异质芯片整合 半导体新趋势

　　在智能型手机普及后，世界进入了无所不在运算(Ubiquitous Computing)时代，人工智能及高效能运算(AI/HPC)、自驾车和物联网、5G及边缘运算(edge computing)等新应用， 成为推动半导体未来成长主要应用。 因为要使用多功能且高效能芯片，新一代的高速运算芯片不再单纯追求制程微缩，而是开始采芯片堆栈的3D封装及系统级封装(SiP)架构，整合多种不同的芯片来扩充其功能与效能，代表异质芯片整合已成为不可逆的趋势。

　　钰创董事长卢超群很早就看到摩尔定律推进即将放缓，所以近几年一直提倡异质整合(Heterogeneous Integration)的概念。 随着IEEE在2月推出异质整合的发展蓝图，半导体业界开始全力朝异质芯片整合方向发展。

　　卢超群也提出异质整合将是第四硅世代(Si 4.0)的看法。 他表示，Si 4.0世代就是要充份利用异质整合技术，结合半导体和应用系统终端，实现全球半导体产业的产值达到1兆美元目标，亦即让摩尔定律不死，制程技术可持续微缩及走下去。

　　根据卢超群的说明，第一硅世代(Si 1.0)是平面制程的微缩，像是由90奈米微缩到65奈米等;第二硅世代(Si 2.0)采用3D晶体管的鳍式场效晶体管(FinFET)来延续摩尔定律前进;第三硅世代(Si 3.0)则已开始采用封装技术，将不同芯片整合成为同一颗芯片，利用采用系统级封装(SiP)来达到目标，或是台积电采用的CoWoS或整合扇出型晶圆级封装(InFO)，由晶圆制程来达成同样目标。

　　至于Si 4.0的异质整合则是将包括处理器、内存、绘图芯片等不同3D芯片，并将镜头及传感器、微机电、生物辨识感测、射频组件等，共同整合为单颗芯片或奈米系统(nano system)。 如5G时代的传输芯片若采用异质整合技术，就可把芯片及天线直接整合为一。

　　卢超群强调，半导体不再是线性微缩去创造价值，而是以异质整合把价值放大，异质整合已成为21世纪系统级芯片主流技术，未来30年就会是Si 4.0的时代。