प्याकेजिङ टेक्नोलोजी अर्धचालक उद्योगमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्रक्रियाहरू मध्ये एक हो। प्याकेजको आकार अनुसार, यसलाई सकेट प्याकेज, सतह माउन्ट प्याकेज, BGA प्याकेज, चिप साइज प्याकेज (CSP), एकल चिप मोड्युल प्याकेज (SCM, मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) मा तारहरू बीचको अन्तरमा विभाजन गर्न सकिन्छ। र एकीकृत सर्किट (IC) बोर्ड प्याड मिलानहरू), बहु-चिप मोड्युल प्याकेज (MCM, जसले विषम चिपहरू एकीकृत गर्न सक्छ), वेफर स्तर प्याकेज (WLP, फ्यान-आउट वेफर लेभल प्याकेज (FOWLP), माइक्रो सतह माउन्ट कम्पोनेन्टहरू (microSMD), आदि), त्रि-आयामिक प्याकेज (माइक्रो बम्प इन्टरकनेक्ट प्याकेज, TSV इन्टरकनेक्ट प्याकेज, आदि), प्रणाली प्याकेज (SIP) , चिप प्रणाली (SOC)।
थ्रीडी प्याकेजिङका फारमहरूलाई मुख्यतया तीनवटा वर्गहरूमा विभाजन गरिएको छ: दफन गरिएको प्रकार (बहु-तह तारिङमा यन्त्रलाई गाड्ने वा सब्सट्रेटमा गाड्ने), सक्रिय सब्सट्रेट प्रकार (सिलिकन वेफर एकीकरण: सक्रिय सब्सट्रेट बनाउनको लागि पहिले कम्पोनेन्टहरू र वेफर सब्सट्रेटलाई एकीकृत गर्नुहोस्। ; त्यसपछि मल्टि-लेयर इन्टरकनेक्शन लाइनहरू मिलाउनुहोस्, र अन्य चिप्स वा कम्पोनेन्टहरू जम्मा गर्नुहोस् माथिल्लो तह) र स्ट्याक गरिएको प्रकार (सिलिकन वेफर्ससँग स्ट्याक गरिएको सिलिकन वेफर्स, सिलिकन वेफरहरूसँग स्ट्याक गरिएका चिपहरू, र चिपहरू चिप्ससँग स्ट्याक गरिएका चिपहरू)।
थ्रीडी इन्टरकनेक्सन विधिहरूमा तार बन्धन (WB), फ्लिप चिप (FC), सिलिकन मार्फत (TSV), फिल्म कन्डक्टर, आदि समावेश छन्।
TSV ले चिपहरू बीच ठाडो अन्तरसम्बन्ध महसुस गर्छ। ऊर्ध्वाधर इन्टरकनेक्सन लाइनमा सबैभन्दा छोटो दूरी र उच्च बल भएकोले, यो सानो आकार, उच्च घनत्व, उच्च प्रदर्शन, र बहु-कार्यात्मक विषम संरचना प्याकेजिङ्ग महसुस गर्न सजिलो छ। एकै समयमा, यसले विभिन्न सामग्रीको चिपहरू पनि आपसमा जोड्न सक्छ;
हाल, TSV प्रक्रिया प्रयोग गरी दुई प्रकारका माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स उत्पादन प्रविधिहरू छन्: त्रि-आयामी सर्किट प्याकेजिङ्ग (3D IC एकीकरण) र त्रि-आयामी सिलिकन प्याकेजिङ्ग (3D Si एकीकरण)।
दुई रूपहरू बीचको भिन्नता यो हो:
(१) थ्रीडी सर्किट प्याकेजिङका लागि चिप इलेक्ट्रोडहरूलाई बम्पहरूमा तयार गर्न आवश्यक छ, र बम्पहरू आपसमा जोडिएका हुन्छन् (बन्डिङ, फ्युजन, वेल्डिङ, इत्यादिद्वारा बन्धन), जबकि थ्रीडी सिलिकन प्याकेजिङ चिपहरू (अक्साइड र क्यू बीचको बन्धन) बीचको प्रत्यक्ष अन्तरसम्बन्ध हो। -Cu बन्धन)।
