サムスン、次世代半導体パッケージ技術「I-Cube4」開発

サムスン電子は6日、ロジックチップと4つのHBM(High Bandwidth Memory)チップを一つのパッケージに実装した独自構造の2.5Dパッケージ技術「I-Cube4」を開発したと発表した。
 
(参考記事:「サムスンの最先端メモリ基地、来年にも量産突入か…第7世代V-NANDとEUV適用DRAM生産」)
 
「I-Cube4(Interposer-Cube4)」は、高帯域幅のデータ伝送と高性能システム半導体を必要とするHPC(High Performance Computing)、AI /クラウドサービス、データセンターなどを中心に幅広く活用されることが期待されている。

サムスン電子によると、「I-Cube」は、シリコンインターポーザ上に、CPU、GPUなどのロジックとHBMを配置して、単一の半導体のように動作するようにする異種集積化(Heterogeneous Integration)パッケージ技術である。

これにより、複数のチップを1つのパッケージ内に配置して伝送速度は向上し、パッケージの面積を削減することができるという。

サムスン電子は、「I-Cube4」にシリコンインターポーザ(Si-Interposer)を適用して超微細配線を実装しており、半導体駆動に必要な電力も安定的に供給できるようにしたと強調した。

一般的に、パッケージの中に実装する半導体チップが多くなるほど、インターポーザの面積も増加して工程上の難しさも大きくなる。

サムスン電子は、100マイクロメートルレベルの非常に薄いインターポーザが変形しないよう材料、厚さなど、様々な側面から半導体プロセス・製造ノウハウを適用したと明らかにした。

また、「I-Cube4」にモールドを使用していない独自の構造を適用して熱を効率的に放出するようにしたという。

サムスン電子は、パッケージ工程の中間段階での動作テストを進めて不良を事前に特定し、全体の工程を減らして生産期間を短縮した。

サムスン電子のファウンドリ事業部マーケット戦略チームのカン・ムンス専務は、「高性能コンピューティングの分野を中心に、次世代パッケージ技術の重要性が高まっている」とし、「サムスン電子は《I-Cube2》の量産経験と差別化された《I-Cube4》商用化技術の競争力に基づいてHBMを6個、8個搭載する新技術も開発し、市場に披露する」と明らかにした。

一方、サムスン電子は2018年にロジックと2つのHBMを集積した「I-Cube2」ソリューションを披露し、2020年にはロジックとSRAMを垂直積層した「X-Cube」の技術を公開するなど、次世代パッケージ技術の差別化を進めている。
 
(参考記事:「TSMCとサムスン電子、最先端パッケージング技術でも競争か…韓国紙報じる」)
(参考記事:「全世界の半導体パッケージ材料市場、2024年に208億ドルまで成長」)
(参考記事:「韓国企業、東芝の半導体パッケージめぐりソウルで特許訴訟」)

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