矽通(tōng)孔有三種設計樣式，用(yòng)於連接中介層上堆疊的(de) 3D 裸片，需要根據製造過程中的(de)實現情況來選擇這些疊層結構(疊構)。矽通(tōng)孔結構一般用(yòng)於整合了(le)疊構邏輯和(hé)記憶體的(de) 2.5D/3D 整合系統級封裝。由於高(gāo)頻寬記憶體佔用(yòng)了(le)大(dà)量的(de)封裝基闆面積，針對這些部分(fēn)使用(yòng)矽通(tōng)孔有諸多(duō)好處，可(kě)以沿著垂直的(de)疊構提供裸片之間的(de)連接。

在 3D 積體電路中使用(yòng)

矽通(tōng)孔可(kě)以放置在 3D 積體電路中使用(yòng)的(de)裸片- 裸片/裸片- 晶圓工藝中，以定義通(tōng)過基闆和(hé) I/O 的(de)連接。下(xià)圖是以三種樣式實現的(de)矽通(tōng)孔截面示意圖。在這些圖中，通(tōng)孔提供了(le)一個長的(de)垂直連接，橫跨基闆，並可(kě)能進入多(duō)個裸片層。

3D 積體電路中的(de)矽通(tōng)孔可(kě)以採用(yòng)三種方法進行設計和(hé)放置：

1. 先通(tōng)孔 (Via-first)：

先形成通(tōng)孔，然後再將元件或鍵合裸片擺放在中介層上。首先，在通(tōng)孔中沉積金屬，然後覆蓋結構的(de)頂部。堆疊裸片之間的(de)金屬化(huà)連接用(yòng)於接觸基闆層並完成與矽通(tōng)孔的(de)連接。

2. 中通(tōng)孔 (Via-middle)：

放置通(tōng)孔需要在金屬化(huà)之前、擺放電路之後進行。在堆疊過程中，通(tōng)孔結構要達到不同的(de)層，並提供層之間的(de)連接。盲孔、埋孔和(hé)通(tōng)孔版本的(de)矽通(tōng)孔可(kě)以在這個過程中輕鬆放置。

3. 後通(tōng)孔 (Via-last)：

顧名思義，通(tōng)孔是在堆疊和(hé)金屬化(huà)之後形成的(de)，也(yě)叫做(zuò)背面矽通(tōng)孔。在這個過程中，將一個長的(de)通(tōng)孔結構沿著封裝放置並穿過基闆。該過程不影(yǐng)響金屬化(huà)，也(yě)不需要在晶圓減薄過程中納入顯現 (reveal) 工藝。

用(yòng)於在矽片上形成這些矽通(tōng)孔的(de)主要活性離子蝕刻工藝，是使用(yòng)六氟化(huà)硫 (SF6) 和(hé) C4F8 鈍化(huà)的(de) Bosch 蝕刻工藝。雖然非常大(dà)的(de)孔可(kě)以由蝕刻掩膜定義並通(tōng)過這種工藝形成，但蝕刻率對孔的(de)長寬比非常敏感。在蝕刻之後，利用(yòng)銅的(de)電化(huà)學沉積來形成種子層，並透過電鍍堆積出孔的(de)結構。

中介層中矽通(tōng)孔的(de)製造工藝與單片或裸片堆疊 3D 積體電路 (見上文) 的(de)製造工藝基本相同，涉及類似的(de)蝕刻和(hé)堆積工藝。這種工藝也(yě)可(kě)以直接在晶片的(de)晶圓上製造通(tōng)孔和(hé)形成封裝，稱為晶圓級封裝。然後，這些晶圓級封裝可(kě)以粘合到異構 3D 積體電路上，或者可(kě)以形成 bump，直接安裝到 2.5D 封裝中使用(yòng)的(de)中介層上。

矽通(tōng)孔對訊號完整性有何影(yǐng)響

按照(zhào)積體電路的(de)尺寸標準，矽通(tōng)孔的(de)結構非常大(dà)，並且長寬比較高(gāo)，因此在選擇矽通(tōng)孔時要格外關注成本，因為這些大(dà)型結構需要更長的(de)加工時間。此外，其直徑可(kě)以達到幾微米，且可(kě)能帶有扇形輪廓，因此容易帶來可(kě)靠性問題。然而，儘管製造複雜性有所增加，但考慮到訊號和(hé)電源完整性，依然利大(dà)於弊，包括：

	電源損耗更低，因為矽通(tōng)互連比水(shuǐ)平通(tōng)道要短。
	沿著互連長度的(de)寄生效應更小。
	由於寄生電容更少，訊號轉換更快(kuài)。
	對繼續進行 3D 整合和(hé)異質整合來說是十分(fēn)必要的(de)。

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