本期封面报道单位 厦门大学电子科学与技术学院

 封面文章 集成电路互连微纳米尺度硅通孔技术进展

中文引用格式：黎科,张鑫硕,夏启飞,钟毅,于大全. 集成电路互连微纳米尺度硅通孔技术进展[J]. 电子与封装, 2024, 24(6): 060111 .

      飞速发展的人工智能（AI）、自动驾驶、5G网络等领域对算力的需求急剧增长，海量的芯片算力是支撑AI蓬勃发展的基石。然而，集成电路的纳米制程工艺已逼近物理极限，通过缩小晶体管特征尺寸来提升芯片算力变得愈发困难。在此背景下，集成电路互连微纳米尺度硅通孔（TSV）技术已成为推动未来芯片在“后摩尔时代”持续向高算力发展的关键。一方面，芯粒（Chiplets）异质集成的重要性日益凸显。集成电路向以硅通孔（TSV）技术为关键的2.5D/3D集成发展，通过引入微纳米尺度高深宽比TSV结构，2.5D/3D集成技术实现了更高密度和更高性能的三维互连。另一方面，采用纳米TSV技术实现集成电路背部供电，可以有效解决当前信号网络与供电网络之间布线资源冲突的瓶颈问题，从而提高供电效率和整体性能。随着材料工艺和设备技术的不断创新，微纳米尺度TSV技术取得了显著进展，为未来高性能、低功耗集成电路的发展提供了重要支持。特邀厦门大学于大全教授课题组撰写《集成电路互连微纳米尺度硅通孔技术进展》，本文综述了目前业界主流的微纳米尺度TSV技术，并对其结构特点和关键技术进行了分析和总结，同时探讨了TSV技术的发展趋势及挑战。

课题组和研究背景

       于大全教授团队依托厦门大学、厦门云天半导体科技有限公司，以集成电路先进封装、微系统集成等领域为背景，开展关键工艺基础及应用研究，包括低成本玻璃通孔、高深宽比硅通孔、高密度键合和晶圆级工艺等；开发2.5D/3D异质集成、集成无源器件、三维扇出等成套先进封装技术。近年来，团队在先进封装核心技术领域——扇出型封装、玻璃通孔和TSV三维封装上取得重要进展，突破三维封装关键工艺（高深宽比硅通孔、玻璃通孔、高密度混合键合），开发三维异质集成、集成无源器件等先进封装技术，开发金刚石薄膜生长、散热及器件技术，实现射频前端SAW/BAW滤波器、毫米波天线等微系统集成MEMS传感器先进封装。研究成果发表在IEEE Electron Device Letters、IEEE ISSCC、Sensors、IEEE Transactions on Components Packaging、 Manufacturing Technology and APPLIED PHYSICS LETTERS等权威学术期刊，实现了我国高端封装技术多项重要突破，取得了显著的社会和经济效益。