即便透過(guò)IC制程的封裝改善，僅能再把晶片本身體積進(jìn)行有限的微幅縮減，雖對(duì)于異質(zhì)核心的整合晶片本身微縮效益有限，若將此技術(shù)整合于記憶體之類的同質(zhì)晶片封裝，由于利用IC制程的整合設(shè)計(jì)可讓同時(shí)可裝載的晶片數(shù)量增加，讓原先受限于封裝技術(shù)無(wú)法大量堆疊的晶片進(jìn)一步進(jìn)行微縮整合，即可創(chuàng)造倍數(shù)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值提升。

　　而在眾多微縮制程的封裝技術(shù)中，以TSV(Through-SiliconVia)直通矽晶穿孔封裝技術(shù)目前頗受業(yè)界關(guān)注，TSV為能讓3DIC封裝滿足IC業(yè)界摩爾定律(Moore’sLaw)產(chǎn)品演進(jìn)速度的一種晶片內(nèi)的互連技術(shù)。TSV設(shè)計(jì)概念是源自高密度多層印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)，TSV封裝方式可以如同千層派般層層堆疊數(shù)片功能晶片，封裝技術(shù)將電力互相連接的三次元(3D)堆疊封裝(StackPackage)方式，這可以使TSV封裝方法較傳統(tǒng)采平面(2D)形式配置晶片的封裝技術(shù)進(jìn)入3D的晶片堆疊技術(shù)，目前TSV技術(shù)已有相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于市場(chǎng)。

　　TSV難度高線路成形制法為成功關(guān)鍵

　　以TSV立體堆疊技術(shù)來(lái)說(shuō)，實(shí)踐TSV封裝方案的關(guān)鍵包括晶圓薄化、鉆孔、導(dǎo)電材質(zhì)填孔、晶圓與晶圓間的連接處理等，TSV的晶片堆疊方式并不是采行以往2DIC整合常見的打線接合(WireBonding)方式來(lái)制作不同晶片的連接處理，而是使用在晶片上進(jìn)行鉆孔打洞方式于晶片底部填入金屬材料。

　　實(shí)際的作法與步驟是：在每一組矽晶圓以蝕刻或雷射型式來(lái)進(jìn)行鉆孔(via)處理，制作出可以貫通每一層晶片的導(dǎo)線空間(此為前置處理步驟)，接著再利用銅、多晶矽、鎢…等導(dǎo)電材料來(lái)填滿各層晶片預(yù)先處理的線路管徑，透過(guò)導(dǎo)孔以導(dǎo)電物連結(jié)后形成電子電路通道(內(nèi)部接合線路)，進(jìn)行訊號(hào)或電力連接目的，當(dāng)內(nèi)部線路處理完成后，再將晶圓或者是晶粒施加薄化研磨處理，或再搭配堆疊、結(jié)合(Bonding)等加工制程進(jìn)行制作，TSV即為將多IC晶片整合的關(guān)鍵堆疊技術(shù)。

　　TSV技術(shù)其實(shí)也不見得僅能將導(dǎo)線設(shè)置于晶片的四周。因?yàn)門SV的觀念是全3D立體布線的思維，原有2D概念的原件布局可以改垂直方向的3D堆疊，至于內(nèi)部連接線路除了利用晶片周圍進(jìn)行連接外，TSV技術(shù)也可將線路連接處設(shè)計(jì)于穿越晶片本身，連接線也可以在晶片中間或是設(shè)置需求處。這種彈性的線路連接方式，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化內(nèi)部線路連接型態(tài)，可讓晶片內(nèi)的傳輸線距以佳化的距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，使內(nèi)部連接路徑以更短的距離達(dá)到連接需求。

　　采行TSV制法效益多已有記憶體產(chǎn)品導(dǎo)入市場(chǎng)

　　TSV除改善傳輸或信號(hào)線距外，因?yàn)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸線距使得導(dǎo)通路徑縮短，這在電子電路應(yīng)用中可以產(chǎn)生相當(dāng)多的效益！例如，該線路可以傳輸更高頻的信號(hào)，該線路的阻抗也可以因傳輸距離縮減而相對(duì)應(yīng)減少，自然線路雜訊問題也可獲得改善，元件的效能同時(shí)可以獲得提升，對(duì)于部分高效應(yīng)用可能產(chǎn)生的晶片核心高熱現(xiàn)象，也可善用TSV的線路設(shè)置彈性，將容易聚集高熱的關(guān)鍵元件核心進(jìn)行導(dǎo)電線路制作，除訊號(hào)傳遞效果外也可將晶片核心的高熱透過(guò)多元導(dǎo)通線路進(jìn)行內(nèi)部溫度逸散途徑。

　　另外，TSV技術(shù)可以讓異質(zhì)晶片堆疊透過(guò)連接線達(dá)到高密度構(gòu)裝，并可應(yīng)用于類比、數(shù)位或同時(shí)存在類比／數(shù)位晶片的封裝場(chǎng)合，且矽基、記憶體與射頻元件等產(chǎn)品均適用。

　　此外，TSV的立體互連技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也較打線接合的晶片連接型式有更多的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如，具更短的內(nèi)部互連路徑、線路的電阻／電感值更低，亦可在傳遞訊號(hào)與晶片內(nèi)的電力配送更具效率，甚至TSV制作方式另?yè)碛锌刹幌拗坡憔Ф询B數(shù)量，導(dǎo)入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)顯著，目前在CMOSSensor、記憶體產(chǎn)品已逐步導(dǎo)入TSV技術(shù)改善產(chǎn)品效能，此外在基頻IC、射頻IC與SoC處理器等應(yīng)用領(lǐng)域，也會(huì)持續(xù)增加。

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