芯耀
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咱最近老听说HBM，为啥它突然就爆火了呢？这主要是因为现在像人工智能训练、数据中心这些领域发展太快了，对数据处理和传输的要求越来越高。以前的普通内存，像DRAM，速度跟不上，数据传输的带宽也有限，就好比马路太窄，车一多就堵得不行，根本满足不了现在这些“大胃口”应用的需求。
和其他类型内存相比，HBM的优势可太明显了。拿GDDR来说，虽然GDDR在显卡这些领域表现也不错， 但HBM是用3D堆叠技术，把好几层DRAM芯片垂直摞起来，再通过硅通孔（TSV） 这些技术让它们紧密相连。这样一来，它的数据传输通道就像一下子多了好多条高速路，带宽大幅提升 ，能在短时间内传输海量的数据，处理数据的速度也更快。
另外，HBM的功耗还更低。因为它的芯片堆叠在一起，数据传输距离短了，不像其他内存，数据要跑老远，自然就更省电。而且HBM占用的空间还小，这对那些追求小型化、高性能的设备，比如高端显卡、服务器来说，简直太合适了，能在有限的空间里，提供超强的内存性能，所以HBM就一下子火起来，成了当下热门的高性能存储解决方案。
芯科技圈为此深入分析了HBM芯片的工艺流程，揭开其制造的神秘面纱。HBM（High Bandwidth Memory）芯片制造工艺较为复杂，以下是对各工序的目的、核心参数进行简述：
FAB 阶段
1. 硅刻蚀
o目的：在硅片上刻蚀出用于制作 TSV（Through-Silicon Via，硅通孔）的孔洞，为后续实现芯片垂直方向上的电气连接做准备。
o核心参数：刻蚀深度、刻蚀速率、刻蚀均匀性、深宽比 。比如刻蚀深度需根据设计要求精确控制，深宽比通常要求达到 10:1 - 20:1 。
2. TSV 铜填充
o目的：将铜填充到刻蚀好的 TSV 孔洞中，形成垂直导电通路，实现芯片层与层之间的电气连接。
o核心参数：铜填充的完整性（避免空洞）、填充率（≥99.9% ）、铜的电阻率 。
3. TSV 铜 CMP（化学机械抛光）
o目的：对填充后的铜表面进行抛光处理，使表面平整，为后续工艺提供平坦的表面，并精确控制铜层的厚度。
o核心参数：抛光速率、表面平整度（如表面粗糙度 Ra≤0.5nm ）、全局平整度（≤一定的高度偏差 ）。
4. BEOL（Back-End-of-Line）金属化
o目的：在芯片表面形成金属互连线路，完成芯片内部电路的电气连接，实现芯片的各项功能。
o核心参数：金属层的厚度、线宽、线间距、金属的电阻率、接触电阻 。例如线宽和线间距会随着工艺节点的缩小而减小，以提高电路集成度。
Wafer Test 阶段
此阶段主要对晶圆进行测试，筛选出性能良好的芯片，减少后续工序的浪费。测试内容包括芯片的电气性能，如读写速度、电压稳定性等，核心参数有读写带宽、工作电压、坏块数量等。
Bumping/Stacking 阶段
5. 正面凸点形成
o目的：在芯片正面形成凸点，用于芯片之间的电气连接和机械固定，是实现芯片堆叠的关键步骤。
o核心参数：凸点的材质（如 SnAgCu 等）、凸点直径、凸点间距、凸点高度 。例如，凸点直径一般在 10 - 20μm，凸点间距在 20 - 40μm 。
6. 晶圆回流焊
o目的：通过加热使凸点中的焊料熔化，实现芯片与载体或其他芯片之间的连接固定。
o核心参数：回流焊温度曲线（包括预热、保温、回流、冷却阶段的温度和时间 ）、焊接压力 。
7. 临时载片键合
o目的：将晶圆临时键合到载片上，为后续的背面工艺提供支撑，防止晶圆在减薄等过程中发生变形或损坏。
o核心参数：键合强度、键合温度、键合压力 。
8. TSV 曝光 & 背面钝化
o目的：对 TSV 进行曝光处理，以便后续进行相关操作，并在芯片背面形成钝化层，保护芯片背面的电路和 TSV 结构免受外界环境影响。
o核心参数：曝光精度（如≤0.5μm ）、钝化层的厚度和质量（如绝缘性能、抗腐蚀性能 ）
9. 钝化 CMP&TSV 铜曝光
o目的：对钝化层进行 CMP 处理使其表面平整，同时曝光 TSV 铜，为后续背面凸点形成等工序做准备。
o核心参数：抛光后钝化层的平整度、TSV 铜曝光的精度和完整性 。
10. 背面凸点形成
o目的：在芯片背面形成凸点，进一步实现芯片之间多方向的电气连接，满足 HBM 芯片多层堆叠的电气连接需求。
o核心参数：同正面凸点形成，包括凸点的材质、直径、间距、高度等 。
11. 晶圆载片脱粘 & 黏贴承载薄膜
o目的：去除临时载片，并粘贴承载薄膜，以便进行后续的芯片堆叠和封装操作。
o核心参数：脱粘过程对芯片的损伤程度、承载薄膜的黏附力和稳定性 。
12. 芯片堆叠并通过二次成型工艺进行封装
o目的：将多个芯片按照设计要求进行堆叠，并通过封装工艺保护芯片，增强其机械性能和电气性能，同时为芯片与外部电路的连接提供接口。
o核心参数：堆叠层数、堆叠精度（层间对齐精度≤0.5μm ）、封装材料的导热系数、封装厚度、封装后的翘曲度 。
KGSD* Test 阶段
对已知良好的堆叠芯片（KGSD）进行测试，确保 HBM 芯片整体的性能和可靠性，测试参数包括芯片的最大带宽、时序延迟、在各种环境应力（如高温、高湿、冲击等）下的可靠性表现等 。
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