如果你能够记录下一个城镇在几十年里发展成一个城市的过程，然后以超快的速度回放，你会注意到，假设你没有被快速的昼夜闪烁吓得癫痫发作，事情从一个小中心开始，然后向外移动一段时间。农田被房屋取代，森林被砍伐，山丘被夷平或开发，城镇像皮氏培养皿中的霉菌一样无情地向外蔓延。

在某种程度上，某种限制开始阻碍变形虫向外扩散。限制因素可能是地理上的;也许一个山谷的范围最终被覆盖，或者开放空间或绿地被宣布，阻止进一步的侵蚀。它可能是社会学的;从郊区到工作地点的通勤时间可能已经变得难以忍受。如果不出什么事，社区可能会认为他们已经变得像泥土一样沉闷，想要在他们苍白的郊区风格中注入一点城市精神。原因可能各不相同，但慢慢地，向外的推动会让位于向上的推动。

这并非没有代价;显然，为了建造地下两层地上三层的停车场，在地下挖洞的成本要比简单地在一大块泥土上铺路并称之为停车场的成本更高。建造一座高层建筑，并使其防震防风，要比把一些丑陋的倾斜的墙壁拼凑在一起，然后在上面贴一个Wal-get标志更难。但建造房屋最终会比其他选择更便宜。

当然，集成电路公司已经玩转垂直市场很长时间了。一旦CMP消除了某些逐级死亡覆盖，我们可以使用的金属层的数量似乎就没有尽头了。但这是有代价的:长路由网络和复杂的通过互连会减慢或降低信号。此外，一些邻域不能很好地集成:某些类型的电路需要与其他类型的电路非常不同的处理，并且试图将它们组合在一个芯片上是很困难的。开发新流程节点的难度越来越大，这意味着简单、传统地依赖于下一代来添加集成开始变得缓慢、危险和昂贵。

如果你不能在一个整体骰子上进行积分，那么你就必须使用多个骰子。显然，仅仅购买多个封装芯片并将它们连接在电路板上，几乎无法实现集成。下一步是封装系统(SIP)，将多个骰子封装在一些基板上，并通过线连接到彼此或通过基板。但真正的进步是将骰子直接堆叠在一起。

现在我们讨论的是垂直方向。这不仅仅是在一个一层楼高的大盒子的假天花板上增加更多的电线，并称之为城市更新。这增加了更多的楼层，其中任何一层本身都可以是底层。问题是，你如何做到这一点?毕竟，如果这些东西不能相互交流，就没有什么好处。你需要有一个或两个电梯井，或者一些自动扶梯，以便把东西从一层楼送到下一层。

其中一种正在积极开发的方法被称为通硅(TSV)技术。这包括在大块硅上钻一个孔，这样就可以把一个模具连接到它下面的一个模具上。然后在晶圆片底部有效地有“键合”(或碰撞)垫。但是一旦您开始使用这种方法，就会出现许多可能性。

例如，如果只有两个骰子要被绑定，也许做一个顶部骰子的倒装芯片更容易，保持所有的连接在骰子表面，并表面对表面安装。如果有三个骰子被堆叠，那么它们都可以正面朝上堆叠，或者第二个骰子可以是TSVed并翻转芯片，第三个骰子也可以是翻转芯片，安装在第二个骰子的底部，或者它本身也可以是TSVed并正面朝上放置，第二个和第三个骰子之间的信号在到达目的地之前会经过两组tsv。这些组合似乎无穷无尽。至少在理论上是这样。

比利时大学间微电子中心IMEC于10月宣布，他们在TSV的研究工作中取得了一些实质性进展。在他们的具体工作中，他们实际上并没有将模具安装到模具上:在做两级堆叠时，他们将将要安装的晶圆切成丁，但他们保留了底部的晶圆，并将顶部的骰子安装到晶圆上。这简化了处理，同时允许粘合只在已知的好骰子。他们最终确认了一个四层堆叠的机械完整性(尽管他们没有检查它是否在电气方面工作)。

他们发现的一个简化方法是，彻底测试单个骰子以最小化粘接后的损失是不划算的。全面测试太昂贵了;事实证明，使用“相当好的”骰子，然后遭受一些结合后的损失，更便宜。

他们安装在上面的骰子比下面的骰子小。根据晶圆切割技术，你可能会认为有两个相同大小的骰子可能会有问题，因为机械锯在切割下晶圆时可能会摩擦安装的模具的边缘。但是使用激光切割等替代技术可以安装任何尺寸的模具，只要它不重叠在你切割的地方。

在应用该技术时，还有许多其他关键的考虑因素。其中一个涉及TSV在哪里制造的选择:要么在晶圆厂-所谓的“通径优先”或“3D堆叠IC”-要么在包装厂-所谓的“通径最后”或“3D晶圆级封装”。

最后通径方法比较粗糙，通径间距为40 - 60微米。薄化晶圆后，从晶圆背面蚀刻通孔，直到通孔到达金属1，在那里通孔接触。先过孔的方法可以在金属层沉积之前从顶部制造出更细的过孔，直径在10微米及以下;由于不同材料的数量，金属层太硬而无法蚀刻。此外，该通孔没有蚀刻整个晶圆;它本质上是一个盲孔，直到晶圆被减薄包装，在这一点上，通孔成为暴露在后面的芯片。

关于在哪里做过孔的部分决定与TSV过程的温度效应有关。持续的高温加工会破坏模具活动部分已经达到的微妙平衡。dram显然特别敏感，因为在它们被“修剪”后进行TSV会使调整失效，使一些以前的美好记忆变坏，使一些过去的坏记忆变好。虽然铜-锡金属间接头的温度已降至250-260℃左右，但其目标是将工艺温度降至200℃以下。

堆叠骰子的另一个大问题是显而易见的:你如何消散这些骰子产生的热量?骰子之间的距离不到一微米。你不可能雇一些暖通空调的人来为服务器室盖一个假地板，或者调整气流。这也是一个实验领域。可以在层间放置各种热中间体材料。IMEC使用了本身具有良好散热特性的粘结材料。

在一个大型骰子上横向平铺多个骰子也是可能的，尽管IMEC还没有真正尝试过这一点。如果添加小型无源或模拟芯片，这将提供一些重要的灵活性，以便将大量芯片放入一个小空间，例如，将终端放置在更靠近信号的地方。

虽然这里有谨慎而好奇的活动，但在很大程度上，它仍然是研究。IMEC的3D技术科学总监Eric Beyne表示，还没有人真正开始考虑这种封装的架构。他认为2012年更有可能用于商业用途，所以如果是这样的话，我们还得再等一段时间。

这就是需要注意的地方。四年可以是一生，特别是在一些“不同”的事情上——每个人都拒绝做不同的事情，直到他们不得不这样做。如果在这四年里，有了一些没什么不同的东西，那么又一个很酷的想法可能就没必要了。这就好像有人说，好吧，没关系，你可以继续在绿地上建造，于是就找到了一个更简单的解决方案，它持续了很长时间，当下一次达到极限时，其他新的解决方案就会比垂直建筑更好。比如把摩天大楼全部打包，然后逃到其他星球去定居。

链接:IMEC 3D技术

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