TSV 互連具有縮短路徑和更薄的封裝尺?等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是三維集成的核
術(shù)。 TSV 結(jié)構(gòu)如下圖所示,在硅板上面有加?完成的通孔;在通孔內(nèi)由內(nèi)到外
依次為電鍍銅柱、絕緣層和阻擋層。絕緣層的作用是將硅板和填充的導(dǎo)電 材料
之間進(jìn)?隔離絕緣,材料通常選用?氧化硅。由于銅原?在 TSV 制 造?藝流
程中可能會(huì)穿透?氧化硅絕緣層,導(dǎo)致封裝器件產(chǎn)品性能的下降 甚?失效,?
般用化學(xué)穩(wěn)定性較?的?屬材料在電鍍銅和絕緣層之間加? 阻擋層。后是用
于信號(hào)導(dǎo)通的電鍍銅。
在三維集成中 TSV 技術(shù)可分為三種類型:在 CMOS ?藝過(guò)程之前在硅片 上完成
通孔制作和導(dǎo)電材料填充的是先通孔技術(shù);?中通孔,在CMOS制 程之后和后端
制程(BEOL)之前制作通孔。后?種后通孔技術(shù)是在 CMOS ?藝完成后但未
進(jìn)?減薄處理時(shí)制作通孔。終技術(shù)?案的選擇要 根據(jù)不同的?產(chǎn)需求。
國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2011年,瑞?的微納系統(tǒng)研究部提出了如下圖所示的基于TSV技術(shù)圓片級(jí) 真空
封裝?案。該?案由TSV封帽與器件層兩部分構(gòu)成,TSV封帽垂直導(dǎo) 通柱是填
充在硅通孔中的銅柱。器件層上制作有?錫電極與銅柱相連,從 ?把電信號(hào)從
空腔內(nèi)部的引到空腔外部,后通過(guò)硅-硅直接鍵合實(shí)現(xiàn)密 封。該?案?密性
很好,但是TSV封帽制作?藝復(fù)雜,熱應(yīng)??(銅柱與 硅熱失配?),且硅硅鍵
合對(duì)鍵合表面要求質(zhì)量很?,?般加?過(guò)的硅片 很難達(dá)到此要求。