मॉड्यूल को एक स्व-संरेखित स्थानीय बैकसाइड ढांकता हुआ अलगाव (स्थानीय बीडीआई) चरण के आसपास संरचित किया गया है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक टीएसवी दृष्टिकोण की तुलना में 3x बड़ी ओवरले विंडो के साथ कम प्रतिरोध और कम रिसाव अत्यधिक घने फ्रंट-टू-बैक थ्रू-सी वियास (टीएसवी) होता है।
स्थानीय बीडीआई टीएसवी दृष्टिकोण एक एकीकरण विधि है, जो तर्क और मेमोरी उपकरणों सहित विभिन्न उपयोग के मामलों के लिए नई 3डी एकीकरण योजनाओं को सक्षम करेगा।
अगली पीढ़ी के सेमीकंडक्टर उपकरणों के लिए बैकसाइड फंक्शनलाइजेशन और 3डी स्टैकिंग प्रमुख सक्षम प्रौद्योगिकियां हैं।
बारीक दाने वाले सक्रिय फ्रंटसाइड और कम सघन रूप से संरचित वेफर बैकसाइड के बीच कनेक्टिविटी सुनिश्चित करने के लिए उन्हें उच्च-घनत्व वाले बैकसाइड इंटरकनेक्ट की आवश्यकता होती है।
बैकसाइड इंटरकनेक्ट बनाने का एक आकर्षक तरीका वाया-मिडिल टीएसवी प्रक्रिया है। जबकि यह दृष्टिकोण उच्च-घनत्व फ्रंट-टू-बैक कनेक्टिविटी को सक्षम बनाता है, टीएसवी में आमतौर पर उच्च पहलू अनुपात होता है, जो धातुकरण और विद्युत प्रदर्शन दोनों के संदर्भ में चुनौतियां पेश करता है।
सोनी और आईएमईसी अब संयुक्त रूप से बैकसाइड टीएसवी को एकीकृत करने के लिए एक वैकल्पिक मॉड्यूल पेश करते हैं, जिसे स्थानीय बीडीआई कहा जाता है। इस मॉड्यूल के केंद्र में एक स्व-संरेखित अलगाव संरचना है जो टीएसवी और वेफर फ्रंटसाइड के सक्रिय हिस्से के बीच ओवरलैप पर स्थानीय रूप से बनाई जाती है।
बैकसाइड कनेक्टिविटी के इस नए दृष्टिकोण में पारंपरिक वाया-मिडिल टीएसवी प्रक्रिया पर महत्वपूर्ण फायदे हैं।
ज़सोल्ट टोकीआईएमईसी फेलो और 3डी सिस्टम एकीकरण के कार्यक्रम निदेशक: “वेफर फ्रंटसाइड (यानी, मध्य-रेखा (एमओएल) वियास) में पहले से मौजूद कनेक्शन के माध्यम से अत्यधिक घने और संकीर्ण से शुरू करके, हमारा मॉड्यूल पहली बार सक्रिय फ्रंटसाइड और वेफर बैकसाइड के बीच बहुत व्यापक टीएसवी कनेक्शन में संक्रमण की अनुमति देता है। वाया-मध्य टीएसवी दृष्टिकोण की तुलना में, स्थानीय बीडीआई टीएसवी में 50% बड़ा निचला और शीर्ष महत्वपूर्ण आयाम (सीडी) है, टीएसवी धातुकरण प्रक्रिया को सरल बनाना और इसके प्रतिरोध में तीन गुना सुधार करना। यह प्रक्रिया टीएसवी और संकीर्ण एमओएल विअस के बीच गलत संरेखण के लिए सहनशीलता को 30 एनएम तक बढ़ाती है – 115 एनएम सेल ऊंचाई के साथ एक मानक सेल कॉन्फ़िगरेशन के लिए प्रदर्शित, इस बेहतर ओवरले विंडो के भीतर, स्व-संरेखित संरचनाएं रिसाव वर्तमान माप से प्राप्त आसपास के सी सब्सट्रेट के साथ बहुत अच्छा अलगाव प्रदान करती हैं।
प्रक्रिया प्रवाह पारंपरिक FEOL, MOL और BEOL प्रसंस्करण से शुरू होता है, इसके बाद वेफर बॉन्डिंग और Si थिनिंग होता है। टीएसवी/सक्रिय ओवरलैप क्षेत्रों में स्थानीय बीडीआई गठन में अनुरूप ढांकता हुआ जमाव और आइसोट्रोपिक नक़्क़ाशी शामिल है और इसके बाद टीएसवी धातुकरण होता है। “स्थानीय बीडीआई मॉड्यूल विभिन्न प्रकार के उपयोग के मामलों के लिए नई 3डी एकीकरण योजनाओं को सक्षम करेगा – जिसमें उन्नत तर्क और मेमोरी अनुप्रयोग शामिल हैं,” ज़ोल्ट टोकी कहते हैं। “इसके अलावा, बैकसाइड एकीकरण योजनाओं के विपरीत जो शेष बल्क Si को हटाने पर निर्भर करती है, हमारा मॉड्यूल TSV को 500nm मोटाई तक बल्क Si के माध्यम से कनेक्ट करने की अनुमति देता है। यह DRAM जैसे अनुप्रयोगों के लिए रुचिकर है जो वेफर बैकसाइड पर शेष अपेक्षाकृत मोटी Si परत का उपयोग करते हैं।”
ताकुशी शिगेटोशीसोनी के वरिष्ठ प्रबंधक और कार्य के मुख्य लेखक कहते हैं: “सेमीकंडक्टर अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में 3डी एकीकरण तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है, और विभिन्न प्रकार की बैकसाइड कनेक्टिविटी योजनाओं को विकसित करना अत्यधिक सार्थक है जिन्हें लक्ष्य एप्लिकेशन के अनुसार चुना जा सकता है।”
