Process-Induced Thermal Stress of Through Silicon Via and Its Releasing Structure Design

在3D SiP(三维系统级封装)的TSV(硅通孔)的工艺制造过程中,热应力会引发TSV周围的载流子迁移率的改变,进而改变3D系统级封装芯片的性能.针对这一问题,提出了一种TSV热应力释放槽结构,以期解决微机电系统(MEMS)应用的大尺寸TSV的热应力问题.在释放槽内外,硅衬底表面的应力得到有效隔离,表面应力大大降低·在结合可行工艺参数的基础上,通过数值模拟对比了3D与2D模型的区别、不同TSV材料的区别,计算应力释放槽的深度、位置、宽度等因素对硅衬底表面应力释放的效果,给出了TSV应力释放槽的布局建议.研究结果表明含有释放槽的TSV,释放槽外热应力可以减小至无释放槽情况下的40％ ～ 60％,保留区域的面积也相应降低.国家科技重大专项; The National Science and Technology Major Project of China中文核心期刊要目总览(PKU)中国科技核心期刊(ISTIC)中国科学引文数据库(CSCD)03295-3043