ໃນການປະຕິວັດດີຈີຕອນໃນປະຈຸບັນ, ການເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາຂອງການສົ່ງຂໍ້ມູນແມ່ນເກີດຈາກການໂຕ້ຕອບຄວາມຖີ່ສູງໃນໂທລະສັບສະຫຼາດ, ປະສົບການ AR/VR ທີ່ໜ້າສົນໃຈ, ແລະ ວຽກງານການປະມວນຜົນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໃນການປະມວນຜົນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ການຫຸ້ມຫໍ່ 2D ແບບດັ້ງເດີມ - ດ້ວຍເສັ້ນທາງການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຍາວ ແລະ ການສູນເສຍການສົ່ງຕໍ່ສູງ - ບໍ່ສາມາດຜ່ານອຸປະສັກດ້ານປະສິດທິພາບໄດ້ອີກຕໍ່ໄປ.
ດັ່ງນັ້ນ, ການວາງຊ້ອນຊິບ ແລະ ການຫຸ້ມຫໍ່ແບບ 3D ຈຶ່ງໄດ້ກາຍເປັນທິດທາງຍຸດທະສາດຂອງອຸດສາຫະກໍາ. ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ແບບ 3D ມີປະສິດທິພາບຢ່າງແທ້ຈິງ, ເຕັກໂນໂລຊີ Through Glass Via (TGV) ໄດ້ໂດດເດັ່ນດ້ວຍຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ເປັນເອກະລັກ, ໂດຍຍ້າຍຈາກການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ (R&D) ໄປສູ່ການນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາ. ປະຈຸບັນ TGV ກໍາລັງກາຍເປັນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກລຸ້ນຕໍ່ໄປ.
1. ເທັກໂນໂລຢີ TGV: “ຂົວ” ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ແບບ 3D
1.1 ແນວຄວາມຄິດຫຼັກ: TGV ແມ່ນຫຍັງແທ້?
ສາລະສຳຄັນຂອງ TGV ແມ່ນການຜະລິດໄມໂຄຣເວຍແນວຕັ້ງຜ່ານຊັ້ນແກ້ວ. ເວຍເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຂົວໄຟຟ້າ, ເຊື່ອມຕໍ່ຊິບ ຫຼື ອົງປະກອບທີ່ວາງຊ້ອນກັນໂດຍກົງ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດສົ່ງສັນຍານ ແລະ ພະລັງງານໄດ້ທັງທາງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ "ສາຍໄຟແບບຮາບພຽງ" ແບບດັ້ງເດີມ, ການເຊື່ອມຕໍ່ແນວຕັ້ງຈະເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງການສົ່ງສັນຍານສັ້ນລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ສະໜັບສະໜູນການຫຍໍ້ຂະໜາດຂອງອຸປະກອນ ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ສູງ.
1.2 ເປັນຫຍັງພື້ນຜິວແກ້ວຈຶ່ງເປັນຕົວນຳທາງທຳມະຊາດສຳລັບ TGV
TGV ລື່ນກວ່າ TSV (Through Silicon Via) ເນື່ອງຈາກມີຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານວັດສະດຸສາມຢ່າງທີ່ສຳຄັນຂອງແກ້ວຄື:
ຄ່າຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກຕ່ຳ - ປົກປ້ອງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ: ແກ້ວມີລັກສະນະຄ່າຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກຕ່ຳໂດຍທຳມະຊາດ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໄດອີເລັກຕຣິກໃນລະຫວ່າງການສົ່ງຕໍ່ ແລະ ຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານໃນການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ສູງເຊັ່ນ 5G ແລະ HPC.
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນກັບຊິລິໂຄນ - ເພີ່ມຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື: ແກ້ວກົງກັບສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຂອງຊິລິໂຄນຢ່າງໃກ້ຊິດ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນ-ກົນຈັກ ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນລະຫວ່າງວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ.
