到相当高的层数,从散热的角度来看,堆叠底部的性能与堆叠顶部的性能可能大不相同;”

他指出,DBI Ultra提供的解决之道在于让两者间不再有间距。市场研究机构Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,广义上来讲,晶片堆叠不是什么新技术,很难说Xperi以Invensas IP提供的技术是否向前迈出了一大步。
他指出,Tessera也Xperi产品阵容的一部份,Tessera早在1990年代就发表了一种封装记忆体晶片的新方法,当时也宣称那是一种最佳方案,Xperi基本上就是在做同样的事情;“他们找到了某种堆叠晶片的方法,所以他们再寻找需要堆叠的商机。”

Handy表示,根据“槌子法则”(又称“工具法则”,来自美国心理学家Abraham Maslow的理论),如果你唯一的工具是一把槌子,就会很容易把每件事情都当成钉子来处理;而突然间似乎每个问题的解决方法都是堆叠晶片。“这样做是否有用完全是另一回事;”
他进一步解释,当然会有需要堆叠晶片的应用,例如手机,因为它们的电路板空间很小,制造商又不愿意多付钱。因此对于那些愿意支付更高成本的人来说,堆叠晶片大幅提高了HBM的速度。
Handy认为,Xperi的新式堆叠技术价值会在于它的“量”是否能达到让成本降低到足以被广泛采用的程度;“因此它或许终究能在手机等对于成本更敏感的应用中占据一席之地。”