硅通孔互连结构热-机械可靠性研究进展

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作者 董子萱 仓冬青 +2 位作者 赵继聪 孙海燕 张凯虹 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期552-567,共16页

高性能计算(HPC)和物联网等新兴领域的高速发展推动了封装技术的进步,对更高集成度和更小型化电子设备的需求日益增长。传统的2D封装技术在满足芯片高性能和功能多样化方面显露出局限性,而2.5D封装作为一项补充技术,已成为提升芯片性能... 高性能计算(HPC)和物联网等新兴领域的高速发展推动了封装技术的进步,对更高集成度和更小型化电子设备的需求日益增长。传统的2D封装技术在满足芯片高性能和功能多样化方面显露出局限性,而2.5D封装作为一项补充技术,已成为提升芯片性能和集成度的重要解决方案之一。硅通孔(TSV)作为2.5D封装中的核心组成部分,其可靠性对2.5D封装的性能和寿命有直接影响。以TSV的制作工艺及其潜在可靠性问题为切入点,系统地总结和探讨了TSV的材料、结构及工艺方面对其热-机械可靠性的影响。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 热-机械可靠性 封装应力 2.5D封装 形变

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一种多链式结构的3D-SIC过硅通孔(TSV)容错方案 被引量：5

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作者 王伟 董福弟 +1 位作者 陈田 方芳 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第20期75-80,共6页

三维(3-Dimensional,3D)电路由于其更高的密度、更高的传输速率及低功耗的优点逐渐受到人们的重视和研究,而硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是三维电路中互联上下层不同模块的主要方法之一。然而由于制造工艺水平的限制,在芯片制... 三维(3-Dimensional,3D)电路由于其更高的密度、更高的传输速率及低功耗的优点逐渐受到人们的重视和研究,而硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是三维电路中互联上下层不同模块的主要方法之一。然而由于制造工艺水平的限制,在芯片制作完成后会出现一些失效TSV,这些失效TSV会导致由其互联的模块失效甚至整个芯片的失效。提出了一种多链式的硅通孔容错方案,通过将多个TSV划分为一个TSV链,多个TSV链复用冗余TSV的方法修复失效TSV。通过相关实验显示,该方案在整体修复率达到90%以上的情况下可以较大地减少冗余TSV增加的个数和面积开销。 展开更多

关键词 三维(3D) 过硅通孔(tsv) 容错

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硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计 被引量：4

3

作者 孙汉 王玮 +1 位作者 陈兢 金玉丰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第3期295-304,共10页

在3DSiP（三维系统级封装）的TSV（硅通孔）的工艺制造过程中，热应力会引发TSV周围的载流子迁移率的改变，进而改变3D系统级封装芯片的性能．针对这一问题，提出了一种TSV热应力释放槽结构，以期解决微机电系统（MEMS）应用的大尺寸TS... 在3DSiP（三维系统级封装）的TSV（硅通孔）的工艺制造过程中，热应力会引发TSV周围的载流子迁移率的改变，进而改变3D系统级封装芯片的性能．针对这一问题，提出了一种TSV热应力释放槽结构，以期解决微机电系统（MEMS）应用的大尺寸TSV的热应力问题．在释放槽内外，硅衬底表面的应力得到有效隔离，表面应力大大降低．在结合可行工艺参数的基础上。通过数值模拟对比了3D与2D模型的区别、不同TSV材料的区别，计算应力释放槽的深度、位置、宽度等因素对硅衬底表面应力释放的效果，给出了TSV应力释放槽的布局建议．研究结果表明含有释放槽的TSV，释放槽外热应力可以减小至无释放槽情况下的40％-60％，保留区域的面积也相应降低． 展开更多

关键词 硅通孔 热应力释放 槽状结构 数值仿真 设计建议

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胺结构调控硅通孔电镀铜单组分添加剂的性能 被引量：1

4

作者 张媛 鲁冠斌 +2 位作者 王旭东 程元荣 肖斐 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第10期796-803,共8页

