በአንድ መጣጥፍ ውስጥ በሲሊኮን በ(TSV) እና በመስታወት በ(TGV) ቴክኖሎጂ ይማሩ

የማሸጊያ ቴክኖሎጂ በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ሂደቶች ውስጥ አንዱ ነው. በጥቅሉ ቅርፅ መሰረት ወደ ሶኬት ፓኬጅ ፣ የገጽታ ጭነት ጥቅል ፣ BGA ጥቅል ፣ ቺፕ መጠን ጥቅል (ሲኤስፒ) ፣ ነጠላ ቺፕ ሞጁል ጥቅል (SCM ፣ በታተመ የወረዳ ሰሌዳ (ፒሲቢ) ላይ ባለው ሽቦ መካከል ያለው ክፍተት ሊከፋፈል ይችላል ። እና የተቀናጀ የወረዳ (አይሲ) የቦርድ ፓድ ግጥሚያዎች)፣ ባለብዙ ቺፕ ሞጁል ጥቅል (ኤምሲኤም፣ የተለያዩ ቺፖችን ሊያዋህድ የሚችል)፣ የዋፈር ደረጃ ጥቅል (WLP፣ የደጋፊ-ውጭ ዋፈር ደረጃ ጥቅል (FOWLP) ጨምሮ፣ ማይክሮ ላዩን የመገጣጠሚያ አካላት (ማይክሮ ኤስኤምዲ) ፣ ወዘተ) ፣ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ፓኬጅ (ማይክሮ ባምፕ ኢንተርሴክሽን ጥቅል ፣ TSV interconnect ጥቅል ፣ ወዘተ) ፣ የስርዓት ጥቅል (SIP) ፣ ቺፕ ሲስተም (ኤስኦሲ)።

የ 3D ማሸጊያ ዓይነቶች በዋናነት በሦስት ምድቦች ይከፈላሉ-የተቀበረ ዓይነት (መሣሪያውን በብዝሃ-ንብርብር ሽቦ ውስጥ መቅበር ወይም በ substrate ውስጥ የተቀበረ), ንቁ substrate ዓይነት (ሲሊከን ዋፈር ውህደት: በመጀመሪያ ክፍሎች እና wafer substrate በማዋሃድ ንቁ substrate ለመመስረት. ከዚያም ባለብዙ-ንብርብር የግንኙነት መስመሮችን ያዘጋጁ እና ሌሎች ቺፖችን ወይም አካላትን ከላይኛው ሽፋን ላይ ያሰባስቡ) እና የተደረደሩ አይነት (የሲሊኮን ዊንዶዎች በሲሊኮን ዊንዶዎች የተደረደሩ, ቺፕስ በ የሲሊኮን ዋፍሮች, እና ቺፕስ በቺፕስ የተደረደሩ).

የ3-ል የመተሳሰሪያ ዘዴዎች የሽቦ ትስስር (ደብሊውቢ)፣ ፍሊፕ ቺፕ (FC)፣ በሲሊኮን በ (TSV) በኩል፣ የፊልም ተቆጣጣሪ፣ ወዘተ.

TSV በቺፕስ መካከል ቀጥ ያለ ግንኙነትን ይገነዘባል። የአቀባዊው የግንኙነት መስመር በጣም አጭር ርቀት እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው በመሆኑ ዝቅተኛነት ፣ ከፍተኛ ጥንካሬ ፣ ከፍተኛ አፈፃፀም እና ባለብዙ-ተግባራዊ የተለያዩ መዋቅር ማሸጊያዎችን መገንዘብ ቀላል ነው። በተመሳሳይ ጊዜ የተለያዩ ቁሳቁሶችን ቺፖችን ማገናኘት ይችላል ።

በአሁኑ ጊዜ የ TSV ሂደትን በመጠቀም ሁለት ዓይነት የማይክሮኤሌክትሮኒክስ የማምረቻ ቴክኖሎጂዎች አሉ-ባለሶስት-ልኬት የወረዳ ማሸጊያ (3D IC ውህደት) እና ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የሲሊኮን ማሸጊያ (3D Si ውህደት)።

በሁለቱ ቅጾች መካከል ያለው ልዩነት የሚከተለው ነው-

(1) 3D የወረዳ ማሸጊያዎች ቺፕ ኤሌክትሮዶች ወደ እብጠቶች እንዲዘጋጁ ይጠይቃል, እና እብጠቱ እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው (በመያያዝ, በማዋሃድ, በመገጣጠም, ወዘተ.), የ 3D ሲሊከን ማሸግ በቺፕስ መካከል ቀጥተኛ ግንኙነት ነው (በኦክሳይድ እና በ Cu መካከል ያለው ትስስር). - ኩ ትስስር).

