文獻標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200767
中文引用格式: 王碩,馬奎,,楊發(fā)順. TSV可靠性綜述[J].電子技術(shù)應(yīng)用,,2021,47(2):1-6.
英文引用格式: Wang Shuo,,Ma Kui,,Yang Fashun. A review on TSV reliability[J]. Application of Electronic Technique,2021,,47(2):1-6.
0 引言
三維集成封裝技術(shù)被公認(rèn)為是超越摩爾定律的第四代封裝技術(shù),。硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技術(shù)是三維封裝技術(shù)的關(guān)鍵[1],。摩爾定律指出,,硅片上的晶體管數(shù)量大約每兩年翻一番[2]。然而,,由于晶體管的縮放比例和漏電的限制[3],,摩爾定律不能永遠持續(xù)下去。隨著晶體管尺寸越來越小,,晶體管數(shù)量越來越多,,晶體管之間的間距也越來越小。最終會引起量子隧穿效應(yīng),,電子會在兩根金屬線之間隧穿,,導(dǎo)致短路[4-5]。因此,,存在一個極限,,超過這個極限,摩爾定律將失效,。一種實現(xiàn)突破傳統(tǒng)摩爾定律的封裝摩爾定律被提出,,封裝摩爾定律是基于三維集成封裝技術(shù)提出的[6]。
TSV技術(shù)是指在硅片上進行微通孔加工,,在硅片內(nèi)部填充導(dǎo)電材料,通過TSV技術(shù)實現(xiàn)芯片與芯片之間的垂直互連,是三維封裝技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)[7-8],。與傳統(tǒng)的金絲鍵合相比,,TSV的優(yōu)點是節(jié)省了外部導(dǎo)體所占的三維空間。TSV技術(shù)可以使微電子芯片封裝實現(xiàn)最緊密的連接和最小的三維結(jié)構(gòu),。此外,,由于芯片之間的互連線長度的縮短,大大降低了互連延遲,,從而提高了運行速度,。并且由于互連電阻的降低,電路的功耗也大大降低[9],。TSV不僅廣泛地應(yīng)用于信息技術(shù),,而且在飛機、汽車和生物醫(yī)學(xué)等新領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,,因為三維大規(guī)模集成電路具有很多優(yōu)勢,,如高性能、低功耗,、多功能,、小體積[10],。TSV是一種顛覆性技術(shù),被認(rèn)為是實現(xiàn)“超越摩爾定律”的有效途徑,,在未來主流器件的設(shè)計和生產(chǎn)中會得到廣泛應(yīng)用,。
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作者信息:
王 碩1,馬 奎1,,2,,楊發(fā)順1,2
(1.貴州大學(xué) 大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院,,貴州 貴陽550025,;
2.半導(dǎo)體功率器件可靠性教育部工程研究中心,貴州 貴陽550025)