"השבבים התלת-מימדיים יגיעו לשוק מהר יותר מאשר חשבנו"

3 יוני, 2012

יצרניות הזיכרונות דוחפות בהתלהבות טכנולוגיות זיכרון צפופות המבוססות על שבבים תלת-מימדיים, ויצרני הטכנולוגיה, ציוד הבדיקה ותוכנות הפיתוח מנסים להדביק אותן כדי לספק את הכלים הדרושים. כך עולה מהדיון בשבבים תלת מימדיים שנערך בכנס ChipEx2012

הדיון בנושא השבבים התלת-מימדיים (3D Integrated Circuits) צובר תנופה בתעשייה, אולם המעבר לטכנולוגיות ייצור חדשות דורש מענה רב-תחומי שלא תמיד זמין היום ליצרנים.

כך עולה מהדיון במושב שבבים תלת-מימדיים שנערך לאחרונה במהלך כנס ChipEx2012. אחד מהמומחים המובילים בעולם בתחום ה-3DIC, פרופ' פול פרנזון מאוניברסיטת צפון קרוליינה, אמר שכבר היום רואים ניצנים של ייצור תלת-מימדי. "יש בתכנון חיישני תמונה, זכרונות לשרתים, ובעתיד גם שבבים תלת-מימדיים לאבזרים ניידים ואף מעבדים מלאים. יש למגמה הזו פוטנציאל עצום. תחשבו למשל על זיכרון של טרא-בייט בשבב יחיד. אולם ההתקדמות היא איטית, בעיקר משיקולי עלות הייצור".

בעיות טמפרטורה

לדבריו, אחת מהטכנולוגיות הראשונות בתחום היא Memory on Logic, המבוססת על היכולת לייצר שכבה של זיכרון על-גבי שכבות הסיליקון של המעבד. "יש לה יתרונות ברורים בתחום האבזרים הניידים, אולם קיימות מגבלות המאיטות את הטמעת הייצור של רכיבים תלת-מימדיים: צורך בבידוד תרמי של הזיכרון, התמודדות עם בעיות בדיקה (Test) והצורך לבצע שינויים בכל ממשקי ה-CAD הקיימים".

מנהל המו"פ וסגן נשיא קבוצת ה-PCB & IC Design בחברת קיידנס (Cadence), איי-ג'יי אינקורבאיה, אמר שהמעבר לייצור שבבים בשכבות אינו רעיון חדש, אולם הוא דורש שינוי מהותי בצורת העבודה. "בשוק ה-FPGA יש כבר מוצר ראשוני בתלת-מימד, ובתחום הזיכרון מתכננת חברת מיקרון להכריז על שבב תלת-מימדי כבר בשנה הבאה. תכנון ל-3DIC אינו טריוויאלי, אבל יש כלים בשוק המאפשרים לכם להתחיל לעבוד בתחום הזה". בין השאר, הוא גילה שקיידנס עובדת כעת ביחד עם TSMC על התאמת כלי התכנון (EDA) של החברה לתהליכים העתידיים של TSMC, שאולי יהיו תלת-מימדיים.

מהפיכת החומש הקרוב

מנהל שיווק חברת אפלייד מטיריאלס ישראל, אודי צורי, העריך שב-5 השנים הקרובות יהיו יותר שינויים מהותיים בתעשיה מאשר היו ב-15 השנה האחרונות. "ככל שיורדים מתחת לגיאומטריה של 20 ננומטר, יש צורך במציאת פתרונות רדיקליים יותר. הדבר כולל מעבר לפרוסות סיליקון (Wafers) גדולות יותר, כאשר השלב הבא הוא מעבר ל-450 מ"מ, ומעבר למבני סיליקון תלת-מימדיים.

"לפני שנתיים הציגה סמסונג את הרעיון של Flash Vertical3D מתוך הערכה שהטכנולוגיה תמומש ב-2023 בגיאומטריה של 10 ננומטר. כלומר חברות כמו סמסונג וטושיבה נמצאות בתהליכים מאוד מתקדמים וביצוע ניסויים של זיכרונות תלת-מימדיים, אולם הם צפויים להיכנס לייצור המוני עד 2015. הסיבה העיקרית לקצב המואץ היא המעבר לשימוש בליתוגרפיה המבוססת על Extreme Ultraviolet".

תסתכלו במיקרוסקופ

לדבריו, למרות האתגרים הגדולים הכרוכים במעבר לייצור תלת-מימדי, "כבר היום מדברים על ייצור 32 שכבות באמצעות שיקוע. להערכתי, הטכנולוגיה החשובה שתסייע לבצע את המעבר היא זו שתתבסס על מיקרוסקופ אלקטרונים מסוג E-beam. המעבר לתלת-מימד מתרחש הרבה יותר מהר ממה שחשבנו. האתגר הגדול הוא לא בייצור של השכבות הבודדות אלא באינטגרציה בין כל השכבות, מדידתן ומציאת הפגמים במהלך הייצור".

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: דעות , חדשות , סמיקונדקטורס