3D IC大势所趋 半导体供应链加速投入

随着智慧型手机、电子阅读器等行动装置的普及，3D IC已是半导体封装技术的必然趋势，在将3D IC技术商品化的过程中，首当其冲的就是面对制造和成本的严峻挑战，许多封装与测试的难关得先被克服，才能达到预期的良率，因为电子产品朝向轻薄及小型化、高效能与低成本的趋势发展，能有效微缩IC封装后的尺寸，并兼顾效能与成本优势的3D IC矽穿孔(Through Silicon Via；TSV)互连技术，一直是半导体业界关注的焦点，其中包含半导体元件、设计、设备、材料和制程必须相辅相成、缺一不可。现在，所有产业链中的厂商，都积极寻找更具可行性的解决方案和合作伙伴，希望能尽早克服技术瓶颈、达成量产目标。

SEMICON Taiwan 2011将于7日开展，3D IC依旧是此次展览的焦点。推动2.5D和3D IC技术相当积极的日月光集团总经理暨研发长唐和明6日表示，半导体供应链近1年来有动起来的迹象，各家大厂在相关研发的资源明显增加。为了界定记忆体和逻辑IC之间的介面标准(Wide-I/O Memory bus)也可望于年底前确立。他预期2013年可望成为3D IC量产元年。

针对2.5D和3D IC，唐和明表示，近期半导体供应链在投入研发方面有加速的现象，很多厂商都加入研发的供应链中，包括晶圆厂、封测厂等，在3D IC的研发费用比2010年增加许多，这对发展3D产业链是好事。他预测3D IC应可望2013年出现大量生产的情况，应可视为3D IC的量产元年。

唐和明坦言，目前3D IC仍有许多困难及挑战尚待解决，例如IC设计、晶圆代工、封测、系统等厂商之间的合作尚待加强整合；又比如在测试方面，厂商如何提升良裸晶粒(Known Good Die)测试良率等，这也是关键。整体半导体供应链都必须一起解决这些问题。

对封测业而言，在前后段厂商合作上，近期有一大突破，即为制订Wide-I/O Memory bus。唐和明表示，3D时代讲求的是系统级封装(SiP)，载板上堆叠各种不同性质的IC，例如逻辑! IC和记忆体，如何这2种异质化的IC互相沟通，这就必须界定标准，进而促成Wide-I/O Memory bus。这项标准已由各家半导体大厂如英特尔(Intel)、高通(Qualcomm)、尔必达(Elpida)、三星电子(Samsung Electronics)、日月光等共同制订，预计年底前可以完成。

一旦标准确立，对各家生产将有所依归，将有利于加速3D封装的量产脚步。值得注意的是，日月光积极促使推动制订该标准，使台湾也在制订重大标准上扮演重要的角色。

唐和明说，3D IC和系统单晶片(SoC)技术相辅相成，系统功能整合透过3D IC，IC 的密度、效率会更高，耗电量更低，符合环保要求。3D IC用途将以手机和平板电脑为主，而2.5D IC则因晶粒较大，因此其应用端会从笔记型电脑和桌上型电脑开始。日月光积极和半导体产业供应链进行技术整合，预计2013年导入3D IC量产，将应用在手机、PC 及生医等高阶领域。