(२) थ्रीडी सर्किट एकीकरण प्रविधि वेफर्स (थ्रीडी सर्किट प्याकेजिङ्ग, थ्रीडी सिलिकन प्याकेजिङ) बीचको बन्धनबाट हासिल गर्न सकिन्छ, जबकि चिप-टू-चिप बन्डिङ र चिप-टू-वेफर बन्डिङ थ्रीडी सर्किट प्याकेजिङद्वारा मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ।
(३) थ्रीडी सर्किट प्याकेजिङ्ग प्रक्रियाद्वारा एकीकृत चिपहरू बीचको अन्तरहरू छन्, र प्रणालीको मेकानिकल र विद्युतीय गुणहरूको स्थिरता सुनिश्चित गर्न प्रणालीको थर्मल चालकता र थर्मल विस्तार गुणांक समायोजन गर्न डाइइलेक्ट्रिक सामग्रीहरू भर्न आवश्यक छ; थ्रीडी सिलिकन प्याकेजिङ्ग प्रक्रियाद्वारा एकीकृत चिपहरू बीच कुनै अन्तर छैन, र चिपको शक्ति खपत, भोल्युम र वजन सानो छ, र विद्युतीय प्रदर्शन उत्कृष्ट छ।
TSV प्रक्रियाले सब्सट्रेटको माध्यमबाट ठाडो संकेत मार्ग निर्माण गर्न सक्छ र RDL लाई सब्सट्रेटको माथि र तल्लो भागमा जोड्न तीन-आयामी कन्डक्टर मार्ग बनाउन सक्छ। तसर्थ, TSV प्रक्रिया त्रि-आयामी निष्क्रिय उपकरण संरचना निर्माणको लागि महत्त्वपूर्ण आधारशिलाहरू मध्ये एक हो।
लाइनको अगाडिको छेउ (FEOL) र लाइनको पछाडिको छेउ (BEOL) बीचको क्रम अनुसार, TSV प्रक्रियालाई तीन मुख्यधारा निर्माण प्रक्रियाहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ, अर्थात्, पहिलो (ViaFirst) मार्फत, मध्य (Via Middle) र अन्तिम (अन्तिम मार्फत) प्रक्रिया मार्फत, चित्रमा देखाइएको रूपमा।
1. नक्काशी प्रक्रिया मार्फत
मार्फत नक्काशी प्रक्रिया TSV संरचना निर्माणको लागि कुञ्जी हो। उपयुक्त नक्काशी प्रक्रिया छनोटले प्रभावकारी रूपमा TSV को मेकानिकल बल र विद्युतीय गुणहरू सुधार गर्न सक्छ, र थप TSV त्रि-आयामी उपकरणहरूको समग्र विश्वसनीयतासँग सम्बन्धित छ।
हाल, नक्काशी प्रक्रियाहरू मार्फत मुख्यधारा TSV चारवटा छन्: डीप रिएक्टिभ आयन इचिङ (DRIE), वेट एचिङ, फोटो-असिस्टेड इलेक्ट्रोकेमिकल इचिङ (PAECE) र लेजर ड्रिलिङ।
(1) गहिरो प्रतिक्रियात्मक आयन नक्काशी (DRIE)
डीप रिएक्टिभ आयन एचिङ, जसलाई DRIE प्रक्रिया पनि भनिन्छ, सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग हुने TSV एचिंग प्रक्रिया हो, जुन मुख्यतया उच्च पक्ष अनुपात भएका संरचनाहरू मार्फत TSV लाई महसुस गर्न प्रयोग गरिन्छ। परम्परागत प्लाज्मा नक्काशी प्रक्रियाहरूले सामान्यतया धेरै माइक्रोनको नक्काशी गहिराइ प्राप्त गर्न सक्छ, कम नक्काशी दर र नक्काशी मास्क चयनशीलताको कमीको साथ। Bosch ले यस आधारमा अनुरूप प्रक्रिया सुधार गरेको छ। SF6 लाई प्रतिक्रियात्मक ग्यासको रूपमा प्रयोग गरेर र साइडवालहरूका लागि प्यासिभेसन सुरक्षाको रूपमा नक्कली प्रक्रियाको क्रममा C4F8 ग्यास छोडेर, सुधारिएको DRIE प्रक्रिया उच्च पक्ष अनुपात भियास नक्काशीका लागि उपयुक्त छ। त्यसैले, यसलाई यसको आविष्कारक पछि बोश प्रक्रिया पनि भनिन्छ।
