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详解TSV(硅通孔技术)封装技术

详解TSV(硅通孔技术)封装技术
硅通孔技术(Through Silicon Via,TSV)技术是一项高密度封装技术,正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术,被认为是第四代封装技术。

TSV 技术通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充,实现硅通孔的垂直电气互连。

硅通孔技术可以通过垂直互连减小互联长度,减小信号延迟,降低电容/ 电感,实现芯片间的低功耗,高速通讯,增加宽带和实现器件集成的小型化。

基于TSV 技术的3D 封装主要有以下几个方面优势:
1)更好的电气互连性能,
2)更宽的带宽,
3)更高的互连密度,
4)更低的功耗,
5)更小的尺寸,
6)更轻的质量。

TSV 工艺主要包括深硅刻蚀形成微孔,绝缘层/阻挡层/种子层的沉积,
深孔填充,化学机械抛光,减薄、pad 的制备及再分布线制备等工艺技术。

主要工艺包括几个部分:
(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。

TSV 深孔的填充技术是3D 集成的关键技术,也是难度较大的一个环节,。

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