0 引言

    三維集成封裝技術被公認為是超越摩爾定律的第四代封裝技術。硅通孔(Through Silicon Via，TSV)技術是三維封裝技術的關鍵^[1]。摩爾定律指出，硅片上的晶體管數量大約每兩年翻一番^[2]。然而，由于晶體管的縮放比例和漏電的限制^[3]，摩爾定律不能永遠持續下去。隨著晶體管尺寸越來越小，晶體管數量越來越多，晶體管之間的間距也越來越小。最終會引起量子隧穿效應，電子會在兩根金屬線之間隧穿，導致短路^[4-5]。因此，存在一個極限，超過這個極限，摩爾定律將失效。一種實現突破傳統摩爾定律的封裝摩爾定律被提出，封裝摩爾定律是基于三維集成封裝技術提出的^[6]。

    TSV技術是指在硅片上進行微通孔加工，在硅片內部填充導電材料,通過TSV技術實現芯片與芯片之間的垂直互連，是三維封裝技術的關鍵技術^[7-8]。與傳統的金絲鍵合相比，TSV的優點是節省了外部導體所占的三維空間。TSV技術可以使微電子芯片封裝實現最緊密的連接和最小的三維結構。此外，由于芯片之間的互連線長度的縮短，大大降低了互連延遲，從而提高了運行速度。并且由于互連電阻的降低，電路的功耗也大大降低^[9]。TSV不僅廣泛地應用于信息技術，而且在飛機、汽車和生物醫學等新領域都得到了廣泛的應用，因為三維大規模集成電路具有很多優勢，如高性能、低功耗、多功能、小體積^[10]。TSV是一種顛覆性技術，被認為是實現“超越摩爾定律”的有效途徑，在未來主流器件的設計和生產中會得到廣泛應用。

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作者信息：

王  碩1，馬  奎1，2，楊發順1，2

(1.貴州大學 大數據與信息工程學院，貴州 貴陽550025；

2.半導體功率器件可靠性教育部工程研究中心，貴州 貴陽550025)