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3D集成電路如何實(shí)現

作者: 時(shí)間:2013-09-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
ND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; webkit-text-size-adjust: auto; webkit-text-stroke-width: 0px">  FEOL型通孔是在所有CMOS工藝開(kāi)始之前在空白的硅晶圓上制造實(shí)現的(圖2)。使用的導電材料必須可以承受后續工藝的熱沖擊(通常高于1000℃),因而只能選用多晶硅材料。在BEOL過(guò)程中制造的TSV可以使用金屬鎢或銅,而且在通常情況下,制作流程處于整個(gè)工藝的早期,以保證TSV不會(huì )占據寶貴的互連布線(xiàn)資源。在FEOL和BEOL兩種情況下,TSV都必須設計進(jìn)IC布線(xiàn)之中。

  

3D集成電路如何實(shí)現

  TSV也可以在CMOS器件制造完成之后制作。在鍵合工藝之前完成,或者在鍵合工藝之后完成。由于CMOS器件已經(jīng)制作完成,因此在通孔形成時(shí)晶圓不需要再經(jīng)受高溫處理,所以可以使用銅導電材料。很明顯,制作這些通孔的空白區域需要在設計芯片時(shí)就予以考慮。

  如果可以選擇,無(wú)論是FEOL還是BEOL方案,只要是在晶圓代工廠(chǎng)制作TSV,都是相對簡(jiǎn)單的選擇。BEOL互連層是一個(gè)擁有不同介質(zhì)和金屬層的復雜混合體??涛g穿透這些層很困難,而且是由不同產(chǎn)品具體決定的。在完整的IC制造之后通過(guò)刻蝕穿透BEOL層來(lái)制作TSV會(huì )阻礙布線(xiàn)通道,增加布線(xiàn)復雜性并增加芯片尺寸,可能會(huì )需要一個(gè)額外的布線(xiàn)層。既然諸如TSMC(中國臺灣省臺北)和特許(新加坡)等晶圓廠(chǎng)已宣稱(chēng)他們有意向量產(chǎn)化TSV制造,那么在IC制造工藝中制作通孔將成為一個(gè)更切實(shí)可行的選擇。


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