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    三维集成封装中的tsv互连工艺研究进展

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    三维集成封装中的tsv互连工艺研究进展

    - 1 -收稿日期:2012-06-28

    三维集成封装中的TSV 互连工艺研究进展

    吴向东

    (中国电子科技集团公司第43研究所,合肥 230088)

    摘 要:为顺应摩尔定律的增长趋势,芯片技术已来到超越“摩尔定律”的三维集成时代。电子系统

    进一步小型化和性能提高,越来越需要使用三维集成方案,在此需求推动下,穿透硅通孔(TSV )互连

    技术应运而生,成为三维集成和晶圆级封装的关键技术之一。TSV 集成与传统组装方式相比较,具有独

    特的优势,如减少互连长度、提高电性能并为异质集成提供了更宽的选择范围。三维集成技术可使诸如

    RF 器件、存储器、逻辑器件和MEMS 等难以兼容的多个系列元器件集成到一个系统里面。文章结合近两

    年的国外文献,总结了用于三维集成封装的TSV 的互连技术和工艺,探讨了其未来发展方向。

    关键词:互连;三维集成;硅通孔

    中图分类号:TN305.94   文献标识码:A    文章编号:1681-1070(2012)09-0001-05

    Research Status of Through-Silicon Via Interconnection for 3D Integration Technology

    WU Xiang-dong

    (China Electronics Technology Group Corporation No .43 Research Institute , Hefei 230088, China )

    Abstract: To meet the growing trend of Moore’s Law, chip technology has come “More than Moore” era

    of 3D integration. Further miniaturization of electronic systems and performance, 3D integration solution is

    needed more and more. As for the demand-driven, the through-silicon vias (TSV )interconnect technology

    emerged as the three-dimensional integration and it is one of key techniques for 3D integration and wafer-

    level packaging. TSV integration is compared with raditional assembly methods, there are several advantages

    to adopt this technology. The main ones are: reduction of interconnects length, electrical performance

    improvement induced and wider range of possibilities for heterogeneous integration. 3D integration would

    then allow to build systems including several families of components usually hardly compatible, like RF

    devices, memory, logic and MEMS. In this paper, nearly two years of foreign literature about 3D-TSV

    integrated interconnect technology and processes are summarized, the future trend of technology is discussed.Key words: interconnection; 3D integration; TSV

    1 引言  

    半导体技术的飞速发展,来自对IC 性能要求不

    断提高的需求驱动,如功能增强、尺寸减小、耗电

    量与成本降低等。电子系统进一步小型化和性能提高,越来越需要使用三维集成方案,硅通孔(TSV )

    是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新技术解决方案。它是一种系统级架构的新方法,内部含有多个平面器件层的叠层,并经由TSV 在垂直方向实现相互连接。如图1所示。采用这种方式可以大幅缩小芯片尺寸,提高芯片的晶体管密度,改善层间

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