通过季铵化反应对硅通孔(TSV)铜互连单组分电镀添加剂Tetronic 701(TE701)中乙二胺结构进行了电荷与空间位阻调控,获得两种甲基化季铵盐和两种磺酸丙基化季铵盐衍生物。采用恒电流测试和循环伏安法分析了衍生物的电化学性能,通过TSV芯... 通过季铵化反应对硅通孔(TSV)铜互连单组分电镀添加剂Tetronic 701(TE701)中乙二胺结构进行了电荷与空间位阻调控,获得两种甲基化季铵盐和两种磺酸丙基化季铵盐衍生物。采用恒电流测试和循环伏安法分析了衍生物的电化学性能,通过TSV芯片电镀铜研究了不同衍生物的电镀性能。结果表明,季铵盐衍生化虽未改变TE701作为添加剂的作用机制,但乙二胺结构上正电荷增加会导致TE701衍生物在阴极表面的吸附增强,从而减少脱附位点,并减缓TSV上部侧壁的铜沉积;而乙二胺连接带负电的磺酸丙基则会显著降低TE701衍生物的吸附强度,使其失去超填充性能。 展开更多

关键词 铜互连 电镀 硅通孔(tsv) 添加剂 Tetronic 701(TE701)

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博世扇贝纹对亚微米硅通孔中应力的影响

5

作者 费思量 王珺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期666-673,共8页

硅通孔(TSV)是三维(3D)集成中的关键互连技术。采用博世(Bosch)工艺刻蚀TSV,尤其是亚微米直径的TSV时,侧壁产生的扇贝纹会引起TSV中的应力集中。利用有限元单元生死技术分析亚微米TSV制备过程中的应力变化,并对应力的影响因素进行了分... 硅通孔(TSV)是三维(3D)集成中的关键互连技术。采用博世(Bosch)工艺刻蚀TSV,尤其是亚微米直径的TSV时,侧壁产生的扇贝纹会引起TSV中的应力集中。利用有限元单元生死技术分析亚微米TSV制备过程中的应力变化,并对应力的影响因素进行了分析。研究了TSV节距、扇贝纹高度和宽度、阻挡层材料参数、工艺温度和工作温度等因素对TSV内部应力的影响,并选择了4个主要因素进行正交实验分析。研究结果表明,减小扇贝纹宽度、增大扇贝纹高度、降低工艺温度均能有效缓解扇贝纹附近的应力波动幅度,其中扇贝纹宽度对应力波动的影响最大。通过上述分析,对影响亚微米TSV应力的主要因素进行了排序,从而为TSV制备过程中的参数优化提供了指导。 展开更多

关键词 扇贝纹 亚微米硅通孔(tsv) 有限元分析 正交实验 单元生死技术 博世(Bosch)工艺

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界面粗糙度对硅通孔结构界面分层的影响 被引量：3

6

作者 李阳 张立文 李智 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第8期641-646,共6页

硅通孔(TSV)结构是三维互连封装的核心,针对其热可靠性问题,基于ANSYS有限元分析软件分别构建光滑和粗糙两种界面形貌的TSV结构分析模型,模拟计算了两种界面下TSV结构的热应力和界面分层裂纹尖端能量释放率,通过对比分析研究了界面粗糙... 硅通孔(TSV)结构是三维互连封装的核心,针对其热可靠性问题,基于ANSYS有限元分析软件分别构建光滑和粗糙两种界面形貌的TSV结构分析模型,模拟计算了两种界面下TSV结构的热应力和界面分层裂纹尖端能量释放率,通过对比分析研究了界面粗糙度对TSV结构界面分层的影响。结果表明,温度载荷下粗糙界面上热应力呈现出明显的周期性非连续应力极值分布,且极值点位于粗糙界面尖端点。界面分层裂纹尖端能量释放率也呈周期性振荡变化。降温下,粗糙界面尖端点附近能量释放率明显大于光滑界面稳态能量释放率;升温下,粗糙界面能量释放率总体上呈现出先增大后减小的变化趋势。 展开更多

关键词 界面粗糙度 硅通孔(tsv) 界面分层 能量释放率 热应力

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含TSV结构的3D封装多层堆叠Cu/Sn键合技术 被引量：4

7

作者 吕亚平 刘孝刚 +1 位作者 陈明祥 刘胜 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期64-70,共7页

研究了利用Cu/Sn对含硅通孔(TSV)结构的多层芯片堆叠键合技术。采用刻蚀和电镀等工艺,制备出含TSV结构的待键合芯片,采用扫描电子显微镜(SEM)对TSV形貌和填充效果进行了分析。研究了Cu/Sn低温键合机理,对其工艺进行了优化,得到键合温度... 研究了利用Cu/Sn对含硅通孔(TSV)结构的多层芯片堆叠键合技术。采用刻蚀和电镀等工艺,制备出含TSV结构的待键合芯片,采用扫描电子显微镜(SEM)对TSV形貌和填充效果进行了分析。研究了Cu/Sn低温键合机理,对其工艺进行了优化,得到键合温度280℃、键合时间30 s、退火温度260℃和退火时间10 min的最佳工艺条件。最后重点分析了多层堆叠Cu/Sn键合技术,采用能谱仪(EDS)分析确定键合层中Cu和Sn的原子数比例。研究了Cu层和Sn层厚度对堆叠键合过程的影响,获得了10层芯片堆叠键合样品。采用拉力测试仪和四探针法分别测试了键合样品的力学和电学性能,同时进行了高温测试和高温高湿测试,结果表明键合质量满足含TSV结构的三维封装要求。 展开更多

