随着芯片技术不断向多功能、低成本、轻薄短小方向发展，单纯依靠缩小线宽提升性能的路径逐渐逼近极限，3D堆叠导电封装成为突破瓶颈的关键方向。

三维集成电路中，通孔技术是实现垂直互连的关键，其通过在基板中形成并填充导电通道，实现芯片之间的高效电学连接，从而显著降低信号延迟与功耗，已成为推动三维集成技术走向产业化的重要环节。其中，硅通孔（TSV）作为当前主流的垂直互连方案，已在产业界得到广泛应用。TSV通过在硅基板上刻蚀孔洞并填充铜等导电材料，取代传统引线互连方式，实现芯片间或芯片层间的电学互连。

与此同时，玻璃通孔（TGV）技术作为一种新兴的互连方案，正逐渐成为三维集成研究的热点。TGV以玻璃为基板，借助激光钻孔或光刻-刻蚀工艺形成通孔结构，并填充金属实现电气连接。得益于玻璃基板与硅材料相近的热膨胀系数，TGV可有效缓解因热失配引起的应力问题。此外，玻璃本身具备的高绝缘性、低介电常数与优异高频特性，使其在射频前端、光学集成及柔性电子等应用中展现出独特优势。2023年，英特尔推出玻璃基板封装平台，进一步推动了TGV技术在高密度互连与大尺寸面板级加工方向的发展。尽管目前TGV技术仍处于发展初期，但已在5G天线、光电集成等领域表现出巨大潜力。

TGV金属化是玻璃基板互连核心工序，用于在玻璃微孔内壁形成连续导电层，实现芯片垂直电气互通。工艺先经激光/湿法刻蚀制备微米级通孔，完成通孔内壁粗化、除胶与洁净处理，提升镀层附着力；随后采用种子层沉积，通过溅射镀覆钛、铜薄层作为导电基底；再用电解/化学镀铜加厚导电金属，填满或沿孔壁形成导电通路。

种子层沉积对于实现高深宽比玻璃通孔的无缺陷金属填充至关重要，需要确保在光滑的玻璃表面及通孔侧壁上形成均匀保形的种子层。因此，种子层需要更加可靠的沉积技术以避免后续电镀环节产生缺陷，进而影响整体的可靠性。

目前行业内主流的种子层制备方式以物理气相沉积（PVD）、溅射等真空工艺为主，但PVD真空工艺的镀膜原理以直线式粒子沉积为主，存在明显的遮蔽效应，针对深径比大于5:1的高纵横比微细玻璃通孔，难以实现通孔内壁、孔底的均匀镀膜，极易出现孔口镀层厚、孔内镀层薄甚至局部漏镀、断层的问题，导致种子层连续性差、附着力不足。

为突破传统真空种子层制备工艺的技术瓶颈，解决高纵横比TGV通孔镀层覆盖性差、工艺适配性弱等行业难题，以化学镀制备种子层、配合电镀填孔的TGV导电互连全湿法技术逐渐成为三维封装领域的研究热点与产业化重点方向。

相较于真空工艺，全湿法技术无需高真空、高温等严苛制备环境，设备结构简单、运维成本低，可实现大批量晶圆级同步加工，量产效率大幅提升，显著降低了整体生产成本。同时，化学镀基于自催化氧化还原反应实现金属沉积，不受通孔结构遮蔽效应的限制，溶液中的金属离子可均匀吸附、沉积在高纵横比通孔的整个内壁与孔底，能够形成厚度均匀、连续性好、附着力优异的金属种子层，完美适配微细、高密度、大深径比的TGV结构制备需求。

7月3日，由中粉会展・先进封装材料主办的第二届玻璃基板与TGV技术大会将在合肥盛大启幕。届时将邀请深圳大学符显珠教授作《TGV导电互连全湿法制备技术关键材料》报告，符教授将分享其团队在TGV导电互连全湿法制备技术领域的系列核心研究成果，围绕TGV化学镀前处理液、高性能低成本化学镀铜活化剂、低应力沉铜液、适配高纵横比工况的电镀铜镀液，以及高纵横比TGV电镀铜专用不溶性涂层钛阳极等关键核心材料展开深度讲解。

专家简介

符显珠，深圳大学材料学院教授，博士生导师，厦门大学博士，加拿大阿尔伯塔大学博士后，美国伯克利国家实验室访问学者，主要从事电子电镀和电催化研究，近年以通讯作者在Nature Catalysis、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition、Adanced Materials等期刊上发表SCI论文100多篇。

参考来源:

孙鹏.三维集成电路通孔金属化技术研究进展

马盛林.TGV通孔双面电镀铜填充模式调控及工艺可靠性试验研究