3次元ICのような新たな半導体技術の導入には一般に3段階の技術開発が必要です: (i) プロセス技術の開発、(ii) パイロット製品の開発、(iii) 設計支援システム(EDA)の開発。プロセス技術開発の段階で必要となる設計データはTEGチップ程度なので高度なEDAは必要ありません。パイロット製品開発の段階は設計基準や設計手順を検討しながら手作業で試行錯誤することに意義があるのでやはり高度なEDAは必要ではありません。しかし、日々の設計を開始するまでには、十分効率的なEDAシステムを整備しておく必要があります。

  現在が上図ロードマップのどの段階にあたるかは、大胆に平均をとれば、パイロット製品開発段階の途上にあると感じられます。従ってEDA環境整備に着手するにはまだすこし早いとする見方もあるかもしれません。しかし、EDA課題の困難性を考えると、すぐに着手しても決して早すぎることはありません。

  3次元IC設計におけるEDAの役割は次のように述べることができます。

『3次元IC設計におけるEDAの役割はパッケージIO及びチップIOのネット割当を最適化すること。但しSI/PI/熱/応力の問題を早期から適宜考慮すること。またネット割当の最適性はチップ-パッケージ-ボードの観点から行うこと。』

  これを実現するためには次のような課題を解決しなければなりません。

• データベース課題 − TSVやチップ積層を表現できる新しいEDAデータベースが必要です。3次元ICと従来型パッケージの得失を検討するためには、単に3次元ICを表現できるだけでなく、従来型パッケージと3次元ICを統合的に表現し得るデータベースが望まれます。
• FS(Feasibility Study)課題 − 3次元ICの物理モデルを手早く作成し、再配線層の配線可能性を検討し、SI/PI/熱/応力の問題を見積もるための、軽いツール群が必要です。
• DFM(Design For Manufacturability)課題 − 設計を詳細化し、良品率を向上し、サインオフを行うための安定したツール群が必要です。
• 統合課題 − FSツール群とDFMツール群をひとつのフローに統合することが必要です。

  データベース課題は他の課題に着手するための基礎として早急に解決する必要があります。 FS課題は設計フロー全体を検討するための手段にもなるのでDFM課題より先行して取り組む必要があります。