মুরের চেয়েও বেশি: দ্য ক্রিটিক্যাল রোল অফ সিলিকন ইন্টারপোজার এবং ওয়েফার-বিষম একীকরণ যুগে স্তরের প্যাকেজিং - সংবাদ

ভূমিকা: মনোলিথিক থেকে মডুলারে দৃষ্টান্ত স্থানান্তর

একটি একক, কখনও-ছোট সিলিকন ডাই (মুরের আইন)-এ আরও ফাংশন সংহত করার ঐতিহ্যগত পথটি অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নিষেধাজ্ঞামূলকভাবে ব্যয়বহুল এবং প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জিং হয়ে উঠছে। শিল্পের উত্তর হল ভিন্নধর্মী ইন্টিগ্রেশন (HI): একাধিক বিশেষায়িত চিপলেট একত্রিত করা-লজিক, মেমরি, অ্যানালগ, আরএফ, বা ফটোনিক্সের জন্য অপ্টিমাইজ করা-একটি শক্তভাবে সংযুক্ত, সিস্টেম-স্তরের প্যাকেজে। এই "মুরের চেয়েও বেশি" পদ্ধতির উচ্চতর কর্মক্ষমতা, নমনীয়তা, এবং সময়-বাজারে- প্রদান করে৷ এই বিপ্লবের কেন্দ্রবিন্দুতে একটি নম্র অথচ পরিশীলিত উপাদান রয়েছে: সিলিকন ইন্টারপোজার, এবং ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং (WLP) এর প্রক্রিয়াগুলি যা এটিকে সম্ভব করে তোলে৷

অধ্যায় 1: সিলিকন ইন্টারপোজার: সিস্টেমের স্নায়ুতন্ত্র

একটি ইন্টারপোজার হল একটি প্যাসিভ সিলিকন সাবস্ট্রেট যা প্যাকেজ বেস এবং স্ট্যাক করা চিপলেটগুলির মধ্যে বসে। এটি নিজেই একটি ডিভাইস চিপ নয়, বরং সিলিকনে উচ্চ-ঘনত্বের "ইলেক্ট্রনিক সার্কিট বোর্ড"।

ফাংশন: এর প্রাথমিক ভূমিকা হল এটির উপর স্থাপন করা চিপলেটগুলির মধ্যে হাজার হাজার অতি-সূক্ষ্ম বৈদ্যুতিক পথ প্রদান করা। এটির পৃষ্ঠে মাইক্রো-বাম্পের নেটওয়ার্ক এবং থ্রু-সিলিকন ভিয়াস (TSVs)-উল্লম্ব তামার তারের মাধ্যমে অর্জন করা হয় যা সম্পূর্ণভাবে সিলিকন ইন্টারপোজার ওয়েফারের মধ্য দিয়ে যায়, উপরের এবং নীচের দিকগুলিকে সংযুক্ত করে।
কেন সিলিকন? গ্লাস বা জৈব স্তরগুলি সিলিকনের সুবিধার সাথে মেলে না:
CTE ম্যাচ: এর তাপ সম্প্রসারণের সহগ (CTE) পুরোপুরি সিলিকন চিপলেটের সাথে মিলে যায়, যা তাপমাত্রা চক্রের সময় যান্ত্রিক চাপ এবং ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে।
আল্ট্রা-ফাইন ওয়্যারিং: সেমিকন্ডাক্টর লিথোগ্রাফি মাইক্রোন-স্কেল ওয়্যারিং ঘনত্বের জন্য অনুমতি দেয়, যে কোনো জৈব স্তরকে ছাড়িয়ে যায়, একটি GPU-কে উচ্চ-ব্যান্ডউইথ মেমরি (HBM) এর একাধিক স্ট্যাকের সাথে সংযুক্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় বিশাল আন্তঃসংযোগ সক্ষম করে।
তাপ পরিবাহিতা: সিলিকন কার্যকরভাবে শক্তিশালী কম্পিউট চিপলেট থেকে তাপ ছড়ায়।

অধ্যায় 2: ম্যানুফ্যাকচারিং চ্যালেঞ্জ: ওয়েফার থেকে ইন্টারপোজার পর্যন্ত

একটি ত্রুটিহীন ইন্টারপোজার তৈরি করা ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ এবং পরিচালনাকে তার সীমাতে ঠেলে দেয়:

