在此次硅谷之行中，Altera公司在其演讲中再次提到了其正在朝着3D IC努力。这虽然已经不是新闻，但再次引起了笔者的兴趣和关注。

　　当特征尺寸缩小到10nm以下时，已经很难通过传统的光刻工艺再向下发展了。为了获得更高性能、更高集成度的集成电路，在平面密度快要接近极限时，人们开始思考如何在垂直方向上需求突破，也就是当今正热门的话题，3D IC。
　　目前，在半导体领域，3D主要指两方面：一方面是3D器件，一方面是3D IC。3D器件现在主要是英特尔一家，但TSMC也有迎头赶上的意思，TSMC也在开发其FinFET技术。在此次活动中，Altera表示长期以来都TSMC有紧密合作，对TSMC的FinFET技术也有一定的兴趣。

　　3D IC并不是一个新的概念，其在存储器领域内已有相关技术运用多年。在FPGA领域，目前已有的主要是两种方案，一种是Xilinx采用的通过硅中介层来连接两块IC，但这种不能算是真正的3D，业界将其定义为2.5D技术。根据Altera公布的信息，Altera将采用两层IC进行堆叠，通过TSV进行连接的方式，但这种方案目前还需面临一些兼具的挑战，比如材料、散热、封装等。单就TSV技术本身来说，TSV的刻蚀、填充材料、工艺顺序（via-first或者via-last）、热应力等方面还有诸多有待改进之处。且现在的TSV通孔直径都在微米级以上，当TSV数量在1,000~10,000之间时，TSV所带来的总面积开销是很大的。

　　对于3D IC来说，最大的挑战还是散热。就两层IC堆叠的情况来说，处于下方的IC产生的热量只能传递给衬底和上方的IC，而上方IC工作时自身也会产生的热量，两股热量在一起会对上方IC的性能、寿命都产生重要的影响。如果降低下方IC的热量，并将两层IC产生的热量安全、快速地散发出去，将是3D IC亟需解决的重大问题。

　　对于3D IC，在行业内，其实大家都在摸索，虽然如SEMI、Sematech、IMEC、台湾工研院等多个组织都在3D IC的研究方面做出了大量努力，也有组织试图建立一套3D IC的参考流程和标准工艺，但笔者认为，这些都还是不够成熟的技术，所有的公司也都是在边尝试、边观望，不敢妄下赌注。

　　当问及在3D IC上的最新进展和Xilinx在工艺上面的对比时，Altera表示，虽然现在两家都是由TSMC代工，但Altera与TSMC合作超过20年，相比之下Xilinx与TSMC合作的时间相对较短，Altera与TSMC在工艺上的配合要比Xilinx好，而关于3D IC方面，则没有透露更多新的消息。


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