TSV3DIC技術雖早于2002年由IBM所提出,然而,在前后段IC制造技術水準皆尚未成熟情況下,TSV3DIC技術發展速度可說是相當緩慢,直至2007年東芝(Toshiba)將鏡頭與CMOSImageSensor以TSV3DIC技術加以堆迭推出體積更小的鏡頭模組后,才正式揭開TSV3DIC實用化的序幕。
于此同時,全球主要晶片制造商制程技術先后跨入奈米級制程后,各廠商亦警覺到除微縮制程技術將面臨物理極限的挑戰外,研發時間與研發成本亦將隨制程技術的進步而上揚,因此,包括IBM、三星電子(SamsungElectronics)、臺積電(TSMC)、英特爾(Intel)、爾必達(Elpida)等晶片制造商皆先后投入TSV3DIC技術研發。
至2011年第4季,三星與爾必達分別推出采TSV3DIC同質整合技術高容量DRAM模組產品,并已進入送樣階段,臺積電則以28奈米制程采半導體中介層(Interposer)2.5D技術為賽靈思(Xilinx)制作出新一代現場可程式邏輯閘陣列(FieldProgrammableGateArray;FBGA)產品。
然而,各主要投入TSV3DIC半導體大廠除面對晶圓薄型化、晶片堆迭、散熱處理等相關技術層面的問題外,隨TSV3DIC技術持續演進并逐漸導入實際制造過程中,前段與后段IC制程皆出現更多隱藏于制造細節上的問題。
加上就整體產業鏈亦存在從材料、設計,乃至生產程序都尚未訂出共通標準,而晶圓代工業者與封裝測試業者亦無法于制程上成功銜接與匯整,都將是造成延誤TSV3DIC技術發展與市場快速起飛重要原因。
綜合各主要晶片制造商技術藍圖規畫,2011年TSV3DIC是以同質整合的高容量DRAM產品為主,至2014年,除將以多顆DRAM堆迭外,尚會整合一顆中央處理器或應用處理器的異質整合產品。
預估要至2016年,才有機會達到將DRAM、RF、NANDFlash、CPU等各種不同的半導體元件以TSV3DIC技術整合于同1顆IC之中異質整合水準。