तलको चित्र DRIE प्रक्रिया नक्काशी गरेर बनाइएको उच्च पक्ष अनुपातको फोटो हो।
यद्यपि DRIE प्रक्रिया यसको राम्रो नियन्त्रण योग्यताको कारणले TSV प्रक्रियामा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, यसको बेफाइदा यो हो कि साइडवाल समतलता कमजोर छ र स्क्यालप-आकारको रिंकल दोषहरू गठन हुनेछन्। उच्च एस्पेक्ट रेसियो भियास नक्काशी गर्दा यो दोष बढी महत्त्वपूर्ण हुन्छ।
(२) भिजेको नक्काशी
भिजेको नक्काशीले प्वालहरू मार्फत नक्काशी गर्न मास्क र रासायनिक नक्काशीको संयोजन प्रयोग गर्दछ। सबैभन्दा सामान्य रूपमा प्रयोग गरिएको नक्काशी समाधान KOH हो, जसले सिलिकन सब्सट्रेटमा स्थानहरू नक्काशी गर्न सक्छ जुन मास्कद्वारा सुरक्षित छैन, जसले गर्दा इच्छित थ्रु-होल संरचना बनाउँछ। भिजेको नक्काशी सबैभन्दा प्रारम्भिक थ्रु-होल इचिंग प्रक्रिया हो। यसको प्रक्रिया चरणहरू र आवश्यक उपकरणहरू अपेक्षाकृत सरल भएकाले, यो कम लागतमा TSV को ठूलो उत्पादनको लागि उपयुक्त छ। यद्यपि, यसको रासायनिक नक्काशी संयन्त्रले निर्धारण गर्छ कि यस विधिद्वारा बनाइएको थ्रु-होल सिलिकन वेफरको क्रिस्टल अभिविन्यासले प्रभावित हुनेछ, जसले प्वाल थ्रु-होल गैर-ठाडो बनाउँछ तर फराकिलो माथि र साँघुरो तलको स्पष्ट घटना देखाउँछ। यो दोषले TSV निर्माणमा भिजेको नक्काशीको प्रयोगलाई सीमित गर्दछ।
(3) फोटो-सहायता इलेक्ट्रोकेमिकल नक्काशी (PAECE)
फोटो-असिस्टेड इलेक्ट्रोकेमिकल एचिंग (PAECE) को आधारभूत सिद्धान्त इलेक्ट्रोन-होल जोडीहरूको उत्पादनलाई गति दिन अल्ट्राभायोलेट प्रकाश प्रयोग गर्नु हो, जसले गर्दा इलेक्ट्रोकेमिकल नक्काशी प्रक्रियालाई गति दिन्छ। व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको DRIE प्रक्रियाको तुलनामा, PAECE प्रक्रिया 100:1 भन्दा बढी प्वाल संरचनाहरू मार्फत अल्ट्रा-लार्ज एस्पेक्ट रेसियो एचिंगको लागि अधिक उपयुक्त छ, तर यसको बेफाइदा यो हो कि नक्काशीको गहिराईको नियन्त्रण क्षमता DRIE भन्दा कमजोर छ, र यसको प्रविधि हुन सक्छ। थप अनुसन्धान र प्रक्रिया सुधार आवश्यक छ।
(4) लेजर ड्रिलिंग
माथिका तीनवटा विधि भन्दा फरक छ। लेजर ड्रिलिंग विधि विशुद्ध भौतिक विधि हो। यसले मुख्यतया TSV को थ्रु-होल निर्माणलाई भौतिक रूपमा महसुस गर्न निर्दिष्ट क्षेत्रमा सब्सट्रेट सामग्री पग्लन र वाष्पीकरण गर्न उच्च-ऊर्जा लेजर विकिरण प्रयोग गर्दछ।
