硅通孔3D互连热-力可靠性的研究与展望
吴鲁超，陆宇青，王珺（复旦大学材料科学系）
摘要：硅通孔（TSV）技术是3D集成封装中用于实现高密度、高性能互连的关键技术，TSV的热-力可靠性对3D集成封装的性能和寿命有直接影响。从TSV的制造工艺、结构布局、材料可靠性以及评估方法等多个方面对TSV 3D互连的热-力可靠性进行研究，对其研究方法和研究现状进行总结和阐述。此外，针对TSV尺寸减小至纳米级的发展趋势，探讨了纳米级TSV在应用于先进芯片背部供电及更高密度的芯片集成时所面临的可靠性挑战。
关键词：封装技术；硅通孔；3D互连；热-力可靠性
目录介绍
0 引言
1 TSV互连可靠性研究
1.1 TSV制造工艺可靠性
1.1.1 TSV刻蚀的扇贝纹影响
1.1.2 TSV填充工艺影响
1.1.3 退火温度影响
1.1.4 晶圆CMP影响
1.2 结构可靠性
1.2.1 TSV的深宽比、直径与节距影响
1.2.2 TSV形状的影响
1.2.3 绝缘层厚度的影响
1.2.4 其他优化方法
1.3 材料可靠性
1.3.1 导电填充材料的影响
1.3.2 绝缘层与阻挡层材料的影响
1.4 可靠性评估方法
1.4.1 内部缺陷检测
1.4.2 有限元分析
1.4.3 相场模型
1.4.4 解析模型
2 TSV的新发展及面临的可靠性问题
2.1 纳米TSV
2.2 纳米TSV面临的可靠性挑战
3 结束语
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