(2) የ3ዲ ወረዳ ውህደት ቴክኖሎጅ ሊገኝ የሚችለው በዋፍሮች (3D circuit packaging፣ 3D silicon packaging) መካከል በመተሳሰር ሲሆን ከቺፕ-ወደ-ቺፕ ትስስር እና ከቺፕ-ወደ-ዋፈር ትስስር በ3D የወረዳ ማሸጊያዎች ብቻ ሊገኝ ይችላል።

(3) በ 3 ዲ የወረዳ ማሸግ ሂደት የተቀናጀ ቺፕስ መካከል ክፍተቶች አሉ, እና dielectric ቁሶች መሞላት ያስፈልጋል የሙቀት አማቂ conductivity እና ሥርዓት አማቂ ማስፋፊያ Coefficient ለማስተካከል ሥርዓት ሜካኒካል እና ኤሌክትሪክ ባህርያት መረጋጋት ለማረጋገጥ; በ 3 ዲ ሲሊኮን ማሸጊያ ሂደት በተቀናጁ ቺፕስ መካከል ምንም ክፍተቶች የሉም ፣ እና የኃይል ፍጆታ ፣ መጠን እና የቺፑ ክብደት ትንሽ ናቸው ፣ እና የኤሌክትሪክ አፈፃፀም በጣም ጥሩ ነው።

የ TSV ሂደት በአቀባዊው በኩል ቀጥ ያለ የሲግናል መንገድን ይገነባል እና RDL ን በመሬት ውስጥ ከላይ እና ከታች በማገናኘት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ማስተላለፊያ መንገድን ይፈጥራል። ስለዚህ, የ TSV ሂደት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ መገልገያ መዋቅርን ለመገንባት አስፈላጊ ከሆኑ የማዕዘን ድንጋዮች አንዱ ነው.

በመስመር (FEOL) እና በኋለኛው መስመር (BEOL) መካከል ባለው ቅደም ተከተል መሠረት የ TSV ሂደት በሦስት ዋና ዋና የማምረቻ ሂደቶች ማለትም በመጀመሪያ (ViaFirst) ፣ መካከለኛ (በመካከለኛው በኩል) እና በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው በመጨረሻው (በመጨረሻ) ሂደት።

1. በ Etching ሂደት

የ TSV መዋቅርን ለማምረት በ Etching ሂደት ቁልፍ ነው. ተስማሚ የማሳከክ ሂደትን መምረጥ የ TSV ሜካኒካል ጥንካሬን እና የኤሌክትሪክ ባህሪያትን በተሳካ ሁኔታ ሊያሻሽል ይችላል, እና ከ TSV ሶስት አቅጣጫዊ መሳሪያዎች አጠቃላይ አስተማማኝነት ጋር ይዛመዳል.

በአሁኑ ጊዜ አራት ዋና ዋና ዋና TSV በኤክቲንግ ሂደቶች አሉ፡ ጥልቅ ምላሽ Ion Etching (DRIE)፣ wet etching፣ photo-assisted electrochemical etching (PAECE) እና laser drilling።

(1) ጥልቅ ምላሽ Ion Etching (DRIE)

ጥልቅ ምላሽ ion etching፣ እንዲሁም DRIE ሂደት በመባልም ይታወቃል፣ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው TSV etching ሂደት ነው። የባህላዊ የፕላዝማ የማሳከክ ሂደቶች ባጠቃላይ የበርካታ ማይክሮን ጥልቀትን ብቻ ሊያገኙ ይችላሉ፣ በዝቅተኛ ፍጥነት እና የማሳከክ ጭንብል መራጭነት እጥረት። Bosch በዚህ መሠረት ተጓዳኝ የሂደቱን ማሻሻያ አድርጓል። SF6ን እንደ አጸፋዊ ጋዝ በመጠቀም እና በመትከክ ሂደት ውስጥ C4F8 ጋዝን ለጎን ግድግዳዎች እንደ ማለፊያ ጥበቃ በማድረግ የተሻሻለው የ DRIE ሂደት ከፍተኛ ገጽታን በቪስ ለመቅረጽ ተስማሚ ነው። ስለዚህ, ከፈጣሪው በኋላ የ Bosch ሂደት ተብሎም ይጠራል.

