Компанія GlobalFoundries домагається прогресу в справі виробництва тривимірних чіпів
Представники компанії GlobalFoundries, одного з найвідоміших виробників електронних напівпровідникових чіпів світового рівня, оголосили, що фахівцям компанії вдалося успішно створити перші кремнієві підкладки, розраховані на 20-нм технологічний процес, з інтегрованими перехідними струмопровідними отворами (Through-Silicon Vias, TSV), які є ключовими елементами при створенні тривимірних багатошарових напівпровідникових чіпів. Ці підкладки були виготовлені на високотехнологічному дослідній ділянці фабрики Fab 8 компанії GlobalFoundries , розташованої в місті Саратога, з передового технологічного процесу 20nm-LPM, який згодом буде використовуватися для виготовлення тривимірних чіпів нового покоління, що володіють високою продуктивністю, низьким споживанням енергії і низькою кількістю тепла, що виділяється.
Перехідні отвори TSV - це вертикальні перехідні отвори, зроблені в кремнієвій підкладці, які заповнені струмопровідним матеріалом. Ці отвори дозволять реалізувати передачу енергії та електричних сигналів між вертикально розташованими відносно один одного шарами інтегральних схем. Організація чіпів у вигляді тривимірних структур все частіше і частіше розглядається як перспективна альтернатива традиційним технологічних рішень, в яких транзистори електронних схем чіпів розташовуються на одній плоскій поверхні єдиною підкладки. Однак, виготовлення перехідних отворів TSV було раніше пов'язане з багатьма технологічними труднощами, тому поки ще технології виробництва тривимірних чіпів так і не вийшли за рамки досвідчених виробництв і зразків.
У розробленій фахівцями компанії GlobalFoundries технології виготовлення отворів TSV в кремнії підкладки проводиться в середині технологічного циклу. Отвори виготовляються після проведення операцій, що відповідають першому етапу циклу, Front End of the Line (FEOL), і перед початком виконання заключних операцій етапу Back End of the Line (BEOL). Такий підхід дозволив уникнути впливу високих температур, що, в свою чергу, зробило можливим використання міді в якості матеріалу для заповнення отворів TSV. Для вирішення окремих проблем, пов'язаних з переходом від 28-нм до 20-нм технологічному процесу, фахівці компанії Globalfoundries розробили власну систему захисту контактів, яка дозволила мінімізувати локальні руйнування кремнієвої підкладки в місці створення перехідного отвору за технологією 20nm-LPM.
"Дослідники з різних організацій протягом років працюють в напрямку створення тривимірних чіпів, але наше досягнення є знаком того, що всі обіцянки дослідників незабаром стануть дійсністю", - розповів Девід Маккенн (David McCann), віце-президент компанії GlobalFoundries, - "Нашими наступними кроками стануть кроки з модернізації деяких ділянок фабрики Fab 8, по завершенні випробувань яких ми почнемо виробництво і відвантаження нашим клієнтам готових підкладок з зробленими в них перехідними отворами TSV, що дозволить їм налагодити виробництво власних тривимірних чіпів в найближчому майбутньому".