加速量產(chǎn) 3D IC接合標(biāo)準(zhǔn)年底通關(guān)

半導(dǎo)體業(yè)者嗅到三維晶片(3DIC)導(dǎo)入行動(dòng)裝置的商機(jī)，紛紛投入技術(shù)研發(fā)；然而，要加速量產(chǎn)時(shí)程，制定邏輯與記憶體IC接合標(biāo)準(zhǔn)已成首要關(guān)鍵。因此，全球十八家晶片商正透過聯(lián)合電子裝置工程協(xié)會(huì)(JEDEC)組織委員會(huì)研擬標(biāo)準(zhǔn)，其中，日月光也投身該組織卡位3DIC封裝商機(jī)，在眾家大廠戮力推動(dòng)下，該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)于年底定案，將協(xié)助3DIC邁開量產(chǎn)腳步。

日月光集團(tuán)總經(jīng)理暨研發(fā)長(zhǎng)唐和明表示，3DIC猶如一幢晶片大樓，如何在既有地基向上搭建與接合仍有許多難題，因此，IC設(shè)計(jì)、晶圓代工及封測(cè)廠之間須通力合作，才能確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)順?biāo)鞜o誤。

日月光集團(tuán)總經(jīng)理暨研發(fā)長(zhǎng)唐和明表示，將處理器、邏輯與記憶體等異質(zhì)晶片以立體堆疊形式做結(jié)合的3DIC，具有整合度高的優(yōu)勢(shì)，可大幅推升運(yùn)算效能，并降低耗電量及印刷電路板(PCB)占位空間，因而成為產(chǎn)業(yè)競(jìng)相布局的新市場(chǎng)。然而，其設(shè)計(jì)復(fù)雜度卻遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)晶片，無論是技術(shù)及成本的挑戰(zhàn)皆多如繁星；其中，最大的問題在于如何接合不同類型的晶片，以及晶圓磨薄后如何精確穿孔和對(duì)位，方能打造出有效運(yùn)作的立體堆疊晶片。

著眼于異質(zhì)晶片接合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)推動(dòng)3DIC的重要性，唐和明透露，目前包括英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、三星(Samsung)及爾必達(dá)(Elpida)等全球十八家晶片大廠，以及掌握晶片最后一道封裝關(guān)卡的日月光已組成JEDECJC11.2標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，快馬加鞭的推動(dòng)邏輯與記憶體晶片接合的介面標(biāo)準(zhǔn)--WideI/OMemoryBus，并可望于年底塵埃落定。如此一來，除能透過標(biāo)準(zhǔn)的依循與協(xié)助，加快廠商開發(fā)時(shí)程，促使3DIC盡早展開量產(chǎn)之外，并可進(jìn)一步以量制價(jià)，一并解決目前3DIC生產(chǎn)成本居高不下的問題。

另一方面，近期半導(dǎo)體供應(yīng)鏈加碼投資3DIC開發(fā)的現(xiàn)象日益顯著，包括臺(tái)積電、京元電子等晶圓及封測(cè)廠均加入競(jìng)逐行列，且研發(fā)費(fèi)用較2010年明顯增加，對(duì)催生3DIC產(chǎn)品亦有推波助瀾之效。唐和明指出，樂觀來看，3DIC可望于2013年開始大量生產(chǎn)，應(yīng)可視為3DIC的量產(chǎn)元年；不僅如此，若WideI/OMemoryBus標(biāo)準(zhǔn)在年底順利過關(guān)，量產(chǎn)時(shí)間更可望提早至2012年底。屆時(shí)，可預(yù)見行動(dòng)裝置將掀起一波兼顧高效能與超輕薄外型的產(chǎn)品革命。

雖然3DIC現(xiàn)仍處于試產(chǎn)階段，且并未導(dǎo)入實(shí)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不過，其以矽穿孔(TSV)技術(shù)將各種晶片疊合在一起，達(dá)成高效能而低耗電的整體表現(xiàn)，已讓新一代的行動(dòng)裝置紛紛聚焦此種晶片做為設(shè)計(jì)腹案。唐和明分析，“輕薄短小”已成行動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)圭臬，讓工程師對(duì)晶片占位空間與低功耗要求錙銖必較，促使以立體堆疊形式的3DIC漸成未來晶片主流。特別是今年各大市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)頻頻上修平板電腦及智慧型手機(jī)的預(yù)估出貨量，在此一市場(chǎng)需求推助下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)將持續(xù)朝向輕薄化邁進(jìn)，而要達(dá)到此一要求，3DIC將是不可或缺的要素。

除可滿足行動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)需求外，高效能、低耗電，占位空間更小的3DIC亦可加速更新穎、劃時(shí)代的電子產(chǎn)品問世。唐和明強(qiáng)調(diào)，未來5～10年，云端運(yùn)算及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的時(shí)代將全面來臨，屆時(shí)，隨時(shí)、隨地，甚至隨“物”均須具備聯(lián)網(wǎng)能力。如此一來，無論是車用、醫(yī)療與生活電子皆須是聯(lián)網(wǎng)、輕便可攜且長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)等三種特性兼具的產(chǎn)品，若采用傳統(tǒng)形式的晶片勢(shì)難達(dá)成此一目標(biāo)，也因此，3DIC將是引領(lǐng)電子產(chǎn)品邁向未來的關(guān)鍵。