硅通孔（TSV） 是當前技術先進性最高的封裝互連技術之一。基于 TSV 封裝的核心工藝包括 TSV 制造、RDL/微凸點加工、襯底減薄、圓片鍵合與薄圓片拿持等。

(1)TSV 制造：TSV 制造可以分為兩種類型，類型I是孔底部不需要直接導電連接的制造類型，類型II是孔底部需要直接導電連接的制造類型，如圖所示。TSV 制造的主要工藝步驟包括孔刻蝕、絕緣層沉積、擴散阻擋層/種子層沉積、導電材料填充及表面平坦化等。對于孔底部需要直接導電連接的類型，在完成絕緣層沉積后，需要選擇性地將孔底部絕緣層去除。

（2）RDL/微凸點加工：再布線層提供了 TSV 及討底上已有電路或器件的電學重分布，可為 TSV 提供更多的連接自由度，微凸點主要用于實現TSV襯底與其他芯片或封裝基板的直接電學連接。對于線寬小于 1μm 的RDL，需要用到鑲嵌工藝（又稱大馬士革工藝)；對于線寬為 1μm 以上的 RDL，可采用厚膜掩模電鍍加成式工藝來實現。

（3）襯底減薄：根據工藝流程設計，襯底減薄分為有 TSV 孔的減薄和無TSV 孔的減薄兩種情況。對于減薄時襯底內無 TSV 的情況，僅需要處理硅材料，相對比較容易，只要保證處理后的表面平整度即可。對于減薄時襯底內包含TSV 的情況，在減薄完成后，需要將 TSV 從襯底背面露出來，因此應考慮硅與TSV 填充材料（如銅）的同步研磨或拋光，并應控制填充材料不能與襯底硅導通或污染襯底硅。

（4）圓片鍵合與薄圓片拿持：在圓片減薄完成后，往往還需要很多后續工藝或臨時性工藝，其日的是提高生產過程中的成品率與效率，因此要保證薄圓片在這些工藝步驟中的安全，通常這是通過與承載片鍵合保護來實現的。如果承載片是功能性的，則鍵合 是一種永久鍵合。根據所使用的中間層材料，永久鍵合可以分為氧化硅鍵合、聚合物鍵合、金屬鍵合，以區這些鍵合的混合形式等。當承載圓片是非功能性的襯底時，需要臨時性的鍵合，以便在后續工藝過程中實現鍵合分離。

實現薄圓片拿持的基本工藝思路是，首先將待減薄圓片與一個承載圓片鍵合，之后進行圓片減薄及減薄后的工藝加工，最后將承載圓片拆除，從而完成薄圓片的加工。

根據工藝集成方案中TSV、有源器件片內互連的工藝順序，TSV 封裝工藝可以分為 Via First、Via Middle、Via Last 三種工藝方案。Via First 是指先完成 TSV的制作，再做有源芯片及其互連；Via Middle 是指先做有源器件，然后制作ISV，之后再進行片內互連工藝；Via Last 是指先完成有源芯片和有源芯片片內互連層，最后制作TSV。 Via Middle 和 Via Last 工藝是目前應用較廣泛的 TSV 解決方案。???

目前，TSV 主要有三大應用領域，分別是三維集成電路（3D 1C）封裝、維圓片級芯片尺寸封裝（3D WLCSP）和2.5D 中介轉接層（Interposer）封裝。

（1）3D1C封裝：目前，3D IC 的應用方向主要是存儲類產品，其原因是存儲類產品引腳密度小，版圖布局規律，芯片功率密度小等。通過 TSV 通孔實現三維集成，可以增加存儲容量，降低功耗，增加帶寬，減小延遲，實現小型化。

(2）3D WICSP： 主要應用于圖像 指紋、濾波器、加速度計等傳感器封裝領域。其特點是采用 Via Last 工藝，TSV 深寬比較小（1：1~3：1），孔徑較大。出于對成本的考慮，目前圖像傳感器封裝大多采取低深寬比的 TSV 結構，其封裝工藝流程如圖所示。?

（3） 2.5D 中介轉接層封裝：細線條布線中介轉接層針對的是 FPCA、CPU等高性能的應用，其特征是正面有多層細節距再布線層和細節距微凸點，主流ISV 深寬比達到 10:1，厚度約為 100wm。由于受技術難點和成本的限制，以及封裝厚度增加等問題，目前2.5D 中介轉按層處于小批量生產階段。圖所示為TSV 中介轉接層加工工藝流程。

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