IBM & 3M: Der Klebstoff für Silicon-Türme

Pressemitteilung
St. Paul, Minnesota, USA/Armonk, N.Y., USA/Stuttgart-Ehningen, 7.
September 2011: 3M und IBM (NYSE: IBM) geben bekannt, dass die beiden
Unternehmen die gemeinsame Entwicklung von Klebstoffen planen, die dazu
verwendet werden können, Halbleiter in dichtgepackte Silizium-Towers zu
verbauen. Die Firmen planen, eine neue Materialklasse zu entwickeln, die
es erstmals möglich machen kann, kommerzielle Mikroprozessoren zu bauen,
die aus Schichten von mehr als 100 separaten Chips bestehen.

Ein solches Stacking könnte ein wesentlich höheres Integrationsniveau bei
IT-Systemen und Konsumerelektronik ermöglichen. Prozessoren könnten
künftig sehr eng mit Hauptspeicher- und Netzwerkkomponenten zu einem
Siliziumbaustein verbunden werden, der Chips bis zu tausendmal schneller
machen könnte als die heutigen schnellsten Mikroprozessoren. Dies könnte
zu wesentlich leistungsfähigeren Smartphones, Tablets, Computern und
Spielekonsolen führen.

Das Ergebnis dieser Arbeit könnte die heutigen Bemühungen, Chips in die
dritte Dimension zu bringen, beflügeln. Diese Anstrengungen werden als
3D-Packaging bezeichnet. Die gemeinsame Forschung greift an einigen der
schwierigsten technischen Herausforderungen an, die beim Übergang der
Branche auf echte 3D-Chipformen auftreten. Deswegen werden beispielsweise
neue Arten von Klebern benötigt, die Hitze effizient durch einen dicht
gepackten Chipstapel abführen und von wärmeempfindlichen Bauteilen wie
logischen Schaltkreisen fernhalten können.

"Heutige Chips, auch solche mit 3D-Transistoren, sind de facto 2D-Chips
mit noch immer sehr flachen Strukturen", sagt Bernard Meyerson, VP
Research, IBM. "Unsere Wissenschaftler beabsichtigen, Materialien zu
entwickeln, die es uns erlauben, sehr große Computerleistung in einne
neuen Formfaktor zu bringen - den "Silizium-Skyscraper". Wir glauben, daß
wir den jetzigen Status im Bereich Packaging weiterentwickeln können und
dabei eine neue Klasse an Halbleitern schaffen, die höhere Geschwindigkeit
und mehr Möglichkeiten bereitstellt, bei gleichzeitig geringem
Energieverbrauch. Dies sind Schlüsselanforderungen vieler Hersteller,
besonders der Anbieter von Tablets und Smartphones."

Ziel: Verbindung gesamter Wafer

Viele Halbleitertypen, inklusive derer für Server und Spielekonsolen,
benötigen heute Packaging- und Verbindungstechniken, die nur bei einzelnen
Chips angewendet werden können. 3M und IBM planen die Entwicklung von
Klebern, die für gesamte Siliziumwafer verwendet werden können und dabei
hunderte oder tausende von Chips auf einen Schlag beschichten. Die
heutigen Prozesse dagegen sind vergleichbar mit einem
Schritt-für-Schritt-Prozess pro individuellem Chip.

Im Rahmen der Vereinbarung wird IBM Expertise in der Entwicklung von
Halbleiterpackaging-Prozessen einbringen, 3M bringt seine Expertise in der
Entwicklung und Herstellung von adhäsiven - klebenden - Materialien ein.

"Mit dem Blick auf unser gemeinsames Know-how und unsere Branchenerfahrung
freut sich 3M auf die Zusammenarbeit mit IBM - einem Pionier in der
Entwicklung von Halbleiterpackaging der nächsten Generation", sagt Herve
Gindre, Division Vice President 3M Electronics Markets Materials Division.
"3M arbeitet mit IBM seit vielen Jahren zusammen und die jetzige
Vereinbarung führt unsere Zusammenarbeit auf ein neues Niveau. Wir
schätzen es sehr, ein integraler Bestandteil beim Schritt hin zu einem
revolutionären 3D-Packaging zu werden"

Klebstoffe sind eine von 46 3M-Kerntechnologieplattformen. 3M Klebstoffe
werden exakt auf Kundenanforderungen hin entwickelt und sind
"allgegenwärtig" - sie werden in einer Vielzahl von verschiedenen
Produkten und Branchen eingesetzt, inklusive High-Tech-Anwendungen wie in
der Halbleiterbranche, bei Konsumerelektronikgeräten, in der Luft- und
Raumfahrt sowie der Solarbranche.

