Integration von Siliziumdurchkontaktierungen (TSV) als via-last Ansatz in dauerhaft gebondete Waferverbünde

Abstract:
Steigende Anforderungen an Miniaturisierung und Funktionalität von Mikrosystemen motivieren die Forschung und Entwicklung zu Integrationstechnologien wie Siliziumdurchkontaktierungen (TSV; engl. Through Silicon Via). In vorliegender Studie wurde die TSV-Integration in dauerhaft gebondete Waferverbünde am Beispiel eines fernen Infrarot (FIR) Sensors demonstriert. Die Prozessentwicklung erfolgte sowohl mit repräsentativem Testmaterial mit reduzierter Komplexität (short loop (SL) Wafer) als auch mit vollständig funktionalen FIR-Sensoren (full loop (FL) Wafer). Die SL Wafer wurden genutzt, um prinzipielle Prozessherausforderungen bei der TSV-Integration in gebondete Wafer zu erforschen. Die derart erarbeitete Prozesskette, wurde erfolgreich auf FL Wafer übertragen. Die elektrische Funktionalität der TSVs wurde auf mittels elektrischer Teststrukturen für SL und FL Wafer nachgewiesen. Weiterhin wurden bei FL Wafern FIR Sensoren erfolgreich über die TSVs angesteuert und Messsignale übertragen.