3D IC技術(shù)與市場(chǎng)起飛仍面臨挑戰(zhàn)

    TSV3DIC技術(shù)雖早于2002年由IBM所提出，然而，在前后段IC制造技術(shù)水準(zhǔn)皆尚未成熟情況下，TSV3DIC技術(shù)發(fā)展速度可說(shuō)是相當(dāng)緩慢，直至2007年?yáng)|芝(Toshiba)將鏡頭與CMOSImageSensor以TSV3DIC技術(shù)加以堆迭推出體積更小的鏡頭模組后，才正式揭開TSV3DIC實(shí)用化的序幕。

    于此同時(shí)，全球主要晶片制造商制程技術(shù)先后跨入奈米級(jí)制程后，各廠商亦警覺(jué)到除微縮制程技術(shù)將面臨物理極限的挑戰(zhàn)外，研發(fā)時(shí)間與研發(fā)成本亦將隨制程技術(shù)的進(jìn)步而上揚(yáng)，因此，包括IBM、三星電子(SamsungElectronics)、臺(tái)積電(TSMC)、英特爾(Intel)、爾必達(dá)(Elpida)等晶片制造商皆先后投入TSV3DIC技術(shù)研發(fā)。

    至2011年第4季，三星與爾必達(dá)分別推出采TSV3DIC同質(zhì)整合技術(shù)高容量DRAM模組產(chǎn)品，并已進(jìn)入送樣階段，臺(tái)積電則以28奈米制程采半導(dǎo)體中介層(Interposer)2.5D技術(shù)為賽靈思(Xilinx)制作出新一代現(xiàn)場(chǎng)可程式邏輯閘陣列(FieldProgrammableGateArray；FBGA)產(chǎn)品。

    然而，各主要投入TSV3DIC半導(dǎo)體大廠除面對(duì)晶圓薄型化、晶片堆迭、散熱處理等相關(guān)技術(shù)層面的問(wèn)題外，隨TSV3DIC技術(shù)持續(xù)演進(jìn)并逐漸導(dǎo)入實(shí)際制造過(guò)程中，前段與后段IC制程皆出現(xiàn)更多隱藏于制造細(xì)節(jié)上的問(wèn)題。

    加上就整體產(chǎn)業(yè)鏈亦存在從材料、設(shè)計(jì)，乃至生產(chǎn)程序都尚未訂出共通標(biāo)準(zhǔn)，而晶圓代工業(yè)者與封裝測(cè)試業(yè)者亦無(wú)法于制程上成功銜接與匯整，都將是造成延誤TSV3DIC技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)快速起飛重要原因。

    綜合各主要晶片制造商技術(shù)藍(lán)圖規(guī)畫，2011年TSV3DIC是以同質(zhì)整合的高容量DRAM產(chǎn)品為主，至2014年，除將以多顆DRAM堆迭外，尚會(huì)整合一顆中央處理器或應(yīng)用處理器的異質(zhì)整合產(chǎn)品。

    預(yù)估要至2016年，才有機(jī)會(huì)達(dá)到將DRAM、RF、NANDFlash、CPU等各種不同的半導(dǎo)體元件以TSV3DIC技術(shù)整合于同1顆IC之中異質(zhì)整合水準(zhǔn)。