粗糙侧壁对硅通孔互连结构高频性能的影响(英文)  

Influence of Sidewall Roughness on High Frequency Performance of TSV Interconnects

作　　者：王志[1] 庞诚[1] 平野 任晓黎 于大全[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院微电子研究所,北京100029 [2]江苏物联网研究发展中心,无锡214135

出　　处：《科学技术与工程》2013年第18期5339-5344,共6页Science Technology and Engineering

基　　金：02国家重大科技专项(2011ZX02709-2)资助

摘　　要：详细分析了由Bosch刻蚀形成的侧壁形貌的粗糙度(Sidewall Roughness)对硅通孔(TSV)互连结构高频性能的影响,并通过全波电磁场仿真软件HFSS将粗糙侧壁TSV互连结构与平滑侧壁TSV互连结构的传输特性进行了详尽的对比。仿真结果显示,在相同的条件下,粗糙侧壁TSV结构的插入损耗比光滑侧壁TSV结构增加了15%,并且随着侧壁形貌粗糙度的增加,TSV互连结构的高频性能恶化更加严重。最后,通过对二氧化硅绝缘层厚度和TSV直径对TSV互连结构高频性能的影响,提出了补偿侧壁粗糙度对高频性能产生的不良影响的方法,为TSV电学设计提供参考依据。The scallops of TSV（through-silicon-via） sidewall,formed by Bosch process,are related to electrical signal loss characteristics.The influence of sidewall roughness on high frequency performance of TSV interconnect is studied.Based on full-wave electromagnetic（EM） simulation,the high frequency performance of TSV interconnects can be improved by smoothening the sidewalls of the TSVs.And simulation results also indicate that it is effective to compensate the additional insertion loss caused by sidewall roughness by increasing the thickness of SiO2insulator or decreasing the diameter of TSVs.

关 键 词：三维集成 硅通孔 全波电磁场仿真 插入损耗 Bosch刻蚀 

分 类 号：TN431.1[电子电信—微电子学与固体电子学]