当前位置: 新思界 > 产业 > 电子电气 > 聚焦 >

先进制程互联瓶颈凸显 BSPDN背面供电技术打开芯片性能空间

2026-08-07 13:56      责任编辑:边向阳    来源:www.newsijie.com    点击:

先进制程互联瓶颈凸显   BSPDN背面供电技术打开芯片性能空间

        芯片背面供电网络简称BSPDN,是突破先进制程互联瓶颈的全新芯片供电架构,区别于传统正面统一布线FSPDN方案,该技术将全部供电金属轨道转移至晶圆硅片背面,芯片正面仅保留信号传输布线,通过纳米级背面通孔BSV连接晶体管源漏极与背面供电层,实现供电线路、信号线路物理分层隔离。
 
        芯片背面供电网络核心流程包含晶圆正面晶体管与信号层制备、临时键合、超薄硅衬底研磨、背面通孔刻蚀、厚铜供电层沉积、晶圆解键合六大工序,可大幅降低芯片IR压降,减少供电线路与信号线路的串扰干扰,释放正面布线空间提升标准单元密度,同步降低高算力芯片整体功耗,直接解决先进制程微缩带来的布线拥堵、供电损耗等行业痛点。
 
        根据新思界产业研究中心发布的《2026-2030年全球及中国芯片背面供电网络(BSPDN)行业研究及十五五规划分析报告》显示,AI大模型算力芯片迭代是BSPDN行业增长的核心驱动力,以英伟达H100/Blackwell为代表,单芯片TDP已达700W量级,传统正面供电架构供电路径长、电压损耗严重,只能依靠提升供电电压预留裕量,造成大量无效发热,英伟达、AMD主流高性能AI芯片设计已普遍适配或依赖代工平台提供的BSPDN方案。先进制程迭代层面,在1.6nm及后续的1nm级埃米工艺晶体管尺寸持续缩小,正面多层金属布线资源趋近饱和,供电轨道与信号线争夺布线通道,BSPDN通过背面独立供电彻底释放正面布线资源,成为GAA、CFET垂直堆叠晶体管落地的必备配套技术,全球头部晶圆厂全部将BSPDN纳入中长期工艺路线图。
 
        新思界行业分析人士表示,中长期来看AI算力持续升级、埃米级先进制程普及、移动端高端芯片迭代将持续打开BSPDN成长空间,超薄衬底均匀研磨、无空洞厚铜电镀、低热阻背面金属材料、热协同仿真设计是行业核心技术迭代方向,能够缓解BSPDN架构带来的芯片内部热阻上升、热点集中问题。现阶段行业仍存在多重发展制约,全套BSPDN工艺流程复杂,新增多道晶圆翻转、键合、超薄研磨工序,推高芯片制造成本;高端专用设备交付周期长、采购成本高昂,国内晶圆厂产线投入门槛极高;超薄硅衬底导致芯片横向散热能力大幅下降,高负载算力芯片存在热点温升难题;同时不同厂商BSPDN技术路线不兼容,芯片设计工具、仿真软件配套生态尚未统一。

        随着国内半导体设备与材料企业持续攻关、本土晶圆厂加大先进工艺研发投入、上下游企业联合开展工艺协同验证,BSPDN配套产业链国产化比例将稳步提升,作为后摩尔时代先进制程核心支撑技术,持续释放高端芯片性能潜力,成为全球半导体产业竞争的关键技术赛道。
关键字: