3D封装开发如何完成、什么时候完成,取决于很多因素:半导体芯片制造商采用新型封装方法的速度有多快?面对热水平不断的增加,需要什么冷却方法来散热?兼容的工艺设备和工具有哪些,其对准和精度水平能达到所需要的水平吗?
大多数IC专家认为可能会经历以下几个阶段。具有TSV和导电浆料的快闪存储器晶圆叠层很可能会发展,随后会有表面凸点间距小至5μm的IC表面-表面键合出现。最后,硅上系统将会发展到存储器、图形和其他IC将与微处理器芯片相键合。
微机电系统(MEMS)IC工具制造商已经着手开发适合即将来临的3D时代用的工具。这些工具目前用于更宽的数百微米线宽腐蚀侧边和沟槽,可能会作改进,以用于一般45nm和32nm工艺系统的更细些的数十微米线宽。
很多设备提供商、原料公司和研究人员已经联合创立一个国际性的组织,进行包括处理TSV 3D芯片互连技术并解决成本问题。“半导体3D设备和材料协会(EMC-3D)”将采用“先通孔和后通孔”技术工艺,开发在50~300mm薄晶圆上生成5~30μm微孔的工艺。
发起成立该协会的设备公司有阿尔卡特、EV Group、Semitool公司和XSiL公司;材料公司有美国罗姆·哈斯(Rohm & Haas)公司、美国霍尼威尔 (Honeywell)公司、美国Enthone公司以及美国AZ公司;Isonics公司提供晶圆服务支持;研究伙伴包括德国弗朗霍夫研究院(Fraunhofer IZM)、 韩国三星高等技术学院(SAIT,Samsung Advanced Institute of Technology)、 韩国高等理工学院(KAIST,Korea Advanced Institute of Science and Technology)和德州A&M大学。