今年初有报道称,三星将从第10代V-NAND闪存开始,采用长江存储(YMTC)的专利混合键合技术。三星的目标是在2025年下半年开始量产第10代V-NAND闪存,预计总层数达到420层至430层。除了NAND闪存芯片引入混合键合技术,三星还打算扩展到DRAM芯片。
据EBN报道,三星已经将混合键合技术引入到第六代HBM产品,也就是HBM4,早于竞争对手SK海力士。这不仅显著改善了发热问题,而且还明显提升了I/O数量。随着堆叠层数的增加,需要缩小芯片之间的间隙,引入混合键合技术可以缩小间隙,满足需要更多垂直堆叠层数的HBM产品的生产。
目前SK海力士采用的是MR-RUF技术,将半导体芯片附着在电路上,使用EMC(液态环氧树脂模塑料)填充芯片之间或芯片与凸块之间的间隙。相比之下,三星和美光使用的是TC NCF技术,需要高温高压将材料固化再熔化,然后进行清洗。这个过程涉及2-3个步骤,而MR-RUF技术可以在不需要清洗的情况下一步完成整个过程。
混合键合是一种3D集成技术,使用特殊材料填充和连接芯片,不需要凸块。这种材料类似于液体或胶水,将提供散热和芯片保护,从而实现更薄的整体芯片堆栈。与传统的基于凸块的堆叠相比,具有更低的电阻和电容、更高的密度、更好的热性能、以及更薄的3D堆栈。
不过混合键合技术现阶段也存在一些问题,比如成本较高,所需的专用设备比传统封装工具贵得多,并且需要更多的晶圆厂物理空间。这样会影响资本效率,尤其是在晶圆厂占地面积有限的情况下,这也是存储器供应商谨慎行事的主要原因之一,因此SK海力士暂时也只是将混合键合作为备用工艺。