在各家半導體大廠戮力研究10多年之後,矽穿孔(TSV)技術已成功從實驗室走向量產。在今年的國際半導體展(SEMICON Taiwan 2010)展上,從材料供應商到機台設備業者,無不將TSV相關方案視為展出重點;現場研討會的主題,也幾乎清一色都在談論深蝕刻、堆疊封裝導入量產的相關議題。3D IC市場的起飛,指日可待。
Yole Developpement執行長Jean-Christophe Eloy表示,IDM比晶片設計公司更有能力發揮TSV的效益,將是台灣半導體業者必須正視的事實。 |
觀察3D IC與微機電系統(MEMS)發展多年的研究機構Yole Developpement執行長Jean-Christophe Eloy表示,根據該公司統計,導入TSV技術的晶片產值,在2009年已達3億2,500萬美元,雖然相較於整個半導體產值的比重仍低,但此一規模仍足以證明,3D IC已從實驗室走向量產階段。預計2012年便是半導體業者大量導入TSV的應用起飛年;至2015年,使用TSV技術的晶片產值,更可突破40億美元。
Eloy進一步分析,綜觀去年TSV應用的分布狀況,互補式金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器、記憶體堆疊與MEMS可說是三大主流,其中又以影像感測器為大宗,但隨著時序進入2012年,邏輯與記憶體垂直堆疊可逐漸超越影像感測器,成為TSV技術的主流應用。至於高亮度發光二極體(HB-LED),雖然也是導入TSV技術的開路先鋒之一,且在2009年便已經有廠商開始量產,但由於其目的純粹是提供散熱功能,成本較低,即使LED出貨量極為龐大,以產值計算,仍非TSV技術的主要應用市場。
雖然TSV技術前景一片看好,但目前僅有影像感測器與MEMS業者已成功解決TSV量產的主要挑戰,Eloy提醒,其他晶片業者仍須克服供應鏈、輸入/輸出(I/O)標準化、散熱、設計/測試方法與成本五大挑戰。特別是供應鏈問題,由於牽涉到技術與商業模式,尤其棘手。這也是整合元件製造商(IDM)的TSV導入時程可大幅領先其他半導體廠商如晶圓代工、晶片設計公司的原因。