SoIC(System on Integrated Chips)は、TSMCが提供する3D先進パッケージング技術で、複数のダイをバンプを使わずに銅同士のハイブリッドボンディングで直接接合し、垂直に積層します。はんだバンプを介さない無バンプ接合により、接続ピッチを大幅に微細化でき、従来のフリップチップ積層に比べて配線密度・帯域・電力効率を飛躍的に高められます。
SoICの接合は、各ダイ表面の銅パッドと絶縁膜を平坦化し、室温で貼り合わせてからアニールで銅を一体化させるCu-Cuハイブリッドボンディングが基盤です。接続ピッチはマイクロバンプの数十μmから数μm以下へと縮小し、ダイ間をあたかも1つのチップのように密結合できます。Wafer-on-Wafer(WoW)とChip-on-Wafer(CoW)の両方式があります。
SoICは単独で使われるだけでなく、TSMCの2.5D技術CoWoSと組み合わせた「SoIC+CoWoS」構成により、3Dで積んだダイ群をさらにインターポーザ上でHBMと接続する、という多層的な統合が可能です。AMDの3D V-Cache(積層SRAM)はSoIC系技術の代表的な採用例として知られています。
SoICはIntelのFoverosと並ぶ3Dハイブリッドボンディングの主要ソリューションであり、AI・HPC・高性能CPU向けに需要が急拡大しています。ハイブリッドボンディング装置(EV Group・SUSS MicroTec)や超精密な平坦化・接合プロセスが量産の鍵を握ります。