为半导体找新方向 骆韦仲要组虚拟IDM翻转产业

工研院电子与光电系统研究所副所长骆韦仲于2006年起推动先进3D IC计划,为半导体找到新方向,让他获选为杰出工程师。(中央社)

工研院电子与光电系统研究所副所长骆韦仲走在产业之先,2006年起推动先进3D IC计划,为半导体找到新方向;他不仅获选为杰出工程师,更规划下一步要打造chiplets异质整合虚拟IDM,为台湾半导体产业开创新机会。

「异质整合」近年来成为半导体业界争相投入的新显学,台积电抢先在这领域开花结果,业界并将3D IC先进封装视为是台积电未来维持晶圆代工龙头地位的关键技术。

其实,骆韦仲早在10几年前,就已认定半导体应该往这方向走。他说,不是所有半导体都需要「盖平房」,再把它叠起来变成「高楼大厦」,积体电路上可容纳的电晶体数目也可以是2倍、或者不只2倍。

骆韦仲说,半导体以前以「尺寸微缩」为主,7奈米、5奈米制程大家耳熟能详;但是当尺寸愈来愈小、变得愈来愈难,或者不可行、效果也可能不好,未来还必定会有限制,「系统微缩」是一个新机会。

有别于部分业界发展的2.5D封装,骆韦仲表示,真正3D IC是要将矽导通孔打穿,用IC矽来做连接线;影像感测器是很适合3D IC技术的应用产品,只要一面感测面积大,控制电路可以折到后面,不需要在旁边占用面积。

骆韦仲回忆,当时工研院就和国内厂商及日本公司合作,在影像感测器后面堆叠了类比转数位晶片及讯号处理晶片,共叠2至3颗。

他说,工研院打造出亚洲第1条3D IC先进封装产线,并展开跨域、跨国合作,成立先进堆叠系统技术与应用联盟(Ad-STAC),集结制程、硬体、软体业者一同合作,会员包含来自台湾、美国、日本及德国的应用出口与设备材料等厂商。

骆韦仲表示,工研院3D IC先进封装产线建立得早,过程比较辛苦,很多设备都是第一台;不过,3D IC先进封装产线吸引到很多国际厂商合作、很成功,算是走出了一条新的路,并有产业效益,成果有用在真实的产品,帮半导体产业开了一扇窗。

半导体未来发展将以系统微小化发展为主,现在手机的功能可以全面移植到智慧手表及智慧眼镜上,除了3D IC以外,扩展为2D+3D的异质整合发展趋势已成必然。

骆韦仲说,未来要把战线做大,工研院跨不同所、中心,要组一个虚拟的整合Chiplets元件设计与制造(ITRI IDM)场域,从架构开始,到设计、制造,希望以类似乐高积木的新模式,将一颗颗小IC拼接起来,翻转整个半导体产业。

延续Ad-STAC 3D IC联盟,全新的Chiplets异质整合系统级封装开发联盟(HI-CHIPS)已于2021年11月启动筹组;骆韦仲表示,这联盟不仅要团队合作,还要和国际学会与组织IEEE及SEMI的异质整合技术蓝图(HIR)互动,初步规划国内与国外会员厂商各5家。

他说,在应用情境方面,将以工研院2030技术蓝图的「智慧生活、健康乐活、永续环境」为基础,推动国内外厂商合作;同时,积极寻找新创或有机会成为独角兽的企业合作。

骆韦仲表示,联盟先从少量多样的智慧物联网、智慧移动、数位制造,或需要整合、又很有价值的医疗领域切入,提供平台给新创或创新产品。

对于长年走在产业前瞻技术领域、携手产业共进,为半导体产业开创新机会,骆韦仲说,这一路下来还蛮耗脑力;他喜欢健行,因为能够一步一脚印的前进,过程中可以观察这个世界、静静地思考与转换心境,也能与不认识的山友轻松打招呼及交谈。

骆韦仲表示,阅读及探知、分析未知的领域是他的嗜好,持续不断吸收新知,可以每天都很充实美好。