随着智能手机及iPAD热潮兴起,小、快、轻、省电不仅是未来行动装置趋势,各家厂商也积极朝向「组件微小化」进行突破。工研院在成立40周年前夕,发表工研院杰出研究奖与推广服务奖共三项金牌技术。
工研院院长徐爵民表示,今年获奖技术分别是「3DIC三维芯片整合技术及推动」、「垂直式自旋磁性内存技术」及「超低电压/超低功耗系统芯片设计技术」,分别在半导体与信息科技领域上有突破性的重大发展,成功开发出更省能、更快速、体积小、效能高的技术产品,对于未来智能生活应用具有跳跃性的帮助。
工研院电光所所长刘军廷表示,今年荣获推广服务奖金牌奖「3DIC三维芯片整合技术及推动」,自五年前开始投入初期不仅历经2008年金融海啸危机,更大胆逆势扩大研发,奠定现今发展基础。也因透过电光与资通跨领域合作,整合IC设计与制程阶段,以盖高楼的概念将IC芯片作楼层式堆栈设计,在电子产品朝向轻薄短小、高效能发展的趋势下,创新研发出具备体积小、整合度高、耗电量低、成本低特性的立体堆栈芯片(3D IC)。
刘军廷指出,该研发团队在有限资源下,开发出「Backside Via-last」技术,将做完正面之IC制程之后,而从背面将晶圆磨薄之后进行背面的芯片穿孔制程,并连接至正面金属布线,解决晶圆正面进行芯片穿孔制程所可能产生的制程瓶颈,并减少制程成本。
其3DIC载具带宽效能因可达到业界标准的2.5倍,吸引英特尔投入,利用3DIC技术共同开发新世代内存,建立3DIC产品及拓展应用市场。此外,为推动相关技术应用,更成立「先进堆栈系统与应用研发联盟(Ad-STAC)」以建立上中下游相关产业之合作关系,串连国际设备厂商、材料厂商及国内厂商,持续推动设备及材料国产化,让台湾有机会与国际竞争,创造产业下一波竞争优势。
内存产业目前虽面临艰困挑战,但内存是3C产品的关键技术之一,对台湾居大宗的ICT产业未来发展更重要,工研院IEK预估内存产业在历经整并重组后,2015年供需进入较为稳定阶段,业界将会开始大量投资新世代内存。
刘军廷表示,获杰出研究金牌奖的「垂直式自旋磁性内存技术」成功解决「组件变小时容易导致内存失效」的技术瓶颈,具有非挥发性、读写速度快、无限次读写、低耗能等优点,是工研院为台湾ICT产业在内存技术保留的火种之一,将协助业界在
2015年新世代内存新一轮竞赛时有创新竞争利基。
这个内存研发团队已成立10年,在投入MRAM内存研发过程中,历经被质疑、整并等波折,该团队以屡挫不败的精神持续投入MRAM内存,不仅10年创造4次获奖记录,更以MRAM相关技术开发出磁性传感器,结合加速度计可以已达到陀螺仪相似功能,可应用在电子罗盘,手机导航、定位。
今年荣获杰出研究金奖的「超低电压/超低功耗系统芯片设计技术」,其超低电压技术(Ultra-Low Voltage,简称ULV),成功的将电子装置中芯片的功耗降到最低能耗,以有效延长产品用电时间,此技术并适用在多种制程及操作情境。搭配热电能源撷取技术,可追踪最佳用电效率功率,以突破热电转换限制,达到常温下即可发电。
若将超低电压相关技术导入智能型手持装置或安全监控设备,能大幅改善功耗管理问题,完成自给自足小型系统运作;未来若与国内厂商进行进一步产品垂直链整合,预计可为IC产业创造无限商机。