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拓荆科技:在手订单饱满,将持续深耕薄膜沉积设备和三维集成设备领域
证券时报网· 2025-12-04 03:17
公司经营与产能 - 公司目前在手订单饱满,下游客户进一步扩产预计将持续拉动产品需求量[1] - 公司目前在沈阳、上海临港设有产业化基地,总体可支撑超过700台套/年产能,并正在建设沈阳二厂以进一步扩大未来产能支撑能力[1] - 基于新型设备平台和反应腔的多种先进制程验证机台已通过客户认证,进入规模化量产阶段[2] 产品进展与客户验证 - PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、Flowable CVD等薄膜设备系列产品及先进键合系列产品在存储芯片制造领域已实现产业化应用[1] - 晶圆对晶圆混合键合设备获得重复订单,新一代高速高精度产品已发往客户端验证,芯片对晶圆混合键合设备验证进展顺利[2] - 公司已完成永久键合后晶圆激光剥离产品[2] 行业趋势与技术驱动 - 半导体芯片制程和技术迭代速度持续加快,行业已逐步迈入后摩尔时代,新结构、新材料不断涌现[3] - 技术发展趋势如GAA、背面供电、高K金属栅、HBM三维集成、3D NAND FLASH堆叠层数提高,将拉动下游客户对半导体设备技术和需求量的提升[3][4] - 存储价格上升反映出存储芯片市场有较大需求量,中长期可能拉动存储芯片制造厂持续扩大产能[4] 公司战略与产品需求 - 公司将持续通过高强度研发投入,深耕薄膜沉积和三维集成设备领域,拓展先进制程所需的新产品、新工艺、高产能设备[3] - 随着存储芯片制程推进及结构复杂化,对先进硬掩模和关键介质薄膜性能要求越来越高,将大幅拉动薄膜设备需求量[4] - 公司薄膜沉积和键合系列产品已在先进存储芯片制造领域获广泛应用,下游客户持续扩产预计将进一步扩大这些产品的需求量[4]
芯片,怎么连?(上)
半导体行业观察· 2025-08-11 01:11
文章核心观点 - 文章系统性地阐述了半导体芯片内部的互连技术,包括其基本组成元素、材料、制造工艺以及更高层次的互连系统(如总线和片上网络),揭示了先进制程下互连技术面临的挑战与发展方向 [2][4][49] 互连的组成元素 - 一个典型的硅芯片包含五种主要互连元素:用于传输信号的金属线、连接不同金属层的通孔、连接晶体管端子的局部互连、连接金属层与晶体管的接触孔,以及穿透硅体的硅通孔 [4][6] - 芯片制造分为前端工艺(制造晶体管)和后端工艺(构建互连层) [6] - 先进制程节点可拥有多达15层金属线路 [4] 金属线与通孔的构建 - 金属互连材料经历了从铝到铜的转变,铜因更强的导电性在约130nm节点后成为主流 [22] - 铜互连采用双镶嵌工艺:先在介电层刻蚀沟槽,沉积阻挡层和衬层后电镀填充铜,再用化学机械抛光去除多余材料 [25][26] - 铜的扩散问题通过沉积氮化钽阻挡层和钽衬层来解决 [26] - 除铜铝外,钨常用于接触孔和通孔,钴因其在超细线路中的优势已用于一些先进节点,钌和钼是潜在替代材料但尚未量产 [30] 互连设计与挑战 - 布线方式从早期的二维曼哈顿布线发展为先进节点的一维布线,后者限制每层线路方向单一,用通孔替代拐角,但通孔电阻通常高于金属线 [7][10] - 互连间距过近会导致串扰,需使用低介电常数材料隔离,二氧化硅的介电常数为3.9,低K材料通过掺杂或引入微孔实现,空气间隙是理想介电体但缺乏支撑 [32][33][37] - 对于晶体管栅极等需要高电容的场景,则使用氧化铪等高介电常数材料 [38][40] - 硅通孔深度可达200微米,纵横比目前最大为50:1,制造需深反应离子刻蚀、沉积二氧化硅阻挡层,并在填充金属后研磨晶圆背面 [42][43][45] - TSV因尺寸和应力问题需占用较多硅面积并设置禁止区域,但能提供高连接数,是高带宽内存等技术的关键 [45][47] 电源、热管理与片上电容 - 电源与接地线通常与信号线共享顶层更厚的金属层以承载高电流 [48] - 去耦电容从外部PCB逐步集成到芯片内部,可利用金属层堆叠形成金属-氧化物-金属电容 [48] - 部分TSV作为“热管”仅用于导热,不传输电信号,常用于高功耗处理器 [48] 互连系统:总线 - 总线是相关信号线的集合,用于简化多位数据的传输,现代总线宽度可超过1000根线路 [50][53] - 总线带宽计算公式为:带宽 = 时钟频率 × 总线宽度 × 格式因子(SDR为1,DDR为2) [57][58] - 例如,一个64位DDR内存总线在1000 MHz时钟下,带宽为 1000 MHz × 64 × 2 = 128,000 Mbps [58] - 并行总线需处理线间偏移问题,可采用源同步或目标同步时钟方案;串行总线将时钟嵌入数据,多用于芯片间通信 [60][61] - 总线可采用多点连接并需要仲裁器,负载过重时可通过桥接器分段以提升性能 [61][64][66] - 片上总线常见实现包括Arm的AMBA架构及其变种,总线输出需使用三态或“有线或”结构以避免冲突 [67][69][71] - 为追求高性能内存访问,可采用紧耦合存储器,通过点对点连接直接对接处理器 [72][74] 互连系统:片上网络 - 现代复杂SoC普遍采用片上网络作为更高层次的互连抽象,以取代笨重的传统总线 [75] - NoC将数据打包成数据包进行路由,支持单播、广播和多播等多种寻址方式 [75][77][78] - 在网格拓扑中,数据通过交叉开关节点路由,每穿越一个节点称为一跳,跳数影响延迟 [79][81] - 数据包交换方式主要有存储-转发和直通转发,后者能显著降低延迟但牺牲了完整的逐跳错误检测能力 [81][83][84] - 虫洞交换是直通转发的变体,将数据包分割为更小的流控制单元传输,进一步减少延迟 [85] - 网络交换器可分为阻塞型和非阻塞型,后者电路资源更多但能避免内部资源争用 [86][88] - 泛洪是一种简单但低效的路由替代方案,数据包向所有方向广播,需依赖生存时间等机制控制传播 [89][90]