随着存储器市场的日益竞争激烈,三星电子(Samsung Electronics)和SK海力士(SK Hynix)两大存储器厂商正将混合键合技术视为存储器高端化的关键技术之一,并采取不同的策略来应对市场变化。
据业界消息人士透露,多家存储器业者已决定在NAND生产中导入混合键合技术。混合键合技术通过铜对铜(Cu-Cu)连接芯片,能够大幅增加输入输出(I/O)速度。根据堆叠方式的不同,混合键合技术分为微晶圆对晶圆(W2W)、晶圆对晶粒(W2D)、晶粒对晶粒(D2D)等技术。
在NAND市场中,国内业者长江存储率先采用W2W方式生产Xtacking架构NAND;铠侠(Kioxia)与威腾电子(WD)新一代218层3D NAND也将开始使用混合键合技术。而三星等韩国业者目前则在CMOS影像传感器(CIS)中使用W2W混合键合技术,并计划在11、12代3D NAND量产中导入混合键合技术产品。SK海力士则尚未确定导入时间,但已将其列入规划中。
此外,高带宽存储器的堆叠方式也备受关注。当前HBM两大领先业者三星与SK海力士分别采用TC-非导电胶膜(Non Conductive Film ;NCF)和MR模塑底部填充(MR-Molded Underfill;MUF)方法生产HBM。据报道,目前两家业者的HBM技术发展方向有所不同,三星预计在12层HBM制程中部分导入混合键合技术,连接逻辑单元及位于最下方的DRAM单元,尽可能确保外型规格(Form factor)空间。而SK海力士则预期仍以既有MR-MUF技术生产,并成功研发了具备热传导性、可做为介电质的材料,能降低HBM高度,以增加堆叠层数,称之为Advanced MR-MUF。
据悉,SK海力士16层以上产品预计仍将使用TC键合及Advanced MR-MUF技术,更认为当前的制造方式可达到24层。另外,美光(Micron)虽然在HBM领域起步较晚,但近期宣布与掌握混合键合技术的台积电合作,研发HBM3E产品,并瞄准NVIDIA供应,未来发展不容小觑。
随着HBM需求的增加以及技术的快速发展,预计未来两年16层产品将成为主流,而SK海力士、三星、美光的技术选择与竞争也将更受关注。
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