后摩尔时代将硅通孔（through silicon via，TSV）技术等先进集成封装技术作为重要发展方向。本书系统介绍作者团队在TSV三维集成方面的研究工作，包括绪论、TSV工艺仿真、TSV工艺、TSV三维互连电学设计、三维集成微系统的热管理方法、三维集成电学测试技术、TSV转接板技术、TSV三维集成应用、发展趋势。为了兼顾全面性、系统性，本书综述国内外相关技术进展。
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目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 发展机遇 1
1.2 TSV集成技术发展历史 3
1.3 TSV三维集成的挑战 14
参考文献 16
第2章 TSV工艺仿真 18
2.1 概述 18
2.2 TSV深孔刻蚀工艺模拟仿真 18
2.2.1 等离子刻蚀的物理模型 18
2.2.2 刻蚀工艺模拟的算法 23
2.2.3 刻蚀模拟软件 25
2.3 TSV深孔氧化硅介质层淀积工艺模拟仿真 27
2.3.1 淀积的物理模型 27
2.3.2 淀积过程的模拟仿真 30
2.4 TSV深孔电镀工艺模拟仿真 31
2.4.1 TSV深孔电镀工艺原理和模型 31
2.4.2 Tafel曲线作为阴极边界条件的实验模型 35
参考文献 38
第3章 TSV工艺 40
3.1 概述 40
3.2 TSV刻孔 40
3.2.1 引言 40
3.2.2 Bosch工艺 41
3.2.3 其他刻孔技术 53
3.2.4 小结 56
3.3 TSV孔绝缘工艺 57
3.3.1 引言 57
3.3.2 PECVD沉积SiOx实现TSV孔绝缘 57
3.3.3 小结 61
3.4 TSV孔金属化 62
3.4.1 电镀铜工艺简介 62
3.4.2 溅射工艺制作TSV孔电镀种子层 66
3.4.3 电镀铜填充TSV孔 68
3.4.4 电镀铜填充TSV孔工艺测试评估方法 72
3.4.5 电镀铜填充TSV孔工艺失效模式 82
3.4.6 小结 83
3.5 硅晶圆减薄与铜平坦化 84
3.5.1 引言 84
3.5.2 TSV三维集成应用中的硅片减薄与铜平坦化 84
3.5.3 硅晶圆减薄 86
3.5.4 减薄硅晶圆的固定与去除 90
3.5.5 铜平坦化 92
3.5.6 小结 96
3.6 微凸点与键合工艺 97
3.6.1 引言 97
3.6.2 微凸点键合工艺原理 97
3.6.3 小结 103
参考文献 103
第4章 TSV三维互连电学设计 108
4.1 概述 108
4.1.1 三维集成给互连技术带来的机遇 108
4.1.2 三维集成电互连设计面临的挑战 110
4.1.3 三维集成典型互连结构 112
4.2 三维互连的电学建模 114
4.2.1 TSV的等效电路参数计算 114
4.2.2 不同频率下的TSV等效电路模型 118
4.2.3 TSV MOS耦合电容效应 121
4.2.4 MOS电容参数扫描分析 129
4.2.5 MOS电容测试验证 133
4.3 三维互连的电学仿真 138
4.3.1 TSV的三维电磁场仿真 138
4.3.2 GSG-TSV仿真分析 139
4.3.3 GS-TSV仿真分析 142
4.4 电源完整性 147
4.4.1 基本原理与分析方法 147
4.4.2 三维集成系统中电源分配网络的基本组成与分析 151
参考文献 156
第5章 三维集成微系统的热管理方法 158
5.1 三维集成微系统中的传热学 158
5.1.1 传热学的基本概念 158
5.1.2 三维集成微系统热管理的发展趋势 161
5.2 被动式热管理方法 162
5.2.1 被动式热管理方法概况 163
5.2.2 扩散热阻 164
5.2.3 热TSV与热线 166
5.2.4 基于等效导热系数的系统级有限元仿真方法 170
5.3 主动式热管理方法 172
5.3.1 集成微系统的主动式热管理技术进展 172
5.3.2 带扰流柱的微流体冷却方法 177
参考文献 194
第6章 三维集成电学测试技术 196
6.1 三维集成电路测试概述 196
6.2 TSV测试 198
6.2.1 TSV电学测量 198
6.2.2 TSV物理缺陷测试 202
6.3 测试访问架构设计与测试调度 216
6.3.1 IEEE P1838标准 216
6.3.2 IEEE P1838标准测试访问架构的扩展设计 222
6.3.3 三维集成电路的测试调度问题：单塔情形 227
6.3.4 三维集成电路的测试调度问题：多塔情形 230
参考文献 240
第7章 TSV转接板技术 243
7.1 引言 243
7.2 面向数字IC三维集成的TSV转接板工艺设计 244
7.3 TSV转接板工艺研究 246
7.4 TSV转接板失效分析 265
7.5 结束语 269
参考文献 269
第8章 TSV三维集成应用 273
8.1 引言 273
8.2 TSV三维立体集成SRAM存储器 274
8.2.1 TSV三维集成SRAM存储器架构设计 274
8.2.2 三维互连电设计分析 277
8.2.3 8MB三维立体SRAM存储器集成工艺与封装方法 282
8.2.4 TSV三维集成SRAM存储器测试分析 289
8.3 基于高阻硅TSV转接板准三维集成四通道接收组件 290
8.3.1 集成架构与电学设计 291
8.3.2 基于高阻硅TSV转接板准三维集成工艺 295
8.3.3 测试分析 297
8.4 结束语 298
参考文献 299
第9章 发展趋势 300
9.1 小尺寸TSV三维集成 300
9.2 异质三维混合信号集成 304
9.3 三维集成新技术 309
9.3.1 三维集成新材料 309
9.3.2 三维集成新工艺 310
9.3.3 三维集成新结构新工艺 312
9.4 三维集成新架构、新器件 312
参考文献 316
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