TSV硅片：硅通孔技术

Okmetic的TSV硅片可通过硅晶圆实现隔离式电气连接，有助于缩小芯片尺寸、实现层间连接以及紧凑型3D MEMS集成。Okmetic的TSV硅片可提供双抛片（DSP）、BSOI硅片以及C-SOI®硅片等平台，广泛应用于各类MEMS和传感器领域（如谐振器和惯性传感器），用作中介层和封盖晶圆。此外，这些硅片还支持晶圆级封装以及包括量子器件在内的新兴应用。

TSV硅片的加工与盲孔结构

Okmetic的TSV硅片采用与先进MEMS制造工艺兼容的“先过孔”工艺制造。盲孔通过等离子体刻蚀工艺形成于双抛片（DSP）中，可根据客户的集成要求提供原位硼掺杂多晶硅填充、未掺杂多晶硅填充或未填充结构等选项。未填充选项允许器件制造商根据其具体的工艺要求对过孔进行填充。可选的热氧化层绝缘层可实现电气隔离的垂直互连。盲孔将在器件制造商进行硅片减薄或背面研磨时显露出来。

通过将关键的过孔加工环节前移，器件制造商可以简化后续工艺，并降低整体工艺的复杂性。

TSV工艺流程包括： 

• 蚀刻盲孔（DRIE）  

• 可选热氧化层绝缘  

• 可选多晶硅填充  

• 场区多晶硅去除  

• 客户减薄及过孔显露  

盲孔有阶梯形和圆形两种几何形状可选。阶梯型盲孔支持的纵横比最高约为20:1，而圆形盲孔支持的纵横比最高约为15:1，具体取决于过孔设计和填充要求。 

TSV硅片与下游MEMS制造和晶圆及封装工艺中常用的标准阳极键合、金属键合和玻璃熔块键合方法兼容。

SOI和C-SOI®硅片上的TSV组合

Okmetic在键合SOI和C-SOI®硅片平台上提供TSV结构，用于先进MEMS集成和晶圆级组装。将TSV结构与基于SOI的晶圆平台相结合，可实现紧凑的键合MEMS结构，并支持先进的MEMS器件架构。

在键合SOI和C-SOI®结构中，贯穿SOI器件层的聚硅醚填充盲孔或插塞可实现垂直电气互连，且无需电气绝缘即可实现。根据集成架构和后续工艺要求，还可以在底层硅片上实现未填充的盲孔。

将TSV硅片与C-SOI®硅片相结合，可实现简化的晶圆级封装、芯片尺寸缩小、异质器件集成，以及经济高效的封盖和组装工艺。

其性能在MEMS器件中已得到验证

Okmetic的多晶硅填充型TSV硅片兼容高温工艺，其洁净度完全符合CMOS制造标准。多晶硅过孔结构稳健且易于集成，因为它们仅由硅和热氧化硅（SiO₂）组成，且材料性能已知。过孔显露后，客户可采用成熟的金属互连和凸点技术，实现背面集成以及与多晶硅TSV的电器连接。

Okmetic的TSV结构在MEMS器件中展现出了卓越的电气性能，具有均匀的电阻率、低通孔电阻、低电容以及极低的漏电流。

• 电阻率均匀性：晶圆间及晶圆内均小于5%
• 电阻值10-15欧姆（直径30微米、深度200微米）
• 电容值<0.5 pF（2微米热氧化绝缘层）
• 漏电流<0.5 pA@100 V（2微米热氧化物）

高品质的TSV硅片及技术支持

Okmetic的TSV硅片基于高品质的硅晶圆平台制造，具有出色的厚度均匀性、取向精度、晶体质量和均匀性。我们的TSV硅片在杂质和表面质量水平方面完全符合CMOS制造要求。

我们的销售和技术支持团队与客户紧密合作，根据集成和封装要求优化TSV晶圆结构，包括晶圆厚度、过孔几何形状、过孔密度、长宽比、电阻率、电容、隔离性能以及晶圆键合兼容性。

用于TSV技术的双抛片（DSP）规格

TSV设计

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