ከታች ያለው ምስል የ DRIE ሂደትን በመቅረጽ የተሰራ የከፍተኛ ምጥጥነ ገጽታ ፎቶ ነው።

ምንም እንኳን የ DRIE ሂደት በ TSV ሂደት ውስጥ በጥሩ ተቆጣጣሪነት በሰፊው ጥቅም ላይ ቢውልም ፣ ጉዳቱ የጎን ግድግዳ ጠፍጣፋ ደካማ እና ስካሎፕ-ቅርጽ ያለው መጨማደድ ጉድለቶች ይፈጠራሉ። ይህ ጉድለት በይበልጥ የከፍተኛ ገጽታ ምጥጥን በቪሳ ሲቀርጽ ነው።

(2) እርጥብ ማሳከክ

እርጥብ ማሳከክ በጉድጓዶች ውስጥ ለማስወጣት ጭምብል እና ኬሚካላዊ ማሳመርን ይጠቀማል። በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው የማሳከክ መፍትሄ KOH ነው, ይህም ጭምብሉ ያልተጠበቁትን በሲሊኮን ንጣፍ ላይ ያሉትን አቀማመጦች ሊሰርዝ ይችላል, በዚህም የተፈለገውን ቀዳዳ መዋቅር ይፈጥራል. እርጥብ ማሳከክ በቀዳዳ በኩል የማሳከክ ሂደት የመጀመሪያው ነው። የሂደቱ ደረጃዎች እና አስፈላጊ መሣሪያዎች በአንፃራዊነት ቀላል ስለሆኑ TSV በዝቅተኛ ዋጋ ለማምረት ተስማሚ ነው ። ይሁን እንጂ ኬሚካላዊው የማስወገጃ ዘዴው በዚህ ዘዴ የሚፈጠረው ቀዳዳ በሲሊኮን ዋፈር ክሪስታል አቅጣጫ ላይ ተጽእኖ እንደሚኖረው ይወስናል, ይህም የተቀረጸው በቀዳዳው ላይ ቀጥ ያለ ባይሆንም ሰፊ የላይኛው እና ጠባብ የታችኛው ክፍል ግልጽ የሆነ ክስተት ያሳያል. ይህ ጉድለት በ TSV ማምረቻ ውስጥ እርጥብ ማሳከክን መተግበርን ይገድባል.

(3) በፎቶ የታገዘ ኤሌክትሮኬሚካላዊ etching (PAECE)

የፎቶ አጋዥ ኤሌክትሮኬሚካላዊ etching (PAECE) መሰረታዊ መርህ የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ጥንዶችን ለማፋጠን የአልትራቫዮሌት ብርሃንን መጠቀም ነው, በዚህም የኤሌክትሮኬሚካላዊ ንክኪ ሂደትን ያፋጥናል. በሰፊው ጥቅም ላይ ከዋለው የ DRIE ሂደት ጋር ሲነጻጸር የPAECE ሂደት ከ100፡1 በላይ የሆነ እጅግ በጣም ትልቅ የሆነ ሬሾን በቀዳዳ ውስጥ ለመቅረጽ የበለጠ ተስማሚ ነው ነገርግን ጉዳቱ የኢቺንግ ጥልቀትን የመቆጣጠር አቅም ከ DRIE ደካማ ነው እና ቴክኖሎጂው ሊሆን ይችላል ተጨማሪ ምርምር እና የሂደቱን ማሻሻል ይጠይቃል.

