超乳爆乳上司在线观看,欧美群伦性艳史黄94,国产精品无码电影在线观看,色综合久久中文综合网,日韩精品一区二区三区视频,免费A级毛片无码免费视频APP ,日韩精品极品视频在线观看免费,无码aⅴ精品一区二区三区浪潮

TSV，英文縮寫(xiě) “Through-Silicon Via”，即是穿過(guò)硅基板（Wafer或芯片）的垂直電互連。

TSV技術(shù)通過(guò)銅、鎢、多晶硅等導(dǎo)電物質(zhì)的填充，實(shí)現(xiàn)硅通孔的垂直電氣互聯(lián)，這項(xiàng)技術(shù)是目前唯一的垂直電互聯(lián)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)3D先進(jìn)封裝的關(guān)鍵技術(shù)之一。TSV可以替代WB和FC技術(shù)。

TSV可以在沒(méi)有WB情況下制作更薄的封裝，因?yàn)橐€鍵合在Z方向上是需要一定的空間的；FC沒(méi)有引線，不能將多個(gè)芯粒進(jìn)行堆疊， 而TSV可以做到即薄又可以堆疊多個(gè)芯粒（能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大、外形尺寸最小）。TSV還具有更短的電傳導(dǎo)通路和更小的信號(hào)延遲，因此TSV的功耗比傳統(tǒng)的引線鍵合及倒裝焊要小；互連密度更高，這意味著它可以處理更多數(shù)據(jù)。

根據(jù)TSV被制作的時(shí)間順序有3種類型的TSV，分別指在晶圓制作工藝中的前，中或后段。

Via First工藝流程：TSV刻蝕-TSV填充-FEOL-BEOL-Thinning+后道晶圓切割；

Via Middle工藝流程：FEOL- TSV刻蝕-TSV填充-BEOL-Thinning+后道晶圓切割（當(dāng)前最普遍采用的方法）；

Via Last工藝流程：FEOL-BEOL-Thinning-TSV刻蝕-TSV填充+后道晶圓切割。

注：FEOL：Front end of line，前道工序。簡(jiǎn)單理解就是在Si襯底上制備N型和P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（源極、漏極、柵極）

BEOL：Back end of line，后道工序。簡(jiǎn)單理解就是建立若干層的Cu導(dǎo)電金屬線，把襯底上的晶體管按設(shè)計(jì)的要求連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)特定的功能。目前大多選用Cu作為導(dǎo)電金屬，因此后道又被稱為Cu互聯(lián)。

TSV制備的核心關(guān)鍵步驟從通孔的形成開(kāi)始（孔刻蝕），然后沉積絕緣層或阻擋層，接著生成銅晶種沉積，最后進(jìn)行電鍍。

蝕刻工藝常用于制作TSV的稱作DRIE，Deep Reactive Ion Etching也叫深度反應(yīng)離子刻蝕，也被稱為博世工藝（由德國(guó)公司Robert Bosch提出）。在形成PR Patterning圖案（定義我們想要刻蝕的區(qū)域）上，第一步是各向同性蝕刻，在這個(gè)過(guò)程中，使用六氟化硫氣體，它腐蝕硅襯底以制造TSV。第二步是鈍化，在該工藝中，使用八氟環(huán)丁烷并制作鈍化層以保護(hù)硅襯底免受蝕刻。第三步是鈍化蝕刻（各向異性），在此過(guò)程中等離子體僅刻蝕底部區(qū)域。第四步與第一步一樣是各向同性蝕刻，但不同的是，此時(shí)有鈍化層保護(hù)所以只蝕刻底部區(qū)域，最終制備出通孔。實(shí)際上，整個(gè)過(guò)程是不斷重復(fù)步驟1，2和3。

硅晶圓孔刻蝕工藝發(fā)展歷程：硅硬度大且脆，而需要加工的孔徑小且量大，用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式（鉆孔）根本不可行。在1958年肖特基的專利中，他提出了用晶料界面的化學(xué)腐蝕速率的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)微孔的刻蝕 。反向?yàn)R射（即等離子物理轟擊刻蝕），但是速率太慢，于是人們不得不又回到化學(xué)腐蝕的老路上。化學(xué)腐蝕屬于各向異性腐蝕，無(wú)法實(shí)現(xiàn)最合適TSV的圓柱孔。80年代開(kāi)始，日本用激光打孔的方式來(lái)解決硅片上微孔刻蝕的問(wèn)題，也存在不少問(wèn)題，一方面孔只能一個(gè)個(gè)加工比較耗時(shí)，另外加工的孔存在表面粗糙以及崩邊等問(wèn)題。直到90年代，DRIE深硅刻蝕技術(shù)橫空出世。

絕緣層沉積目的是對(duì)硅襯底進(jìn)行完全的電氣隔離，防止硅基體與通孔內(nèi)金屬之間短接而漏電。為保證深孔側(cè)壁和底部所沉積的絕緣層厚度（納米與微米量級(jí)），也需要和硅基體有足夠強(qiáng)的結(jié)合力，同時(shí)還要保證和硅襯底之間熱膨脹系數(shù)匹配，材料通常以硅基氧化物或硅基氮化物為主，常采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積PECVD的方法沉積二氧化硅或氮化硅薄膜。