लेजर ड्रिलिंगद्वारा बनाइएको थ्रु-होलमा उच्च पक्ष अनुपात हुन्छ र साइडवाल मूल रूपमा ठाडो हुन्छ। यद्यपि, लेजर ड्रिलिंगले थ्रु-होल बनाउनको लागि वास्तवमा स्थानीय तताउने प्रयोग गर्ने भएकोले, TSV को प्वाल पर्खाल थर्मल क्षतिबाट नकारात्मक रूपमा प्रभावित हुनेछ र विश्वसनीयता कम हुनेछ।
2. लाइनर तह जम्मा प्रक्रिया
TSV निर्माणको लागि अर्को प्रमुख प्रविधि लाइनर लेयर डिपोजिसन प्रक्रिया हो।
लाइनर लेयर डिपोजिसन प्रक्रिया थ्रु-होल कोरिए पछि गरिन्छ। जम्मा गरिएको लाइनर तह सामान्यतया एक अक्साइड हो जस्तै SiO2। लाइनर तह TSV र सब्सट्रेटको आन्तरिक कन्डक्टरको बीचमा अवस्थित छ, र मुख्य रूपमा DC वर्तमान चुहावटलाई अलग गर्ने भूमिका खेल्छ। अक्साइड जम्मा गर्नुको अतिरिक्त, अर्को प्रक्रियामा कन्डक्टर भर्नको लागि बाधा र बीउ तहहरू पनि आवश्यक हुन्छ।
निर्मित लाइनर तहले निम्न दुई आधारभूत आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ:
(१) इन्सुलेट तहको ब्रेकडाउन भोल्टेजले TSV को वास्तविक काम गर्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ;
(२) जम्मा गरिएका तहहरू अत्यधिक एकरूप हुन्छन् र एकअर्कासँग राम्रो आसंजन हुन्छन्।
निम्न चित्रले प्लाज्मा एन्हान्स्ड केमिकल भाप डिपोजिसन (PECVD) द्वारा जम्मा गरिएको लाइनर तहको फोटो देखाउँछ।
विभिन्न TSV निर्माण प्रक्रियाहरूको लागि निक्षेप प्रक्रियालाई तदनुसार समायोजन गर्न आवश्यक छ। अगाडिको प्वाल प्रक्रियाको लागि, अक्साइड तहको गुणस्तर सुधार गर्न उच्च-तापमान जम्मा गर्ने प्रक्रिया प्रयोग गर्न सकिन्छ।
विशिष्ट उच्च-तापमान जम्मा tetraethyl orthosilicate (TEOS) मा आधारित हुन सक्छ थर्मल अक्सिडेशन प्रक्रियाको साथ एक उच्च सुसंगत उच्च-गुणस्तर SiO2 इन्सुलेट तह बनाउनको लागि। मध्य थ्रु-होल र ब्याक थ्रु-होल प्रक्रियाको लागि, डिपोजिसनको क्रममा BEOL प्रक्रिया पूरा भएको हुनाले, BEOL सामग्रीहरूसँग अनुकूलता सुनिश्चित गर्न कम-तापमान विधि आवश्यक हुन्छ।
यस अवस्था अन्तर्गत, जम्मा गर्ने तापमान 450 ° मा सीमित हुनुपर्छ, जसमा PECVD को प्रयोग SiO2 वा SiNx इन्सुलेट तहको रूपमा जम्मा गर्न समावेश छ।
अर्को सामान्य विधि भनेको एटोमिक लेयर डिपोजिसन (ALD) को प्रयोग गर्नु हो Al2O3 जम्मा गर्नको लागि घन इन्सुलेट लेयर प्राप्त गर्न।
3. धातु भर्ने प्रक्रिया
TSV भर्ने प्रक्रिया लाइनर डिपोजिसन प्रक्रिया पछि तुरुन्तै गरिन्छ, जुन अर्को प्रमुख प्रविधि हो जसले TSV को गुणस्तर निर्धारण गर्दछ।
