Südkorea entwickelt Technologie zum Stapeln von 10 ultradünnen Chips

Wissenschaftler der Pohang University of Science and Technology (POSTECH) in Südkorea haben eine neue Montagetechnologie vorgestellt, die die Halbleiterindustrie revolutionieren könnte. Diese Methode ermöglicht die stabile Stapelung von über zehn ultradünnen Chips in einem einzigen Gehäuse. Diese Entdeckung wird dazu beitragen, die Leistung moderner Gadgets und AI-Systeme drastisch zu steigern. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Die Dicke jeder von den Forschern erstellten Schicht beträgt nur 14 Mikrometer. Zum Vergleich: Das ist etwa fünfmal dünner als ein menschliches Haar. Der neue Prozess kombiniert zwei bisher getrennt durchgeführte Schritte – die präzise Platzierung von Siliziumkristallen und die Bildung von Metallverbindungen zwischen den Schichten – in einem einzigen Zyklus. Dies erhöht die Produktionseffizienz erheblich.

Neue Möglichkeiten für HBM-Speichergeräte

Derzeit werden bei HBM-Speichergeräten (High Bandwidth Memory) mit hoher Bandbreite mehrere Siliziumschichten vertikal übereinander gestapelt. Wenn Chips jedoch extrem dünn werden, neigen sie dazu, sich zu verbiegen und zu reißen. Eine steigende Anzahl von Schichten erschwert die Aufrechterhaltung der Präzision während des Montageprozesses. Die Methode der POSTECH-Wissenschaftler zielt genau auf dieses Problem ab.

Die neue Technologie ermöglicht die Erstellung von mehrschichtigen Strukturen bei Temperaturen unter 180 °C und einem Druck von weniger als 20 kPa. Aufgrund dieser schonenden Bedingungen wird die Verformung der Chips minimiert. Während der Tests wurde selbst bei einer Stapelung von mehr als zehn Schichten kaum eine Verschiebung gegeneinander beobachtet.

Den Forschern zufolge ist die mit dieser Methode erreichte Integrationsdichte etwa viermal höher als bei herkömmlichen 12-Schicht-HBM-Speichern. Dies bedeutet, dass deutlich mehr Rechenelemente im gleichen physischen Volumen untergebracht werden können. Dies ist besonders wichtig für AI-Beschleuniger von Unternehmen wie NVIDIA, die bei begrenztem Platzbedarf eine hohe Leistung und einen geringen Energieverbrauch erfordern.

Anwendung in Zukunftstechnologien

Die neue Entwicklung kann nicht nur für Speicherchips, sondern auch in anderen Bereichen der Halbleiterindustrie breit eingesetzt werden:

• Chiplet-Packaging – die Kombination mehrerer spezialisierter integrierter Schaltkreise zu einem einzigen Block;
• Herstellung von Displays der nächsten Generation auf Basis der Micro LED-Technologie;
• Hochleistungsfähige mobile Prozessoren und Serversysteme.

Experten sind der Meinung, dass die praktische Umsetzung dieser Technologie den Weg dafür ebnen wird, dass Computer und Smartphones in Zukunft kleiner werden und gleichzeitig ihre Geschwindigkeit um ein Vielfaches gesteigert wird. Derzeit führt das Forschungsteam zusätzliche Tests durch, um diese Methode im industriellen Maßstab anzuwenden.