超导量子芯片硅穿孔填充技术

超导量子计算是目前最有可能实现实际应用的量子计算方案之一,多层堆叠是实现超导量子比特大规模扩展的最佳方案。介绍了超导量子芯片中硅穿孔(TSV)填充工艺的特点并汇总概括了当前超导TSV填充技术。以电镀和金属熔融填充为代表的完全填充工艺具有器件可靠性高、工艺复杂度低等优点,但与半导体技术兼容性较差;以物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积和快速原子连续沉积技术为代表的部分填充工艺,具有与半导体技术兼容性好的优点,但器件可靠性低、工艺复杂度高。开发新材料的电镀工艺或许是未来较为可靠的方案。

高深径比TSV填孔电镀技术

随着电子器件朝着小型化、多功能化、高功率密度方向发展,硅穿孔(Through Silicon Via,TSV)技术越来越受到业界的重视。填孔电镀技术是TSV的核心技术之一。文中探讨了填孔电镀的机理以及TSV电镀药水中各种添加剂对填充效果的影响,对比了国内外TSV电镀设备的现状,重点分析了TSV铜柱内空洞形成的原因和应对措施。分析认为导致空洞的主要原因有2个方面:一是电流聚集效应;二是物质(铜离子)的质量传输效应。在此基础上,实现了直径30μm、深度210μm的TSV无空洞填充,可为国内TSV技术的发展提供参考。

面向三维集成电路版图设计的EDA插件研究

为了更好的满足工程师在三维集成电路设计中的需要,基于SKILL语言,对业界主流版图设计工具Cadence Virtuoso进行二次开发,开发出能辅助三维集成电路设计的EDA插件。该EDA插件主要包括3种功能:自动对齐,自动打孔和三维可视化技术。最终在三维集成电路的背景下设计两个并联的反相器以验证算法功能。实验表明,该EDA插件能够满足三维集成电路设计的需求,简化三维集成电路版图设计的过程,具有很好的易用性。

以碳纳米管实现真正的3D芯片

美国史丹佛大学(Stanford University)的研究人员们在国际电子元件会议(IEDM)上展示了真正的3D芯片。大部份的3D芯片采用硅穿孔(TSV)的方式推叠不同的制造芯片,例如美光科技(Micron Technology)的混合存储器立方体(HMC)推叠DRAM芯片颗粒。

晶圆级三维集成电路关键技术和研究进展

传统的集成电路受二维空间的限制,难以延续摩尔定律。高性能、小外形、低成本的电子产品的市场需求越来越高。作者根据集成电路发展的需求,介绍了三维集成(Three Dimensional Integrated Circuits,3D IC)的重要步骤,并分析了其优势和存在的挑战。重点介绍了硅基板穿孔(Through Silicon Via,TSV)关键技术,并探讨了先通孔(Via-first)和后通孔(Via-last)工艺流程的特点。并根据未来电子产品发展的方向和市场的需求,对能够延续摩尔定律的三维集成电路做出了展望。

TSV技术持续突破提升3D集成电路成本效益

从制造商的立场来看,除非实现硅穿孔(TSV)所增加的成本以及随之而来的所有工艺步骤都能够因为芯片性能优势而得到大部分的补偿,或是工艺与材料成本大幅降低,才可能加速3D IC的量产。在2015欧洲3D TSV高峰会上,提到一个重要的问题:如何才能将拥有成本平均分配到整个供应链?

应对3DIC测试挑战的ATE解决方案Advantest V93000准备就绪

三维集成电路（3DIC）的出现需要具备自动测试设备开发能力才能解决这些结构带来的挑战。在符合以下条件的解决方案中找到了这种能力：提供多时钟域、每个3DIC层粒状硬件移植、以及功能强大的测试语言来控制此硬件和协作软件开发环境；在这种环境下，各层的测试开发团队可紧密合作．为迅速生产做好准备。Advantest引进了每个引脚时钟域、多端口硬件、并发测试框架、协议感知以及smar Test程序管理器，可有效解决3DIC的测试挑战。它们可使生产解决方案达到开发团队所需的粒度。