(4) ሌዘር ቁፋሮ

ከላይ ከተጠቀሱት ሶስት ዘዴዎች የተለየ ነው. የሌዘር ቁፋሮ ዘዴ ብቻ አካላዊ ዘዴ ነው. በዋናነት ከፍተኛ ኃይል ያለው የሌዘር ጨረር በማቅለጥ እና በተጠቀሰው ቦታ ላይ ያለውን የከርሰ ምድር ቁሳቁስ ለማትነን የ TSV ቀዳዳ ግንባታን በአካል ይገነዘባል።

በሌዘር ቁፋሮ የተሰራው ቀዳዳ ከፍተኛ ገጽታ ያለው ሲሆን የጎን ግድግዳው በመሠረቱ ቀጥ ያለ ነው። ነገር ግን የሌዘር ቁፋሮ በትክክል በአካባቢው ማሞቂያ ስለሚጠቀም የ TSV ቀዳዳ ግድግዳ በሙቀት መጎዳት ላይ አሉታዊ ተጽእኖ ይኖረዋል እና አስተማማኝነትን ይቀንሳል.

2. የሊነር ንብርብር የማስቀመጥ ሂደት

TSV ለማምረት ሌላ ቁልፍ ቴክኖሎጂ የሊነር ንብርብር የማስቀመጥ ሂደት ነው።

የሊነር ንብርብር የማስቀመጥ ሂደት የሚከናወነው ቀዳዳው ከተቀረጸ በኋላ ነው. የተቀመጠው የሊነር ሽፋን በአጠቃላይ እንደ SiO2 ያለ ኦክሳይድ ነው. የሊነር ንብርብር በ TSV እና በንዑስ ክፍል ውስጥ ባለው የውስጥ ዳይሬክተሩ መካከል የሚገኝ ሲሆን በዋነኝነት የሚጫወተው የዲሲ ወቅታዊ ፍሳሽን የመለየት ሚና ነው። ኦክሳይድን ከማስቀመጥ በተጨማሪ ለቀጣይ ሂደት ተቆጣጣሪን ለመሙላት መከላከያ እና የዘር ንብርብሮች ያስፈልጋሉ.

የተሰራው የሊነር ንብርብር የሚከተሉትን ሁለት መሰረታዊ መስፈርቶች ማሟላት አለበት፡

(1) የኢንሱሌሽን ንብርብር ብልሽት ቮልቴጅ የ TSV ትክክለኛ የሥራ መስፈርቶችን ማሟላት አለበት ።

(2) የተቀመጡት ንብርብሮች በጣም የተጣጣሙ እና እርስ በእርሳቸው ጥሩ ማጣበቂያ አላቸው.

የሚከተለው ምስል በፕላዝማ የተሻሻለ የኬሚካል ትነት ክምችት (PECVD) የተቀመጠውን የሊነር ንብርብር ፎቶ ያሳያል።

ለተለያዩ የ TSV ማምረቻ ሂደቶች የማስቀመጫ ሂደትን ማስተካከል ያስፈልጋል. ከፊት ለፊት ባለው ቀዳዳ ሂደት, ከፍተኛ የሙቀት መጠን የማስቀመጥ ሂደት የኦክሳይድ ንብርብርን ጥራት ለማሻሻል ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

የተለመደው የከፍተኛ ሙቀት አቀማመጥ በ tetraethyl orthosilicate (TEOS) ከሙቀት ኦክሳይድ ሂደት ጋር ተዳምሮ ከፍተኛ ጥራት ያለው የሲኦ2 መከላከያ ሽፋን ይፈጥራል። ለመካከለኛው ቀዳዳ እና ለኋለኛው ቀዳዳ ሂደት, የ BEOL ሂደቱ በተቀመጠበት ጊዜ ስለተጠናቀቀ, ከ BEOL ቁሳቁሶች ጋር መጣጣምን ለማረጋገጥ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ዘዴ ያስፈልጋል.

በዚህ ሁኔታ, የማስቀመጫ ሙቀት በ 450 ° የተገደበ መሆን አለበት, PECVD መጠቀምን ጨምሮ SiO2 ወይም SiNx እንደ መከላከያ ንብርብር.

ሌላው የተለመደ ዘዴ ጥቅጥቅ ያለ መከላከያ ሽፋን ለማግኘት Al2O3ን ለማስቀመጥ የአቶሚክ ንብርብር ማስቀመጫ (ALD) መጠቀም ነው።

3. የብረት መሙላት ሂደት

የ TSV መሙላት ሂደት የሚከናወነው ከሊነር ማስቀመጫው ሂደት በኋላ ወዲያውኑ ነው, ይህም የ TSV ጥራትን የሚወስን ሌላ ቁልፍ ቴክኖሎጂ ነው.

