Eric Beyne is programmadirecteur 3d-systeemintegratie bij Imec.

20 November 2015

Het reduceren van transistordimensies is niet de enige manier om steeds betere en goedkope elektronicasystemen te krijgen. Het alternatief: 3d-integratie. Dankzij concepten als system-in-package (sip) en system-on-chip (soc) kunnen systemen ook compacter worden gemaakt zonder een kleinere technologiegeneratie te gebruiken.

Imec 3D SoC

Vooral de 3d-soc zal heel belangrijk worden om de wet van Moore – als het gaat over het verkleinen van systemen – nog lang te kunnen voortzetten. Vandaag worden vooral 2d-socs gebruikt die bestaan uit verschillende eilandjes met een specifieke taak, zoals een processor-, geheugen- of analoge functie. Het gaat hier om monolithische integratie, waarbij alle eilandjes in dezelfde technologie worden gefabriceerd. Deze aanpak zal de soc soms onnodig duur maken naarmate de nieuwste technologiegeneraties steeds geavanceerder en duurder worden. Denk aan de uiterst geavanceerde lithografietechniek euv. Die wil je enkel gebruiken voor de chipeilandjes die er werkelijk baat bij hebben.

Om dit probleem op te lossen, zal er een verschuiving optreden van 2d- naar 3d-soc. In de 3d-soc kan elk functioneel eiland op de chip in de meest geschikte technologie worden gemaakt: voor de geheugenfunctie de meest geavanceerde, voor sensorfuncties een oudere. Alle chiponderdelen worden daarna in drie dimensies op elkaar gestapeld. Zo hoef je geen compromissen te sluiten: je maakt het systeem goedkoper, beter én compacter.

Edited by Paul van Gerven