TSMC:從COWOS到WOW的布局

在工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入了28nm之后，因?yàn)槭芟抻诠璨牧媳旧淼奶匦?，晶圓廠和芯片廠如果還想通過(guò)晶體管微縮，將芯片性能按照之前的步伐提升，這是基本不可能的，為此各大廠商現(xiàn)在都開始探索從封裝上入手去提升性能，臺(tái)積電是當(dāng)中的一個(gè)先驅(qū)。

首先，打入眾多客戶內(nèi)部的臺(tái)積電Bumping服務(wù)是臺(tái)積電封裝業(yè)務(wù)的一個(gè)基本以來(lái)。據(jù)介紹，超過(guò)90%的7nm客戶都選擇了臺(tái)積電的bumping服務(wù)。

其次就是Cowos業(yè)務(wù)。八年前。在臺(tái)積電2011 年第三季法說(shuō)會(huì)上，臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀毫無(wú)預(yù)兆擲出重磅炸彈──臺(tái)積電要進(jìn)軍封裝領(lǐng)域。他們推出的第一個(gè)先進(jìn)封裝產(chǎn)品是CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)。意思就是將邏輯芯片和DRAM 放在硅中介層(interposer)上，然后封裝在基板上。

據(jù)介紹，自推出以來(lái)，臺(tái)積電COWOS封裝技術(shù)獲得了超過(guò)50個(gè)客戶的選用，公司在這個(gè)封裝技術(shù)上也獲得了業(yè)界最高的良率。在他們看來(lái)，COWOS將會(huì)在未來(lái)越來(lái)越重要，市場(chǎng)需求也會(huì)逐漸提升，臺(tái)積電也會(huì)從各個(gè)角度來(lái)優(yōu)化，簡(jiǎn)化客戶COWOS設(shè)計(jì)流程，加快產(chǎn)品的上市速度。

這個(gè)封裝技術(shù)也能為創(chuàng)新提供各種各樣的支持。

除了bumping 和COWOS之外，InFO(Integrated Fan-Out)也是臺(tái)積電封裝武器庫(kù)里的另一個(gè)殺手锏。所謂InFO，就是整合型扇出技術(shù)。這是一項(xiàng)非穿孔技術(shù)，是專為如移動(dòng)及消費(fèi)性產(chǎn)品等對(duì)成本敏感的應(yīng)用開發(fā)出來(lái)的封裝技術(shù)。

據(jù)介紹，這種技術(shù)分為三類：一種是InFO_oS(Integrated Fan-Out on substrate)，另一種是InFO_mS( Integrated Fan-Out memory on substrate),還有一種是InFO_POP.

此外，臺(tái)積電還推出了另類的InFO工藝SoW(System on Wafer)。

臺(tái)積電方面表示,這兩個(gè)封裝技術(shù)將會(huì)在公司的先進(jìn)封裝布局中扮演重要角色，也能夠?yàn)?a href="http://ttokpm.com/tags/ai/" target="_blank">AI、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、AI推理和移動(dòng)等芯片提供全方位的支持。

根據(jù)臺(tái)積電的劃分，以上幾種屬于他們的后段3D封裝。為了進(jìn)一步推動(dòng)芯片性能的提升，臺(tái)積電也推出了前道3D封裝工藝SOIC(system-on-integrated-chips)和全新的多晶圓堆疊(WoW，Wafer-on- Wafer)。

臺(tái)積電方面進(jìn)一步表示，通過(guò)后段3D封裝的后果是獲得了一個(gè)可以直接使用的芯片，而使用前道封裝獲得了則只是一個(gè)異構(gòu)芯片，還需要我們進(jìn)行封裝才能獲得可用的芯片。

所謂SoIC是一種創(chuàng)新的多芯片堆棧技術(shù)，能對(duì)10納米以下的制程進(jìn)行晶圓級(jí)的接合技術(shù)。該技術(shù)沒有突起的鍵合結(jié)構(gòu)，因此有更佳運(yùn)作的性能。

具有革命性意義的工藝技術(shù)Wafer-on-Wafer (WoW，堆疊晶圓)，就像是3D NAND閃存多層堆疊一樣，將兩層Die以鏡像方式垂直堆疊起來(lái)，有望用于生產(chǎn)顯卡GPU，創(chuàng)造出晶體管規(guī)模更大的GPU。據(jù)介紹，WoW技術(shù)通過(guò)10μm的硅穿孔方式連接上下兩塊die，這樣一來(lái)可以在垂直方向上堆疊更多die，也意味著die之間的延遲通信極大地減少，引入更多的核心。