所謂的“TSV”，就是“Through Silicon Via”的英文縮寫(xiě)。從字面意思上翻譯來(lái)看，是“直通硅穿孔”，至于它的定義和作用，則要從半導(dǎo)體的封裝技術(shù)說(shuō)起。
TSV（Through Silicon Via），硅通孔技術(shù)，是通過(guò)硅通道垂直穿過(guò)組成堆棧的不同芯片或不同層實(shí)現(xiàn)不同功能芯片集成的先進(jìn)封裝技術(shù)。TSV 主要通過(guò)銅等導(dǎo)電物質(zhì)的填充完成硅通孔的垂直電氣互連，減小信號(hào)延遲，降低電容、電感，實(shí)現(xiàn)芯片的低功耗、高速通信，增加帶寬和實(shí)現(xiàn)器件集成的小型化需求。
就像我們一般在收納物品放置的道理一樣，從平鋪到堆疊，故物品越多后就會(huì)成為三維排列的體積來(lái)增加空間利用率。
而半導(dǎo)體芯片堆疊，也是相同的概念。當(dāng)芯片的功能越來(lái)越強(qiáng)大、越來(lái)越復(fù)雜后，其單一個(gè)計(jì)算單元已無(wú)法滿(mǎn)足的要求，這時(shí)候?qū)?huì)增加各種不同的單元以擴(kuò)張芯片的計(jì)算能力。這時(shí)候除了主運(yùn)算功能的芯片外，還可依據(jù)實(shí)際需求會(huì)有很多周邊功能的芯片，并以二維的方式分散在其周?chē)?當(dāng)越多芯片單元需要存在的情況下，則可以考慮在最佳效率的前提下，故而產(chǎn)生往三維堆疊所為的“3D IC”一詞；
此前，芯片之間的大多數(shù)連接都是水平的，TSV 的誕生讓垂直堆疊多個(gè)芯片成為可能。Wire bonding（引線(xiàn)鍵合）和 Flip-Chip（倒裝焊）的 Bumping（凸點(diǎn)）提供了芯片對(duì)外部的電互連，RDL(再布線(xiàn))提供了芯片內(nèi)部水平方向的電互連，TSV 則提供了硅片內(nèi)部垂直方向的電互連。
TSV 三種主要應(yīng)用方向：背面連接、2.5D 封裝、3D 封裝TSV 有多種用途，可大致分為 3 種：
垂直的背面連接，無(wú)芯片堆疊，如“簡(jiǎn)單的背面連接”。TSV 位于有源晶粒（active die）中，用于連接至晶圓背面的焊盤(pán)（bond pad）；
2.5D 封裝。晶粒（die）連接至硅中介層（interposer），TSV 在中介層中；
3D 封裝。TSV 位于有源晶粒中，用于實(shí)現(xiàn)芯片堆疊。
TSV 與其他“孔”的區(qū)別
TSV 的完整結(jié)構(gòu)
Summary
目前，TSV技術(shù)在行業(yè)中已經(jīng)屬于關(guān)鍵工藝，對(duì)于制造高端芯片非常重要，廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)器（例如堆疊式DRAM）、處理器、圖像傳感器等高性能芯片中。
Reference:
1.https://www.otsuka-tw.com/technical_articles-detail/TSV/
2.Wafer-On-Wafer-On-Wafer (WoWoW) Integration Having Large-scale High Reliability Fine 1 μm Pitch Face-To-Back (F2B) Cu-Cu Connections and Fine 6 μm Pitch TSVs.
3.Nano-Through Silicon Vias (nTSV) for Backside Power Delivery Networks (BSPDN)
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
