3DIC集成硅通孔TSV互连

比如在硅锗芯片中,通过钻出许多细微的孔洞并以钨材料填充,就能得到 TSV 。相比之下,目前的芯片大多使用总线(bus) 通道传输数据,容易造成堵塞、影响效率。更加节能也是 TSV 的特色之一。------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————据称, TSV 可将硅锗芯片的功耗降低大约 40%。另外, 由于改用垂直方式堆叠成“ 3D ”芯片, TSV 还能大大节约主板空间。尽管目前也有垂直堆叠芯片, 但都是通过总线互连, 因此不具备 TSV 的高带宽优势,因为 TSV 是直接连接项部芯片和底部芯片的。使用 TSV 互连的 3D 芯片堆叠所需的关键技术包括: (1) 通孔的形成; (2) 绝缘层、阻挡层和种子层的淀积; (3) 铜的填充( 电镀) 、去除和再分布引线(RDL) 电镀; (4) 晶圆减薄; (5) 晶圆/芯片对准、键合与切片。这些技术中的大多数对于封装产业来说都是相当新奇的,而且还要冒很大的风险进行巨额的投资。这就是目前 3D 芯片为何仍处于研发阶段的原因, 即使对于那些最大的半导体公司也是如此。 TSV 互连尚待解决的关键技术难题和挑战包括: (1) 通孔的刻蚀——激光 VS .深反应离子刻蚀(DRIE) ; (2) 通孔的填充——材料( 多晶硅、铜、钨和高分子导体等) 和技术( 电镀、化学气相沉积、高分子涂布等); (3) 工艺流程——先通孔(via . first) 或后通孔(、 ri.a. 1ast) 技术; (4) 堆叠形式——晶圆到晶圆、芯片到晶圆或芯片到芯片; (5) 键合方式——直接 Cu-Cu 键合、粘接、直接熔合、焊接和混合等;