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文檔簡介

COMSOL在TSV技術中的應用疑問1、軟件能夠數值模擬TSV技術中通孔電鍍，能夠實現內部信號的引出，包括通孔深度

與電鍍的關系，通孔填滿金屬等；2、軟件能夠數值模擬薄膜沉積所產生的薄膜應力，并優化應力分布；

3、通過軟件的模擬，能夠實現在合金過程中，控制溫度與時間，使金屬與硅基形成良

好歐姆接觸；4、軟件能夠模擬腐蝕過程，比如不同晶向的硅片，腐蝕得到所需的三維結構；5、通過軟件數值模擬，能夠計算不同的注入劑量與能量的方塊電阻；6、軟件能夠數值模擬異質鍵合中所需要的工藝條件，比如溫度、熱應力等，從而優化

溫度場、熱應力等工藝條件，提高產品的可靠性；7、軟件能夠模擬刻蝕過程，優化不同結構線寬刻蝕的均勻性；8、軟件能夠模擬器件的熱輻射或熱循環途徑；9、軟件能夠模擬圓片級封裝的工藝設計與仿真，即直接鍵合與有過渡層材料的鍵合；10、軟件界面友好，同時具備中、英文等多語言操作界面，易于學習和使用；擁有在線

幫助和窗口拖拽功能，用戶可根據個人使用習慣調整界面布局；有窗口延伸功能，便

于使用；11、軟件可在Windows、Linux及MacOSX系統平臺下運行，支持并行計算；12、軟件以變分原理作為理論基礎，通過偏微分方程進行模擬計算，可同時進行多個物理

場的直接耦合求解，而非每次計算一個物理場的間接耦合，保證求解的精確度；

TSV技術簡介硅通孔技術(Through-SiliconVia)：通過在芯片之間、晶圓之間制作垂直導通，實現芯片之間互聯的技術。優點：使芯片在Z軸方向堆疊的密度最大；

芯片之間的互連線最短；

外形尺寸最小；

并具有縮小封裝尺寸；

高頻特性出色；

降低芯片功耗；

熱膨脹可靠性高等。硅通孔的制作流程TSV技術尚待解決的關鍵技術難題

通孔的刻蝕

通孔的填充

晶圓減薄

堆疊形式

鍵合方式

通孔熱應力通孔填充硅通孔填充材料：銅，多晶硅，鎢。主要是銅。目前影響銅填充的主要問題包括：硅通孔內側壁種子層的覆蓋、硅通孔內

氣泡的排除、電鍍液質量以及電鍍電流密度等。主要的填充方法：電鍍電鍍過程的模擬COMSOL電鍍過程的模擬應力分析工藝流程：1.在Si晶圓一側刻蝕TSV(工藝溫度小于2500)，孔壁有扇貝狀的形貌

2.化學氣相沉積SiO2絕緣層(工藝溫度在275-350o)

3.在絕緣層上物理氣相沉積擴散阻擋層，再沉積銅種子層

(工藝溫度在250-450o)

4.電鍍(工藝溫度在150-250o)

應力分析兩個主要來源：工藝殘余應力以及熱應力工藝殘余應力：

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