硅通孔（TSV）

一种垂直电气连接，完全贯穿硅晶圆或裸片，以实现 3D 芯片堆叠。

硅通孔（TSV）是一种高性能垂直电气连接，完全贯穿硅晶圆或裸片。它是先进半导体封装中的基础技术，使多个集成电路（如存储器和逻辑芯片）能够垂直堆叠为单一的高集成度3D封装。 制造TSV时，需使用专用高深宽比刻蚀设备在硅晶圆上刻蚀出微孔。随后在这些孔内沉积阻挡层和种子层，再通过化学气相沉积或物理气相沉积填充导电材料，通常为铜。这种垂直通路取代了传统且更长距离的水平引线键合，使芯片能够直接彼此堆叠，或堆叠在硅中介层上。 对半导体和技术投资者而言，TSV是关键关注点，因为它大幅缩短了电信号必须传输的距离。更短的路径带来更高带宽、更快数据传输速度和更低功耗。TSV的需求在很大程度上受高带宽内存（HBM）和人工智能加速器增长的驱动。投资者通过监测TSV的采用情况，来评估专业晶圆制造设备供应商的需求，尤其是专注于刻蚀、沉积和量测的企业。

一家芯片制造商将存储器架构从传统引线键合过渡到采用硅通孔（TSV）的3D堆叠。引线键合设计需要信号沿封装外缘传输2,000微米。通过直接在硅中刻蚀垂直TSV，物理路径长度缩短至50微米，信号延迟降低97.5%（计算为(2,000 - 50) / 2,000）。