高通(Qualcomm)先进工程部资深总监MattNowak日前指出，在使用高密度的硅穿孔(TSV)来实现芯片堆叠的量产以前，这项技术还必须再降低成本才能走入市场。他同时指出，业界对该技术价格和商业模式的争论，将成为这项技术未来发展的阻碍。

　　“如果我们无法解决价格问题，那么TSV的发展道路将更加漫长，”Nowak说。他同时指出，在价格与成本之间仍然存在的极大障碍，加上新技术的不确定性所隐含的风险，以及实际的量产需求，形成了三个TSV技术所面临的难题。

　　部份业界人士认为，到2014年，智能手机用的移动应用处理器可能会采用TSV技术，成为率先应用TSV量产的产品。JEDEC正在拟订一个支持TSV的WideI/O存储器介面，其目标是成为下一代采用层叠封装(PoP)的低功耗DDR3链接的继任技术。

　　“可提供12.8GB/s的LPDDR3主要针对下一代层叠封装元件应用，但WideI/O也具有其市场潜力，”Nowak说，他同时负责高通的TSV技术部份。“技术上来说，WideI/O可自2014年起进入应用，然而，价格和商业模式仍将是该技术发展的阻碍。”

　　TSV技术承诺将提升性能，同时也将降低功耗及缩小元件尺寸，以因应包括移动处理器在内的各种应用需求。

　　TSV的致命弱点仍然是它的成本，Nowak说。“WideI/ODRAM的价格较现有的PoP配置高出许多，而PoP也不断改良，甚至未来有可能设法再开发出一个新世代的产品，”他表示。

　　Nowak指出，一个名为EMC-3D的业界组织最近表示，以目前用于量产的工具模型为基础来推估，TSV将使每片晶圆增加约120美元的成本。

　　目前该技术仍然缺乏明确的商业模式，而且定价问题也颇为复杂，Nowak说。例如，当晶圆厂制作完成，以及在完成封装后，哪个环节该为良率负责？

　　“一些公司可以扮演整合者的角色，但未来整个商业模式可能会有稍许改变，”他同时指出，目前业界已经初步形成了一些TSV供应链的伙伴关系。

　　动机和进展

　　高通已经设计出一款28nmTSV元件的原型。“我们针对这项技术进行了大量的开发工作，”Nowak说。

　　更广泛的说，TSV可协助开云棋牌官网在线客服产业延续其每年降低30%晶体管成本的传统。Nowak也表示，在不使用TSV技术的情况下，由于超紫外光(EUV)延迟而不断上升的光刻成本，也对开云棋牌官网在线客服产业维持光刻和进展的步伐提出严峻挑战。

　　好消息是工程师们在解决TSV堆叠所面临的挑战方面时有进展。“虽然挑战仍然很多，但至少目前我们已经建立了一些基础和所需的专有知识，”他表示。

　　他同时指出，台积电(TSMC)今年度在VLSISymposium上报告已建构出一种更好的TSV介电质衬底(dielectricliner)。工程师展示了高度深宽比(aspectratios)为10:1的试制过孔，并减轻了外部铜材料挤压过孔的问题。

　　Nowak还引用了一些背面晶圆加工、薄化晶圆的临时托盘开发情况，并展示了有时用于取代过孔的连接微凸块。EDA供应商也在架构工具和2D建构工具方面取得了进展。

　　“你可以设计一个设备来使用这些工具，”他说。

　　然而，目前这些工具仍然缺乏有关机械应力、封装和芯片水准的交换数据标准。业界仍需为在TSV应用中“大幅减少”的静电放电水平容差定义标准，他说。

　　另外，业界也正在开发测试程序。“目前仍不清楚在量产时是否会使用到微探针(micro-probing)”他指出，重点是要削减成本，但“我们仍在增加测试步骤。”