3D IC技术2015趋成熟

随着半导体产业积极开发2.5D、3D芯片的技术与设备，2.5D与3D芯片架构的接受度日渐升高。各大半导体IDM、晶圆代工与后段封测封测大厂齐投入芯片立体架构的开发，在产业供应链的共同推动下，2.5D芯片预期将能于2014年量产、3D芯片技术则可在2015年成熟，只要持续扩大将新的芯片架构导入科技产品设计，就可加深、加快2.5D与3D芯片在市场的渗透率。

尽管目前2.5D与3D芯片仍处于小量试产阶段，应用也限制在FPGA等利基型芯片领域，不过随着半导体巨擘陆续投入2.5D与3D芯片的开发，研调机构TechNavio预测，2012至2016年全球3D芯片市场的年复合成长率将达19.7%，主要来自移动运算设备存储器需求大幅增加的贡献。

事实上，包括台积电(2330)、日月光(2311)、意法半导体(STM)、三星电子、尔必达(Elpida)、美光(Micron)、Global Foundries、IBM、Intel等多家公司都已陆续投入2.5D与3D芯片的研发与生产，针对研发、材料供应、制造、设计工具、测试、商品化与标准化EDA到制程与封测代工等多元角度切入，力求以硅中介层(silicon interposer)与TSV技术生产的2.5D或3D芯片及早成熟量产。

Amkor台湾区总经理梁明成指出，3D芯片初期仍是主要应用于智能型手机等移动设备应用，且由于3D架构可改善存储器产品的性能表现与可靠度，并降低成本与缩小产品尺寸，因此存储器产品将优先采用3D芯片制程，而透过封测厂和晶圆代工厂的上下游合作，预估3D芯片技术应用至2015年将可见成熟。

日月光集团研发中心总经理暨研发长唐和明则表示，电子产品将自目前的「4C」时代进入「nC」系统时代，智能手表、智能眼镜等可穿戴式设备都是其中的要角，而物联网(Internet of Things)则透过无线传感器(wireless sensor)，成为整合各类nC产品系统的重要平台。

唐和明表示，就封测的角度看待此潮流，从云端、网通到用户端等各类终端装置所需的芯片，大部分将透过系统级封装(SiP)进行整合，简而言之，SiP将成为智能生活应用和技术整合的重要关键。

台积电3DIC/IIPD处长郑心圃则指出，利用TSV技术，3D芯片可提升整体芯片效能并实现异质系统整合(heterogeneous integration)，然而3D芯片的量产仍有包括存储器堆栈、设计生态系统、测试方法、散热解决方案、以及最重要的成本等关键待克服。再者，异质芯片的整合牵涉到各种来源的芯片，其中便存在着极为复杂Chip-package-interaction (CPI)问题。

郑心圃表示，为克服这些挑战，台积电已与设计生态系统中的EDA伙伴及客户密切合作，并简化3D IC整合供应链，如此将能快速提升整体良率并降低可靠度风险，藉此加速3D芯片的量产与应用。