機(jī)遇與挑戰(zhàn)：

• TSV 3D IC技術(shù)發(fā)展速度相當(dāng)緩慢
• TSV 3D IC面臨諸多挑戰(zhàn)
• 2016年將完成多種半導(dǎo)體異質(zhì)整合水平

 
TSV 3D IC技術(shù)雖早于2002年由IBM所提出，然而，在前后段IC制造技術(shù)水準(zhǔn)皆尚未成熟情況下，TSV 3D IC技術(shù)發(fā)展速度可說是相當(dāng)緩慢，DIGITIMES Research分析師柴煥欣分析，直至2007年東芝(Toshiba)將鏡頭與CMOS Image Sensor以TSV 3D IC技術(shù)加以堆棧推出體積更小的鏡頭模塊后，才正式揭開TSV 3D IC實(shí)用化的序幕。

于此同時，全球主要芯片制造商制程技術(shù)先后跨入奈米級制程后，各廠商亦警覺到除微縮制程技術(shù)將面臨物理極限的挑戰(zhàn)外，研發(fā)時間與研發(fā)成本亦將隨制程技術(shù)的進(jìn)步而上揚(yáng)，因此，包括IBM、三星電子(Samsung Electronics)、臺積電(TSMC)、英特爾(Intel)、爾必達(dá)(Elpida)等芯片制造商皆先后投入TSV 3D IC技術(shù)研發(fā)。

至2011年第4季，三星與爾必達(dá)分別推出采TSV 3D IC同質(zhì)整合技術(shù)高容量DRAM模塊產(chǎn)品，并已進(jìn)入送樣階段，臺積電則以28奈米制程采半導(dǎo)體中介層(Interposer)2.5D技術(shù)為賽靈思(Xilinx)制作出新一代現(xiàn)場可程序邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array；FBGA)產(chǎn)品。

然而，柴煥欣說明，各主要投入TSV 3D IC半導(dǎo)體大廠除面對晶圓薄型化、芯片堆棧、散熱處理等相關(guān)技術(shù)層面的問題外，隨TSV 3D IC技術(shù)持續(xù)演進(jìn)并逐漸導(dǎo)入實(shí)際制造過程中，前段與后段IC制程皆出現(xiàn)更多隱藏于制造細(xì)節(jié)上的問題。

加上就整體產(chǎn)業(yè)鏈亦存在從材料、設(shè)計，乃至生產(chǎn)程序都尚未訂出共通標(biāo)準(zhǔn)，而晶圓代工業(yè)者與封裝測試業(yè)者亦無法于制程上成功銜接與匯整，都將是造成延誤TSV 3D IC技術(shù)發(fā)展與市場快速起飛重要原因。

綜合各主要芯片制造商技術(shù)藍(lán)圖規(guī)畫，2011年TSV 3D IC是以同質(zhì)整合的高容量DRAM產(chǎn)品為主，至2014年，除將以多顆DRAM堆棧外，尚會整合一顆中央處理器或應(yīng)用處理器的異質(zhì)整合產(chǎn)品。柴煥欣也預(yù)估，要至2016年，才有機(jī)會達(dá)到將DRAM、RF、NAND Flash、CPU等各種不同的半導(dǎo)體組件以TSV 3D IC技術(shù)整合于同1顆IC之中異質(zhì)整合水平。