異質(zhì)芯片整合 半導體新趨勢

　　在智能型手機普及后，世界進入了無所不在運算(Ubiquitous Computing)時代，人工智能及高效能運算(AI/HPC)、自駕車和物聯(lián)網(wǎng)、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芯片，新一代的高速運算芯片不再單純追求制程微縮，而是開始采芯片堆棧的3D封裝及系統(tǒng)級封裝(SiP)架構(gòu)，整合多種不同的芯片來擴充其功能與效能，代表異質(zhì)芯片整合已成為不可逆的趨勢。

　　鈺創(chuàng)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(zhì)整合(Heterogeneous Integration)的概念。 隨著IEEE在2月推出異質(zhì)整合的發(fā)展藍圖，半導體業(yè)界開始全力朝異質(zhì)芯片整合方向發(fā)展。

　　盧超群也提出異質(zhì)整合將是第四硅世代(Si 4.0)的看法。 他表示，Si 4.0世代就是要充份利用異質(zhì)整合技術，結(jié)合半導體和應用系統(tǒng)終端，實現(xiàn)全球半導體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達到1兆美元目標，亦即讓摩爾定律不死，制程技術可持續(xù)微縮及走下去。

　　根據(jù)盧超群的說明，第一硅世代(Si 1.0)是平面制程的微縮，像是由90奈米微縮到65奈米等;第二硅世代(Si 2.0)采用3D晶體管的鰭式場效晶體管(FinFET)來延續(xù)摩爾定律前進;第三硅世代(Si 3.0)則已開始采用封裝技術，將不同芯片整合成為同一顆芯片，利用采用系統(tǒng)級封裝(SiP)來達到目標，或是臺積電采用的CoWoS或整合扇出型晶圓級封裝(InFO)，由晶圓制程來達成同樣目標。

　　至于Si 4.0的異質(zhì)整合則是將包括處理器、內(nèi)存、繪圖芯片等不同3D芯片，并將鏡頭及傳感器、微機電、生物辨識感測、射頻組件等，共同整合為單顆芯片或奈米系統(tǒng)(nano system)。 如5G時代的傳輸芯片若采用異質(zhì)整合技術，就可把芯片及天線直接整合為一。

　　盧超群強調(diào)，半導體不再是線性微縮去創(chuàng)造價值，而是以異質(zhì)整合把價值放大，異質(zhì)整合已成為21世紀系統(tǒng)級芯片主流技術，未來30年就會是Si 4.0的時代。