具有多層器件結(jié)構(gòu)的集成電路。又稱立體集成電路?,F(xiàn)有的各種商品集成電路都是平面結(jié)構(gòu),即集成電路的各種單元器件一個(gè)挨一個(gè)地分布在一個(gè)平面上,稱二維集成電路。
基本信息
三維集成電路
隨著集成度不斷提高,每片上的器件單元數(shù)量急劇增加,芯片面積增大,單元間連線的增長既影響電路工作速度又占用很多面積,嚴(yán)重影響集成電路進(jìn)一步提高集成度和工作速度。于是產(chǎn)生三維集成的新技術(shù)思路。做法是:先在硅片表面做第一層電路,再在做好電路的硅片上生長一層絕緣層,在此絕緣層上再低溫生長一層多晶硅,用再結(jié)晶技術(shù)使這層多晶硅變成單晶硅,至此單晶硅膜上做出第二層電路。這樣依次往上做,就形成三維立體多層結(jié)構(gòu)的集成電路。
優(yōu)點(diǎn)
三維集成的優(yōu)點(diǎn)是:
①提高封裝密度。多層器件重疊結(jié)構(gòu)可成倍提高芯片集成度。
②提高電路工作速度。重疊結(jié)構(gòu)使單元連線縮短,并使并行信號(hào)處理成為可能,從而實(shí)現(xiàn)電路的高速操作。
③可實(shí)現(xiàn)新型多功能器件及電路系統(tǒng)。如把光電器件等功能器件和硅集成電路集成在一起,形成新功能系統(tǒng)。日、美、歐共體各國都在致力于研究三維集成電路,并已制出一些實(shí)用的多層結(jié)構(gòu)集成電路。立體電路是正在發(fā)展的技術(shù)。
技術(shù)的挑戰(zhàn)
三維集成面臨技術(shù)的挑戰(zhàn):
①散熱問題:由于電路系統(tǒng)擁有了更高的集成度,熱功耗也隨之提升、表面積體積比隨之下降,與此同時(shí),傳統(tǒng)的平面散熱技術(shù)不再能滿足立體集成電路的散熱要求。
②測(cè)試問題:傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)只針對(duì)單層系統(tǒng),而未提供針對(duì)多層芯片集成之后的整體系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)。
參考資料 >