ሊሞሉ የሚችሉ ቁሳቁሶች ዶፔድ ፖሊሲሊኮን, ቱንግስተን, ካርቦን ናኖቱብስ, ወዘተ የመሳሰሉትን ያጠቃልላሉ, እንደ አጠቃቀሙ ሂደት, ነገር ግን በጣም ዋናው አሁንም በኤሌክትሮላይት የተሰራ መዳብ ነው, ምክንያቱም ሂደቱ የበሰለ እና የኤሌክትሪክ እና የሙቀት መቆጣጠሪያው በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው.

በቀዳዳው ውስጥ ባለው የኤሌክትሮፕላላይት መጠን ስርጭት ልዩነት መሠረት በዋናነት በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው በንዑስ ኮንፎርማል ፣ በተመጣጣኝ ሁኔታ ፣ በሱፐርኮንፎርማል እና ከታች ወደ ላይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ዘዴዎች ሊከፈል ይችላል ።

Subconformal electroplating በዋነኝነት ጥቅም ላይ የዋለው በ TSV ምርምር የመጀመሪያ ደረጃ ላይ ነው። በስእል (ሀ) ላይ እንደሚታየው በኤሌክትሮላይዜስ የሚቀርቡት የ Cu ions ወደ ላይ የተከማቸ ሲሆን የታችኛው ክፍል ደግሞ በቂ ያልሆነ የተሟላ ሲሆን ይህም በቀዳዳው አናት ላይ ያለው የኤሌክትሮላይዜሽን መጠን ከከፍተኛው በታች ካለው ከፍ ያለ እንዲሆን ያደርጋል። ስለዚህ, የመተላለፊያው የላይኛው ክፍል ሙሉ በሙሉ ከመሙላቱ በፊት በቅድሚያ ይዘጋል, እና በውስጡ ትልቅ ክፍተት ይፈጠራል.

የተመጣጠነ ኤሌክትሮፕላስቲንግ ዘዴ ንድፍ ንድፍ እና ፎቶ በስእል (ለ) ውስጥ ይታያል. የ Cu ions ወጥ የሆነ ማሟያነት በማረጋገጥ በቀዳዳው ውስጥ በእያንዳንዱ ቦታ ላይ ያለው የኤሌክትሮፕላይት መጠን በመሠረቱ ተመሳሳይ ነው፣ ስለዚህ አንድ ስፌት ብቻ ይቀራል ፣ እና ባዶው መጠን ከንዑስ ኮንፎርማል ኤሌክትሮፕላቲንግ ዘዴ በጣም ያነሰ ነው ፣ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል.

ባዶ-ነጻ የመሙላት ውጤትን የበለጠ ለማግኘት, የሱፐርኮንፎርማል ኤሌክትሮፕላስቲንግ ዘዴን ተመጣጣኝ ኤሌክትሮፕላስቲንግ ዘዴን ለማመቻቸት ታቅዶ ነበር. በስእል (ሐ) ላይ እንደሚታየው የ Cu ions አቅርቦትን በመቆጣጠር ከታች ያለው የመሙላት መጠን ከሌሎቹ ቦታዎች በመጠኑ ከፍ ያለ ነው, በዚህም የግራውን ስፌት ሙሉ በሙሉ ለማስወገድ ከታች ወደ ላይ ያለውን የመሙያ መጠን ደረጃውን ከፍ ያደርገዋል. ሙሉ በሙሉ ባዶ-ነጻ የብረት መዳብ መሙላትን ለማግኘት, በተመጣጣኝ ኤሌክትሮፕላቲንግ ዘዴ.

ከታች ወደ ላይ ያለው የኤሌክትሮፕላላይት ዘዴ እንደ እጅግ በጣም ተስማሚ ዘዴ እንደ ልዩ ጉዳይ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል. በዚህ ሁኔታ, ከታችኛው ክፍል በስተቀር የኤሌክትሮላይዜሽን መጠን ወደ ዜሮ የተጨመቀ ሲሆን ቀስ በቀስ ከታች ወደ ላይ የሚወጣው ኤሌክትሮላይት ብቻ ነው. ከተመጣጣኝ ኤሌክትሮፕላስቲንግ ዘዴ ከባዶ-ነጻ ጥቅም በተጨማሪ ይህ ዘዴ አጠቃላይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጊዜን በጥሩ ሁኔታ ሊቀንስ ስለሚችል በቅርብ ዓመታት ውስጥ በስፋት ጥናት ተደርጓል.