Foto: http://www-03.ibm.com/press/us/en/photo/35361.wss
Video: http://www.youtube.com/watch?v=rbj5vrXulD0&feature=player_embedded

Weitere Informationen:
3M: www.3M.com/electronicbonding
IBM Forschung: www.ibm.com/research

3M and IBM to Develop New Types of Adhesives to Create 3D Semiconductors

Innovation leading to the creation of ?Silicon Skyscrapers?


ST. PAUL, Minn. & ARMONK, N.Y. - 07 Sep 2011: 3M and IBM (NYSE: IBM) today
announced that the two companies plan to jointly develop the first
adhesives that can be used to package semiconductors into densely stacked
silicon ?towers.? The companies are aiming to create a new class of
materials, which will make it possible to build, for the first time,
commercial microprocessors composed of layers of up to 100 separate chips.

Such stacking would allow for dramatically higher levels of integration
for information technology and consumer electronics applications.
Processors could be tightly packed with memory and networking, for
example, into a ?brick? of silicon that would create a computer chip 1,000
times faster than today?s fastest microprocessor enabling more powerful
smartphones, tablets, computers and gaming devices.

The companies? work can potentially leapfrog today?s current attempts at
stacking chips vertically ? known as 3D packaging. The joint research
tackles some of the thorniest technical issues underlying the industry?s
move to true 3D chip forms. For example, new types of adhesives are needed
that can efficiently conduct heat through a densely packed stack of chips
and away from heat-sensitive components such as logic circuits.

?Today's chips, including those containing ?3D? transistors, are in fact
2D chips that are still very flat structures,? said Bernard Meyerson, VP
of Research, IBM. ?Our scientists are aiming to develop materials that
will allow us to package tremendous amounts of computing power into a new
form factor ? a silicon ?skyscraper.? We believe we can advance the
state-of-art in packaging, and create a new class of semiconductors that
offer more speed and capabilities while they keep power usage low -- key
requirements for many manufacturers, especially for makers of tablets and
smartphones.?

Bonding entire wafers is a goal

3M and IBM to Develop New Types of Adhesives to Create 3D Semiconductors

IBM and 3M Corp. are developing a new type of electronic ?glue? that can
be used to build stacks of semiconductors ? 3D chips. The glue, shown in
blue above, connects up to 100 separate chips as it conducts heat away
from the silicon package. The innovation will create microprocessors 1,000
times more powerful than today?s PC chips.

Many types of semiconductors, including those for servers and games, today
require packaging and bonding techniques that can only be applied to
individual chips. 3M and IBM plan to develop adhesives that can be applied
to silicon wafers, coating hundreds or even thousands of chips at a single
time. Current processes are akin to frosting a cake slice-by-slice.

Under the agreement, IBM will draw on its expertise in creating unique
semiconductor packaging processes, and 3M will provide its expertise in
developing and manufacturing adhesive materials.

?Capitalizing on our joint know-how and industry experience, 3M looks
forward to working alongside IBM ? a leader in developing pioneering
packaging for next-generation semiconductors,? said Herve Gindre, division
vice president at 3M Electronics Markets Materials Division. ?3M has
worked with IBM for many years and this brings our relationship to a new
level. We are very excited to be an integral part of the movement to build
such revolutionary 3D packaging.?

Adhesives are one of 3M?s 46 core technology platforms. 3M adhesives are
precisely engineered to fit customers? needs and are ubiquitous -- used in
a multitude of diverse products and industries including high-tech
applications, such as the semiconductor industry, consumer electronic
devices, aerospace and solar applications.

For more information about 3M Electronics Markets Materials Division, its
products and services visit: www.3M.com/electronicbonding

About 3M
3M captures the spark of new ideas and transforms them into thousands of
ingenious products. Our culture of creative collaboration inspires a
never-ending stream of powerful technologies that make life better. 3M is
the innovation company that never stops inventing. With $27 billion in
sales, 3M employs about 80,000 people worldwide and has operations in more
than 65 countries. For more information, visit www.3M.com or follow
@3MNews on Twitter.

About IBM
For more information about IBM Microelecronics visit www.ibm.com/chips.
For more information about IBM Research visit www.ibm.com/research.

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