異質晶片整合 半導體新趨勢

2020-12-05 RFID世界網

　　在智能型手機普及後，世界進入了無所不在運算(Ubiquitous Computing)時代，人工智慧及高效能運算(AI/HPC)、自駕車和物聯網、5G及邊緣運算(edge computing)等新應用， 成為推動半導體未來成長主要應用。 因為要使用多功能且高效能晶片，新一代的高速運算晶片不再單純追求製程微縮，而是開始採晶片堆棧的3D封裝及系統級封裝(SiP)架構，整合多種不同的晶片來擴充其功能與效能，代表異質晶片整合已成為不可逆的趨勢。

　　鈺創董事長盧超群很早就看到摩爾定律推進即將放緩，所以近幾年一直提倡異質整合(Heterogeneous Integration)的概念。 隨著IEEE在2月推出異質整合的發展藍圖，半導體業界開始全力朝異質晶片整合方向發展。

　　盧超群也提出異質整合將是第四矽世代(Si 4.0)的看法。 他表示，Si 4.0世代就是要充份利用異質整合技術，結合半導體和應用系統終端，實現全球半導體產業的產值達到1兆美元目標，亦即讓摩爾定律不死，製程技術可持續微縮及走下去。

　　根據盧超群的說明，第一矽世代(Si 1.0)是平面製程的微縮，像是由90奈米微縮到65奈米等;第二矽世代(Si 2.0)採用3D電晶體的鰭式場效電晶體(FinFET)來延續摩爾定律前進;第三矽世代(Si 3.0)則已開始採用封裝技術，將不同晶片整合成為同一顆晶片，利用採用系統級封裝(SiP)來達到目標，或是臺積電採用的CoWoS或整合扇出型晶圓級封裝(InFO)，由晶圓製程來達成同樣目標。

　　至於Si 4.0的異質整合則是將包括處理器、內存、繪圖晶片等不同3D晶片，並將鏡頭及傳感器、微機電、生物辨識感測、射頻組件等，共同整合為單顆晶片或奈米系統(nano system)。 如5G時代的傳輸晶片若採用異質整合技術，就可把晶片及天線直接整合為一。

　　盧超群強調，半導體不再是線性微縮去創造價值，而是以異質整合把價值放大，異質整合已成為21世紀系統級晶片主流技術，未來30年就會是Si 4.0的時代。

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