ওয়েফার শুরু করা: উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে সংকেত ক্ষয় কমানোর জন্য উচ্চ-প্রতিরোধী সিলিকন প্রয়োজন। সুনির্দিষ্ট TSV এচিং এর জন্য এটিতে অবশ্যই চমৎকার ক্রিস্টালোগ্রাফিক অভিন্নতা থাকতে হবে।
টিএসভি গঠন: এটি একটি মূল চ্যালেঞ্জ। গভীর, সরু গর্তগুলি সম্পূর্ণ ওয়েফার (বা এর বেশিরভাগ) মাধ্যমে উন্নত গভীর প্রতিক্রিয়াশীল-আয়ন এচিং (DRIE) ব্যবহার করে খোদাই করা হয়। এই গর্তগুলি তারপর একটি অন্তরক, বাধা স্তর দিয়ে রেখাযুক্ত এবং তামা দিয়ে ভরা হয়।
ওয়েফার পাতলা করা: সামনের-পাশে প্রক্রিয়াকরণের পরে, সংযোগের জন্য TSV-এর নীচের অংশটি উন্মুক্ত করার জন্য ওয়েফারটিকে পিছনে থেকে (প্রায়শই 100µm বা তার কম) পাতলা করতে হবে। ওয়েফার ওয়ারপেজ, ক্র্যাকিং, বা স্ট্রেস এড়াতে এই ব্যাক-প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত নির্ভুলতার দাবি করে যা ডিভাইসের কার্যকারিতা হ্রাস করে। পরবর্তী পলিশিং (স্ট্রেস রিলিফ) গুরুত্বপূর্ণ।
অস্থায়ী বন্ডিং/ডি-বন্ডিং: ভঙ্গুর, পাতলা ওয়েফার সাময়িকভাবে হ্যান্ডলিং এবং ব্যাক প্রসেসিংয়ের সময় সমর্থনের জন্য একটি বিশেষ আঠালো ব্যবহার করে একটি কঠোর ক্যারিয়ার গ্লাসের সাথে বন্ধন করা হয়

অধ্যায় 3: ইকোসিস্টেম: ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং এবং সমাবেশ

ইন্টারপোজার হল প্ল্যাটফর্ম, কিন্তু ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং (ডব্লিউএলপি) হল কৌশলগুলির সেট যা চূড়ান্ত সিস্টেম তৈরি করে:

ফ্যান-আউট ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং (এফও-ডব্লিউএলপি): চিপলেটগুলি একটি অস্থায়ী ক্যারিয়ারে স্থাপন করা হয় এবং তাদের চারপাশে একটি "পুনর্গঠিত ওয়েফার" গঠনের জন্য একটি ইপোক্সি মোল্ড যৌগ প্রয়োগ করা হয়। পাতলা-ফিল্ম মেটালের রিডিস্ট্রিবিউশন লেয়ারগুলি (RDLs) তারপরে একটি বৃহত্তর পিচের সাথে সংযোগগুলিকে ফ্যান করার জন্য উপরে তৈরি করা হয়, কম ঘন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি প্রথাগত সাবস্ট্রেট বা ইন্টারপোজারের প্রয়োজনীয়তা দূর করে। এটি মোবাইল প্রসেসর এবং RF মডিউলগুলির জন্য একটি খরচ-কার্যকর সমাধান৷
2.5D ইন্টিগ্রেশন: ক্লাসিক ইন্টারপোজার-ভিত্তিক পদ্ধতি। একাধিক চিপলেটগুলিকে TSV সমন্বিত একটি প্যাসিভ সিলিকন ইন্টারপোজারে পাশে-পাশে- স্থাপন করা হয়। এটি এইচবিএম মেমরির সাথে সিপিইউ/জিপিইউ একত্রিত করার জন্য আদর্শ।
3D IC ইন্টিগ্রেশন: মাইক্রো-বাম্পস বা হাইব্রিড বন্ডিং (সরাসরি কপার-থেকে-তামার বন্ধন) ব্যবহার করে চিপলেটগুলিকে সরাসরি একে অপরের উপরে বন্ধন করে স্ট্যাকিংকে পরবর্তী স্তরে নিয়ে যায়। এটি সর্বোচ্চ আন্তঃসংযোগ ঘনত্ব এবং সংক্ষিপ্ততম সম্ভাব্য পথগুলি অর্জন করে, যা ভবিষ্যতের এআই অ্যাক্সিলারেটরের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটির জন্য আরও উন্নত ওয়েফার পাতলা এবং বন্ধন পরিষেবা প্রয়োজন।

