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在業界的積極推動下，運用矽穿孔(TSV)的2.5D/3D IC技術，近年來已有顯著進展，正朝量產階段邁進。今年Semicon Taiwan的3D IC 技術趨勢論壇中，集結了來自日月光、矽品、Xilinx、LSI、Aptina、聯電、EVG、Cadence、Teradyne、MicroTec等橫跨3D IC供應鏈上中下游的業者，共同探討整體基礎架構的成熟度以及邁向量產尚須克服的挑戰。

儘管目前3D IC技術在成本、標準、生態系統、業務模式各領域都還有問題尚待解決，但與會者均相信，在業者的合作努力下，未來二至三年內，3D IC市場終將正式進入量產，並逐步起飛。

日月光研發中心副總經理洪志斌博士表示，3D TSV元件佔整體半導體市場的比例將從2012年的1%，到2017年增加至9%，規模達38.4億美元，包括MEMS、LED、影像感測器、RF元件都是快速成長的領域。

他表示，過去一年來，雖然TSV製程、中間插件(interposor)、重新分配層(RDL)等技術都已有快速進展，但是測試問題還待克服。同時在2.5D插件供應方面，亦出現了晶圓代工、封測廠、結合兩者，以及獨立供應商的不同業務模式。

顯然，在產業鏈朝成熟發展的過程中，還有許多的生態系統、合作關係與競爭模式議題有待釐清，才會有更明朗化的進展。同時，他也認為簡化供應鏈、通用標準都是未來的努力目標。

Xilinx資深副總裁湯立人介紹了該公司最新2.5D產品的發展。透過採用並列式(side-by-side)佈局，Xilinx已成功推出結合4顆28奈米FPGA的2.5D晶片，總電晶體數高達68億個。與傳統方式相比，新元件可達到100倍的每瓦頻寬，同時，容量、頻寬、功率都比傳統單晶粒FPGA更佳，預計明年上半年就可進入量產。

同時，Xilinx也已投入3D異質整合晶片開發，湯立人表示，微凸塊/TSV、熱傳、TSV元件應力等問題都有待解決。此外，若要實現邏輯、記憶體、處理器等主動與主動晶粒間的堆疊，業界在3D製程開發套件、製造標準(材料、DFM規則)、測試、代工廠間互通性、晶片間介面等各領域，都還有一段路要走。

LSI材料和互連技術院士John Osenbach博士則是討論了矽、有機和玻璃等不同中間插件材料的差異與優缺點。他認為，目前還沒有最適當的答案出現，未來業者有可能會依照不同應用與架構選用不同的材料。

Aptina先進封裝資深總監Derek Hinkle指出，影像感測器市場的3D封裝技術已經就緒，目前是採用via-last互連製程，已經開始在8吋晶圓生產，可最大化每片晶圓的晶粒數。

針對現有的Via-first、via-middle以及via-last製程，Derek Hinkle表示，這些技術各有其優點，但他認為，via-last能帶來更佳的供應鏈管理靈活性。同時，由於目前3D IC供應鏈仍然分散，有待進一步整合，並須能提供更具吸引力的成本、效能、尺寸優勢，才能進一步擴大3D IC的廣泛採用。

聯電企業行銷總監黃克勤博士介紹了聯電在3D IC方面的最新進展。它是以Via-middle製程為基礎，從今年初開始進行TSV製程最佳化，預計今年底進行產品級的封裝與測試以及可靠性評估。

他表示，雖然在開發初期曾遭遇銅填充、金屬堆疊等TSV完整性製程問題，但現在都已經克服。他強調，運用現有的CMOS製程技術與代工、封測廠生態系統，將會是較佳的業務模式。

此外，EVG討論了wide I/O介面的薄化晶粒堆疊、Teredyne介紹在自動化測試設備上進行系統級測試的技術與成本挑戰、益華電腦說明矽插件協同設計與分析的新型工具。

儘管2.5D/3D IC已經從概念逐漸成為事實，但是，與會者均提到必須克服成本挑戰，讓此技術從高階、少量應用擴大到更廣泛的主流應用，才能確保業者的長期投資效益。這個挑戰，將是3D IC技術邁向量產的關鍵，也是整體產業鏈共同努力的目標。