Мировой гигант полупроводниковой памяти получит лицензию на то, что BeSang называет техпроцессом «True 3D IC» («истинных 3D ИС»). Соглашение выходит за рамки микросхем памяти и охватывает системные ИС и, в перспективе, даже фаундри-бизнес.
Компания SK Hynix Inc. (г. Ичхон, Южная Корея) получила лицензию на технологию 3D-чипов от компании BeSang Inc (г. Бивертон, штат Орегон, США). SK Hynix, которая выпускает преимущественно микросхемы DRAM и флеш-памяти, получит лицензию на то, что BeSang (по корейски означает «летящий высоко») называет техпроцессом «True 3D IC» («истинных 3D ИС»).
Патентно-лицензионное соглашение с SK Hynix предусматривает передачу технологии, включая платные обновления на пятилетний период, но не предусматривает сотрудничества. К тому же, соглашение не является эксклюзивным, позволяя BeSang заключать подобные сделки с другими производителями ИС.
 |
Технология 3D ИС от BeSang формирует единый кристаллический слой с подложкой-донором и затем создает второй активный слой поверх стандартного слоя активных устройств на кремниевой подложке, используя традиционные межслойные переходы для их взаимосвязи. (по данным BeSang).
На рисунке: слева сверху вниз: активные устройства в верхнем слое, металлические межсоединения, активное устройство на подложке; посредине: кристаллический кремний, промежуточный слой диэлектрика, кремниевая подложка; справа вверху: кремниевые столбики трехмерных транзисторов (SGT).
SK Hynix специализируется на DRAM, NAND флеш-памяти, твердотельных накопителях (SSD) и светочувствительных матрицах, однако соглашение выходит за рамки микросхем памяти и охватывает системные ИС и в перспективе, даже фаундри-бизнес. По заявлению BeSang, она продемонстрировала, что техпроцесс 3D ИС работает не только с DRAM, но и с широким рядом интегральных схем, включая ЦПУ, ЦСП, графические процессоры, специализированные ИС, FPGA, СнК, NAND флеш-память, SRAM и светочувствительные матрицы.
Принцип работы
BeSang была основана в 2008 г. исполнительным директором Санг-Юн Ли (Sang-Yun Lee), который работал над усовершенствованием своего техпроцесса 3D ИС вместе с бывшим инженером Samsung Джунил Паркс (Junil Parks), разработчиком первой установки осаждения атомарного слоя для диэлектриков с высокой диэлектрической проницаемостью. Новаторский процесс BeSang не требует применения TSV (сквозные межсоединения в кремниевой подложке) для изготовления многослойных 3D ИС.
«Несколько слоев устройств могут последовательно накладываться поверх имеющихся устройств с помощью традиционного полупроводникового оборудования, – рассказал Джунил Паркс (Junil Parks), старший вице-президент и руководитель исследований и разработки в BeSang, в эксклюзивном интервью для EE Times. – В отличие от других технологий 3D ИС, технология «True 3D IC» BeSang может быть реализована в низкотемпературных технологических операциях, которые не повлияют на схемы в нижних слоях».
 |
Технология 3D ИС BeSang использует донорскую подложку структуры n-p-n, чтобы отделить область полупроводников (на рисунке обозначен как Dr. SEM), для того чтобы добавить активные слои поверх традиционной КМОП логической ИС (синяя), использующей трехмерные транзисторы с окружающим затвором (зеленые). Поверх них показаны накопительные конденсаторы (красные) для 3D DRAM. (по данным Besang).
На рисунке:
Шаг 1. Слева: принимающая подложка. Справа: неровная верхняя поверхность покрыта диэлектрической пленкой, внизу – кремниевая подложка.
Шаг 2. Слева: подложка донор. Справа: поверхность подложки донора, отделенная область полупроводников, кремниевая подложка.
Шаг 3. Формирование слоя 3D устройства без центрирования подложки. Слева: закрепление. Справа: отделение вдоль области полупроводников, формирование слоя устройств.
Для увеличения нажмите на картинку
Технология BeSang работает так: сначала изготавливается стандартная подложка КМОП-логики и затем покрывается слоем защитного диэлектрика. Для изготовления нескольких слоев памяти поверх слоя логики подложка-донор с тремя слоями легированного кремния (n-p-n) устанавливается поверх сборки без необходимости в центрировании. Затем n-p-n-слой вытравливается с идеально центрированными вертикальными n-p-n-каналами для трехмерных транзисторов с затвором окружающего типа (SGT), которые соединяются с нижним слоем логики традиционными межслойными переходами. Далее для получения окружающего затвора осаждается металл или поликремний с помощью низкотемпературного процесса.
В завершение, изготавливаются конденсаторы поверх каждого транзистора 3D ИС, таким образом, превращая их в ячейки DRAM, надстроенные над логическими чипами. Повторяя операции с еще одним защитным диэлектрическим слоем и донорской подложкой, можно добавлять любое количество слоев DRAM поверх логического чипа.
«С помощью техпроцесса BeSang можно достичь плотности полупроводников в 1 миллион межсоединений на миллиметр, по сравнению с 10 тысячами межсоединений на миллиметр для ярусных ИС, использующих TSV, и всего 100 межсоединениями на миллиметр для ярусных корпусов», – заявил Паркс.
В применении к DRAM, технология 3D ИС от BeSang позволит увеличить плотность DRAM без необходимости уменьшать размеры элементов, что является большим преимуществом для производителей памяти, сталкивающимися с физическими ограничениями на дальнейшее уменьшение элементов. Выпуск 3D DRAM компанией SK Hynix может начаться уже в 2014 г.
Читайте также:
Представлен первый техпроцесс для производства по-настоящему трехмерных микросхем
Samsung и Hynix продолжают лидировать на DRAM-рынке
IHS: NAND флеш-память переходит на 3-D и в 2015 г. займет более 30% всего рынка флеш-памяти
Чипы памяти подорожали на 42% из-за пожара на фабрике SK Hynix в КНР
Xilinx и TSMC начали серийное производство 28-нм 3D ИС
Toshiba построит фабрику по производству 3D NAND-памяти
Samsung приступила к серийному производству памяти на 3D-кристаллах
История о том, как Micron осваивает новую DRAM-память
Globalfoundries реализовала технологию 3D-TSV на 20 нм
Источник: EE Times