TSV的研究动态.ppt

* * TSV 的研究动态 TSV的研究动态 发展状况 TSV 的应用 GaAs基TSV 概述 硅通孔技术(TSV)是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通，实现芯片之间互连的最新技术。 TSV技术面临的难题： 在价格与成本之间的极大障碍 新技术的不确定性所隐含的风险 实际的量产需求 TSV的优势： 缩小封装尺寸 高频特性出色，减小传输延时降低噪声 降低芯片功耗，TSV可将硅锗芯片的功耗降低大约40% 热膨胀可靠性高 由于TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，成为目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。 TSV的研究动态 概述 TSV 的应用 GaAs基TSV 发展状况 TSV参数 参数值 最小TSV直径 1?m 最小TSV间距 2 ?m TSV深宽比 20 焊凸间距 25 ?m 芯片间距 5 ?m（微凸点180℃） 15 ?m （无铅铜焊柱260℃） 芯片厚度 15-60 ?m TSV的研究动态 概述 TSV 的应用 GaAs基TSV 发展状况 TSV互连尚待解决的关键技术难题和挑战包括： 通孔的刻蚀——激光VS．深反应离子刻蚀(DRIE)； 通孔的填充——材料(多晶硅、铜、钨和高分子导体等)和技术(电镀、化学气相沉积、高分子涂布等)； 工艺流程——先通孔(via first)或后通孔(via 1ast)技术； 堆叠形式——晶圆到晶圆、芯片到晶圆或芯片到芯片； 键合方式——直接Cu-Cu键合、粘接、直接熔合、焊接和混合等； 超薄晶圆的处理——是否使用载体。 TSV封装剖面图 TSV的研究动态 概述 TSV 的应用 GaAs基TSV 发展状况 TSV的关键技术之一——通孔刻蚀 前通孔(via first)： 在IC制造过程中制作通 孔，分为前道互连和后道互连 后通孔(via last) : 制造完成之后制作通孔 TSV的研究动态 概述 TSV 的应用 GaAs基TSV 发展状况 据国际半导体技术路线图ITRS的预测，TSV技术将在垂直方向堆叠层数、硅品圆片厚度、硅穿孔直径、引脚间距等方面继续向微细化方向发展。 TSV未来发展展望 堆叠层数 圆片减薄 通孔直径 引脚间距 3—7层 最多14层 20—50μm 8μm厚 4μm 1.6μm 10μm 3.3μm TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV TSV应用市场预测 据法国调查公司Yole Development提供，到2015年，逻辑和存储器方面的应用占TSV应用的比例将大于30%，接触式图像传感器、微机电系统，传感器占30%的市场，存储器堆叠形成的动态随机存取存储器和闪存芯片占20%的市场。 目前，TSV技术主要应用在内存条、MEMS等产品当中。 TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV TSV市场驱动因素总结 3D IC TSV应用举例 TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV 豪威(OmniVision) 于2007年开发基于TSV 技术的CIS－OV2640，OV2640 image sensor是一个能提供在单一晶片上整合1632×1232 (UXGA)的有效像素阵列和影像处理的完整功能、尺寸为8 x 8 x 6.5mm的CIS小型封裝，目前已应用在Sony Ericsson的V630i手机上。 OmniVision’s OV2640影像感测器 Aptina的新产品－MT9V1113M02即是应用OsmiumTM技术（即采用TSV技术作为影像感测器的电极导通技术）的影像感测器模组，主要应用在手机及PC cameras。 应用TSV的影像感测器实例 OsmiumTM from Aptina TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV 2009年3月， 意法半导体推出市场上首款集成扩展景深（EDoF）功能的1/4英寸光学格式3百万像素Raw Bayer传感器。意法半导体最新的影像传感器可实现最小6.5 x 6.5mm的相机模块，而且图像锐利度和使用体验非常出色，同时还兼有尺寸和成本优势，是一款智能型自动对焦相机解决方案。? 全新影像传感器扩展手机相机景深从15厘米到无限远 应用TSV的影像感测器实例 TSV的研究动态 概述 发展状况 TSV的应用 GaAs基TSV 2010年11月，FPGA厂商赛灵思采用堆叠硅片互连技术（SSI）和硅穿孔技术(TSV)，将四个不同FPGA芯片在无