出版日期:2014-01-27

2.5D/3D IC深度剖析

簡介

然而,如此的榮景正走向極限,不單是技術上的限制,更重要的是Moore’s Law所提及的製造成本的下降,在集成電路走向20nm以下受到極大的挑戰。綜合原因來自於設備造價高昂,製造過程繁複,良率容易受到更多變因等影響,因此目前的集成電路正走向3個不同的路徑。

其一就是上述的傳統微縮方案,估計2014年可以做到20nm產品量產,2015~2016年間達成16nm/14nm產品量產,雖然量產時程符合市場預期,但是價格仍會是半導體工業最大的隱憂。

其二是18吋晶圓解決方案(或稱450mm),透過基本的數學計算,在其他條件不變下,能夠節省目前主流12吋晶圓至少一半的成本,可惜的是,現實條件無法做到這麼完美,光是建18吋晶圓廠的成本就預計超過100億美元,且最基本的晶圓承載、運送等裝置尚未量產,更不用提從黃光到蝕刻等關鍵製程中的機台,有鑑於基本投資太過龐大,未來有能力建廠者全球不超過3家,對設備業者而言,開發風險大且回報不見得高,其實現的時間點預計將在2016年之後。

最後就是2.5D/3D IC,其好處是可以突破集成電路微縮的極限,且不同層晶片間可以選擇最適的製程節點,不但省下研發系統單晶片的成本,對於目前寸土寸金的行動裝置電路板中,也可起到節省空間的作用。雖然有上述的好處,但是2.5D/3D IC到目前為止仍有許多瓶頸,導致無法順利量產。

本專題的主要架構是闡述2.5D/3D IC的市場,從平面架構的IC的極限出發,而後闡述2.5D/3D IC的市場發展,當中包含目前所遭遇的瓶頸與解決方案,最後是各供應商的分析。

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