ຄວາມໂປ່ງໃສທາງດ້ານແສງສູງ - ເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມໂຍງທາງອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ: ບໍ່ເຫມືອນກັບຊິລິໂຄນທີ່ມີຄວາມຂຸ່ນ, ຄວາມໂປ່ງໃສຂອງແກ້ວຮອງຮັບແອັບພລິເຄຊັນປະສົມປະສານທາງເອເລັກໂຕຣ-ແສງ. ຕົວຢ່າງ, ໃນໂມດູນໂຟໂຕນິກຊິລິໂຄນ, ແກ້ວຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ທັງທາງໄຟຟ້າ ແລະ ການສົ່ງສັນຍານທາງແສງໄດ້; ໃນຈໍສະແດງຜົນຂະໜາດນ້ອຍ AR/VR, ຄວາມໂປ່ງໃສຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການອຸດຕັນທາງແສງ ແລະ ປັບປຸງຄວາມສະຫວ່າງ ແລະ ຄວາມຊັດເຈນ.
1.3 ຈາກ TSV ຫາ TGV: ວິວັດທະນາການຕາມທຳມະຊາດ
ກ່ອນ TGV, TSV ແມ່ນເທັກໂນໂລຢີການເຊື່ອມຕໍ່ແບບ 3D ທີ່ໂດດເດັ່ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, TSV ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຄວາມໜາແໜ້ນຂອງການເຊື່ອມໂຍງເພີ່ມຂຶ້ນ:
ຕົ້ນທຶນສູງ: ຂະບວນການທີ່ສັບສົນ - ການແກະສະຫຼັກ, ການກັນຄວາມຮ້ອນ, ການເຄືອບໂລຫະ - ເຮັດໃຫ້ TSV ບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່.
ຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື: ຄວາມບໍ່ກົງກັນຂອງການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງຊິລິໂຄນ ແລະ ວັດສະດຸອື່ນໆມັກຈະນໍາໄປສູ່ການແຕກ ຫຼື ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຂໍ້ຕໍ່ເຊື່ອມ.
ຂອບເຂດການນຳໃຊ້ທີ່ຈຳກັດ: ຄວາມໂປ່ງໃສຂອງຊິລິໂຄນບໍ່ລວມເອົາ TSV ຈາກການນຳໃຊ້ optoelectronic ທີ່ຕ້ອງການຄວາມໂປ່ງໃສ.
TGV ແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວິທີແກ້ໄຂການເຊື່ອມຕໍ່ລຸ້ນຕໍ່ໄປທີ່ຕ້ອງການ.
2. ການເຄືອບຜ່ານ: ຕົວເປີດໃຊ້ຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ TGV ເຮັດວຽກໄດ້
2.1 ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສຳຄັນ: ຖ້າບໍ່ມີການເຄືອບ, TGV ກໍ່ເປັນພຽງ "ທໍ່ຫວ່າງເປົ່າ"
ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ແກ້ວແມ່ນມີສານກັນຄວາມຮ້ອນໂດຍທຳມະຊາດ ແລະ ບໍ່ສາມາດນຳໄຟຟ້າໄດ້. ເພື່ອໃຫ້ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັນໄດ້, ຊັ້ນນຳໄຟຟ້າທີ່ສອດຄ່ອງກັນ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຟິມໂລຫະ) ຕ້ອງຖືກວາງໄວ້ຕາມຝາຂ້າງຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່. ຊັ້ນນີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນທາງຫຼວງສັນຍານ - ກຳນົດຄວາມໄວ, ການສູນເສຍ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງ. ການເຄືອບທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ ຫຼື ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຕ້ານທານສູງຂຶ້ນ, ການຫຼຸດຜົນກະທົບຈາກສັນຍານ, ຫຼື ແມ່ນແຕ່ວົງຈອນເປີດ, ເຮັດໃຫ້ການເຄືອບດ້ວຍໂລຫະເປັນເສັ້ນທາງຊີວິດຂອງເທັກໂນໂລຢີ TGV.
2.2 ສິ່ງທ້າທາຍ: ສອງຈຸດເຈັບປວດທີ່ສຳຄັນ
ການຄອບຄຸມອັດຕາສ່ວນສູງ
ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ TGV ໃນປັດຈຸບັນຢູ່ໃນລະດັບໄມໂຄຣມິເຕີ (ລົງເຖິງ ~30 μm) ໂດຍມີຄວາມເລິກເກີນອັດຕາສ່ວນ 10:1. ວິທີການວາງຊັ້ນແບບດັ້ງເດີມມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການບັນລຸການປົກຄຸມດ້ານລຸ່ມ ແລະ ຟິມຝາຂ້າງທີ່ເປັນເອກະພາບ, ເຊິ່ງມັກຈະເຮັດໃຫ້ "ເຂດຕາຍ" ທີ່ບໍ່ໄດ້ເຄືອບເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ຫຼຸດລົງ.
