趕搭3D IC熱潮聯電TSV制程明年量產

 　　聯電矽穿孔(TSV)制程將于2013年出爐。為爭食2.5D/三維晶片(3D IC)商機大餅，聯電加緊研發邏輯與記憶體晶片立體堆疊技術，將采Via-Middle方式，在晶圓完成后旋即穿孔，再交由封測廠依Wide I/O、混合記憶體立方體(HMC)等標準組裝晶片。目前規畫于今年第四季邁入產品實測階段，并于2013年展開商用量產。

　　聯華電子市場行銷處長黃克勤認為，3D IC邁向普及仍需2～3年時間，原因包括制造成本過高、EDA工具仍未完備等。

　　聯華電子市場行銷處長黃克勤表示，聯電與記憶體大廠爾必達(Elpida)正聯手打造28奈米(nm)晶圓TSV制程，加速2.5D和3D IC問世。現基于Via-Middle的TSV生產技術已到位，今年第三季將在中段制程(MEOL)試作邏輯晶片與記憶體堆疊，并于第四季結合臺灣半導體封測廠技術能量，展開產品層級封裝( Product Level Packaging)與晶片效能、可靠度測試。

　　在半導體摩爾定律(Moore"s Law)演進遭遇瓶頸之際，2.5D及3D IC設計將大幅增強晶片效能、頻寬支援，同時能縮減功耗與印刷電路板(PCB)占位空間。因此，黃克勤強調，聯電不斷加碼投資研發，并拉攏半導體設備、封測及晶片業者，按部就班建立3D IC生態系統，除能延續摩爾定律外，亦能擴張旗下晶圓代工業務范疇。預計明年聯電的TSV制程導入商用后，營收也將顯著加溫。

　　與此同時，考量TSV未來將應用在20奈米以下先進制程，勢將面臨裸晶體積縮小后，微縮TSV直徑與提升對位精準度的技術挑戰，聯電亦搶先展開新技術布局。黃克勤透露，聯電將跳脫傳統TSV制作方式，改良TSV制程結構，借以優化3D IC的可靠度與功能表現。

　　無獨有偶，臺積電亦致力發展2.5D/3D IC一條龍制程--CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)，并預計于2013年開始放量，沖刺3D IC晶圓代工的市占版圖。不過，該方案幾乎囊括TSV、晶??片堆疊與部分封測制程，可能發生與封測廠相互爭利的情況，引發業界關注;相較之下，聯電仍謹守晶圓代工分際。

　　黃克勤指出，聯電的2.5D/3D IC解決方案，僅鎖定Via-Middle的TSV服務，針對晶片商的設計精準鑿穿晶圓，而矽穿孔露出(Via-reveal)或晶片堆疊組裝等后段制程(BEOL)再交由封測業者操刀。由于專注TSV供應，將能避免設備投資負擔過重或引來激烈的市場競爭，同時也能擴展客源與封測廠合作伙伴，削減物料清單(BOM)成本，促進3D IC價格更快達到市場甜蜜點，加速普及。

　　據了解，Via-Middle模式系晶圓產出后才增添一道TSV工序，與直接在晶圓制造時就進行TSV的Via-First，或晶圓交至封測廠手中才導入TSV的Via-Last兩種方案相比，包括晶圓品質、良率及晶片商對設計的掌握度均較為出色，可望隨著3D IC生態系統茁壯而嶄露鋒芒，成為晶圓代工廠的金雞母。