Sarcina technologia una e maximis processibus in semiconductori industria est. Secundum figuram sarcinae dividi potest in sarcinam nervum, sarcinam superficialem, sarcinam BGA, fasciculum chip magnitudine (CSP), unius modi fasciculi moduli (SCM, hiatus inter wiring in tabula circuli impressa (PCB) et ambitus (IC) tabula compositus compositus), multi- chip moduli sarcina (MCM, quae heterogenea astulas integrare potest), sarcina plana lagana (WLP, inclusa sarcina lagana in superficie ventilata (FOWLP), micro superficiei montis components (microSMD), etc.), three-dimensional package (micro bump interconnect sarcina, TSV interconnect sarcina, etc.), systema sarcina (SIP), systema chip (SOC).
Formae 3D packaging praecipue in tria genera divisa sunt: genus sepultum (malum sepeliens in multi- strato wiring vel in substratum sepultum), genus substratum activum (integratio laganum pii: primum integrae partes et laganum subiectum ad substratum activum formandum. tum multi- strati connexionis lineas compone, et alia astula vel partes in summo tabulato congrega) et genus reclinatum (lagana pii uncta cum lagana pii, astulae cum siliconibus reclinatae. lagana, et astulas astulas reclinant).
3D modi connexionis includuntur compages filum filum (WB), flip chip (FC), per pii per (TSV), conductor cinematographicus, etc.
TSV verticalem connexionem inter chippis cognoscit. Cum linea verticalis inter connexionem brevissimam distantiam et altiorem vim habeat, facilius est minuiizationem cognoscere, densitatem altam, altam actionem, et multifunctionalem heterogeneam structuram packaging. Eodem tempore etiam astulas diversarum materiarum coniungere potest;
in praesenti, duo genera microelectronicarum technologiarum fabricandi processus TSV utentes: tres dimensiones circuli fasciculi (3D integrationis IC) et tres fasciculi silicon-dimensionales (3D Si integratio).
Differentia duarum formarum est illa;
(1) 3D Circuitus fasciculus requirit electrodes assationis in bumps praeparandi, et labeculae inter se connexae (conjunctione, fusione, welding, etc.), dum 3D silicon fasciculum directum est connexio inter chippis (connexio inter oxydatum et Cu. -Cu compages).
(2) 3D ambitus technologiae integrationis perfici potest per connexionem inter lagana (circuitum 3D packaging, 3D packaging silicon), cum compages chip ut- chip et ligamentum laganum 3D per fasciculum 3D tantum perfici potest.
(3) Sunt hiatus inter astulas per 3D ambitum processum packaging inserti, et dielectricae materias implendae sunt ad accommodandam conductivity scelerisque et scelerisque expansionem coefficiens systematis ad stabilitatem rerum mechanicarum et electricarum systematis curandam; Nullae hiatus inter astulas insertas per processum 3D siliconis packing, et potentia consumptionis, voluminis, et ponderis spumae parvae sunt, et electricum effectum praestantissimum est.
Processus TSV signum verticale per subiectum construere potest et RDL in summo et fundo substrata coniungere, ut iter conductor tres dimensiva formare possit. Ergo processus TSV est unus ex maximis angulis ad fabricam machinae passivam construendam tres dimensivas.
Secundum ordinem inter finem ante lineae (FEOL) et extremum lineae posterioris (BEOL), processus TSV in tres processus fabricandi amet, nempe per primum (ViaFirst), per medium (Via Middle) ac per ultimam (Via Last) processum, ut patet in figura.
1. Via etching processum
Processus per etching clavis est ad structuram TSV fabricandam. Aptum etching processum eligens efficaciter mechanicas vires et electricas TSV proprietates emendare potest, et ulterius ad altiorem fiduciam trium dimensionum machinarum TSV pertinentium.
In praesenti sunt quattuor processus principales amet TSV per etching: Ion altum Reactivum Etching (DRIE), infectum etching, photo-amicum electrochemicum etching (PAECE) et laser artem exercendam.
(I) Deep Ion Etching Reactive (DRIE)
Ion reactivum altum etching, quod DRIE processum notum est, processus TSV etingens frequentissimus est, qui maxime ad TSV per structuras perspiciendas cum ratione magni aspectus adhibetur. Traditionalis plasma etching processuum generaliter solum consequi possunt altitudinem variarum microns et engraving, cum rate etingificatione et defectus selectivae larvae notificationis. Bosch processum emendandi in hoc fundamento respondentem fecit. Utendo SF6 ut gas reactivum et C4F8 gas solvens in processu etching ad latera tutelam passivationis, processus melioris DRIE apta est ad rationes viasque rationes altas etchingendas. Unde etiam Bosch processus post inventorem suum appellatur.
