2012年3D芯片可望实现商用化

互连更为密集。它还让设计者们免于严格的矩形布局要求，让他们能像设计电路板一样地进行芯片设计。缺乏电路的地区则可用于其它结构，如垂直互连总线或甚至是制冷剂气体的烟囱等。异质的3D堆栈芯片还提高了整合度，让整个系统可组合成一个单一的硅晶块。
　　

"3DIC最重要的是带来一个摆脱农场般架构的机会，每个芯片分割为毗邻的矩形区域，"Doherty说。"3D芯片设者所使用的方式并不是试图使用芯片上的所有空间，而是开始从芯片上切割出正方形、三角形和圆形以实现垂直互连，并使其得以散热。　　
　　

"3D技术启发了更多的芯片设计新思维。设计人员们现在能以创新的方式来结合CPU、内存与I/O功能，使他们必须采取不同的思考方式来进行设计。这在过去一切都得并排设计的传统方式是无法实现的。"　　
　　

全球主要的的半导体组织都为3D技术展开各种标准建立工作。国际半导体设备材料产业协会(SEMI)成立了四个致力于3DIC标准制定的工作小组。此外，其3DS-IC标准委员会包括SEMI会员Globalfoundries、HP、IBM、英特尔、三星与联华电子(UMC)，以及Amkor、ASE、欧洲的IMEC、台湾工研院(ITRI)、Olympus、高通(Qualcomm)、Semilab、TokyoElectron与赛灵思等公司。　　
　　

半导体制造联盟(Sematech)已经成立了一个3D芯片设计中心。参与成员包括Altera、ADI、LSI、安森美半导体(Semiconductor)和高通等公司。Sematech联盟还在纽约州立大学阿尔巴尼分校科学与工程院设置一条300毫米的3DIC试产线。　　
　　

比利时微子研究中心(IMEC)与CascadeMicrotech公司合作为3DIC进行测试与特征化。德国研究机构FraunhoferIZM表示可望在2014年以前将处理器、内存、逻辑、模拟、MEMS和RF芯片整合于单片式3DIC中。　　
　　

台湾工研院赞助成立了一个3DIC联盟，目前已有超过20家成员联盟。联盟中的许多厂商们均可望从明年初开始提供端至端的3DIC代工服务。　　
　　

今年九月，在国际半导体展(Semicon)的3DIC技术论坛中，英特尔表示正致力于堆栈3DIC的开发工作(但这并不是指其FinFET三闸晶体管)。此外，在Semicon上，尔必达(Elpida)据称其与力成科技(PowertechTechnology)和联电在2GbitDRAM的共同研发上己取得了进展，该合作团队采用了以高密度TSV连结的堆栈DDR3芯片。
　　　　

联合电子装置工程协会(JEDEC)可望在今年底前率先为3DIC开发出WideI/O标准。JEDEC规格将支持512位宽的接口。
　　　　

法国半导体研究机构CEA-LETI与意法半导体(STMicroelectronics)和硅晶内插器制造商ShinkoElectricIndustriesCo.共同合作，以推动2.5D至3DIC的顺利过渡。该合作小组现于一座300毫米晶圆制造厂生产原型组件，预计最早在2012年推出商用化设计。　　
　　

欧洲CMOSAIC项目则展开更长程的计划，期望在2013年以前找到冷却单片式3DIC堆栈的创新办法。这项四年期的计划还包括了苏黎世IBM公司、巴黎高等洛桑联邦理工学院(EcolePolytechniqueFederaledeLausanne)以及苏黎世瑞士联邦理工学院(theSwissFederalInstituteofTechnologyZurich)等组织的共同参与。　　
　　

Sidebar：IBM与3M携手抢攻3DIC市场
　　　　

IBM+3M=3D芯片。这已经是一个琅琅上口的公式。"在这项合作计划中，3M公司提供了可实现3D的技术平台，"IBM公司研究副总裁BernardMeyerson说。
　　　　

经过多年研究实现3DIC所需的每项组件技术后，IBM确定目前缺少一种非常重要的材料，因而决定与3M公司携手共同创造这种材料。根据IBM表示，影响3DIC发展的关键障碍是一种未填充的材料，它可同时用来作为电绝缘体和热导体，并从热点耗散热。IBM打算使用这种材料来接合3D结构上包含冷却剂的微流体通道。　　
　　

"3M公司的技术能够满足3DIC接合的真正不同需求，"Meyerson说。"我们既想要有无限的导热接合剂，也想要电导率为零。"　　
　　

根据Meyerson表示，最不利的限制是接合剂的热膨胀系数必须与用于互连的金属配合；否则，接合剂加热时将破坏金属化特性。　　
　　

"热导率、电导率和热膨胀等都是彼此有关的，更遑论其易碎性。这就是我们所谓过度受限的系统。"
　　

3M电子市场材料部技术总监程明说，3M"基本上是一家有能力调合接合剂与聚合物特性的材料公司，甚至能符合相互冲突的规范需求。我们的接合剂将结合不同类型的聚合物、低聚物和单体，以及必备的触角与粘着剂，以满足IBM的规格需求。"
　　　

根据3M公司表示，该公司尚未决定这款共同开发的3DIC接合剂是否将会出售给其它芯片制造商。但根据IBM过去的做法，该公司甚至会对竞争对手授权其关键专利。
　　　

3M公司也拥有目前机架式计