3D IC 的概念和发展

从SiP系统软件级封裝的传统定义上而言，但凡有芯片层叠的都能够称作3D，由于在Z轴上拥有作用和数据信号的拓宽，不管此层叠是坐落于IC內部還是IC外界。可是现阶段，伴随着技术的发展趋势，3DIC却拥有其升级、更与众不同的含意。

根据芯片堆叠式的3D技术

3DIC的前期特性，现阶段仍广泛运用于SiP行业，是将作用同样的裸芯片从下高于一切堆在一起，产生3D层叠，再由两边的键合线联接，最终以系统软件级封裝（System-in-Package，SiP）的外型展现。层叠的方法能为金字塔式形、悬壁形、并列层叠等多种多样方法，查阅下面的图。

另一种普遍的方法是将一颗倒装焊（flip-chip）裸芯片安裝在SiP基钢板上，此外一颗裸芯片以键合的方法安裝在其上边，如下图图示，这类3D解决方法在手机中较为常见

根据微波感应器TSV的3D技术

在SiP基钢板与裸芯片中间置放一个中介公司层（interposer）硅基钢板，中介公司层具有硅埋孔（TSV），根据TSV相互连接硅基钢板上边与正下方表层的金属材料层。许多人将这类技术称之为2.6D，由于做为中介公司层的硅基钢板是微波感应器被动元件，TSV硅埋孔并沒有打在芯片自身上。如下图图示：

根据数字功放TSV的3D技术

在这类3D集成化技术中，最少有一颗裸芯片与另一颗裸芯片叠起来在一起，正下方的那颗裸芯片是选用TSV技术，根据TSV让上边的裸芯片与正下方裸芯片、SiP基钢板通信。如下图图示：

下面的图显示信息了无源TSV和数字功放TSV各自相匹配的2.6D和3D技术

之上的技术全是指在芯片制作工艺进行后，再开展层叠产生3D，实际上并不可以称之为真实的3DIC技术。这种方式基础全是在封裝环节开展，我们可以称作3D集成化、3D封裝或是3DSiP技术。

根据芯片工艺的3D技术

现阶段，根据芯片生产制造的3D技术关键运用于3DNANDFLASH上。飞利浦和三星在3DNAND上的超前性工作中产生了几大关键的3DNAND技术。飞利浦开发设计了BitCostScalable（BiCS）的加工工艺。BiCS加工工艺选用了一种先栅极方式 （gate-firstapproach），它是根据更替堆积金属氧化物（SiO）层和光伏电池（pSi）层完成的。随后在这个层层叠中产生一个安全通道孔，并添充金属氧化物-氮化合物-金属氧化物（ONO）和pSi。随后堆积光刻技术，根据一个持续的蚀刻工艺步骤，光刻技术整修并蚀刻工艺出一个台阶，产生互联。最终再蚀刻工艺出一个槽并添充金属氧化物。如下图图示。

三星则开发设计了TerabitCellArrayTransistor（TCAT）加工工艺。TCAT是一种后栅极方式 （gate-lastapproach），其堆积的是更替的金属氧化物和氮化合物层。随后产生一个越过这种层的安全通道并添充ONO和pSi。随后与BiCS加工工艺相近产生台阶。最终，蚀刻工艺一个越过这种层的槽并除去在其中的氮化合物，随后堆积三氧化二铝（AlO）、氮化钛（TiN）和钨（W）又对其开展回蚀（etchback），最终用坞添充这一槽。如下图图示。

3DNAND现阶段早已能保证64层乃至高些，其生产量已经跨越3DNAND，并且伴随着叠加层数的进一步拓展，3DNAND还能再次将摩尔定律非常好地持续。现阶段运用在IC生产制造上的3D技术也仅限NANDFLASH，伴随着技术的发展趋势，应当迅速也会运用到其他的IC行业，那时，真实的3DIC时期就来临了！