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【制造/封测】三星、英特尔、台积电先进封装哪家强?

来源:全球半导体观察    原作者:王凯琪    

三星于6月末官宣量产3纳米芯片,在与台积电、英特尔先进制程竞争中取得先手,而近日,三家厂商在先进封装上的战局也迎来了最新进展。外媒消息显示,三星于6月中旬成立了半导体封装工作小组,加强与大客户的合作。

在当下半导体领域日益增长的性能需求与摩尔定律逐渐失效的背景下,先进封装成为了新的发力点。据悉,通过先进封装技术将多个芯片进行异质整合,或将传统大芯片拆分成多个小芯片,并通过先进封装技术进行整合的Chiplet方案,可大大增强功能及降低成本。由此三星、台积电、英特尔对于先进封装技术似乎都是势在必得。

1►提速加码先进封装 三星奋力追赶 

据外媒消息,三星的设备解决方案(DS)部门已于6月中旬成立一个直属于联席CEO庆桂显(Kyung Kye-hyun)的半导体封装工作小组,目的是加强与晶圆代工大客户在封装领域的合作。消息显示,这个小组集结了来自三星DS事业部的测试和系统封装工程师、半导体研发中心的研究员,以及内存与代工部门的人员,预计将会提出更先进的封装解决方案。

在先进封装技术上,三星较早推出了2.5D封装技术I-Cube,并在2020年8月又宣布推出了新一代3D封装技术——X-Cube,其可基于TSV硅穿孔技术将不同芯片堆叠,目前已用于7nm及5nm工艺。近年来,三星加速发力先进封装。2021年年末,三星再次宣布已开发出最新的2.5D封装解决方案H-Cube,并表示,还在开发最新的“3.5D 封装”技术。但是对比台积电和英特尔的封装技术以及商业运用情况来看,目前,三星仍旧处于落后情况。

2►四点发展路线指引 英特尔独树一帜 

英特尔在先进封装技术上独树一帜。早在2018年底,英特尔便推出了业界首创的3D逻辑芯片封装技术——Foveros 3D,它可实现在逻辑芯片上堆叠不同制程的逻辑芯片。

在2021年英特尔召开的Intel Accelerated技术说明会上,英特尔采用了新的命名体系,分别是Intel 7(此前称之为10纳米Enhanced SuperFin)、Intel 4(此前称之为Intel 7纳米)、Intel 3以及Intel 20A。

随之公布的,还有英特尔关于封装技术的四点发展路线,分别是EMIB技术、Foveros技术、Foveros Omni技术以及Foveros Direct技术。

其中,EMIB将成为首个采用2.5D嵌入式桥接解决方案的技术,在近期举办的英特尔On产业创新峰会中,英特尔采用Intel 7制程工艺的第四代至强处理器Sapphire Rapids亮相,并成为首个采用EMIB封装技术的产品;Foveros将利用晶圆级封装技术,提供史上首个3D堆叠解决方案;Foveros Omni将通过高性能3D堆叠技术,使得裸片到裸片的互连和模块化设计变得更加灵活;Foveros Direct可实现铜对铜键合的转变,也可以实现低电阻的互连。

3►拳头产品过硬 台积电一马当先

台积电在2.5D和3D先进封装技术方面布局已超过10年,近年来,其更新迭代速度加快,不断推出的拳头产品令业界瞩目。总体来看,台积电目前已将2.5D和3D先进封装相关技术整合为“3DFabric”平台,可让客户们自由选配,前段技术包含3D的整合芯片系统(SoIC InFO-3D),后段组装测试相关技术包含2D/2.5D的整合型扇出(InFO)以及2.5D的CoWoS系列家族。

近日,台积电在美国加利福尼亚州圣克拉拉召开了2022年台积电技术研讨会,并公布了3D Fabric平台取得的两大突破性进展,一是台积电已完成全球首颗以各应用系统整合芯片堆叠(TSMC-SoICTM)为基础的中央处理器,采用芯片堆叠于晶圆之上(Chip-on-Wafer,CoW)技术将SRAM堆叠为3级缓存;二是使用Wafer-on-Wafer(WoW)技术堆叠在深沟槽电容器芯片顶部的突破性智能处理单元。

台积电表示,由于CoW和WoW的N7芯片已经投入生产,对N5技术的支持计划将在2023年进行。另外,为了满足客户对于系统整合芯片及其他台积电3D Fabric系统整合服务的需求,公司将在竹南打造全球首座全自动化3D IC先进封装厂,预计今年下半年开始生产。

此外,值得一提的是,台积电还在日本筑波建了3D IC研发中心,该研发中心已于今年6月24日开始启用。

封面图片来源:拍信网