ການຄວບຄຸມຂໍ້ບົກຜ່ອງ - ຕົວຂ້າທີ່ເຊື່ອງໄວ້
ມຸມ ແລະ ຝາຂ້າງທີ່ຫຍາບຄາຍມັກຈະເກີດຊ່ອງວ່າງ ຫຼື ຟອງອາກາດ. ຂໍ້ບົກຜ່ອງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼື ວົງຈອນເປີດ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຊິບ ແລະ ອຸປະກອນຕ່າງໆເສຍຫາຍໂດຍກົງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການກຳຈັດຂໍ້ບົກຜ່ອງຈຶ່ງເປັນສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກຂອງການເຄືອບ TGV.
3. ສີ່ເສັ້ນທາງການເຄືອບ: ຈຸດແຂງ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດ
ການຕົກຕະກອນໄອທາງກາຍະພາບ (PVD): ຄົບກຳນົດແຕ່ຈຳກັດ
ຂະບວນການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການລະເຫີຍ ແລະ ການສະເປຣດເຕີຣິງ ໃຫ້ຟິມທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ ແລະ ຍຶດຕິດໄດ້ດີ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກລັກສະນະ "ສາຍຕາ", PVD ມີບັນຫາກັບຈຸດໂຄ້ງອັດຕາສ່ວນສູງ ແລະ ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບຈຸດໂຄ້ງທີ່ມີອັດຕາສ່ວນຕໍ່າກວ່າ ~5:1.
ການຕົກຕະກອນໄອເຄມີ (CVD): ອັດຕາສ່ວນສູງມີຄວາມສາມາດແຕ່ມີລາຄາແພງ
CVD ໃຊ້ສານຕັ້ງຕົ້ນທີ່ເປັນອາຍແກັສທີ່ແຜ່ລາມໄປຕາມຝາຂ້າງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄືອບທີ່ເປັນເອກະພາບເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີອັດຕາສ່ວນສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສະພາບອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນສູງມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະທຳລາຍພື້ນຖານແກ້ວ, ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນແມ່ນສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ລະດັບສູງ.
ການສະສົມດ້ວຍໄຟຟ້າເຄມີ (ECD): ການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ
ECD ວາງຟິມນຳໄຟຟ້າໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນໄອອອນໂລຫະຢູ່ຝາຂ້າງຂອງທໍ່. ມັນໃຫ້ຕົ້ນທຶນຕໍ່າ ແລະ ປະລິມານການຜະລິດສູງ, ເໝາະສຳລັບການຜະລິດໃນປະລິມານຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງເອເລັກໂຕຣໄລ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງກະແສໄຟຟ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນ - ການຜິດປົກກະຕິນຳໄປສູ່ຟິມທີ່ມີຮູພຸນ ຫຼື ການປົນເປື້ອນ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມັນຈະຖືກນຳໃຊ້ກັບທໍ່ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 5–50 μm.
ການຕົກตะกอนຊັ້ນອະຕອມ (ALD): ວິທີແກ້ໄຂທີ່ຊັດເຈນ
ALD ບັນລຸການຄວບຄຸມຄວາມໜາຂອງຂະໜາດອະຕອມ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສຳລັບຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ອັດຕາສ່ວນສູງຫຼາຍ. ມັນແກ້ໄຂບັນຫາການຄຸ້ມຄອງແຕ່ປະສົບກັບອັດຕາການວາງຕົວຢ່າງທີ່ຊ້າຫຼາຍ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ALD ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສະຫງວນໄວ້ສຳລັບເຊັນເຊີການບິນອະວະກາດ ແລະ ເຊັນເຊີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືສູງ.