Figura infra est photographica rationis magni aspectus via formata per processum DRIE SIGNIFICATIO.
Quamvis processus DRIE late in TSV processu usus sit propter suum bonum controllability, incommodum est quod planitia lateralis pauper est et defectus rugae PECTEN informes formabuntur. Hic defectus magis significant cum ratio vias rationes altas engraving.
(2) Wet etching
Infectum engraving adhibet compositionem larvae et chemica engraving ad SCELERO per foramina. Plerumque adsecta solutio adhibita est KOH, quae notare potest positiones in substratum siliconis, quae larva non tutatur, inde per foramen structuram desideratam efformans. Infectum engraving est processus per-foraminis et tes- sativa primo evoluta. Cum eius processus gradus et instrumenti requisiti relative simplices sint, ad massam productionis TSV parvo pretio idoneus est. Nihilominus eius mechanismus chemicus etchingus decernit per foveam hac methodo formatam ab cristallo lagani Pii orientatione affici, signatam per foramen non-verticalum faciens, sed manifestam phaenomenon latis summo et angusto fundo ostendens. Hic defectus applicationis humidi etching in TSV fabricandi limitat.
(3) Photo-assistentes electrochemicae engraving (PAECE)
Praecipuum principium photo-adsistentis electrochemici etching (PAECE) est uti lumine ultraviolo ad accelerandum generationem electronico-foraminis paria, ita accelerans processum electrochemicum etching. Comparatus cum processu late adhibito DRIE, processus PAECE aptior est rationi aspectum ultra-magnum ad engraving structurarum foraminis maiorem quam 100:1, sed incommodum est quod moderatio profunditatis etingendi infirmior est quam DRIE, eiusque technologiae ulteriores investigationes et processus emendationem require.
(4) Laser EXERCITATIO
Differt a praedictis tribus modis. Modus exercendi laser methodus mere physica est. Maxime industria laser irradiatio utitur ad conflandum et evaporandum materiam subiectam in determinato spatio ad physice cognoscendum per-foraminis constructionis TSV.
Per foramen laser EXERCITATIO formatum habet rationem altam aspectum et lateralis est basically verticalis. Cum tamen laser exercitatio calefactionis localis actu utitur ad formandum per foramen, foramen parietis TSV negative afficietur damno scelerisque et constantiae minuendae.
2. Liner tabulatum processus depositionis
Alia clavis technicae artis pro fabricandis TSV est processus depositionis linearius.
Processus depositionis iacuit linearius perficitur postquam per foramen adnectitur. Iaculum linearium depositum fere est oxydatum quale SiO2. In strato lineo inter conductorem internum TSV et substratum situm est, et maxime munere interretis DC ultrices currentis agit. Praeter oxydatum deponendi, obice et semina laminis requiruntur ad conductor impletionem in processu sequenti.
Tegumentum fabricatum in duobus sequentibus postulatis fundamentalibus occurrere debet:
(1) naufragii intentione iacuit insulantis occurrere necessariae operationi TSV;
(2) strata deposita valde constante et inter se cohaerent.
Sequens figura exhibet photographicam strati linei depositi a plasmate depositionis chemicae aucto (PECVD).
Processus depositio necesse est accommodari secundum diversos processus TSV vestibulum. Nam ante per foramen processus, summus processus depositionis temperatus adhiberi potest ad meliorem qualitatem iacuit oxydatum.
Depositio typica summus temperatus fundari potest in tetraethylo orthosilicato (TEOS) cum processu oxidationis scelerisque coniuncto, ut altus qualitas SiO2 iacuit insulating valde cohaereat. Nam medium per foramen et retro per foraminis processum, cum processus BEOL in depositione completus est, ratio humilis temperatura requiritur ad convenientiam cum materiis BEOL.
Sub hac condicione depositio temperatus ad 450° limitatur, incluso usu PECVD ad SiO2 vel SiNx ut iacuit insulating deponendi.
Alia methodus communis est uti strato atomico depositionis (ALD) ad Al2O3 deponendi, ut in strato densiore insulating obtineatur.
