來(lái)源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

編輯：感知芯視界 Link

CEA-Leti 科學(xué)家在 ECTC 2024 上報(bào)告了三個(gè)相關(guān)項(xiàng)目的一系列成功，這些成功是實(shí)現(xiàn)新一代 CMOS 圖像傳感器 (CIS) 的關(guān)鍵步驟，它可以利用所有圖像數(shù)據(jù)來(lái)感知場(chǎng)景、了解情況并進(jìn)行干預(yù)——這些功能需要在傳感器中嵌入 AI。由于智能傳感器

在智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、汽車(chē)和醫(yī)療設(shè)備中的高性能成像功能，對(duì)智能傳感器的需求正在迅速增長(zhǎng)。這種對(duì)通過(guò)嵌入式 AI 增強(qiáng)的改進(jìn)圖像質(zhì)量和功能的需求給制造商提出了在不增加設(shè)備尺寸的情況下提高傳感器性能的挑戰(zhàn)。

“堆疊多個(gè)芯片以創(chuàng)建 3D 架構(gòu)，例如三層成像器，已導(dǎo)致傳感器設(shè)計(jì)的范式轉(zhuǎn)變，”論文“Backside Thinning Process Development for High-Density TSV in a 3-Layer Integration”的主要作者 Renan Bouis 表示?！安煌瑢又g的

通信需要先進(jìn)的互連技術(shù)，而混合鍵合由于其微米甚至亞微米范圍內(nèi)的極細(xì)間距而滿足了這一要求，”他說(shuō)道?！案呙芏裙柰?(HD TSV) 具有相似的密度，可通過(guò)中間層傳輸信號(hào)。這兩種技術(shù)都有助于減少線長(zhǎng)，這是提高 3D 堆疊架構(gòu)性能的關(guān)鍵因素?！?/p>

“無(wú)與倫比的精度和緊湊性”

這三個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用了該研究所之前使用這些技術(shù)塊堆疊三個(gè) 300 毫米硅晶圓的研究成果?！斑@些論文介紹了制造 3D 多層智能成像器所必需的關(guān)鍵技術(shù)要素，這些技術(shù)能夠滿足需要嵌入式 AI 的新應(yīng)用?！盋EA-Leti 項(xiàng)目經(jīng)理兼 IRT Nanoelec 智能成像器項(xiàng)目主管 Eric Ollier 說(shuō)道。CEA-Leti 研究所是 IRT Nanoelec 的主要合作伙伴。

“將混合鍵合與 CMOS 圖像傳感器中的 HD TSV 相結(jié)合，可以促進(jìn)各種組件（如圖像傳感器陣列、信號(hào)處理電路和存儲(chǔ)元件）的集成，并具有無(wú)與倫比的精度和緊湊性，”論文“用于高級(jí) CMOS 圖像傳感器應(yīng)用的具有高密度 TSV 的 3 層細(xì)間距 Cu-Cu 混合鍵合演示器”的主要作者 Stéphane Nicolas 說(shuō)道，該論文被選為會(huì)議的重點(diǎn)論文之一。

該項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種三層測(cè)試載體，具有兩個(gè)嵌入式 Cu-Cu 混合鍵合接口，即面對(duì)面 (F2F) 和面對(duì)面 (F2B)，以及一個(gè)包含高密度 TSV 的晶圓。

Ollier 表示，測(cè)試載體是一個(gè)重要的里程碑，因?yàn)樗日故玖嗣恳豁?xiàng)技術(shù)磚的可行性，也展示了集成工藝流程的可行性?！霸擁?xiàng)目為展示功能齊全的三層智能 CMOS 圖像傳感器奠定了基礎(chǔ)，其邊緣 AI 能夠解決高性能語(yǔ)義分割和物體檢測(cè)應(yīng)用問(wèn)題，”他說(shuō)。

在 ECTC 2023 上，CEA-Leti 科學(xué)家報(bào)告了一種雙層測(cè)試載體，結(jié)合了 10 微米高、1 微米直徑的 HD TSV 和高度控制的混合鍵合技術(shù)，兩者均采用 F2B 配置組裝。最近的研究將 HD TSV 縮短至 6 微米高，從而開(kāi)發(fā)出一種雙層測(cè)試載體，該載體具有低色散電氣性能，并能簡(jiǎn)化制造過(guò)程。

“電阻降低 40%”

“由于采用了優(yōu)化的減薄工藝，我們的 1×6 微米銅 HD TSV 比我們的 1×10 微米 HD TSV 具有更好的電阻和隔離性能，這使我們能夠以良好的均勻性降低基板厚度，”論文《Backside Thinning Process Development for High-Density TSV in a 3-Layer Integration》的主要作者 Stéphan Borel 表示。

“這種降低的高度使電阻降低了 40%，與長(zhǎng)度的減少成正比。同時(shí)降低縱橫比增加了隔離襯墊的臺(tái)階覆蓋率，從而提高了耐壓性，”他補(bǔ)充道。

“憑借這些成果，CEA-Leti 現(xiàn)在被明確認(rèn)定為這一新領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，致力于準(zhǔn)備下一代智能成像儀，”O(jiān)llier 解釋說(shuō)。“這些新的 3D 多層智能成像儀在傳感器本身中實(shí)現(xiàn)了邊緣 AI，這確實(shí)將是成像領(lǐng)域的突破，因?yàn)檫吘?AI 將提高成像儀的性能并實(shí)現(xiàn)許多新的應(yīng)用?！?/p>

*免責(zé)聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，本文所用圖片、文字如涉及作品版權(quán)，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們刪除。本平臺(tái)旨在提供行業(yè)資訊，僅代表作者觀點(diǎn)，不代表感知芯視界立場(chǎng)。

今日內(nèi)容就到這里啦，如果有任何問(wèn)題，或者想要獲取更多行業(yè)干貨研報(bào)，可以私信我或者留言

審核編輯 黃宇