在IEDM（國際電子元件會議）2013中，諸多半導體大廠都透過此一場合發表自家最新的研究進度，產業界都在關注各大廠的先進製程的最新進度。然而，值得注意的是，此次IEDM大會將我國國家實驗研究院的研究成果選為公開宣傳資料，據了解，獲選機率僅有1/100，而該研究成果也引發國內外半導體大廠與媒體的注意。

國家實驗研究院奈米元件實驗室前瞻研究組組長謝嘉民博士。（攝影：姚嘉洋）

此次國家實驗研究院奈米元件實驗室的研究成果，主要是聚焦在3D IC的晶片堆疊距離的縮短，因此又被稱為「積層式3D IC」技術。該技術團隊負責人，國家實驗研究院奈米元件實驗室前瞻研究組組長謝嘉民博士表示，傳統的3D IC採用TSV（矽穿孔）技術，在晶片進行堆疊的情況下，只會用單一管線進行資料傳遞，這種作法的問題在於晶片之間的距離過長，再加上只有單一管線的情況下，就會造成資料傳遞過慢，甚至會出現散熱無法解決的問題。

基於這樣的背景，奈米元件實驗室利用奈米級雷射局部加熱技術對非晶矽厚膜進行加熱，使之轉變為「矽厚膜」，接著再利用奈米級的CMP（化學機械研磨）技術將矽厚膜平坦化，這種作法可以縮短晶片之間的堆疊距離。傳統TSV的作法，晶片之間的距離為50微米，但採用積層式3D IC技術，晶片之間的距離可以一口氣縮短0.3微米，差距達150倍之多。此外，晶片之間的電晶體也必須透過導線來串聯，以進行訊號傳輸。如此一來，該技術不論是在傳輸速度或是在功耗方面的表現，都能大幅領先傳統的TSV技術。

謝嘉民博士進一步談到，3D IC技術的大量量產預計要到2017或是2018年才有可能實現，而TSV則僅僅是眾多3D IC技術的其中一種類型。現階段也僅有MEMS相關的產品線有加以導入。但回過頭來說，既然2017年會開始大量量產，產業界勢必也要加緊布局。他也強調，此一技術並非是要取代傳統TSV技術，不同技術應該會有各自對應的產品或是應用，不過，國家實驗研究院接下來會向面板、記憶體與晶圓廠進行推廣，希望能讓台灣產業的競爭力更上一層樓。