关键词 三维封装 硅通孔(tsv) CU Sn低温键合 多层堆叠 系统封装

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TSV结构的几种SPICE模型仿真 被引量：4

8

作者 庞诚 王志 于大全 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期770-775,共6页

硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同... 硅通孔(TSV)结构是2.5D/3D系统级封装(SiP)的关键电学互连单元,对TSV结构的准确建模是保证电学仿真精确程度的重要因素。基于传输线理论,对TSV结构进行了电气描述,提取结构中集总参数元件,并针对这些集总参数元件进行组合,得到几种不同的SPICE模型。对上述SPICE模型进行S参数仿真,作为比较,建立TSV结构的全波模型并通过有限元方法计算得到S参数。仿真结果表明,TSV结构主体主导了整个TSV结构的电性能,当信号频率在10 GHz以下时,由各个SPICE模型仿真得到的S参数和由有限元方法计算所得结果差别较小。对SPICE模型中的TSV与硅衬底间电容C TSV不同的处理方式对仿真结果影响明显。 展开更多

关键词 硅通孔（tsv） SPICE模型 全波模型 有限元方法 S参数

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TSV封装通孔形态参数对焊点热疲劳寿命的影响 被引量：2

9

作者 张翼 薛齐文 刘旭东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期684-691,共8页

使用ANSYS有限元软件建立简化的基于硅通孔技术互连的二维结构模型,用粘塑性本构Anand方程来描述Sn Pb钎料焊点的力学行为,针对模型中的焊球进行热力耦合计算,研究热循环过程中的热失效问题。根据模拟的温度场、应力应变场找到危险焊点... 使用ANSYS有限元软件建立简化的基于硅通孔技术互连的二维结构模型,用粘塑性本构Anand方程来描述Sn Pb钎料焊点的力学行为,针对模型中的焊球进行热力耦合计算,研究热循环过程中的热失效问题。根据模拟的温度场、应力应变场找到危险焊点位置,利用修正Coffin-Manson经验方程估算危险焊点的热疲劳寿命,并且讨论了模型中通孔直径、深度和间距等参数对焊点热疲劳寿命的影响。结果表明,在只改变单一参数的情况下,焊点疲劳失效周期通孔各参量值的增加均呈现出下降的趋势,其中通孔直径和通孔间距的大小对焊点的使用寿命影响较大。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 通孔参数 热疲劳寿命 焊点 热失效

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三维集成电路中硅通孔复合故障的检测与诊断 被引量：5

10

作者 尚玉玲 谭伟鹏 李春泉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第12期976-982,共7页

在硅通孔(TSV)制造工艺中,TSV不可避免会出现电阻开路和电流泄漏同时存在的复合故障,且相比TSV单一故障,复合故障会大大降低三维集成电路的可靠性。以TSV作为环形振荡器的负载,以环形振荡器的振荡周期与占空比为测试参数,提出了一种基... 在硅通孔(TSV)制造工艺中,TSV不可避免会出现电阻开路和电流泄漏同时存在的复合故障,且相比TSV单一故障,复合故障会大大降低三维集成电路的可靠性。以TSV作为环形振荡器的负载,以环形振荡器的振荡周期与占空比为测试参数,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障诊断模型。利用不同故障类型的振荡周期与占空比的数据来训练LSSVM,采用PSO优化LSSVM的结构参数,提高了模型诊断的效率与正确率。仿真结果表明,该方法不仅能够检测出故障,还可以将故障进行分类,即开路故障、泄漏故障以及不同程度的复合故障。采用LSSVM的平均故障诊断正确率为95.17%,而采用PSO优化后的LSSVM,平均故障诊断正确率达到97.17%。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) tsv复合故障 集成电路 粒子群优化(PSO) 最小二乘支持向量机(LSSVM) 环形振荡器

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新型同轴型混合碳纳米管填充的硅通孔

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作者 王兴君 史凌峰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期294-301,共8页