भर्न सकिने सामग्रीहरूमा प्रयोग गरिएको प्रक्रियाको आधारमा डोपड पोलिसिलिकन, टंगस्टन, कार्बन नानोट्यूबहरू, आदि समावेश छन्, तर सबैभन्दा मुख्य प्रवाह अझै पनि इलेक्ट्रोप्लेटेड तामा हो, किनभने यसको प्रक्रिया परिपक्व छ र यसको विद्युतीय र थर्मल चालकता अपेक्षाकृत उच्च छ।
थ्रु होलमा यसको इलेक्ट्रोप्लेटिंग दरको वितरण भिन्नता अनुसार, यसलाई चित्रमा देखाइए अनुसार मुख्यतया सबकन्फर्मल, कन्फर्मल, सुपरकन्फर्मल र बटम-अप इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
सबकन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग मुख्यतया TSV अनुसन्धानको प्रारम्भिक चरणमा प्रयोग भएको थियो। चित्र (a) मा देखाइए अनुसार, इलेक्ट्रोलाइसिस द्वारा प्रदान गरिएको Cu आयनहरू शीर्षमा केन्द्रित हुन्छन्, जबकि तल अपर्याप्त रूपमा पूरक हुन्छ, जसले गर्दा थ्रु-होलको शीर्षमा इलेक्ट्रोप्लेटिंग दर माथिल्लो तलको भन्दा बढी हुन्छ। त्यसकारण, थ्रु-होलको माथिल्लो भाग यो पूर्ण रूपमा भरिनु अघि पहिले नै बन्द हुनेछ, र भित्र ठूलो शून्य बनाइनेछ।
कन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिको योजनाबद्ध रेखाचित्र र फोटो चित्र (b) मा देखाइएको छ। Cu आयनहरूको एकसमान पूरकता सुनिश्चित गरेर, थ्रु-होलमा प्रत्येक स्थितिमा इलेक्ट्रोप्लेटिंग दर मूल रूपमा समान हुन्छ, त्यसैले भित्र एउटा सिम मात्र छोडिनेछ, र शून्य भोल्युम सबकन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिको भन्दा धेरै सानो हुन्छ। यो व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
शून्य-मुक्त फिलिंग प्रभाव प्राप्त गर्नको लागि, सुपरकन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि कन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिलाई अनुकूलन गर्न प्रस्ताव गरिएको थियो। चित्र (c) मा देखाइए अनुसार, Cu आयनहरूको आपूर्ति नियन्त्रण गरेर, तलको भरिने दर अन्य स्थानहरूमा भन्दा अलि बढी हुन्छ, जसले गर्दा सिम बायाँलाई पूर्ण रूपमा हटाउन तलदेखि माथिसम्म फिलिंग दरको चरण ढाँचालाई अनुकूलन गर्दछ। कन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिद्वारा, पूर्ण रूपमा शून्य-मुक्त धातु तामा भरिने प्राप्त गर्न।
