同质整合TSV 3D IC仍有多个技术瓶颈需突破

市场研究机构DIGITIMES Research指出，TSV 3D IC技术虽早在2002年就由IBM所提出，然而，在前后段IC制造技术水准皆尚未成熟情况下，该技术发展速度可说相当缓慢。该机构分析师柴焕欣表示，直至2007年东芝将镜头与CMOS图形传感器(Image Sensor)以TSV 3D IC技术加以堆叠推出体积更小的镜头模组后，才正式揭开该技术实用化的序幕。

于此同时，全球主要芯片制造商工艺技术先后跨入纳米级工艺后，各厂商亦警觉到除光刻工艺技术将面临物理极限的挑战外，研发时间与研发成本亦将随工艺技术的进步而上扬，因此，包括IBM、三星电子、台积电、英特尔、尔必达等芯片制造商皆先后投入TSV 3D IC技术研发。

至2011年第四季，三星与尔必达分别推出采TSV 3D IC同质整合技术高容量DRAM模组产品，并已进入送样阶段，台积电则以28纳米工艺采半导体中介层(Interposer)2.5 D技术为赛灵思(Xilinx)制作出新一代现场可编程逻辑栅阵列(FBGA)产品。

然而，柴焕欣说明，各主要投入TSV 3D IC半导体大厂除面对晶圆薄型化、芯片堆叠、散热处理等相关技术层面的问题外，随TSV 3D IC技术持续演进并逐渐导入实际制造过程中，前段与后段IC工艺皆出现更多隐藏于制造细节上的问题。

加上就整体产业链亦存在从材料、设计，乃至生产程序都尚未订出共通标准，而晶圆代工业者与封装测试业者亦无法于工艺上成功衔接与汇整，都将是造成延误TSV 3D IC技术发展与市场快速起飞重要原因。

综合各主要芯片制造商技术蓝图规划，2011年TSV 3D IC是以同质整合的高容量DRAM产品为主，预期至2014年，除将以多颗DRAM堆叠外，尚会整合一颗中央处理器或应用处理器的异质整合产品。柴焕欣预估，要至2016年，才有机会达到将DRAM、RF、NAND Flash、CPU等各种不同的半导体元件以TSV 3D IC技术整合于同一颗IC之中异质整合水准。