半导体行业正迎来以先进封装技术和玻璃基板应用为核心的新发展阶段。Intel的SEVE项目不仅代表了CPU集成光模块的前景，也促进了与显示面板厂商的合作。同时，各大企业也在探索玻璃基板在转接板的应用，TGV玻璃在半导体工艺中的应用正在展开......
玻璃通孔（TGV）是一种穿过玻璃基板的垂直电气连接技术。它使用高品质的硼硅玻璃或石英玻璃作为基材，通过种子层溅镀、电镀填充、化学机械平坦化和RDL再布线等步骤，实现了3D互联。TGV技术在高频、高速传输中表现出色，适用于5G通信、MEMS器件、光电器件等领域，具有尺寸小、密度高和电性能优异的优势。越好电子根据深宽比的不同，制定了不同的TGV技术路线。
TGV种子层技术关键步骤
通过激光钻孔、化学蚀刻或机械加工等方法在玻璃基板上制造微小的贯穿通孔。这些通孔是TGV结构的基础，用于后续的金属化处理。
完成电镀填充后，可能需要对玻璃基板进行化学机械抛光（CMP）或其他方式的表面处理，以去除多余的电镀材料，确保表面平整。
在TGV孔内壁以及玻璃表面沉积一层金属种子层。这通常是通过物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等方法完成。常用的种子层材料包括铜（Cu）、钛（Ti）、铬（Cr）等，这些金属层为后续的电镀提供了导电通道。
通过电镀或化学镀将导电材料填充到TGV通孔中，形成导电路径。种子层在电镀过程中起到导电层的作用，确保电镀材料能够均匀覆盖整个通孔内壁。电镀材料通常为铜或其他导电金属，以确保良好的电性能。
▼越好电子在高深宽比的技术路线选择了全ALD路线——在电镀填充超过15μm的厚度下新增了一层Ru-20nm的粘附层。
使用原子层沉积的技术优势在于针对高深孔比的基板有良好的孔内镀膜能力、高均匀度、增加附着力等诸多的优势及其不可取代的绝对必要性，所以越好电子在高深孔比的技术路线选择了全原子层沉积的技术路线，来攻克这个技术难点。
在应对高深宽比的TGV玻璃制造时，越好团队具备全面的流体设计与仿真分析能力，能够针对TGV玻璃的独特结构进行精准的工艺优化设计。
▲越好电子在(15:1)以下深宽比的技术路线选择了PVD+ALD路线，在电镀填充不超过15μm厚度下选择全PVD路线，在电镀填充超过15μm厚度下选择全ALD沉积阻挡层打底加上PVD沉积其他金属膜的路线。
TGV种子层技术的挑战
在深孔或细孔内沉积均匀的种子层是技术难点，孔壁上沉积的金属厚度可能不均匀，影响后续电镀过程。
玻璃TGV的孔径和深度对于种子层沉积以及后续的电镀过程至关重要。过深或过细的孔会导致种子层难以均匀覆盖。
需要选择合适的种子层材料，既能确保良好的附着力和导电性，又能兼容电镀材料。
越好电子结合溅镀与原子层沉积技术优势作为TGV主要的技术路线。我们的目标不仅是达到12:1的深宽比，更是为客户追求更高深宽比的产品提供解决方案，使产品的性能、质量和可靠性得到提升。
原文始发于微信公众号（安徽越好电子装备有限公司）：TGV深孔镀膜金属工艺技术的探索
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