针对碳纳米管填充的硅通孔（TSV）的信号传输性能优化问题,提出一种新型的基于同轴型混合碳纳米管填充的硅通孔结构。在内外层管束交界处的耦合电容的基础上,提出新型TSV结构的可变参数等效电路模型,并基于TSV在三种不同应用层次上的尺... 针对碳纳米管填充的硅通孔（TSV）的信号传输性能优化问题,提出一种新型的基于同轴型混合碳纳米管填充的硅通孔结构。在内外层管束交界处的耦合电容的基础上,提出新型TSV结构的可变参数等效电路模型,并基于TSV在三种不同应用层次上的尺寸参数,通过此电路模型分析新型TSV中的信号传输性能。分析结果表明,在0~40 GHz内与单一类型碳纳米管填充的TSV相比,所提出TSV结构具有更小的插入损耗与更短的上升时延,并随TSV的尺寸增大优势更加显著。最后,对所提出TSV结构进行时域眼图仿真,仿真结果表明其在高速集成电路中可以满足对信号完整性的要求。 展开更多

关键词 碳纳米管(CNT) 硅通孔(tsv) 可变参数电路模型 信号传输性能 信号完整性

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超宽带硅基射频微系统设计 被引量：1

12

作者 张先荣 钟丽 《电讯技术》 北大核心 2024年第9期1507-1515,共9页

针对超宽带硅基射频模块的微系统化问题,采用硅基板作为转接板设计了一款具备收发功能的超宽带系统级封装(System in Package,SiP)射频微系统。各层硅基转接板之间的射频信号传输、控制和供电等均采用低损耗的硅通孔(Through Silicon Vi... 针对超宽带硅基射频模块的微系统化问题,采用硅基板作为转接板设计了一款具备收发功能的超宽带系统级封装(System in Package,SiP)射频微系统。各层硅基转接板之间的射频信号传输、控制和供电等均采用低损耗的硅通孔(Through Silicon Via,TSV)结构来实现。为了减小封装对射频性能的影响,整个超宽带射频微系统采用5层硅基封装结构,与传统二维封装结构相比,其体积减少95%以上。射频微系统封装完成后,对其电气性能指标进行了测试。在整个超宽带频带内,其接收噪声系数小于2.6 dB,增益大于35 dB,发射功率大于等于34 dBm,端口驻波小于2。该封装结构实现了硅基超宽带射频模块的微系统化,可广泛适用于各类超宽带射频系统。 展开更多

关键词 超宽带射频微系统 硅基转接板 硅通孔(tsv) 系统级封装(SiP)

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TSV结构SiP模块的等效建模仿真与热阻测试 被引量：11

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作者 李逵 张庆学 +1 位作者 张欲欣 杨宇军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第12期982-987,共6页

基于硅通孔(TSV)结构的系统级封装(SiP)模块内部存在多个微焊点层,数量众多的微焊点与模块尺寸差异较大,使得建模时网格划分困难和仿真计算效率低。研究了TSV结构微焊点层的均匀化等效建模方法,以TSV结构内的芯片微焊点层作为研究对象,... 基于硅通孔(TSV)结构的系统级封装(SiP)模块内部存在多个微焊点层,数量众多的微焊点与模块尺寸差异较大,使得建模时网格划分困难和仿真计算效率低。研究了TSV结构微焊点层的均匀化等效建模方法,以TSV结构内的芯片微焊点层作为研究对象,通过仿真和理论计算其等效导热系数、等效密度和等效比热容等热特性参数,建立SiP模块的详细模型和等效模型进行仿真分析,并基于瞬态双界面测量方法测出SiP模块的结壳热阻值,再对比分析详细模型和等效模型的仿真热阻值和测量偏离值。结果表明:围绕微焊点层结构的均匀化等效建模方法具有较高的仿真准确度,且计算效率显著提高,适用于复杂封装结构模块的热仿真分析。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv)结构 微焊点层 均匀化等效建模 热阻测试 系统级封装(SiP)