4. ຄຸນຄ່າຂອງການເຄືອບ TGV: ການຂັບເຄື່ອນປະສິດທິພາບການເຊື່ອມຕໍ່ແບບ 3D
ການພັດທະນາຄວາມໄວ - ການເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງດ້ວຍຄວາມໄວສູງ
ໃນການຫຸ້ມຫໍ່ 2D, ສັນຍານຕ້ອງເດີນທາງໄລຍະທາງໄກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍເພີ່ມຂຶ້ນ. ດ້ວຍການເຄືອບໂລຫະ TGV, ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຊິບກັບກະດານ ແລະ ຊິບກັບລະບົບຈະກາຍເປັນສັ້ນ, ຕັ້ງ, ແລະ ການສູນເສຍຕໍ່າ. ໃນເຊີບເວີ HPC, ຈຸດຜ່ານເຄືອບ TGV ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມໄວໃນການສື່ສານລະຫວ່າງ CPU ກັບໜ່ວຍຄວາມຈຳ/GPU ດີຂຶ້ນຫຼາຍກວ່າ 30%, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜ่วงເວລາ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ.
ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ - ຄວາມຊັກຊ້າ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳກວ່າ
ເສັ້ນທາງເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສັ້ນກວ່າຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຊັກຊ້າ, ໃນຂະນະທີ່ການເຄືອບທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນຂອງ Joule. ຕົວຢ່າງ, ການຫຸ້ມຫໍ່ຊິບໂທລະສັບສະຫຼາດທີ່ໃຊ້ TGV ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານຫຼັກໄດ້ 15–20%, ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີ ແລະ ປັບປຸງປະສົບການຂອງຜູ້ໃຊ້.
5. ສູນຍາກາດ Zhenhua: ວິທີແກ້ໄຂການເຄືອບ TGV ທີ່ກ້າວໜ້າ
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງອຸປະກອນ
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຜ່ານເລິກ
ເທັກໂນໂລຢີການເຄືອບຮູເລິກທີ່ເປັນกรรมສິດຊ່ວຍໃຫ້ການວາງຊັ້ນເມັດພືດເປັນເອກະພາບເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນຈຸດເຊື່ອມຂະໜາດນ້ອຍເຖິງ 30 μm ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນເກີນ 10:1—ແກ້ໄຂບັນຫາທ້າທາຍທີ່ຫຍຸ້ງຍາກທີ່ສຸດອັນໜຶ່ງຂອງອຸດສາຫະກຳ.
ການຈັດການພື້ນຜິວທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້
ຮອງຮັບຂະໜາດພື້ນຜິວແກ້ວຫຼາກຫຼາຍຂະໜາດ, ລວມທັງ 600 × 600 ມມ / 510 × 515 ມມ, ພ້ອມດ້ວຍຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍໄປສູ່ຮູບແບບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ.
ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງຂະບວນການ - ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຫຼາຍວັດສະດຸ
ຮອງຮັບຟິມທີ່ນຳໄຟຟ້າໄດ້ ແລະ ຟິມທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ເຊັ່ນ: Cu, Ti, W, Ni, ແລະ Pt, ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍສຳລັບຄວາມນຳໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ.
ປະສິດທິພາບທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາງ່າຍ
ພ້ອມດ້ວຍລະບົບຄວບຄຸມຂະບວນການອັດສະລິຍະ ສຳລັບການຕິດຕາມກວດກາຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຄວາມໜາຂອງຟິມແບບທັນທີ, ແລະ ການອອກແບບແບບໂມດູນເພື່ອການບຳລຸງຮັກສາງ່າຍ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນເວລາຢຸດເຮັດວຽກ.
ຂອບເຂດການນຳໃຊ້
ໃຊ້ໄດ້ກັບການຫຸ້ມຫໍ່ຂັ້ນສູງຂອງ TGV/TSV/TMV, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດວາງຊັ້ນເມັດພືດທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນຈຸດເລິກທີ່ມີອັດຕາສ່ວນ 10:1.
— ບົດຄວາມນີ້ຖືກເຜີຍແຜ່ໂດຍ ອຸປະກອນເຄືອບສູນຍາກາດ ຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງດູດຝຸ່ນ Zhenhua
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 27 ກັນຍາ 2025