PECVD的原理：在低氣壓下，借助微波或射頻等使含有薄膜成分原子的氣體發(fā)生電離，在局部形成等離子體，等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基體表面沉積形成薄膜。

另外，在使用銅作為電導(dǎo)通材料時(shí)，考慮到銅在硅和氧化硅中都有較高的擴(kuò)散率，為了抑制銅的擴(kuò)散，一般要在銅和氧化硅之間增加一層阻擋擴(kuò)散用的金屬薄膜，為保持上下材料間較好的黏接性，能滿足的常見(jiàn)金屬及化合物有Ta、TiW、Ti及TiN，多采用物理氣相沉積PVD的方法。

PVD是指利用物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移，將原子或分子由源材轉(zhuǎn)移到基材表面。常見(jiàn)的PVD方法包括真空蒸發(fā)、濺射、離子鍍等。

采用濺射的方式沉積種子黏附層，但孔內(nèi)厚度不足1um，因此需要進(jìn)一步填充TSV。用于TSV填充以實(shí)現(xiàn)信號(hào)導(dǎo)通的材料一般是金屬，如鎢或銅，鎢的電阻率較大，在大尺寸TSV工藝中，逐步被電阻率小的銅取代。而電鍍銅工藝靈活、成本低、沉積速率快，現(xiàn)已成為T(mén)SV制備過(guò)程中通孔填充的主要方式。

硅作為一種半導(dǎo)體材料，既沒(méi)有很好的導(dǎo)電性也沒(méi)有很好的絕緣性。要在硅片上實(shí)現(xiàn)垂直的電互連，除了微孔批量刻蝕之外，其導(dǎo)電化也頗具挑戰(zhàn)性。為保證電鍍沉積主要發(fā)生在TSV孔內(nèi)而不是硅片表面，可在電鍍液中添加抑制劑和加速劑，分別抑制硅片表面的金屬沉積并加速TSV孔內(nèi)的沉積。為了獲得完美的填充效果和足夠高的良率，各大Foundry和OSTA公司都做了大量研究以獲得最佳的電鍍的參數(shù)，例如電流，溫度，硅片的與電極的相對(duì)位置，添加劑的濃度等。各大半導(dǎo)體設(shè)備公司也開(kāi)始針對(duì)TSV的電鍍推出專用的半導(dǎo)體設(shè)備。21世紀(jì)，基于深硅刻蝕和銅電鍍工藝的TSV技術(shù)日漸成熟，并開(kāi)始正式走向商用。

雖然TSV在CIS和HBM中實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模應(yīng)用，但是其中用到的TSV都是孔徑只有10um左右的小孔徑TSV，而基于電鍍的TSV卻一直沒(méi)能攻下大孔徑TSV（直徑50um以上）的實(shí)心填充（電鍍填充滿需要幾個(gè)小時(shí)，不僅成本非常高而且良率也難以保證）。對(duì)于大孔徑TSV，瑞典有家MEMS公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)出了一項(xiàng)基于低阻硅的Sil-Via的TSV技術(shù)。Sil-Via與電鍍TSV有兩大不同：首先，它用的硅基板材料本身就是低阻硅（類似摻雜硅）；其次，在制造過(guò)程中，Sil-Via刻蝕的不是孔而是環(huán)槽，通過(guò)在環(huán)槽填充絕緣材料的方式實(shí)現(xiàn)中心低阻硅圓柱作為導(dǎo)電介質(zhì)。Sil-Via主要用于MEMS器件的封裝中，正是因?yàn)镾il-Via的巨大成功，Silex也成為世界最大的MEMS代工廠。

制備好TSV后，其結(jié)構(gòu)看起來(lái)像下圖這樣。首先有二氧化硅制備的絕緣層，然后由氮化硅、氮化鉭或其它物質(zhì)組成的是阻擋層（避免銅原子穿透到絕緣層），接著是導(dǎo)電金屬層（銅晶種層，最后由銅填充），這是最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。但有的TSV沒(méi)有銅填充，只是保持孔洞，或者對(duì)孔洞進(jìn)行絕緣干膜填充。

TSV廣泛用于CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，CIS）。如右圖，因?yàn)榇嬖诟泄饷娴木壒剩珻IS芯片的電信號(hào)必須從背部引出，TSV因此成為其必不可少的電互連結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用TSV技術(shù)，它可以以更快的速度生成更多的數(shù)據(jù)，從而制作高質(zhì)量的視頻。

其次是存儲(chǔ)。如HBM高帶寬存儲(chǔ)器，是基于多層堆疊（如今HBM已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)12層的堆疊）的存儲(chǔ)芯片，鍵合方式有直接Cu-Cu鍵合、粘接、直接熔合、焊接。另外在2.5D封裝中使用帶有TSV技術(shù)的Silicon interposer，可以將多種芯片，像CPU, memory, ASIC等集成到一個(gè)封裝模塊的關(guān)鍵組件，它的垂直互連同樣需要TSV。

比較常見(jiàn)的還有MEMS（Microelectro Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng)），在MEMS封裝中，電信號(hào)的引出方式有橫向和縱向互連，由于橫向互連時(shí)，在鍵合界面處有金屬電極的存在，導(dǎo)致鍵合界面存在一定高度差，直接影響封裝的密封性能，因此，縱向互連的方式更適合MEMS真空封裝。