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硅通孔互连技术的可靠性研究 被引量：4

14

作者 侯珏 陈栋 肖斐 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期684-688,共5页

随着电子封装持续向小型化、高性能的方向发展,基于硅通孔的三维互连技术已经开始应用到闪存、图像传感器的制造中,硅通孔互连技术的可靠性问题越来越受到人们的关注。将硅通孔互连器件组装到PCB基板上,参照JEDEC电子封装可靠性试验的... 随着电子封装持续向小型化、高性能的方向发展,基于硅通孔的三维互连技术已经开始应用到闪存、图像传感器的制造中,硅通孔互连技术的可靠性问题越来越受到人们的关注。将硅通孔互连器件组装到PCB基板上,参照JEDEC电子封装可靠性试验的相关标准,通过温度循环试验、跌落试验和三个不同等级的湿度敏感性测试研究了硅通孔互连器件的可靠性。互连器件在温度循环试验和二、三级湿度敏感试验中表现出很好的可靠性,但部分样品在跌落试验和一级湿度敏感性测试中出现了失效。通过切片试验和扫描电子显微镜分析了器件失效机理并讨论了底部填充料对硅通孔互连器件可靠性的影响。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 温度循环试验(TCT) 跌落试验 湿度敏感性测试 失效分析

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3D堆叠芯片硅通孔的电-热-力耦合构形设计 被引量：4

15

作者 关潇男 谢志辉 +2 位作者 南刚 冯辉君 戈延林 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第8期650-657,共8页

建立了3D堆叠芯片硅通孔(TSV)单元体模型,在单元体总体积和TSV体积占比给定时,考虑电-热-力耦合效应,以最高温度、[火积]耗散率、最大应力和最大形变为性能指标,对TSV横截面长宽比和单元体横截面长宽比进行双自由度构形设计优化。结果表... 建立了3D堆叠芯片硅通孔(TSV)单元体模型,在单元体总体积和TSV体积占比给定时,考虑电-热-力耦合效应,以最高温度、[火积]耗散率、最大应力和最大形变为性能指标,对TSV横截面长宽比和单元体横截面长宽比进行双自由度构形设计优化。结果表明,存在最佳的TSV横截面长宽比使得单元体的最高温度、[火积]耗散率和最大应力取得极小值,但对应不同优化目标的最优构形各有不同,且TSV两端电压和芯片发热功率越大,其横截面长宽比对各性能指标的影响越大。铜、铝、钨3种材料中,钨填充TSV的热学和力学性能最优,但其电阻率较大。铜填充时,4个指标中最大应力最敏感,优先考虑最大应力最小化设计需求以确定TSV几何参数,可以较好兼顾其他性能指标。 展开更多

关键词 构形理论 [火积]理论 3D堆叠芯片 多物理场耦合 硅通孔(tsv)

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高深宽比硅通孔的SAPS兆声波清洗技术 被引量：2

16

作者 薛恺 陈福平 +3 位作者 张晓燕 张明川 王晖 于大全 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期377-382,共6页

硅通孔(TSV)是三维系统集成的关键技术和发展趋势,目前已经可以实现深宽比为10∶1的TSV结构,且向着更高深宽比方向发展。在TSV制造工艺中,硅通孔刻蚀后的清洗是目前的关键技术难点之一。针对TSV刻蚀的工艺特点和TSV结构的特点,基于气体... 硅通孔(TSV)是三维系统集成的关键技术和发展趋势,目前已经可以实现深宽比为10∶1的TSV结构,且向着更高深宽比方向发展。在TSV制造工艺中,硅通孔刻蚀后的清洗是目前的关键技术难点之一。针对TSV刻蚀的工艺特点和TSV结构的特点,基于气体交替技术的硅刻蚀反应副产物种类以及清洗过程清洗液在TSV孔内的流体特性进行分析,探讨了一种基于现有清洗液,利用空间交变相位移(SAPS)兆声波技术进行TSV刻蚀后的清洗方法,并阐述了该清洗工艺的特点及前后工艺间的相互影响。研究结果表明,SAPS兆声波清洗能高效去除深孔内刻蚀残余产物,在TSV工艺集成中有较好的应用前景。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) SAPS兆声波清洗 3D IC 盲孔清洗 清洗技术

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基于改进CAF-WAS的绑定前硅通孔测试 被引量：1

17

作者 卞景昌 梁华国 +3 位作者 聂牧 倪天明 徐秀敏 黄正峰 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期430-435,共6页

硅通孔TSV发生开路故障和泄漏故障会降低三维集成电路的可靠性和良率,因此对绑定前的TSV测试尤为重要。现有CAF-WAS测试方法对泄漏故障的测试优于其他方法(环形振荡器等),缺点是该方法不能测试开路故障。伪泄漏路径思想的提出,解决了现... 硅通孔TSV发生开路故障和泄漏故障会降低三维集成电路的可靠性和良率,因此对绑定前的TSV测试尤为重要。现有CAF-WAS测试方法对泄漏故障的测试优于其他方法(环形振荡器等),缺点是该方法不能测试开路故障。伪泄漏路径思想的提出,解决了现有CAF-WAS方法不能对开路故障进行测试的问题。另外,重新设计了等待时间产生电路,降低了测试时间开销。HSPICE仿真结果显示,该方法能准确预测开路和泄漏故障的范围,测试时间开销仅为现有同类方法的25%。 展开更多

