3D系統封裝 躍登下世代主流

受制於三二奈米以下先進製程的微影技術關鍵製程難有重大突破，原本以二年為世代週期的摩爾定律，未來在三二奈米以下的世代交替週期時間恐得拉長，因此全球主要半導體廠均開始尋求新的解決方案。在昨日舉行的IMPACT2007國際構裝技術研討會中，與會業者已對三Ｄ系統封裝技術躍居主流有所共識，其中IBM、三星、台積電、日月光等大廠著手佈建的三Ｄ直通矽晶穿孔（3D-TSV）技術更是備受重視。

極紫外光微影設備仍太貴

雖然微影設備大廠ASML與半導體先進技術獨立研發中心IMEC合作，已成功利用極紫外光（EUV）微影設備，試產出三二奈米十二吋晶圓，不過因EUV設備仍然太過昂貴，加上三二奈米以下製程微縮的投資金額，是九○奈米的三倍至四倍左右，所以國內外半導體大廠一邊進行「去瓶頸化」研發動作，希望利用現有浸潤式（immersion）設備生產三二奈米晶片，另外則開始尋求新的解決方案，以紓解摩爾定律週期拉長帶來的過高成本問題。

摩爾定律週期拉長抬高成本

由於近年來熱銷的手機走上低價位、多功能的方向，整合型晶片的重要性日增，但包括高通、德儀在內的手機晶片大廠，除了已開始採用六五奈米或四五奈米先進製程，將多種手機功能整合在單晶片上，現在亦開始考量採用三Ｄ系統封裝技術。而在IBM及三星於今年中旬陸續對外宣佈，已成功利用三Ｄ直通矽晶穿孔技術，發展出低成本的整合型晶片或高容量記憶體時，更代表三Ｄ系統封裝技術已趨於成熟，並將擔起未來五年半導體市場整合晶片的重要角色。

昨日參加IMPACT2007國際構裝技術研討會的業者，已對三Ｄ系統封裝技術成為整合型晶片主流製程有一定共識。業者表示，以三Ｄ直通矽晶穿孔技術來看，不僅可讓處理器功率大幅下降二成以上，同時也能縮短晶片設計時間，將被動元件、記憶體、邏輯晶片、類比晶片等全數封裝成一個單晶片；再者，以往快取記憶體佔了CPU大部份面積，但採用三Ｄ系統封裝後，處理器能與SRAM直接進行高頻寬互連，就不需要內部快取記憶體，自然可以大幅縮小晶片尺寸。

台積電、日月光動作積極

正因為三Ｄ系統封裝的重要性與日俱增，除了IBM及三星等國際大廠宣佈投入外，國內晶圓代工大廠台積電、封測大廠日月光等，也對三Ｄ系統封裝開始積極佈局，台積電宣佈擴大對後段封測廠精材的投資就是一例。業者現在已有許多三Ｄ封裝技術完成開發及量產。