第47章 TSV工艺的国产化突围 （1/2）

TSV工艺的国产化突围

#### 第四十七章：TSV工艺的国产化突围

台积电的断供令，像一把悬在头顶的达摩克利斯之剑，让“奇点”项目的空气瞬间凝固。

在华为东莞基地的会议室里，气氛压抑得让人喘不过气。

“长电科技和通富微电的工程师都在路上了。”江知夏指着白板上的TSV（硅通孔）结构图，“台积电断供的是高深宽比的刻蚀工艺。我们的‘奇点’芯片需要50:1的深宽比，也就是孔径1微米，深度要达到50微米。目前国内设备的极限是而且侧壁粗糙度不达标，容易导致电迁移，影响寿命。”

“50:1……”老张皱着眉，“这不仅是设备精度的问题，还是材料应力的问题。孔打得越深越细，硅片就越容易翘曲。一旦翘曲，光刻就对不准，整批晶圆就废了。”

“这就是他们卡我们的点。”江知夏目光冷峻，“他们赌我们解决不了超薄晶圆的翘曲问题。”

“那我们就不能按他们的规则玩。”江知夏拿起笔，在TSV的结构上画了一个圈，“既然直上直下的孔难打，那我们为什么不打一个‘橄榄形’的孔？”

“橄榄形？”众人一愣。

“对。”江知夏解释道，“中间宽，两头窄。这种结构在刻蚀时应力分布更均匀，不容易崩塌。而且，我们可以利用‘空心’结构来释放应力。”

“空心TSV？”老张瞪大了眼睛，“这在理论上可行，但工艺太复杂了。怎么控制中间的宽度？怎么保证两头封口？”

“这就需要新的工艺路线。”江知夏说，“我查过最新的文献，中科院微电子所和甬江实验室都在研究类似的低应力结构。特别是甬江实验室万青团队，最近刚攻克了‘超平整临时键合与精密减薄技术’，能把晶圆减薄到15微米，而且平整度极高。这正好能解决我们的翘曲问题。”

“甬江实验室？”张总问，“他们不是做基础研究的吗？”

“基础研究往往是工程突破的先导。”江知夏说，“我建议，立刻联系甬江实验室，邀请他们加入‘奇点’项目组。我们要把他们的‘临时键合技术’和我们的‘橄榄形刻蚀工艺’结合起来，走一条全新的路。”

“好！”张总拍板，“我亲自去宁波请人！”

三天后，宁波甬江实验室。

江知夏见到了万青教授。

“江博士，你的构想很大胆。”万青看着江知夏带来的设计图，“把晶圆减薄到15微米，还要在上面打50微米深的孔，这确实是在挑战物理极限。但我们的临时键合技术，确实能提供足够的支撑力。”

“万教授，”江知夏诚恳地说，“我们不仅需要您的技术，更需要您的智能。我们需要一种方法，能在减薄的晶圆上，实现低损伤的深孔刻蚀。”

“低损伤……”万青沉思片刻，“也许我们可以试试‘两步刻蚀法’。先用高能离子束打出一个浅坑，作为引导；然后再用深反应离子刻蚀（DRIE）顺着引导孔往下打。这样可以减少侧壁的损伤。”

“两步刻蚀……”江知夏眼睛一亮，“好主意！而且，我们可以利用‘原子层沉积’（ALD）在孔壁上先长一层绝缘膜，起到保护作用。”

“对！”万青也兴奋起来，“这样就能解决电迁移的问题了。”

两人越聊越投机，仿佛回到了当年的学生时代。

“江博士，”万青突然说，“其实我们实验室还有一项 unpublished 的技术，叫‘自对准空心结构制备法’。我们可以先在硅片上长一层牺牲层，刻蚀完后再把牺牲层腐蚀掉，自然就形成了空心结构。”

“自对准空心结构？”江知夏激动地站了起来，“这正是我们需要的！”

“不过，”万青有些犹豫，“这项技术还不成熟，良率很低。”

“良率可以慢慢提。”江知夏坚定地说，“只要方向是对的，我们就敢投钱、敢投人。万教授，我们华为愿意出资创建一个‘联合中试线’，专门攻关这项技术。您出技术，我们出设备和产线，成果共享。”

“联合中试线？”万青有些动容，“这可是大手笔。”

“非常之时，行非常之事。”江知夏说，“我们要让中国的TSV工艺，从‘跟跑’变成‘领跑’。”

“好！”万青伸出手，“为了中国芯，我们干了！”

接下来的两个月，是宁波和东莞两地奔波的两个月。

江知夏带领团队，在甬江实验室的中试在线，开始了疯狂的实验。

“临时键合胶涂布厚度5微米……”

“离子束引导刻蚀能量50keV……”

“DRIE刻蚀时间30分钟……”