Metallum 3. processus saturitatem
Processus impletionis TSV statim post processum depositionis linerae exercetur, quae alia technicae artis clavis est, quae quale TSV decernit.
Materiae, quae impleri possunt, polysilicon, tungsten, carbo nanotubes etc. pendentes in processu adhibito includunt, sed maxime amet cuprum adhuc electroplatum, quia processus eius matura est et conductivity electricae et scelestae relative altae sunt.
Secundum distinctionem suae rate electroplating in per foramen, maxime dividi potest in modos subconformales, conformes, superconformales et solum electroplatandi, sicut in figura ostenditur.
Electroplatationis subconformalis in ineunte investigationis TSV scaena maxime usus est. Ut in Figura demonstratur (a), Cu iones ab electrolysi provisae ad summum contrahuntur, imo parum suppletur, quae facit ratem electroplatandi in summitate per-foraminis altiorem esse quam infra cacumen. Ergo cacumen per foramen claudetur prius quam totaliter impleatur, et vacuum magnum interius formabitur.
Schematicum schema et photographicum methodi conformis electroplating in Figura monstrantur (b). Curando uniformem suppletionem Cu ions, e* electroplatandi in utroque situ in per-fovea basically eadem est, sic modo commissura intus relinquetur, et volumen vacuum multo minor est quam methodus subconformal electroplatantis, ita. late usus est.
Ut ad effectum vacui liberorum impletionum ulterius consequendum, methodus superconformalis electroplandi proposita est ad methodum conformem electroplandi optimizandam. Ut patet in Figura (c), moderando copiam Cu ions, rate saturitas in fundo paulo altior est quam in aliis positionibus, ita optimizing gradum gradientem rate saturitatis ab imo ad summum usque ad sinistram commissurae omnino tollendam. per modum conformis electroplatandi, ita ut impletionem aeris metalli liberam omnino vacuam consequatur.
Methodus solum-sursum electroplatandi considerari potest ut casus specialis methodi super-conformalis. Hoc in casu, rate electroplatandi nisi imum ad nihilum subprimitur, et solum electroplatationis paulatim ab imo ad summum perducitur. Praeter sine libero commodo methodi electroplating conformis, haec methodus etiam efficaciter potest minuere tempus totum electroplatandi, unde late in annis hisce studuit.
4. RDL processus technology
Processus RDL est necessarius fundamentalis technologiae in tribus processu-dimensionalibus packaging. Per hunc processum, metalla connexiones ex utraque parte substratae effici possunt ut finem portus discrimenum vel connexionem inter fasciculos assequantur. Ergo processus RDL late adhibetur in fan-in-fan-e vel 2.5D/3D systemata packaging.
In processu trium dimensionalium machinis aedificandis, RDL processus TSV inter se coniungi solet ut varias structuras technicae tres dimensivas cognoscat.
Sunt currently duo processus principales amet RDL. Prima fundatur in polymerorum photosensitivo et cum electroplatando et engraving processibus cum cupro; altera effectum est utendo processu Cu Damasceni cum PECVD et chemicis poliendis (CMP) processu mixtis.
Hi sequentes vias processus amet ex his duobus RDLs respective introducent.
Processus RDL innixus polymerorum photosensitivo in figura supra monstratur.
Primum, iacuit glutinis PI vel BCB in superficie lagani per rotationem liniatur, et post calefactionem et sanationem processus photolithographiae aperiendi foramina ad locum desideratum adhibeatur, et dein engraving fit. Deinde, remoto photoresist, Ti et Cu laganum per depositionem vaporum physicum deiecerunt processum (PVD) ut impedimentum iacuit et iacuit semen, respectively. Deinde primum stratum RDL in exposito Ti/Cu iacuit componendo photolithographiam et processuum electroplatandi Cu, et deinde photoresista sublata est et excessus Ti et Cu signantur. Gradus superiores iterare, ut multi-circuitum RDL structuram formant. Haec methodus nunc latius in industria adhibetur.
Alia ratio fabricandi RDL maxime fundatur in processu Damasco Cu, qui processibus PECVD et CMP componit.
Differentia inter hunc modum et RDL processum e polymerum photosensitivo fundatur, quod in primo gradu cuiusque tabulae fabricandi, PECVD SiO2 vel Si3N4 in tabulato insulante deponere adhibetur, et deinde fenestra formatur in strato insulante per photolithographiam ac reactivum ion etching, et Ti/Cu obice/semen iacuit et conductor aeris respective aspersit, et tunc conductor iacuit ad debitam crassitudinem per processum CMP extenuatum, quod hoc est, iacuit RDL vel per foveam formatur.
