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内容简介

　　《信息科学技术学术著作丛书：硅通孔3D集成技术》系统讨论用于电子、光电子和MEMS器件的三维集成硅通孔（TSV）技术的最新进展和未来可能的演变趋势，同时详尽讨论三维集成关键技术中存在的主要工艺问题和可能的解决方案。通过介绍半导体工业中的纳米技术和三维集成技术的起源和演变历史，结合当前三维集成关键技术的发展重点讨论TSV制程技术、晶圆减薄与薄晶圆在封装组装过程中的拿持技术、三维堆叠的微凸点制作与组装技术、芯片／芯片键合技术、芯片／晶圆键合技术、晶圆／晶圆键合技术、三维器件集成的热管理技术以及三维集成中的可靠性等关键技术问题，最后讨论可实现产业化规模量产的三维封装技术以及TSV技术的未来发展趋势。
　　《信息科学技术学术著作丛书：硅通孔3D集成技术》适合从事电子、光电子、MEMS等器件三维集成研究工作的工程师、技术研发人员、技术管理人员和科研人员阅读，也可以作为相关专业大学高年级本科生和研究生的教材。

作者简介

　　曹立强，1974年9月出生。工学博士，现为中国科学院微电子研究所研究员，博士生导师，中国科学院“百人计划”学者。1997年毕业于中国科学技术大学，2003年在瑞典Chalmers大学微电子及纳米技术研究中心获得博士学位。曾在瑞典国家工业产品研究所、北欧微系统集成技术中心、美国Intel技术开发有限公司从事系统级封装技术的研发和管理工作。主要从事先进封装的研究工作，承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金重点项目、国家创新团队国际合作计划等项目，在电子封装材料、品圆级系统封装、三维硅通孔互连技术等方面取得多项成果，授权发明专利10余项，SCI/EI收录论文50余篇。

内页插图

目录

序
前言
致谢
导读

第1章 半导体工业的纳米技术和三维（3D）集成技术
1.1 引言
1.2 纳米技术
1.2.1 纳米技术起源
1.2.2 纳米技术重要的里程碑
1.2.3 石墨烯与电子工业
1.2.4 纳米技术的展望
1.2.5 摩尔定律：电子工业的纳米技术
1.3 三维集成技术
1.3.1 硅通孔（TSV）技术
1.3.2 三维集成技术的起源
1.4 三维硅集成技术的挑战和展望
1.4.1 三维硅集成技术
1.4.2 三维硅集成键合组装技术
1.4.3 三维硅集成技术面临的挑战
1.4.4 三维硅集成技术的展望
1.5 三维集成电路（3DIC）集成技术的潜在应用和挑战
1.5.1 3DIC集成技术的定义
1.5.2 移动电子产品的未来需求
1.5.3 带宽和wideI／O的定义
1.5.4 储存器的带宽
1.5.5 存储器芯片堆叠
1.5.6 wideI／O存储器
1.5.7 wideI／O动态随机存储器（DRAM）
1.5.8 wideI／O接口
1.5.9 2.5 D和3DIC集成（有源和无源转接板）技术
1.6 2.5 DIC最新进展（转接板）技术的最新进展
1.6.1 用作中间基板的转接板
1.6.2 用作应力释放（可靠性）缓冲层的转接板
1.6.3 用作载板的转接板
1.6.4 用作热管理的转接板
1.7 三维集成TSV无源转接板技术发展的新趋势
1.7.1 双面贴装空腔式转接板技术
1.7.2 有机基板开孔式转接板技术
1.7.3 设计案例
1.7.4 带有热塞或散热器的有机基板开孔式转接板技术
1.7.5 超低成本转接板技术
1.7.6 用于热管理的转接板技术
1.7.7 对于三维光发射二极管（LED）和SiP有埋入式微流道的转接板
1.8 埋人式3DIC集成
1.8.1 带应力释放间隙的半埋入式转接板
1.8.2 用于光电互连的埋入式三维混合IC集成技术
1.9 总结与建议
1.10 TSV专利
1.11 参考文献
1.12 其他阅读材料
1.12.1 TSV、3D集成和可靠性
1.12.2 3DMEMS和IC集成
1.12.3 半导体IC封装

第2章 硅通扎（TSV）技术
2.1 引言
2.2 TSV的发明
2.3 可采用TSV技术的量产产品
2.4 TSV孔的制作
2.4.1 DRIE与激光钻孔
2.4.2 制作椎形孔的DRIE工艺
……
第3章 硅通孔（BV）：机械、热和电学行为
第4章 薄晶圆强度测量
第5章 薄晶圆拿持技术
第6章 微凸点制作、组装和可靠性
第7章 微凸点的电迁移
第8章 瞬态液相键合：芯片到芯片（C2C），芯片到晶圆（C2W），晶圆到晶圆（W2W）
第9章 三维集成电路集成的热管理
第10章 三维集成电路封装
第11章 三维集成的发展趋势
索引

前言/序言

　　硅通孔（TSV）技术是3D硅集成与3DIC集成的最重要的核心技术。TSV为芯片到芯片互联提供了最短的距离、最小的焊盘尺寸和中心距。与其他互连技术如引线键合技术相比，TSV技术的优点包括：更好的电学性能、更低的功耗、更高的带宽、更高的密度、更小的尺寸、更轻的重量。
　　TSV是一种颠覆性的技术。对于所有的颠覆性技术，我们的问题总是：“它将取代什么技术？”和“它的成本是多少？”目前而言，不幸的是，TSV技术正试图取代目前高良率、低成本而且最成熟的引线键合技术。制作TSV需要6个关键工艺步：深反应离子刻蚀（DRIE）制作TSV孔，等离子增强化学气相沉积（PECVD）介电层，物理气相沉积（PVD）阻挡层和种子层，电镀铜填孔，化学机械抛光（CMP）去除多余铜，TSV铜外露。可见，与引线键合相比，TSV技术十分昂贵！然而，正如昂贵的倒装芯片技术一样，由于其独特优势，仍然在高性能、高密度、低功耗以及宽带宽产品中得到应用。
　　除了TSV技术，3D硅集成与3DIC集成的另外一些关键技术还包括薄晶圆的强度测量和拿持，以及热管理等。3DIC集成中的关键技术包括晶圆微凸点制作、组装以及电迁移问题的处理等核心技术。在这本书里，所有这些核心技术都会被涉及或讨论到。
　　本书内容主要有7个部分：（1）半导体工业中的纳米技术和3D集成技术（第1章）；（2）TSV技术与TSV的力学、热学与电学行为（第2章和第3章）；（3）薄晶圆强度测量与拿持技术（第4章和第5章）；（4）晶圆微凸点制作、组装与可靠性，电迁移问题（第6章和第7章）；（5）瞬态液相键合技术（第8章）；（6）热管理（第9章）；（7）3DIC封装技术（第10章）。本书最后在第11章给出对未来（到2020年）该领域发展趋势的几点想法。
　　第1章简要介绍半导体产业中的纳米技术及其展望，并给出3D硅集成与3DIC集成近期的进展、挑战和发展趋势。
信息科学技术学术著作丛书：硅通孔3D集成技术 [Through-Silicon Vias for 3D Integration] 电子书 下载 mobi epub pdf txt

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