4. የ RDL ሂደት ቴክኖሎጂ

የ RDL ሂደት በሶስት አቅጣጫዊ እሽግ ሂደት ውስጥ የማይፈለግ መሰረታዊ ቴክኖሎጂ ነው። በዚህ ሂደት ወደብ መልሶ ማከፋፈያ ወይም በጥቅሎች መካከል ያለውን ግንኙነት ዓላማ ለማሳካት የብረታ ብረት ማያያዣዎች በሁለቱም የከርሰ ምድር ክፍሎች ሊፈጠሩ ይችላሉ። ስለዚህ, የ RDL ሂደት በአድናቂ-ውስጥ-አድናቂ-ውጭ ወይም 2.5D/3D ማሸጊያ ስርዓቶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል.

ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መሳሪያዎችን በመገንባት ሂደት ውስጥ, የ RDL ሂደት ብዙውን ጊዜ የተለያዩ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የመሳሪያ አወቃቀሮችን ለመገንዘብ TSVን ለማገናኘት ይጠቅማል.

በአሁኑ ጊዜ ሁለት ዋና ዋና የ RDL ሂደቶች አሉ። የመጀመሪያው በፎቶሰንሲቭ ፖሊመሮች ላይ የተመሰረተ እና ከመዳብ ኤሌክትሮፕላስቲንግ እና የማሳከክ ሂደቶች ጋር ተጣምሮ; ሌላው የሚተገበረው የኩ ደማስቆ ሂደትን ከPECVD እና ከኬሚካል ሜካኒካል ማጥራት (ሲኤምፒ) ሂደት ጋር በማጣመር ነው።

የሚከተለው የእነዚህን ሁለት RDLs ዋና ዋና የሂደት መንገዶችን በቅደም ተከተል ያስተዋውቃል።

በፎቶሰንሲቭ ፖሊመር ላይ የተመሰረተው የ RDL ሂደት ከላይ ባለው ስእል ላይ ይታያል.

በመጀመሪያ የ PI ወይም BCB ሙጫ በቫፈር ላይ በማሽከርከር ተሸፍኗል, እና ከማሞቅ እና ከታከመ በኋላ, የፎቶሊቶግራፊ ሂደት በሚፈለገው ቦታ ላይ ቀዳዳዎችን ለመክፈት ጥቅም ላይ ይውላል, ከዚያም ማሳከክ ይከናወናል. በመቀጠልም የፎቶሪሲስትን ካስወገዱ በኋላ ቲ እና ኩ በአካላዊ የእንፋሎት ማጠራቀሚያ ሂደት (PVD) እንደ ማገጃ ንብርብር እና የዘር ንብርብር በቅደም ተከተል በ wafer ላይ ይረጫሉ። በመቀጠል የመጀመርያው የ RDL ሽፋን በተጋለጠው የቲ/ኩ ንብርብር ላይ የሚመረተው የፎቶሊተግራፊ እና የኤሌክትሮፕላቲንግ ኩ ሂደቶችን በማጣመር ሲሆን ከዚያም የፎቶ ተከላካይ ተወግዶ የቲ እና ኩ ትርፍ ተቀርፏል። ባለብዙ-ንብርብር RDL መዋቅር ለመፍጠር ከላይ ያሉትን ደረጃዎች ይድገሙ። ይህ ዘዴ በአሁኑ ጊዜ በኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል.

ሌላው RDL የማምረት ዘዴ በዋናነት በ Cu Damascus ሂደት ላይ የተመሰረተ ነው, እሱም PECVD እና CMP ሂደቶችን ያጣምራል.