Sequens figura schematicum est schematicum et photographicum crucis-sectionis multi- strati RDL constructae secundum processum Cu Damasceni. Animadverti potest TSV primum in strato V01 per foramen coniunctum esse, deinde ab imo ad summum reclinatum ordine RDL1, per lavacrum V12, et RDL2.
Uterque tabulatum RDL vel per foramen conficitur in ordine secundum modum superius.Cum processus RDL usum processus CMP requirit, sumptus fabricandi altior est quam processus RDL in polymero photoensitivo fundatur, ideo eius applicatio relative humilis est.
5. IPD processum technology
Ad fabricandum tres dimensiones machinis, praeter directam integrationem in MMIC, processus IPD aliam viam technicam flexibiliorem praebet.
Integrae machinis passivae, etiam processus IPD notae, integrant omnem compositionem machinis passivis inclusis inductores, capacitores, resistentes, balun convertentes, etc. in subiecto separato, ut bibliothecam fabricam passivam in forma translationis tabulae formare queat. mollius dicitur secundum consilium requisita.
Cum in IPD processu, machinis passivis conficiuntur et in tabula translationis directe integrantur, eius processus cursus simplicior et minus sumptuosus est quam integratio ICs, et in antecessum massae fabricari ut bibliotheca passiva potest.
Ad fabricam passivam TSV trium dimensivarum fabricationum, IPD sumptus onerationis trium processuum fasciculorum inter TSV et RDL efficaciter potest cingere.
Praeter commoda gratuita, alia utilitas IPD flexibilitas alta est eius. Una flexibilitas IPD in diversis modis integrationis resultat, ut in figura infra ostendetur. Praeter duos modos fundamentales directe integrandi IPD in sarcinam subiectam per processum flip-chiporum ut in Figura (a) vel processum compagem de quo in Figura (b) ostenditur, alterum tabulatum IPD in uno tabulato integrari potest. de IPD ut ostenditur in Figuris (c)-(e) ut latius pateat complexiones fabricae passivae.
Eodem tempore, ut in Figura demonstratur (f), IPD amplius adhiberi potest ut adaptor tabula ad directe sepeliendum dorsum integratum in ea ad altam densitatem systematis packaging protinus aedificet.
Cum IPD utens ad aedificandas cogitationes passivas tres dimensivas, processus TSV et RDL processus adhiberi possunt. Processus processus basically idem est ac methodus processus integrationis supra memorata in chip, nec iterabitur; differentia est, quia obiectum integrationis mutatur ex chip ad adaptatorem tabulae, non oportet considerare ictum trium dimensivarum processuum packaging in area activa et connexione iacuit. Hoc amplius ad aliam clavem flexibilitatem IPD ducit: varia materiarum subiectarum molliter eligi potest secundum propositum exigentiarum machinis passivarum.
Substratae materiae pro IPD praesto sunt non solum communes materiae semiconductoris subiectae ut Si et GaN, sed etiam Al2O3 ceramicae, ceramicae coaeternae/altae temperaturae coaccendi, subiectae vitreae, etc. Haec factura efficaciter consilium flexibilitatem passivarum dilatat. cogitationes IPD integratur.
Exempli gratia, structurae inductoris passivae trium dimensivarum per IPD integratam uti potest vitreo subiecto ad effectum inductoris emendare. E contra notionem TSV, per foramina facta in subiecto vitreo, etiam per vias vitreas (TGV). Imaginatio trium dimensionalium inductorum factorum secundum IPD et TGV processuum in figura infra ostendetur. Cum resistivity substrati vitri multo altior quam materiae semiconductoris conventionalis, ut Si, inductor trium dimensivarum TGV meliores habet proprietates insulationis, et insertio detrimentum ab effectu parasitico substrati in frequentiis altum multo minor est quam illa. the conventional TSV three-dimensional Inductor.
Ex altera parte, capacitores metalli-insulatoris (MIM) etiam in subiecta vitro IPD per tenuem processum depositionis cinematographici fabricari possunt, et cum TGV inductore tria dimensiva coniunguntur ut structuram sparguntur passivae tres dimensivas formant. Ergo processus IPD lata applicationis potentialem ad evolutionem trium dimensionum possibilium novarum enucleandam habet.
Post tempus: Nov-12-2024