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2008年10月09日 星期四 【科技日報籃貫銘報導】
專訪:Aviza業務行銷副總裁David Butler


為了縮短SoC單晶片技術過於攏長的研發時程,並符合目前消費性電子輕薄短小且多功能的產品需求,市場開始尋求新一代的晶片整合技術,來因應越來越嚴峻的消費性市場挑戰,其中3D IC便是目前最受關注的技術之一。

附圖 : Aviza物理氣相沈積蝕刻化學氣相沈積業務行銷副總裁David Butler(左)、台灣分公司總經理周雷琪(右)

所 謂的3D IC,就是利用先進的晶圓堆疊技術,將不同功能的晶粒利用3維的結構堆疊起來。相較於傳統的2維堆疊方式,3D IC不但傳遞路徑縮短、運作速度更快,同時電耗也更低;此外,3D IC在封裝的體積與面積中,晶粒的針腳密度也增加,而晶片體積也縮小。整體而言,在生產成本與性能上都更具優勢。

而 要實現3D IC的技術,最重要的便是讓堆疊的晶粒能夠正確的互連。常見的技術有傳統的線構裝(Wire Bonding)與新一代的直通矽晶穿孔技術(Through Silicon Via;TSV),其中TSV技術在電氣傳遞路徑上較短,且沒有堆疊晶粒數目的限制,因此在運作的性能上更加快速,是目前最熱門的3D IC關鍵技術。

Aviza 物理氣相沈積蝕刻化學氣相沈積業務行銷副總裁David Butler表示,TSV技術可分為先鑽孔(Via-First)和後鑽孔(Via-Last)兩種。Via-First是在進行半導體製程前,先行在矽 晶圓基材上形成TSV通道,主要是晶圓代工廠及IDM廠所採用;Via-Last則是在半導體CMOS製程後才進行鑽孔的步驟,封裝廠使用最多。同時他指 出,Via-Last會是先期流行的技術。

目前3D IC技術已有部分的產品開始採用,其中CMOS 感應器已行之數年,並有良好的成效。Butler表示,3D IC的應用市場非常廣大,包括NAND記憶體、Sensor、DSP、DRAM、SRAM、FPGA、處理器、無線區域網路的放大器等,都有運用3D IC技術的機會。

為了協助業者順利跨入3D IC產業,Aviza推出了業界首款3D IC專用的整合式晶圓生產系統「Versalis fxP」。該系統整合了蝕刻、物理氣相沉積和化學氣相沉積等多個步驟,以生產出功能性3D ICs封裝,實現「一站制」的3D IC生產流程。Butler表示,過去業者若要導入3D IC的生產,必須跟不同的業者採購不同的生產設備來組裝,若生產過程中出錯問題,很難去找出問題的發生點,而且花費的成本很大。而Versalis fxP系統則完全沒這些問題,能提供完整的生產和驗證流程。

Butler強調,Aviza的Versalis fxP解決方案採用目前業界最領先的Bosch DRIE深層矽蝕刻製程來產生TSV,能針對所需的深寬比做垂直蝕刻,同時具備高產出與低成本的蝕刻率。他表示,對封裝廠來說,要進入3D IC產業最重要的就是要面對成本、設計工具及薄晶圓(Thin wafer)的挑戰,而Aviza對此已有完整的解決方案提供。


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