半导体产业作为现代科技的核心,被誉为“21世纪的石油”,在推动数字社会发展的进程中发挥着不可替代的作用。集成电路更是国家新质生产力的基石,对于我国数字经济产业和智能制造产业的高质量发展起着关键的支撑作用。然而,随着人工智能、智能驾驶以及高性能运算等新兴领域的迅猛发展,芯片设计与制造面临着前所未有的挑战。制程微缩的放缓以及系统级大芯片成本的急剧攀升,使得传统的芯片发展路径受到严重制约。在这样的背景下,Chiplet技术、异质异构集成技术以及先进封装技术等新兴半导体技术应运而生,它们为半导体产业的发展开辟了新的道路,有望延续“摩尔定律”,满足日益增长的高性能芯片需求。
4月29日,2025势银异质异构集成封装产业大会(HIPC 2025)在甬江实验室举行。大会以“异质异构集成开启芯片后摩尔时代”为主题,汇聚国内知名半导体行业组织、政府部门、国际国内知名半导体业界专家、行业头部企业家等代表,通过20余场专题论坛,重点探讨Chiplet架构、3D封装和混合键合等将会围绕“延续摩尔”、“超越摩尔”、“异质异构”三个维度发展的重要突破。
甬江实验室副主任乌学东在开幕式上致辞,他表示,宁波作为国际国内双循环的重要港口城市,同时也是全国制造业单项冠军第一城,拥有得天独厚的产业基础和发展优势。在异质异构集成、微纳技术等前沿领域,实验室已经取得了显著的进展。例如,功能材料与器件异构集成研究中心成功开发了独特的临时键合和精密减薄工艺,实现了多项关键指标的突破;信息材料与微纳器件制备平台建设了6英寸研发线和8英寸中试线,并已对外开放。
在开幕式上,甬江实验室功能材料与器件异构集成研究中心正式揭牌成立,甬江实验室副主任乌学东、甬江实验室异构集成研究中心主任万青、浙江厚积科技有限公司总经理殷庆元、杭州电子科技大学研究员孙玲玲、三叠纪(广东)科技有限公司创始人、董事长张继华、宁波美慎电子有限公司总经理张纯斌共同为中心成立揭牌。
甬江实验室功能材料与器件异构集成研究中心主任万青以《大尺寸晶圆临时键合与精密减薄》为题,分享了自己在超薄晶圆方面取得的最新进展。万青通过临时键合工艺的提升,去年就采用自主开发的全新工艺,在室温下实现了4-8英寸铌酸锂、钽酸锂晶圆、6-12英寸硅芯片和玻璃等衬底的快速超平整键合。同时,万青团队还基于自主创新的超平整键合技术,采用国产全自动减薄设备,成功实现了6-8英寸铌酸锂/钽酸锂(10微米-50微米)和8-12英寸硅功率芯片(6微米-20微米)小批量化制备。未来,万青团队还会通过提升工艺,将极限厚度减薄到3-5微米,极限TTV小于0.5微米,并将材料拓展至氧化镓、氮化镓、碳化硅等化合物半导体。
甬江实验室信息材料与微纳器件制备平台负责人钟飞以《混合键合在异构集成先进封装中的应用》为题亮相行业高峰论坛。作为具备8英寸晶圆混合键合全流程验证能力的研发平台,微纳平台负责人钟飞深入解析了混合键合(Hybrid Bonding)技术在互连密度、信号完整性等方面的创新突破,重点展示了平台在多层堆叠工艺、高精度对准等核心技术的研发成果,并就其在AI芯片、车规级芯片等领域的规模化应用前景进行了前瞻性分析。
2024年半导体制程迈入3纳米量产时代,距离1纳米的极限仅一步之遥。摩尔定律极限将至,未来半导体制程将如何继续走?甬江实验室客聘研究员蒲菠以《AI大基建时代面相系统技术协同优化(STCO)的Chiplet互联设计与优化》为题与与会嘉宾作了分享。蒲菠分享,目前先进封装的挑战已从2维向2.5维甚至3维复杂集成,先进封装的年复合增长率远高于系统级封装,未来前景广阔。Chiplet在信号完整性、电源完整性以及可靠性三个主要的挑战,蒲菠介绍了与头部公司共同合作的电-磁-热-力多物理场方针设计协同工具解决方案,以应对当下的调整。
此次与势银联合举办的异质异构集成封装产业大会,不仅是对甬江实验室科研成果的一次集中展示,更是实验室携手各方力量,共同打造先进电子信息产业创新高地的重要契机。通过本次大会,汇聚了全国乃至国际顶尖的半导体技术专家和企业负责人,搭建一个前沿的交流平台,深入探讨异质异构集成的实际应用,包括材料、制造、封测等多个关键环节,并共同探讨如何利用资本的力量推动技术创新和市场化进程。相信在各方的共同努力下,以甬江实验室为代表的新型研发机构与领域内企业携手,共同实现“聚资源、造集群”的目标,为国家的科技创新和产业升级贡献更大的力量。