据DIGITIMES报道,前台积电研发副总经理、台积电卓越科技院士、中研院院士余振华在接受专访时,回顾了台积电先进封装技术的发展历程。他表示,先进封装技术近年来取得了显著进展,成为半导体行业的重要转折点。
从2000年开始,整个半导体行业逐渐面临摩尔定律放缓的挑战。余振华指出,为应对这一问题,业界开始探索从2D晶体管架构转向3D架构,如3D FinFET和纳米片(Nanosheet)技术。然而,这些技术路径逐渐变得难以持续,行业需要寻找新的方向。正是在这种背景下,台积电在先进封装技术领域取得了突破。
台积电的先进封装技术最初源于客户需求。约在2008至2009年,一些可编程逻辑闸阵列芯片(FPGA)客户对晶体管密度和互连提出了更高要求,传统封装技术无法满足需求。台积电尝试通过晶圆级操作平台实现系统整合,最终开发出CoWoS技术。这项技术通过晶圆中介层(Interposer)解决了大尺寸芯片的翘曲问题,成为台积电先进封装的起点。
CoWoS技术的首个杀手级应用是高效运算(HPC)。余振华提到,AI机器学习和生成式AI的快速发展,离不开CoWoS技术的支持。通过将异质芯片紧密集成,CoWoS显著提升了算力和存储器带宽,为AI技术的突破奠定了基础。
然而,台积电并未止步于CoWoS。为降低成本并提升性能,台积电进一步开发了整合型晶圆级扇出封装(InFO)和3D晶圆堆叠技术(SoIC)。这些技术逐步形成了台积电的3D Fabric技术平台,成为其先进封装的三大支柱。
余振华还透露,CoWoS技术在早期曾面临市场接受度低的问题。从2011年开发完成到2016年NVIDIA Pascal DGX1的成功应用,台积电经历了长达五年的等待与坚持。这一过程中,张忠谋等高层的远见和支持起到了关键作用。
如今,台积电的先进封装技术已成为全球领先的技术,不仅延续了摩尔定律,还推动了AI等领域的快速发展。余振华表示,未来异质整合和系统整合技术将继续探索更多可能性,为半导体行业带来新的突破。