シリコン貫通電極（TSV）テクノロジー
先進的なセンサ製造における小型化と性能向上のための主要な差別化要因となるTSVテクノロジー
ams OSRAMは、180nmと350nmプラットフォームにおけるミックスドシグナルCMOSの数十年にわたる経験に基づき、オーストリアのプレムシュテッテンにある当社製造拠点で180 nm製造フローの欠かせない一部として次世代TSV（シリコン貫通電極）テクノロジーを導入しました。
確立されたTSVラスト法と深い光学センシングの専門知識により、このTSVプラットフォームは180 nmノードへと進化を遂げ、より小型のデバイス、優れた電気性能、ハイエンド干渉フィルターとのシームレスな統合を実現しています。この他に例のない機構は、高性能で小型化された光学製品やセンシング製品の堅牢な基盤を確立し、ヨーロッパにおける高度に専門化された半導体製造能力を強化しています。
ams OSRAMは現時点までに、180 nm CMOSノードと互換性のある新しいTSVテクノロジーと、統合型干渉フィルターテクノロジーを開発しました。
これにより、次を実現します。
- ダイ面積の大幅な削減を通じたダイサイズの向上により、ウェハあたりのダイ数を増加し、機能密度を向上
- 電気性能の向上
- 材料とエネルギーの使用量削減によるエコロジカルフットプリントの改善
- より一層の小型化をサポートし、次世代の光学製品を実現
TSVチップ構造の例を右図に示します。
シリコン貫通電極テクノロジーTSVが次世代センサ集積化の重要要素である理由
シリコン貫通電極（TSV）は、シリコン基板を直接貫通する垂直の電気接続です。このアーキテクチャは、信号経路を短縮し、寄生効果を大幅に低減することで、ノイズの低減、消費電力の低減、温度特性の改善を実現します。
TSVテクノロジーは、すでに幅広い製品や市場で重要なイネーブラーとなっています。
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産業用および家庭用電気機械器具：スペクトルセンサ、UVセンサ、カラーセンサは、TSVのコンパクトなフォームファクタと優れた電気特性を活用。
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医療画像処理：コンピューター断層撮影（CT）検出器は、超高速で低ノイズの信号転送でTSVテクノロジーに依存。
ワイヤーボンディングやフリップチップなど、従来のパッケージ方法と比較して、TSVベースのデバイスは、フットプリントの30～70%削減、優れた電気性能、電磁干渉の低減を実現することができます。ams OSRAMのTSVラスト法は、実証済みのCMOSプロセスステップを使用すると同時に、ガラスキャリアウェハを排除できるため、不要な光反射を回避し、センサ効率を最大化することができします。100μmと80μmの孔径をベースとした確立済みのTSVプラットフォームは、強固な信頼性と高い機械的安定性を提供し、高度なセンシングアプリケーションに最適です。
一目でわかる主なメリット：
- 垂直方向のルーティングとコンパクトな3D集積化により、製品のさらなる小型化・薄型化を実現
- パフォーマンスの向上：より高速の信号、より高い帯域幅、より低い寄生効果
- 相互接続経路の短縮による消費電力の削減
- 自動車や医療用途でも温度特性と信頼性の向上を実現
- より高度な集積化：より少ないスペースにより多くの機能を搭載（CMOS+フィルター+TSV）
- 完全に社内で行うCMOS / TSV / フィルター処理によりワンストップショップを実現