অধ্যায় 4: ফাউন্ড্রিজ এবং ওএসএটির জন্য কৌশলগত প্রয়োজনীয়তা

সেমিকন্ডাক্টর ফাউন্ড্রি এবং আউটসোর্সড সেমিকন্ডাক্টর অ্যাসেম্বলি অ্যান্ড টেস্ট (OSAT) কোম্পানিগুলির জন্য, ইন্টারপোজার এবং WLP প্রযুক্তির দক্ষতা একটি প্রতিযোগিতামূলক প্রয়োজনীয়তা। এটি উপকরণ, প্রক্রিয়া এবং তাপীয়-যান্ত্রিক চাপের উল্লম্বভাবে সমন্বিত বোঝার দাবি করে। তাদের সাফল্য বিশেষ সূচনা উপকরণগুলির জন্য একটি নির্ভরযোগ্য সরবরাহ শৃঙ্খলের উপর নির্ভর করে:

পাতলা করার জন্য আল্ট্রা- টাইট বেধের তারতম্য (টিটিভি) সহ পাতলা ওয়েফার।
কম ক্ষতির ইন্টারপোজারের জন্য উচ্চ-প্রতিরোধী সিলিকন ওয়েফার।
সূক্ষ্ম-পিচ RDL লিথোগ্রাফির জন্য ত্রুটিহীন পৃষ্ঠের সাথে প্রাইম-গুণমানের ওয়েফার।
নির্ভুল ডাইসিং পরিষেবাগুলি এই জটিল, পাতলা প্যাকেজগুলিকে ক্ষতি ছাড়াই একত্রিত করতে।

প্যাকেজিং বিপ্লবের জন্য একটি অংশীদার

HI বিপ্লবের চালনাকারী সংস্থাগুলি তাদের মৌলিক উপকরণগুলিতে অসঙ্গতি বহন করতে পারে না। Sibranch মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স এই ইকোসিস্টেমে একটি গুরুত্বপূর্ণ সক্ষমকারী হিসেবে কাজ করে। আমাদের ক্ষমতাগুলি সরাসরি উন্নত প্যাকেজিংয়ের ব্যথার পয়েন্টগুলিকে সম্বোধন করে:

আমরা ইন্টারপোজার তৈরির জন্য আদর্শ উচ্চ-প্রতিরোধীতা, অতি-ফ্ল্যাট সিলিকন ওয়েফার সরবরাহ করি।

আমাদের ব্যাক-গ্রাইন্ডিং এবং ডাইসিং পরিষেবাগুলি সঠিকভাবে-একটি স্ট্যান্ডার্ড ওয়েফারকে একটি পাতলা, প্রস্তুত-প্রসেস করতে-আন্তর্পোজার সাবস্ট্রেট বা সূক্ষ্ম প্যাকেজগুলিকে একত্রিত করতে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় মান যুক্ত পদক্ষেপ।

আল্ট্রা-পাতলা ওয়েফার পরিচালনা এবং সংশ্লিষ্ট চ্যালেঞ্জগুলি বোঝার ক্ষেত্রে আমাদের দক্ষতা প্যাকেজিং ইঞ্জিনিয়ারদের অমূল্য সহায়তা প্রদান করে৷

বিশেষায়িত সাবস্ট্রেট এবং নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণ পরিষেবা উভয়ই অফার করার মাধ্যমে, আমরা একটি একক-পয়েন্ট সমাধান প্রদানকারী হিসাবে কাজ করি, উন্নত প্যাকেজিং ক্ষেত্রে আমাদের অংশীদারদের জন্য সরবরাহ শৃঙ্খলের জটিলতা এবং ঝুঁকি হ্রাস করে৷

উপসংহার: মহাকর্ষের নতুন কেন্দ্র

ভিন্নধর্মী ইন্টিগ্রেশনের যুগে, প্যাকেজ হল সিস্টেম, এবং এর মধ্যে থাকা সিলিকন-সক্রিয় চিপলেট এবং প্যাসিভ ইন্টারপোজার-যেকোন সময়ের চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। TSVs, ওয়েফার পাতলা করা এবং 3D স্ট্যাকিংয়ের জটিলতাগুলি উপকরণ বিজ্ঞান এবং নির্ভুলতা উত্পাদনকে কেন্দ্র পর্যায়ে উন্নীত করেছে। এই নতুন দৃষ্টান্তে সাফল্যের জন্য সাপ্লাই চেইন জুড়ে গভীর সহযোগিতার প্রয়োজন, একটি সাবস্ট্রেট অংশীদার থেকে শুরু করে যিনি বোঝেন যে ওয়েফারটি আর ট্রানজিস্টরের জন্য কেবল একটি ক্যানভাস নয়, বরং একটি অবিচ্ছেদ্য, ত্রিমাত্রিক উপাদান-প্যাকেজেই-চূড়ান্ত সিস্টেমের।