በዚህ ዘዴ እና በፎቶሰንሲቭ ፖሊመር ላይ የተመሰረተው በ RDL ሂደት መካከል ያለው ልዩነት እያንዳንዱን ንብርብር በሚመረትበት የመጀመሪያ ደረጃ PECVD SiO2 ወይም Si3N4ን እንደ ማገጃ ንብርብር ለማስቀመጥ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ከዚያም በፎቶሊቶግራፊ እና በማገጃው ሽፋን ላይ መስኮት ይዘጋጃል። ምላሽ ሰጪ ion etching ፣ እና የቲ/ኩ ማገጃ/የዘር ንብርብር እና ተቆጣጣሪ መዳብ በቅደም ተከተል ይረጫሉ ፣ እና ከዚያ የተቆጣጣሪው ንብርብር በሚፈለገው ውፍረት በሲኤምፒ ይቀጫል። ሂደት ፣ ማለትም ፣ የ RDL ንብርብር ወይም ቀዳዳ-ቀዳዳ ንብርብር ይመሰረታል።

የሚከተለው ምስል በCu Damascus ሂደት ላይ የተመሰረተ ባለብዙ-ንብርብር RDL መስቀለኛ ክፍል ንድፍ እና ፎቶ ነው። TSV በመጀመሪያ ከቀዳዳው V01 ጋር የተገናኘ እና ከዛ ከታች ወደ ላይ በ RDL1፣ በቀዳዳው ንብርብር V12 እና RDL2 የተደረደረ መሆኑን መገንዘብ ይቻላል።

ከላይ በተጠቀሰው ዘዴ መሠረት እያንዳንዱ የ RDL ወይም ቀዳዳ ሽፋን በቅደም ተከተል ይመረታል.የ RDL ሂደት የCMP ሂደትን የሚጠይቅ በመሆኑ የማምረቻ ዋጋው በፎቶሰንሲቭ ፖሊመር ላይ ከተመሠረተው የ RDL ሂደት የበለጠ ስለሆነ አፕሊኬሽኑ በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ነው።

5. የአይፒዲ ሂደት ቴክኖሎጂ

ባለ ሶስት አቅጣጫዊ መሳሪያዎችን ለማምረት ፣ በ MMIC ላይ በቀጥታ በቺፕ ላይ ከመዋሃድ በተጨማሪ ፣ የአይፒዲ ሂደት ሌላ ተለዋዋጭ ቴክኒካዊ መንገድ ይሰጣል ።

የተቀናጁ ተገብሮ መሳሪያዎች፣ እንዲሁም IPD ሂደት በመባልም የሚታወቁት፣ በቺፕ ኢንዳክተሮች፣ capacitors፣ resistors፣ balun converters, ወዘተ ጨምሮ ማንኛውም አይነት ተገብሮ መሳሪያዎችን በማዋሃድ በተለየ substrate ላይ በማስተላለፊያ ቦርድ መልክ ተገብሮ መሳሪያ ላይብረሪ ይመሰርታሉ በንድፍ መስፈርቶች መሰረት በተለዋዋጭነት ይጠራሉ.

በአይፒዲ ሂደት ውስጥ ተገብሮ መሳሪያዎች በማስተላለፊያ ሰሌዳው ላይ ተሠርተው በቀጥታ ስለሚዋሃዱ የሂደቱ ፍሰቱ ቀላል እና ከአይ.ሲ.ሲ ላይ በቺፕ ከመዋሃድ ያነሰ ዋጋ ያለው እና እንደ ተገብሮ መሳሪያ ቤተ-መጽሐፍት አስቀድሞ በጅምላ ሊመረት ይችላል።

ለ TSV ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ መሳሪያ ማምረቻ፣ IPD TSV እና RDLን ጨምሮ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የማሸግ ሂደቶችን የወጪ ሸክም በብቃት ማካካስ ይችላል።

ከዋጋ ጥቅሞች በተጨማሪ የአይፒዲ ሌላ ጥቅም ከፍተኛ የመተጣጠፍ ችሎታ ነው. ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው የአይፒዲ (IPD) ተለዋዋጭነት አንዱ በተለያዩ የመዋሃድ ዘዴዎች ውስጥ ይንጸባረቃል. በስእል (ሀ) ወይም በስእል (ለ) ላይ እንደሚታየው የመተሳሰሪያ ሂደትን በመጠቀም IPDን በጥቅል ንጣፍ ውስጥ በቀጥታ ከማዋሃድ ሁለት መሰረታዊ ዘዴዎች በተጨማሪ ሌላ የአይፒዲ ንብርብር በአንድ ንብርብር ላይ ሊጣመር ይችላል ። በምስል (c) (ሠ) ላይ እንደሚታየው የአይፒዲ (IPD) ሰፋ ያለ የግብረ-ሰዶማዊ መሳሪያዎችን ጥምረት ለማሳካት።

