TGV（Through-Glass Via，玻璃通孔）是一种先进的垂直互连技术，通过在玻璃基板中形成垂直导电通路，实现先进半导体封装中不同层级结构和器件之间的电气连接。
TGV结构主要应用于先进封装与 2.5D/3D 集成、MEMS 与传感器封装和CPO封装领域，通过在玻璃基板内部形成垂直导电和光通道，实现半导体芯片的互联，同时采用先进的再布线层（RDL）以及其他封装技术实现结构之间的连接。
通过实现高密度垂直互连，TGV技术支持2.5D/3D集成、异构集成（Heterogeneous Integration）以及基于Chiplet的系统架构等先进封装方案。
随着5G和AI计算持续推动更高带宽、更低延迟以及更高集成密度需求，先进封装技术越来越依赖高性能互连解决方案。
然而，基于Through-Silicon Via（TSV，硅通孔）技术的传统硅中介层以及有机封装基板，在制造成本、扩展能力以及电性能方面存在一定限制。
依托玻璃基板具备的超低电损耗、可调热膨胀系数（CTE）、优异表面平坦度以及良好的面板级封装兼容性，TGV技术正在成为下一代2.5D/3D先进封装的重要技术方向。
尤其TGV作为玻璃中介层中的垂直电连接骨架，可实现CPU、GPU以及HBM之间的高速连接，同时推动RF射频封装、MEMS以及光电集成等领域的发展。
然而，实现高良率TGV制造需要对完整工艺链进行精准控制，其中高深宽比PVD金属化以及重布线层（RDL）集成是关键技术环节。
TGV结构制造包含多个关键工艺步骤，包括通孔形成、 薄膜金属化、铜填充、平坦化以及重布线层（RDL）集成。
每一个步骤都对先进封装应用中的电性能、机械稳定性以及制造良率发挥重要作用。
TGV制造的第一步是在玻璃基板中形成高精度通孔结构，以建立垂直互连通路。根据基板要求以及制造工艺不同，可以采用激光钻孔、湿法化学刻蚀或其他精密刻蚀技术。这些工艺决定了通孔尺寸、侧壁轮廓以及表面质量，并直接影响后续薄膜沉积和金属化性能。
针对先进封装应用，关键要求包括：精确的通孔尺寸控制、良好的侧壁轮廓控制、高工艺一致性和高深宽比结构兼容能力。
TGV金属化是制造流程中最关键的步骤之一。
在铜填充之前，需要在通孔侧壁、底部区域以及玻璃基板表面沉积阻挡层和导电种子层，以建立可靠的电连接通路。
典型薄膜材料包括：
1. 粘附层和阻挡层：
钛（Titanium，Ti）
钛钨（Titanium Tungsten，TiW）
钽（Tantalum，Ta）
氮化钽（Tantalum Nitride，TaN）
2. 导电种子层：铜（Copper，Cu）
磁控溅射（PVD）由于具备优异的工艺控制能力、膜层均匀性以及与先进半导体制造的兼容性，被广泛应用于这些薄膜沉积工艺。
在高深宽比通孔内实现充分的薄膜覆盖是 TGV 金属化面临的主要挑战之一。针对严苛的先进封装应用，需要采用先进的 PVD技术来提升沉积均匀性和工艺可靠性。
完成阻挡层和种子层沉积后，通过铜电镀工艺填充TGV通孔，形成贯穿玻璃基板的垂直电连接结构。
完成铜填充后，可通过平坦化工艺获得均匀表面状态，为后续重布线层（RDL）制造提供基础。
RDL工艺在玻璃中介层表面形成水平精细线路结构，实现多个半导体芯片以及封装组件之间的电信号重分布。
通过结合TGV垂直互连结构与RDL水平布线结构，玻璃中介层能够实现高密度信号连接，支持包括Chiplet集成、AI加速器封装以及高带宽存储器（HBM）集成在内的先进封装架构。
随着先进封装技术不断向更高带宽、更高集成密度以及更复杂的异构集成架构发展，TGV制造在实现高良率、高电气可靠性以及规模化量产方面面临越来越多挑战。
其中，高深宽比金属化是影响TGV制造性能和可靠性的关键因素, 需要在高深宽比通孔结构内部实现均匀金属化，尤其是在通孔侧壁和底部区域沉积均匀的阻挡层和种子层。
对于AI处理器、GPU以及基于HBM架构的先进封装应用而言，TGV通孔作为玻璃中介层中的垂直电连接结构，其金属化过程中的任何不均匀性或缺陷，都可能直接影响信号完整性、电性能表现以及封装良率。
高深宽比通孔内部薄膜覆盖不足可能导致：
1. 通孔内部铜填充不完整并产生空洞，影响电连接连续性以及互连性能
2. 电阻增加以及信号传输损耗，限制高速数据传输性能
3. 工艺波动和缺陷增加，降低制造良率并提高生产成本
因此，具备更高沉积均匀性以及高深宽比通孔覆盖能力的先进PVD技术，对于实现高质量金属化工艺以及支持下一代AI和先进封装应用中的TGV玻璃中介层制造至关重要。
成功实现TGV结构制造，需要具备先进的工艺能力，以解决高深宽比金属化与重布线层（RDL）集成相关的关键挑战。
汇成真空提供面向TGV制造的先进真空镀膜解决方案，集成等离子处理、PVD、PECVD、ALD/PEALD以及集群式沉积技术，支持玻璃中介层开发以及下一代先进封装应用。
汇成真空先进PVD系统专为高深宽比TGV金属化工艺设计，可在深孔结构内部实现粘附层、阻挡层以及种子层沉积。
关键能力包括：
最小通孔直径：30 μm
最大深宽比：15:1
台阶覆盖率：≥6%
基板兼容能力：支持310 mm / 510 mm / 600 mm晶圆，以及最大700 mm × 700 mm面板
这些能力可支持先进封装应用中的高密度玻璃中介层制造。
汇成真空支持面向TGV金属化以及RDL相关应用的薄膜沉积工艺，实现导电层和功能层的精准可控形成。
关键能力包括：
表面薄膜均匀性：≤5%
致密、平滑铜层形成
附着力：≥8 N/cm
基板兼容能力：支持 2-12寸晶圆，支持310 mm / 510 mm / 600 mm 以及最大700 mm × 700 mm面板
这些能力支持面向AI计算以及高性能半导体应用的先进封装领域规模化制造。
我们乐意帮助您克服行业挑战，提升产品质量与效率，实现业务快速增长
