三星电子首次披露BSPDN（背面供电网络）研究成果

据EDN电子技术设计报道，三星电子公布了 BSPDN（背面供电网络）研究成果。这是三星电子首次披露BSPDN相关的具体研究成果。 WQjednc

BSPDN是2019年IMEC上首次提出的概念。它是一种通过在晶圆背面布置电源布线来改善电源和信号线以及电池利用率瓶颈的设计结构。三星电子表示，通过应用 BSPDN，与 FSPDN（前端供电网络）相比，成功减少了 14.8% 的面积。具体而言，在两个ARM电路中，面积分别减少了10.6%和19%。此外，布线长度也减少了9.2%。WQjednc

当前的半导体采用 FSPDN 结构制成。它们按照电源线-信号线-晶体管的顺序排列，但由于电源线和信号线使用相同的资源，会出现瓶颈等问题。另外，还存在一个缺点，即根据晶体管的扩展而消耗大量成本来扩展布线层。 WQjednc

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包括三星电子在内的半导体行业已经开始关注 BSPDN 结构，以克服这些结构限制。与现有的半导体结构不同，BSPDN按照信号线-晶体管-电源线的顺序排列。在这篇论文中，三星电子解释说，通过BSPDN可以提高晶圆顶部电池的利用率。此外，众所周知，互连瓶颈和成本等问题也可以得到解决。WQjednc

除了三星电子之外，开发 BSPDN 的公司还包括台积电和英特尔。英特尔将 BSPDN 命名为“Powervia”。英特尔去年六月还举办了Powervia技术简报会。这些公司的目标是从 2nm 工艺开始应用 BSPDN。WQjednc

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当应用 BSPDN 时，拉应力可能会导致 TSV 和金属层分层。WQjednc

与此同时，三星电子在2023 VLSI研讨会上发表的另一篇论文解释了BSPDN的技术难点。要点在于，当应用BSPDN时，拉伸应力作用，并且可以将硅通孔电极(TSV)和金属层分离。三星电子表示，这个问题可以通过降低高度或加宽TSV来解决。WQjednc

业界认为，为了应用BSPDN，确保晶圆背面处理的化学机械抛光(CMP)技术以及信号线和电源线连接的TSV技术非常重要。WQjednc