3D晶片新型「雙面PI-Ni」TSV技術 實現超低漏電

3D晶片整合的關鍵技術「矽穿孔」(TSV) 有了新的突破，《Microsystems & Nanoengineering》期刊日前發布一項研究，揭示一種新型「雙面PI-Ni」TSV製程。此技術透過創新的雙面加工流程，巧妙地將「化學機械研磨」(CMP) 步驟移至TSV金屬化「之前」完成，並導入聚醯亞胺(PI)與鎳(Ni)機能層，從根本上解決了傳統製程中長期存在的銅 (Cu) 汙染及高漏電流難題。

圖一

傳統TSV製程是在填充銅導體後，才從晶圓背面進行CMP研磨以暴露銅柱。然而，此步驟極易造成銅離子擴散至矽基板，導致效能下降與可靠性隱憂。

新技術則採用「通孔」(Through-holes) 結構，並以PI材料（一種低介電常數聚合物）從雙面完整包覆孔壁與基板。且在填充任何金屬前，先完成CMP步驟。由於此時矽基板完全未接觸銅，因此徹底根除了汙染源。
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