तल-अप इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिलाई सुपर-कन्फर्मल विधिको विशेष केसको रूपमा मान्न सकिन्छ। यस अवस्थामा, तल बाहेक इलेक्ट्रोप्लेटिंग दर शून्यमा दबाइन्छ, र केवल इलेक्ट्रोप्लेटिंग बिस्तारै तलबाट माथिसम्म गरिन्छ। कन्फर्मल इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधिको शून्य-मुक्त लाभको अतिरिक्त, यो विधिले समग्र इलेक्ट्रोप्लेटिंग समयलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ, त्यसैले हालैका वर्षहरूमा यो व्यापक रूपमा अध्ययन गरिएको छ।
4. RDL प्रक्रिया प्रविधि
RDL प्रक्रिया त्रि-आयामी प्याकेजिङ प्रक्रियामा एक अपरिहार्य आधारभूत प्रविधि हो। यस प्रक्रियाको माध्यमबाट, पोर्ट पुन: वितरण वा प्याकेजहरू बीचको अन्तरसम्बन्धको उद्देश्य प्राप्त गर्न सब्सट्रेटको दुबै छेउमा धातु अन्तरसम्बन्धहरू निर्माण गर्न सकिन्छ। त्यसैले, RDL प्रक्रिया फ्यान-इन-फ्यान-आउट वा 2.5D/3D प्याकेजिङ्ग प्रणालीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
त्रि-आयामी यन्त्रहरू निर्माण गर्ने प्रक्रियामा, RDL प्रक्रिया सामान्यतया TSV लाई एक अर्कासँग जोड्नको लागि विभिन्न त्रि-आयामी उपकरण संरचनाहरू महसुस गर्न प्रयोग गरिन्छ।
त्यहाँ हाल दुई मुख्य मुख्यधारा RDL प्रक्रियाहरू छन्। पहिलो फोटोसेन्सिटिभ पोलिमरहरूमा आधारित छ र तामा इलेक्ट्रोप्लेटिंग र नक्काशी प्रक्रियाहरूसँग जोडिएको छ; अर्को PECVD र केमिकल मेकानिकल पालिशिङ (CMP) प्रक्रियासँग मिलाएर Cu Damascus प्रक्रिया प्रयोग गरेर लागू गरिएको छ।
निम्नले क्रमशः यी दुई RDL को मुख्यधारा प्रक्रिया मार्गहरू परिचय गर्नेछ।
फोटोसेन्सिटिभ पोलिमरमा आधारित RDL प्रक्रिया माथिको चित्रमा देखाइएको छ।
पहिले, PI वा BCB ग्लुको तह घुमाएर वेफरको सतहमा लेप गरिन्छ, र तताउने र क्युरिङ पछि, फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियालाई इच्छित स्थानमा प्वालहरू खोल्न प्रयोग गरिन्छ, र त्यसपछि नक्काशी गरिन्छ। अर्को, फोटोरेसिस्ट हटाएपछि, Ti र Cu क्रमशः बाधा तह र बीज तहको रूपमा भौतिक भाप डिपोजिसन प्रक्रिया (PVD) मार्फत वेफरमा थुकिन्छन्। त्यसपछि, RDL को पहिलो तह फोटोलिथोग्राफी र इलेक्ट्रोप्लेटिंग क्यू प्रक्रियाहरू संयोजन गरेर एक्सपोज गरिएको Ti/Cu तहमा निर्माण गरिन्छ, र त्यसपछि फोटोरेसिस्ट हटाइन्छ र थप Ti र Cuलाई बाहिर निकालिन्छ। बहु-तह RDL संरचना बनाउन माथिका चरणहरू दोहोर्याउनुहोस्। यो विधि हाल उद्योग मा अधिक व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
RDL निर्माणको लागि अर्को विधि मुख्यतया Cu Damascus प्रक्रियामा आधारित छ, जसले PECVD र CMP प्रक्रियाहरू संयोजन गर्दछ।
