3D IC助攻移动处理器效能再上层楼

据了解，目前高通与德州仪器仍是采用SiP技术封装处理器与内存，预期未来将采用3D IC架构。

安谋国际身为移动处理器硅智财（IP）龙头业者，亦积极协助处理器厂商不断透过SoC或3D IC等技术提升效能。Mooire认为，虽然安谋国际仅为IP厂商，看似与实际的芯片产品无直接关系，但安谋国际在IP核心架构中结合处理器、绘图处理器（GPU）与内存的子系统（Sub-system），已就3D IC技术所需进行微调，并与晶圆厂维持密切的合作，进行3D IC的测试，因此安谋国际的合作伙伴中，第一级（Tier One）处理器业者已计划采用3D IC的架构。

Mooire并强调，未来无论是手机或平板装置（Tablet Device）等移动装置，甚至个人计算机（PC）都会日趋轻薄，因此3D IC将更有机会被采纳。

晶圆代工厂技术掌握度高

看准未来3D IC将是半导体产业势在必行的发展趋势，台湾创意电子正积极透过SiP技术的基础，进一步跨进3D IC技术的研发。由于3D IC发展过程中遇到的挑战与SiP大致类似，因此创意电子在SoC与SiP所累积的丰富经验，无疑成为其挺进3D IC市场最佳的技术后盾。

台湾创意电子营运处SiP/ 3D IC项目处长林崇铭表示，未来印刷电路板面积将持续缩减，芯片设计势必走向更高整合度，所以半导体业者必须藉由3D IC堆栈芯片技术来减少采用的芯片数量；而发展3D IC所面临的问题，如半导体设计自动化（EDA）工具不完备，以及如何确保已知良裸晶（Known Good Die）来源等，其实与SiP极为相似，且更加复杂，因此，若无扎实的SiP技术发展基石，则遑论3D IC的研发。

林崇铭进一步指出，虽然3D IC的问题较SiP复杂许多，但是凭借创意电子在SiP设计领域打下的深厚基础，将可顺利解决3D IC技术面所遭遇的挑战，这也是创意电子毅然决定跨入3D IC的重要因素。

目前创意电子在3D IC的发展尚在起步阶段，林崇铭表示，现阶段创意电子业务来源仍以SoC与SiP为主，3D IC技术仍未有客户，预期2013年，3D IC整体生态链的建构更完备、市场更成熟之后，创意电子3D IC的业务才会开始起飞，届时将锁定移动装置与高效能组件市场，初步将先整合逻辑与内存，或逻辑与模拟组件，抑或逻辑组件堆栈。在此之前，创意电子也将先建立2.5D芯片堆栈技术，以顺利升级至3D IC。

事实上，目前阻碍业者导入3D IC的一大因素，在于成本过高。林崇铭认为，现阶段，3D IC整体供应链尚未建置完全是不争的事实，导致3D IC成本过高，不过，此一鸡生蛋、蛋生鸡的问题，预计短时间内将可顺利解决，原因在于半导体业者对于3D堆栈技术需求已逐渐涌现，不论是采用硅穿孔（TSV）技术实现的3D IC，或英特尔提出的三闸极（Tri-gate）3D晶体管结构，皆已渐成气候，意味相关供应链亦已有初步的准备，因此未来3D IC的发展与生态系统将可望更趋完备。

3D IC俨然已成为未来超越摩尔定律的重要技术，因而吸引包括晶圆代工厂及封装厂纷纷抢进。然而，由于硅穿孔技术在晶圆制造前段即须进行，因此晶圆代工厂掌握的技术层级较封装厂高，在3D IC的技术与市场发展较具优势。

台湾南台科技大学电子系教授唐经洲表示，硅穿孔为3D IC最重要的技术，采用硅穿孔技术的芯片产品才能称为3D IC，而要进行硅穿孔，较佳的方式是在硅晶圆制造过程中即先行钻孔，如此一来，遭遇的问题将较少，而晶圆前段制程各项技术属晶圆厂最为熟知，自然晶圆厂商在3D IC的制造可掌握较多关键技术。

不过，对封装业者而言，3D IC自然也是不可忽略的商机。唐经洲指出，3D IC属于SiP技术的一环，擅于将各式晶圆进行封装工作的封装厂，亦跃跃欲试。然而，碍于封装厂的技术多属于晶圆后段制程，若要取得已经过硅穿孔的晶圆半成品，依旧须从晶圆厂购得，抑或者再投入庞大的资金建置前段制程，惟目前3D IC发展尚未相当明朗，封装业者对于庞大的投资能否达到平衡或进一步回收，仍抱持观望态度，以致于封装业者在3D IC市场的主导性不若晶圆厂。

虽然目前封装厂在3D IC市场优势较为薄弱，但并不代表封装厂在芯片立体堆栈的市场将完全没有机会。唐经洲认为，3D IC硅穿孔技术毕竟技术门坎仍相当高，成本依然高昂，因此许多对3D IC有兴趣的业者，如应用处理器大厂，即先选择采用2.5D架构，作为进入3D IC的基础。唐经洲强调，2.5D架构仅纯粹的芯片堆栈，毋须硅穿孔，因此技术难度相对较低，封装厂可掌握2.5D封装的关键技术，因此现阶段封装厂包括日月光、硅品皆已投入2.5D封装技术的发展。

专门提供IC制造设备的住程（SPTS）营销副总裁David Butler亦表示，就该公司客户的发展情形来看，2.5D将是半导体产业前进3D IC架构的第一步，包括封测业者与晶圆代工业者目前研发重点皆以2.5D为主，并计划以此为基础发展3D IC。