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

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

刘汉诚专著的《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。

《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。

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。在刘汉诚专著的《硅通孔3D集成技术》这本书里，所有这些核心技术都会被涉及或讨论到。