Ключевые слова:магистральное направление развития микроэлектроники «Больше чем Мур», окружающий интеллект, искусственный интеллект, доверенные интеллектуальные сенсорные системы, гетерогенная объемная (3D) интеграция, мембранные технологии, механические свойства тонких пластин, мембран и пленочных структур на мембранах.
Аннотация
Рассмотрено магистральное направление развития технологии и приборной базы микроэлектроники на ближайшие тридцать лет, называемое в международных прогнозах «Больше чем Мур». Основной и практически неограниченной областью применения этого направления является суперсистема «окружающий интеллект», а основными движителями являются: системы искусственного интеллекта, Интернета Всего и доверенные интеллектуальные сенсорные системы. Технологической основой указанного направления являются процессы объемной (3D) гетерогенной интеграции с использованием сквозных межсоединений и контактов через кремниевую пластину и промежуточной платы электрического интерфейса, называемого интерпозером. Такая технология позволяет объединять в единую вертикальную систему стек (пачку) кристаллы, изготовленные на разных подложках и на различных фабриках, но требует использования тонких (50 мкм и менее) кристаллов со сквозными отверстиями для формирования межсоединений, фактически представляющие собой мембранные структуры. Такое положение настоятельно требует оперативного проведения комплекса работ по изучению и измерению механических свойств тонких пластин, мембран и пленочных структур на мембранах для определения их прочности, а также величины и распределения внутренних механических напряжений в них. Так как указанные параметры определяют надежность и временную функциональную стабильность характеристик микросхем, микроприборов и микроэлектронных систем, как на отдельных кристаллах (подложках), так и в составе 3D структур, сформированных по технологиям гетерогенной интеграции.
Keywords:direction of development of microelectronics "More than Moore", ambient intelligence, artificial intelligence, trusted intelligent sensor systems, heterogeneous 3D integration, membrane technologies, mechanical properties of thin plates, membranes and film structures on membranes.
Abstract
The main direction of development of microelectronics technology and device base for the next thirty years, called in international forecasts "More than Moore" is considered. The main and almost unlimited field of application of this direction is super system of the "ambient intelligence", and the main drivers are: "artificial intelligence" systems, the Internet of Everything and trusted smart sensor systems. The technological basis of this direction is the processes of 3D heterogeneous integration using interconnections and contacts through a silicon wafer (through-silicon vias-TSV) and an intermediate board of an electrical interface called an interposer. This technology allows to combine in a single vertical system stack crystals made on different substrates and in different factories, but requires the use of thin (50 microns or less) crystals with through holes to form interconnections, which are actually membrane structures. This situation urgently requires the rapid implementation of a complex of works on the study and measurement of the mechanical properties of thin plates, membranes and film structures on membranes to determine their strength, as well as the size and distribution of internal mechanical stresses in them. Since these parameters determine the reliability and temporary functional stability of the characteristics of microchips, microdevices and microelectronic systems, both on individual crystals (substrates) and as part of 3D structures formed by heterogeneous integration technologies.
[ Full text ]