Page 98 - TSMC 2022 Annual Report

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術的3D晶片堆疊。我們先進的後段技術，包括將晶片嵌 入預製的線路重佈層(RDL)上的CoWoS®和在互連之前 嵌入晶片的整合型扇出(InFO)。台積公司的3DFabricTM 通過整合晶圓級前段和後段技術，在產品設計方面提供 了極大的靈活性，以滿足未來計算系統整合及擴充的需 求。
● 三維積體電路(3DIC)與系統整合晶片 (TSMC-SoIC®)
系統整合晶片(TSMC-SoIC®)是創新的晶圓級前段三維 積體電路(3DIC)晶片堆疊平台，具有卓越的接合密度、 互連頻寬、功耗效率和薄形輪廓，可透過系統級微縮來 延續摩爾定律，具有持續性的效能提升和相對應的成本 優勢。系統整合晶片接下來可以使用傳統封裝或台積公 司嶄新的3DFabricTM技術，例如CoWoS®或整合型扇出 來 做 封 裝 ， 以 支 援 下 一 世 代 高 效 能 運 算 ( H P C )、 人 工 智 慧 (AI)和行動應用產品。目前已有多款SoIC產品正在驗證 中，我們同時在規劃下一代SoIC平台，頻寬改進更多，成 本也有競爭力。台積電將繼續追求SoIC技術改進，並與公 司先進的矽技術共同優化，進一步提高電晶體密度、系統 P P P P A ( 功 耗 、 性 能 及 及 面 積 )， 以 及 及 成 本 的 優 勢 。 ● CoWoS® 含有矽中介層的CoWoS®是針對高端高效能運算與人工 智慧產品應用的2 5D領先技術。此技術之矽中介層具有 次微米級的繞線層和整合電容(integrated capacitors iCap)，因此可以在上面放置系統單晶片(SoC)和高頻 寬記憶體(HBM)等各種小晶片。新的HBM3(第三代 HBM)已於民國一百一十一年通過CoWoS-S認證。同 時，正在開發在有機中介層中嵌入多重LSI(局部矽互 連)的CoWoS-L技術。與CoWoS-S相比，CoWoS-L釋放 了矽中介層的尺寸限制，並能加入更多功能以提升整體 系統性能。
● 整合型扇出(InFO) 民國一百一十一年，台積公司持續領先業界大量生產 第七代整合型扇出層疊封裝技術(InFO_PoP Gen-7)以 支援行動應用。第八代InFO_PoP也已成功通過驗證支
援行動應用並呈現更良好的散熱性能。第四代InFO_oS 提供更多的晶片整合、支援更大封裝尺寸和頻寬需求， 已在民國一百一十一年完成驗證。此外，以扇出層疊封 裝技術為基礎，開發出多晶粒整合型扇出層疊封裝技術 (InFO_M PoP)以支援穿戴應用，並於民國一百一十一 年完成驗證。進一步提供背面線路重佈層以整合通用型 低功耗動態記憶體(LPDDR)的次世代InFO_PoP也如期 進行開發。
● 先進導線技術 台積公司提供給客戶獨特的導線製造技術，協助客戶設 計出更具競爭力的產品。民國一百一十一年，創新發展的 金屬化製程提供更低電阻的導線與導孔 此外，嶄新材 料的開發同時達成了更低的電容。這些創新技術方案，實 現出優良的晶片表現與更低的成本。
技術研究
低維度材料及元件的創新，持續提升先進邏輯技術的 效能並降低功耗。在民國一百一十一年，台積公司保持 在二維電晶體的研究走在業界前端。在民國一百一十一 年的超大型積體電路技術與電路研討會(Symposia on VLSI Technology and Circuits)，台積公司利用半金屬 (Bi)和二維二硫化鎢之間的弱耦合界面，展示了一種用 於單層化學氣相沉積二硫化鎢的新型晶圓級半自動乾 式轉移製程。使用這種半金屬輔助轉移製程，台積公司 展示了晶圓級單層化學氣相沉積二維二硫化鎢電晶體 創紀錄的高電流和低接觸電阻。在民國一百一十一年舉 行的國際電子元件會議(International Electron Device Meeting IEDM)，台積公司成功地將基於鉿的原子層沉 積較高介電常數介電質與化學氣相沉積生長的單層二維 二硫化鉬整合，以構建具有等效氧化物厚度~1奈米和近 乎理想的68mV/dec亞閾值擺幅的頂柵N型二維電晶體。 也在民國一百一十一年的IEDM，台積公司首次成功地將 單層二維二硫化鉬奈米片電晶體整合成閘極全環場效電 晶體。具有高性能的二硫化鉬奈米片和奈米片堆疊模組 的成功演示，進一步闡明了將二維材料用於晶體微縮的 價值主張。