为芯片到芯片的直连作好准备:IBM创新技术横空出世!

IBM公司称,它已取得了在硅片直通孔封装技术(through-silicon via packaging)的进步,这将允许该公司在2008年能生产采用新型互连的芯片。该公司将首先把该技术应用于针对Wi-Fi和手机芯片的功率放大器,随后再应用到特别对该公司的Blue Gene超级计算机的Power处理器上。

以一种类似把已封装的芯片贴装在印刷电路板上的方式,硅片直通孔技术能把独立的芯片裸片连接在一起。这种芯片采用通过硅晶圆蚀刻的垂直连接,然后用金属填满以直接附在多个裸片上。

据IBM称,这种技术能使芯片数据所需要的传输距离缩短1000倍,并允许附加多达100倍的更多的连接。

“这一突破是IBM超过10年的开拓性研究的成果,”IBM的半导体研究和开发中心的副总裁Lisa Su在一次预先准备的声明中作了上述表示,“这将使我们在一系列应用中把3D芯片从实验室推向晶圆厂,”她说道。

目前,芯片制造商采用各种层叠封装技术—尤其是对蜂窝手机—来堆叠内存和逻辑芯片,这种技术通常与中间的衬底和布线层有关,这样会降低数据率,并增加复杂性。这一行业长久以来一直在追求一种直接的裸片到裸片的连接,然而,这种方法通常需要有价格不菲的新型材料、工艺和设备。

硅片直通孔技术“在成本、良率和测试方面,有很多令人头痛的问题,”,Prismark Partners公司的高级顾问Brandon Prior表示,该公司是位于长岛专门从事封装问题研究的一家顾问公司。

IBM未对它采用的工艺细节立即做出评价。IBM称它已在其生产线采用硅片直通孔技术来生产芯片,并将在2007年下半年开始采用这种方法向客户提供芯片样本。

IBM称它将把这种技术广泛地应在无线通信芯片、电源处理器、Blue Gene超级计算机芯片和高带宽内存中。

IBM称,通过把基于硅锗的无线产品中的功效提高达40%,这种技术能建立具有更长电池寿命的产品。它也可用来把功率传输到多核CPU中相近的独立内核,在增加芯片数据率的同时,使功耗降低达20%。

IBM正在把硅片直通孔技术转换到用于其Blue Gene超级计算机的定制PowerPC处理器中,这种新型的芯片将支持在处理器和内存之间的直接附件。利用这种技术的原型SRAM设计,正采用65纳米工艺技术在 IBM的 300mm生产线上进行制作。