关键词 三维集成电路 硅通孔(tsv) 自测试 伪泄漏路径 开路故障

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基于通孔双面分步填充的TSV制备方法 被引量：3

18

作者 田苗 栾振兴 +3 位作者 陈舒静 刘民 王凤丹 程秀兰 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第8期636-641,共6页

以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D集成技术是未来高密度封装的主导技术,但是现有的TSV制备技术需依赖高难度的技术和昂贵的设备。提出了一种通孔双面分步填充工艺,先将通孔的一端电镀封口,然后再从另外一端进行电镀填充。此方法避免了难度... 以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D集成技术是未来高密度封装的主导技术,但是现有的TSV制备技术需依赖高难度的技术和昂贵的设备。提出了一种通孔双面分步填充工艺,先将通孔的一端电镀封口,然后再从另外一端进行电镀填充。此方法避免了难度很高的大深宽比孔中的种子层制备和自底向上的电镀工艺,降低了加工难度。通过工艺改进解决了狭缝缺陷和凸起/空洞缺陷问题,得到了无孔隙的填充孔径为30μm、孔深为300μm、深宽比为10∶1的TSV阵列。通过电学实验测量了所得TSV的电阻。实验结果证明了其填充效果和导电能力,为实现超小型化封装提供了新的技术思路。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 通孔双面分步填充 电镀 缺陷 电阻率

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硅通孔抛光液的研究进展 被引量：2

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作者 郑晴平 王如 吴彤熙 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第2期104-110,共7页

硅通孔(TSV)技术是一种先进的封装技术,化学机械抛光(CMP)是集成电路TSV制作过程中的重要步骤之一,是可兼顾材料表面局部和全局平坦化的技术。抛光液是影响抛光表面质量和加工效率的关键因素,是CMP工艺中消耗品成本最大的部分。TSV抛光... 硅通孔(TSV)技术是一种先进的封装技术,化学机械抛光(CMP)是集成电路TSV制作过程中的重要步骤之一,是可兼顾材料表面局部和全局平坦化的技术。抛光液是影响抛光表面质量和加工效率的关键因素,是CMP工艺中消耗品成本最大的部分。TSV抛光液主要包括铜膜抛光液和阻挡层抛光液,依据抛光速率和抛光质量(表面粗糙度、碟形坑修正等)的要求对其进行了分类讨论,概述了近年来TSV抛光液的研究进展,对其今后的研究重点和发展趋势进行了分析和预测,认为TSV抛光液应朝着抛光速率和抛光质量的优化、低成本、环境友好的方向发展。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 化学机械抛光(CMP) 抛光液 抛光速率 抛光质量

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基于两步刻蚀工艺的锥形TSV制备方法 被引量：1

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作者 田苗 刘民 +3 位作者 林子涵 付学成 程秀兰 吴林晟 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期316-322,共7页

以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D封装技术可以实现芯片之间的高速、低功耗和高带宽的信号传输。常见的垂直TSV的制造工艺复杂,容易造成填充缺陷。锥形TSV的侧壁倾斜,开口较大,有利于膜层沉积和铜电镀填充,可降低工艺难度和提高填充质量。... 以硅通孔(TSV)为核心的2.5D/3D封装技术可以实现芯片之间的高速、低功耗和高带宽的信号传输。常见的垂直TSV的制造工艺复杂,容易造成填充缺陷。锥形TSV的侧壁倾斜,开口较大,有利于膜层沉积和铜电镀填充,可降低工艺难度和提高填充质量。在相对易于实现的刻蚀条件下制备了锥形TSV,并通过增加第二步刻蚀来改善锥形TSV形貌。成功制备了直径为10~40μm、孔口为喇叭形的锥形TSV。通过溅射膜层和铜电镀填充,成功实现了直径为15μm、深度为60μm的锥形TSV的连续膜层沉积和完全填充,验证了两步刻蚀工艺的可行性和锥形TSV在提高膜层质量和填充效果方面的优势。为未来高密度封装领域提供了一种新的TSV制备工艺,在降低成本的同时提高了2.5D/3D封装技术的性能。 展开更多

关键词 硅通孔(tsv) 锥形 种子层 电镀填充 薄膜沉积

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