በተመሳሳይ ጊዜ, በስእል (ረ) ላይ እንደሚታየው, IPD ተጨማሪ እንደ አስማሚ ሰሌዳ በቀጥታ የተቀናጀውን ቺፕ በላዩ ላይ ለመቅበር ከፍተኛ መጠን ያለው የማሸጊያ ዘዴን በቀጥታ ለመገንባት ያስችላል.

ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ መሳሪያዎችን ለመገንባት IPDን ሲጠቀሙ የ TSV ሂደት እና የ RDL ሂደትን መጠቀምም ይቻላል። የሂደቱ ፍሰት በመሠረቱ ከላይ ከተጠቀሰው የቺፕ ውህደት ማቀነባበሪያ ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ነው, እና አይደገምም; ልዩነቱ የመዋሃዱ ነገር ከቺፕ ወደ አስማሚ ሰሌዳ ስለተለወጠ የሶስት-ልኬት ማሸጊያ ሂደት በንቁ ቦታ እና በይነተገናኝ ንብርብር ላይ ያለውን ተፅእኖ ግምት ውስጥ ማስገባት አያስፈልግም። ይህ ወደ ሌላ የ IPD ቁልፍ ተለዋዋጭነት ይመራል-የተለያዩ የንድፍ እቃዎች እንደ ተገብሮ መሳሪያዎች ዲዛይን መስፈርቶች መሰረት በተለዋዋጭ ሊመረጡ ይችላሉ.

ለአይፒዲ የሚገኙት የንዑስ ማቴሪያሎች እንደ ሲ እና ጋኤን ያሉ የተለመዱ ሴሚኮንዳክተር ንኡስ ማቴሪያሎች ብቻ ሳይሆኑ አል2O3 ሴራሚክስ፣ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን/ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው ሴራሚክስ፣ የብርጭቆ እቃዎች፣ ወዘተ. በአይፒዲ የተዋሃዱ መሳሪያዎች.

ለምሳሌ፣ በአይፒዲ የተዋሃደ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ ኢንዳክተር መዋቅር የኢንደክተሩን አፈጻጸም በብቃት ለማሻሻል የመስታወት ንጣፍ መጠቀም ይችላል። ከ TSV ፅንሰ-ሀሳብ በተቃራኒ በመስታወት ንጣፍ ላይ የተሰሩ ቀዳዳዎች በመስታወት በኩል (TGV) ይባላሉ። በአይፒዲ እና በቲጂቪ ሂደቶች ላይ በመመርኮዝ የተሰራው ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ኢንዳክተር ፎቶ ከዚህ በታች ባለው ስእል ይታያል ። የመስታወቱ ንጣፍ የመቋቋም አቅም ከተለመዱት ሴሚኮንዳክተር ቁሶች እንደ ሲ በጣም ከፍ ያለ ስለሆነ ፣ የ TGV ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ኢንዳክተር የተሻሉ መከላከያ ባህሪዎች አሉት ፣ እና በከፍተኛ ድግግሞሾች ላይ በተቀባዩ ጥገኛ ተፅእኖ ምክንያት የሚፈጠረው የማስገባት ኪሳራ ከሚከተሉት በጣም ያነሰ ነው ። የተለመደው የ TSV ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ኢንዳክተር.

በሌላ በኩል የብረት-ኢንሱሌተር-ሜታል (ኤምኤምኤም) መያዣዎች በመስታወት ንጣፍ IPD ላይ በቀጭኑ የፊልም አቀማመጥ ሂደት እና ከ TGV ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ኢንዳክተር ጋር በመገናኘት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ የማጣሪያ መዋቅር መፍጠር ይችላሉ። ስለዚህ፣ የአይፒዲ ሂደቱ ለአዳዲስ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ተገብሮ መሳሪያዎች ልማት ሰፊ የመተግበር አቅም አለው።