En el marco de la línea piloto Fames, CEA-Leti ha desarrollado un nuevo conjunto de máscaras, denominado BALI, dedicado a la unión híbrida de matriz a oblea (D2W) y la integración 3D heterogénea, para abordar los desafíos científicos e industriales de la integración 3D heterogénea. BALI está diseñado para explorar la unión de paso fino, las interconexiones verticales de alta densidad y nuevos métodos de accesibilidad posterior a la unión, lo que facilita diversos diseños de sistemas innovadores basados en chiplets. Respecto a sus aplicaciones, abarcan desde la computación de alto rendimiento hasta la inteligencia artificial (IA) y los dispositivos edge, donde la integración compacta, de alto ancho de banda y energéticamente eficiente es crucial.
BALI incluye 19 capas litográficas y admite más de 100.000 estructuras de interconexión, abarcando múltiples pasos desde 5 µm hasta 1 µm. El conjunto de máscara BALI permite la caracterización eléctrica de matrices adheridas y adelgazadas, un hito significativo en este campo. El conjunto de máscaras incluye varios esquemas de acceso post-adherencia, como acceso frontal, TSV de alta densidad o TSV posterior a través de un portador reconstituido.
El conjunto de máscaras BALI se utiliza actualmente para validar la precisión de la adhesión, la integridad de las TSV y la fiabilidad del apilado de matrices en varios flujos piloto. Además, BALI se ha integrado en un manual de reglas de diseño (DRM) y en un kit de diseño de procesos (PDK) compartidos, que garantizan la compatibilidad con la plataforma 3D de CEA-Leti.
Hoja de ruta para la integración de BALI
El proyecto Fames proporcionó el marco y la alineación estratégica necesarios para justificar y coordinar el desarrollo de un vehículo de prueba. Fames también facilitó la financiación, la asignación de recursos y la alineación de la hoja de ruta necesarias para integrar BALI en una visión tecnológica más amplia para la integración de chiplets y la unión híbrida.
BALI representa un paso clave en Fames al entregar un vehículo de prueba multiproyecto capaz de soportar la validación eléctrica completa de esquemas avanzados de integración 3D. Consolida los bloques de proceso necesarios para futuros demostradores y garantiza la viabilidad técnica de la integración híbrida a escala industrial.
Por otro lado, el BALI PDK se está adaptando actualmente al MPW MAD305 para respaldar futuros desarrollos en el marco del proyecto Fames, y también está previsto su despliegue en la línea piloto Prevail, centrada en tecnologías de empaquetado para sistemas 3D avanzados.
Se esperan resultados experimentales iniciales y validaciones con BALI durante 2025-2026. Este método establecerá la definición de nuevos estándares de integración 3D en CEA-Leti y guiará el futuro del diseño 3D en Leti y más allá.