यो विधि र फोटोसेन्सिटिभ पोलिमरमा आधारित RDL प्रक्रिया बीचको भिन्नता यो हो कि प्रत्येक तह निर्माणको पहिलो चरणमा, PECVD लाई इन्सुलेट तहको रूपमा SiO2 वा Si3N4 जम्मा गर्न प्रयोग गरिन्छ, र त्यसपछि फोटोलिथोग्राफीद्वारा इन्सुलेट तहमा विन्डो बनाइन्छ। प्रतिक्रियात्मक आयन नक्काशी, र Ti/Cu अवरोध/बीज तह र कन्डक्टर तामा क्रमशः स्पटर हुन्छन्, र त्यसपछि कन्डक्टर लेयरलाई सीएमपी प्रक्रियाद्वारा आवश्यक मोटाईमा पातलो बनाइन्छ, अर्थात् RDL वा थ्रु-होल तह बनाइन्छ।
निम्न चित्र एक योजनाबद्ध रेखाचित्र र Cu Damascus प्रक्रियामा आधारित बहु-तह RDL को क्रस-सेक्शनको फोटो हो। यो देख्न सकिन्छ कि TSV पहिले थ्रु-होल लेयर V01 मा जडान गरिएको छ, र त्यसपछि RDL1, थ्रु-होल लेयर V12, र RDL2 को क्रममा तलबाट माथि स्ट्याक गरिएको छ।
RDL को प्रत्येक तह वा थ्रु-होल तह माथिको विधि अनुसार अनुक्रममा निर्मित हुन्छ।RDL प्रक्रियालाई CMP प्रक्रियाको प्रयोग आवश्यक भएकोले, यसको उत्पादन लागत फोटोसेन्सिटिभ पोलिमरमा आधारित RDL प्रक्रियाको भन्दा बढी छ, त्यसैले यसको प्रयोग अपेक्षाकृत कम छ।
5. IPD प्रक्रिया प्रविधि
त्रि-आयामी उपकरणहरूको निर्माणको लागि, MMIC मा प्रत्यक्ष अन-चिप एकीकरणको अतिरिक्त, IPD प्रक्रियाले अर्को थप लचिलो प्राविधिक मार्ग प्रदान गर्दछ।
एकीकृत निष्क्रिय यन्त्रहरू, जसलाई IPD प्रक्रिया पनि भनिन्छ, अन-चिप इन्डक्टरहरू, क्यापेसिटरहरू, प्रतिरोधकहरू, बालुन कन्भर्टरहरू, आदि सहित निष्क्रिय यन्त्रहरूको कुनै पनि संयोजनलाई छुट्टै सब्सट्रेटमा एकिकृत गरी ट्रान्सफर बोर्डको रूपमा निष्क्रिय उपकरण पुस्तकालय बनाउन सक्छ। डिजाइन आवश्यकताहरू अनुसार लचिलो रूपमा बोलाइन्छ।
आईपीडी प्रक्रियामा, निष्क्रिय उपकरणहरू निर्मित र सीधा ट्रान्सफर बोर्डमा एकीकृत भएकोले, यसको प्रक्रिया प्रवाह IC को अन-चिप एकीकरण भन्दा सरल र कम महँगो छ, र एक निष्क्रिय उपकरण पुस्तकालयको रूपमा अग्रिम रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ।
TSV त्रि-आयामी निष्क्रिय उपकरण निर्माणको लागि, IPD ले TSV र RDL सहित तीन-आयामी प्याकेजिङ्ग प्रक्रियाहरूको लागत बोझलाई प्रभावकारी रूपमा अफसेट गर्न सक्छ।
लागत फाइदाहरूको अतिरिक्त, IPD को अर्को फाइदा यसको उच्च लचिलोपन हो। IPD को एक लचिलोपन विविध एकीकरण विधिहरूमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, जस्तै तलको चित्रमा देखाइएको छ। फिगर (a) मा देखाइएको फ्लिप-चिप प्रक्रिया वा चित्र (b) मा देखाइएको बन्डिङ प्रक्रिया मार्फत आईपीडीलाई प्याकेज सब्सट्रेटमा प्रत्यक्ष रूपमा एकीकृत गर्ने दुई आधारभूत विधिहरूको अतिरिक्त, IPD को अर्को तह एक तहमा एकीकृत गर्न सकिन्छ। निष्क्रिय यन्त्र संयोजनहरूको फराकिलो दायरा प्राप्त गर्नका लागि फिगर (c)-(e) मा देखाइएको IPD को।
