芯片大廠(chǎng)之路：3D芯片堆疊技術(shù)之道與魔

　　設計自動(dòng)化大會(huì )(Design Automation Conference：DAC)已經(jīng)舉辦到了第三天，前兩天的議題主要圍繞EDA自動(dòng)化設計軟件，Finfet發(fā)明人胡志明教授談Intel的Finfet技術(shù)，以及IBM談14nm制程技術(shù)等等，不過(guò)前兩天的會(huì )議內容并沒(méi)有什么特別新鮮的內容。第三天的主要討論熱點(diǎn)則轉移到了3DIC技術(shù)方面。

　　許多人都認為3D IC技術(shù)將是半導體技術(shù)界的又一次重大突破，但是從與會(huì )者的觀(guān)點(diǎn)看來(lái)，3DIC技術(shù)要想付諸實(shí)用還有許多問(wèn)題需要克服，以至于這次會(huì )上討論的主持人甚至將討論的議題命名為：“3D：魔鬼(Devil)，細節(Detail)與爭論(Debate)”。

　　高通：業(yè)務(wù)模式問(wèn)題

　　討論過(guò)程中，高通公司的MattNowak認為，3DIC產(chǎn)品的業(yè)務(wù)模式是最需要關(guān)注的。這種產(chǎn)品的供應鏈組成異常復雜，而最終的成品價(jià)格則非常昂貴。這樣，在產(chǎn)品的供應鏈上，哪個(gè)環(huán)節的供應商應負責庫存儲備，哪個(gè)環(huán)節的供應商應該為芯片產(chǎn)品的可靠性負責?便成了需要解答的問(wèn)題。故需要盡快設立一套3DIC業(yè)務(wù)的標準模式，令處在產(chǎn)品供應鏈各個(gè)環(huán)節上的供應商明確其職責。

　　Sematech：晶圓厚度，應力工程，散熱帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題

　　Sematech組織的RajJammy則關(guān)心的是其它方面。他認為，由于3D芯片所用的晶圓厚度極薄，因此晶圓很容易在處置過(guò)程中受損，這是業(yè)內目前仍需解決的一個(gè)問(wèn)題。另外，3D芯片的散熱問(wèn)題也是需要解決的。假如兩個(gè)堆疊在一起的芯片其熱點(diǎn)恰好位于同一部位，那么最終的成品性能便會(huì )受到很大的影響。為了避免出現此類(lèi)問(wèn)題，就需要確定由誰(shuí)來(lái)負責通盤(pán)考率堆疊陣列中上下層芯片的熱點(diǎn)位置布置。

　　第三，3D芯片中的內應力匹配問(wèn)題也是需要注意的，因為目前3D芯片所使用的穿硅互連(TSV)技術(shù)會(huì )造成較大的芯片內應力，而堆疊的各塊芯片本身也使用了應力技術(shù)來(lái)增強其性能，增強的幅度可達40%，但是各塊芯片的應力作用方向則各有不同，如此一來(lái)，當各塊芯片堆疊在一起的時(shí)候，如何統籌協(xié)調這些應力，保證堆疊陣列中各塊芯片的應力不會(huì )發(fā)生相互抵觸的現象便成了一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

　　意法半導體：3DIC技術(shù)已經(jīng)不存在技術(shù)壁壘

　　相反，意法半導體公司的IndavongVongsarady則認為3DIC技術(shù)的實(shí)現并不像外界想象的那么困難--至少在攝像頭模組制造領(lǐng)域是這樣，其理由是意法半導體公司在其攝像頭模組產(chǎn)品中應用這種技術(shù)已經(jīng)有多個(gè)年頭了。

　　意法半導體公司應用TSV技術(shù)的圖像傳感器實(shí)物一角

　　意法半導體公司應用TSV技術(shù)的圖像傳感器TSV結構縱剖圖

　　日月光：IBM/Intel已煉成大法

　　日月光公司的BillChen也和意法半導體公司持有相同的觀(guān)點(diǎn)，他認為單就攝像頭模組所應用的3DIC技術(shù)而言，已經(jīng)不存在什么技術(shù)壁壘問(wèn)題了。