Aviza致力发展TSV技术
消费类电子产品持续向更小、便携化和多功能的趋势发展。产品设计人员所面临的挑战是如何继续保持这一发展势头，使得器件一代比一代的尺寸更小，同时拥有更多、更强的功能。半导体业界也在这一领域努力，希望在进一步提高器件功能的同时，获得更小尺寸的器件封装结构，同时又能维持、甚至降低器件的整体成本，因此对系统集成的密度也越来越迫切，目前的3D封装技术正是顺应这一趋势而发展起来的。
所谓3D封装，是在垂直于芯片表面的方向上堆叠，互连两片以上裸片的封装。其空间占用小，电性能稳定，是一种高级的SiP封装技术。而作为引线键合的一种替代技术，形成穿透硅圆片的通孔结构可以大大缩短互连的距离，从而消除了芯片叠层在数量上的限制。这种采用直接互边的方法能提高器件的工作速度，该技术方法通常被称作为硅通孔(TSV Through -Silicon-Via)技术，使得芯片的三维叠层能在更广的领域中得到应用。
Aviza公司在深度刻蚀领域属于行业领军地位，SEMICON CHINA 08 展会上，Aviza全球企业营销副总裁Michael Martinez表示，Aviza以其深层刻蚀技术为基础，正积极发展新兴的硅通孔（TSV）技术。
据介绍，硅通孔技术是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通，实现芯片之间互连的最新技术。与以往的IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同，TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大，外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能。因此，TSV也被称为继线键合（Wire Bonding）、TAB和倒装芯片（FC）之后的第四代封装技术。
Michael说，刻蚀工艺是3D IC封装的关键工序，尽管TSV制程的集成方式非常多，但都面临一个共同的难题，大多数情况下TSV制作都需要打通不同材料层，包括硅材料、IC中各种绝缘或导电的薄膜层，TSV制作技术中首先应该做到的是刻蚀机台对不同材料刻蚀轮廓的控制。尽管可以笼统地认为TSV应用需要制作相对高的纵宽比（Aspect Ratio），而业界对硅的深刻蚀原理和应用并不陌生，但实际上TSV对刻蚀的要求还是在许多方面超过了MEMS等应用领域。比如，被刻蚀材料的复杂程度、不同的3D IC的应用中TSV通孔的分布密度、尺寸（包括深度和直径）相当宽泛的分布等等。最佳的TSV技术必须能够满足轮廓控制（包括控制Tilt、Taper、侧壁粗糙度、undercut等），同时又需要在工艺能力上具备灵活性，能够应对多种量级的通孔尺寸和各种多层材料，并具有高产量能力，能够处理300mm晶圆，具有工艺的重复性、实用性、可靠性，最后，还必须满足IC市场所要求的最好的性价比。
Michael举例补充说：比如用于三维IC的TSV刻蚀设备必须将刻蚀腔清洗步骤设计成常规清洗流程，是设备能够在生产和清洗模式之间迅速转换，使得腔室始终保持纯净状态，同时满足高量产对速度、工艺可预见性和工艺重复的要求；这类刻蚀系统还必须具有单台设备刻蚀所有材料的工艺处理能力，尽可能减小设备和设施的成本，消除工艺转移和排队造成的延迟，为客户在产能和设备拥有成本方面提供竞争力。
而对于刻蚀工艺模式的选择，业界目前仍在比较SSP（Steady State Processes）和RAP（Rapid Alternating Processes）技术。据了解，RAP刻蚀的选择性（Selectivity）很高，可以刻蚀纵宽比很大通孔，速度也快，但是表面粗糙度是个挑战；SSP工艺和常规的刻蚀接近，速度高而且制作的侧壁光滑，不过Selectivity和Undercut的控制是难点。Aviza公司的市场总监David Butler认为，3D-TSV的三个市场驱动力中（性能、小尺寸和降低成本），降低尺寸是目前多数厂家的短期追求的首要目标，不少公司在作试产或已有比较成熟的技术，希望在短期内可以利用TSV提高器件的集成密度。
David告诉笔者，Aviza公司目前正在与客户进行积极沟通和TSV技术演示。他表示，目前在CMOS方面已经看到比较好的TSV技术应用趋势，接下来将会是在Flash和DRAM方面的应用。另外从理论上讲，所有逻辑的产品都可以用这项技术，目前许多代工厂也因此正积极开发这项技术，为存储器市场进行铺垫。
关于Aviza:亚微纳科技公司(纳斯达克代码：AVZA)为全球半导体行业及相关市场设计、制造并销售先进半导体设备和工艺技术，并为之提供支持。该公司的系统应用于半导体市场的各个领域，比如用于记忆设备的高级硅片，用于通信的先进3-D封装和电源集成电路(ICs)。致力于设计各种系统，使设备生产商能够生产满足当今技术挑战和生产需求的设备。提供前端线 (FEOL)和后端线 (BEOL)系统及工艺技术，用于为上述市场选择关键的薄膜成型技术，包括原子层沉积 (ALD)、物理气相沉积 (PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体蚀刻和热处理系统等。
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