超薄芯片堆叠技术突破:HBM密度有望提升4倍
先给出几个核心判断:高带宽存储器(HBM)的性能几乎直接决定了AI半导体的性能天花板,而HBM的关键在于多层存储芯片的垂直堆叠——堆叠层数越多,性能越强,但芯片越薄就越难处理。这个长期存在的难题,如今被浦项科技大学团队找到了破解之道。
快科技7月8日消息,由机械工程系金锡教授、金宇铉博士生以及韩国工业技术研究院金浩铉博士共同完成的研究,近日宣布成功开发出一种超薄半导体芯片的稳定堆叠技术。集成密度直接提升至现有HBM的约4倍——这并非小修小补,而是为高性能AI半导体铺出了一条全新路径。

技术瓶颈究竟在哪里?说白了,芯片越薄越脆弱。厚度仅有几十微米甚至更薄时,传统工艺基本失效——弯曲、断裂成为常态。这一层天花板,多年来一直制约着HBM的层数突破。
此次突破的核心思路非常巧妙:将转移印刷与实时键合两种技术整合到同一个工艺平台上。转移印刷负责将芯片精准移至指定位置,实时键合则在芯片转移的瞬间同步完成金属连接。芯片转移、贴装、电气连接三道工序合而为一——从根源上解决了超薄芯片在操作过程中易损坏的难题。
具体数据更加直观:团队在低于180摄氏度、低于20千帕的温和条件下,成功堆叠了厚度约14微米的超薄硅芯片,层数超过10层。14微米是什么概念?大约是一根头发丝的五分之一。堆叠完成后,层间对位误差极小,芯片翘曲得到大幅抑制。在相同封装高度内,可容纳的芯片数量自然大幅提升。
这项技术不仅瞄准AI半导体,还可应用于Chiplet(小芯片)封装和Micro LED显示器领域。相关成果已发表在《Results in Engineering》网络版。行业分析普遍认为,从材料工艺到集成方案,这一突破为后摩尔时代的芯片堆叠提供了一条全新的技术路径。