एकै समयमा, चित्र (f) मा देखाइए अनुसार, IPD लाई एडाप्टर बोर्डको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ सिधै उच्च-घनत्व प्याकेजिङ्ग प्रणाली निर्माण गर्न यसमा एकीकृत चिप गाड्न।
तीन-आयामी निष्क्रिय उपकरणहरू निर्माण गर्न IPD प्रयोग गर्दा, TSV प्रक्रिया र RDL प्रक्रिया पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। प्रक्रिया प्रवाह मूलतः माथि उल्लेखित अन-चिप एकीकरण प्रक्रिया विधि जस्तै हो, र दोहोर्याइने छैन; भिन्नता यो छ कि एकीकरणको वस्तु चिपबाट एडाप्टर बोर्डमा परिवर्तन भएकोले, सक्रिय क्षेत्र र अन्तरसम्बन्ध तहमा त्रि-आयामी प्याकेजिङ्ग प्रक्रियाको प्रभावलाई विचार गर्न आवश्यक छैन। यसले थप IPD को अर्को प्रमुख लचिलोपनतर्फ लैजान्छ: निष्क्रिय उपकरणहरूको डिजाइन आवश्यकताहरू अनुसार विभिन्न प्रकारका सब्सट्रेट सामग्रीहरू लचिलो रूपमा चयन गर्न सकिन्छ।
IPD को लागि उपलब्ध सब्सट्रेट सामग्रीहरू Si र GaN जस्ता साधारण सेमीकन्डक्टर सब्सट्रेट सामग्री मात्र होइनन्, तर Al2O3 सिरेमिक, कम-तापमान/उच्च-तापमान सह-फायर सिरेमिक, गिलास सब्सट्रेटहरू, इत्यादि पनि हुन्। यो सुविधाले प्रभावकारी रूपमा निष्क्रियको डिजाइन लचिलोपन विस्तार गर्दछ। IPD द्वारा एकीकृत उपकरणहरू।
उदाहरणका लागि, IPD द्वारा एकीकृत तीन-आयामी निष्क्रिय प्रेरक संरचनाले प्रभावकारी रूपमा इन्डक्टरको प्रदर्शन सुधार गर्न गिलास सब्सट्रेट प्रयोग गर्न सक्छ। TSV को अवधारणाको विपरीत, गिलास सब्सट्रेटमा बनाइएका प्वालहरू थ्रु-ग्लास वियास (TGV) पनि भनिन्छ। IPD र TGV प्रक्रियाहरूमा आधारित तीन-आयामी इन्डक्टरको फोटो तलको चित्रमा देखाइएको छ। काँचको सब्सट्रेटको प्रतिरोधात्मकता पारंपरिक अर्धचालक सामग्री जस्तै Si भन्दा धेरै उच्च भएकोले, TGV त्रि-आयामी इन्डक्टरमा राम्रो इन्सुलेशन गुणहरू छन्, र उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा सब्सट्रेट परजीवी प्रभावको कारण सम्मिलित हानि धेरै सानो छ। परम्परागत TSV त्रि-आयामी प्रेरक।
अर्कोतर्फ, मेटल-इन्सुलेटर-मेटल (MIM) क्यापेसिटरहरू पनि गिलास सब्सट्रेट IPD मा पातलो फिल्म डिपोजिसन प्रक्रिया मार्फत निर्माण गर्न सकिन्छ, र तीन-आयामी निष्क्रिय फिल्टर संरचना बनाउन TGV त्रि-आयामी प्रेरकसँग अन्तरसम्बन्धित हुन सक्छ। तसर्थ, IPD प्रक्रियामा नयाँ त्रि-आयामी निष्क्रिय उपकरणहरूको विकासको लागि व्यापक आवेदन क्षमता छ।
पोस्ट समय: नोभेम्बर-12-2024