TSV(Through Silicon Via) 기술
TSV 기술은 첨단 센서 제조 분야에서 소형화 및 고성능 구현을 위한 핵심 차별화 요소입니다
ams OSRAM은 180nm 및 350nm 플랫폼에서 수십 년간 축적된 혼합 신호 CMOS 경험을 바탕으로, 오스트리아 프렘슈타텐에 위치한 생산 시설에 차세대 TSV(Through Silicon Via) 기술을 180nm 제조 공정의 핵심 요소로 구현했습니다.
확립된 TSV-last 방식과 심도 있는 광 센싱 전문성을 바탕으로 TSV 플랫폼을 180nm 노드로 발전시켜, 더욱 소형화된 소자, 우수한 전기적 성능, 고급 간섭 필터와의 완벽한 통합을 가능하게 했습니다. 이 최초의 장비는 고성능의 소형화된 광학 및 센싱 제품을 위한 견고한 기반을 마련하고, 고도로 전문화된 반도체 제조 분야에서 유럽의 역량을 강화합니다.
ams OSRAM은 180nm CMOS 노드와 호환되고 간섭 필터 기술이 통합된 새로운 TSV 기술을 개발했습니다.
이 기술은::
- 다이 면적을 크게 줄여 개선된 다이 크기로 웨이퍼당 더 많은 다이를 사용하여 기능 밀도를 높일 수 있습니다.
- 향상된 전기적 성능을 제공합니다.
- 재료 및 에너지 사용량을 줄여 생태 발자국을 줄입니다.
- 차세대 광학 제품 개발을 위한 추가적인 소형화를 지원합니다.
오른쪽 그림은 TSV 칩 구조의 예시입니다.
TSV(Through Silicon Via) 기술: TSV가 차세대 센서 통합의 중추가 되는 이유
TSV(Through Silicon Via)는 실리콘 기판을 직접 관통하는 수직 전기 연결 방식입니다. 이 아키텍처는 신호 경로를 단축하고, 기생 효과를 크게 줄여 노이즈를 최소화하고 전력 소비를 낮추며 열 성능을 향상시킵니다.
TSV 기술은 이미 광범위한 제품과 시장에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다.
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산업 및 소비자 가전: 분광, UV 및 컬러 센서는 TSV의 소형 폼팩터와 탁월한 전기적 특성을 활용합니다.
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의료 영상: 컴퓨터 단층 촬영(CT) 검출기는 초고속 및 저잡음 신호 전송을 위해 TSV 기술을 사용합니다.
와이어 본딩이나 플립칩과 같은 기존 패키징 방식 대비 TSV 기반 장치는 30~70% 더 작은 크기, 우수한 전기적 성능, 감소된 전자기 간섭을 달성할 수 있습니다. ams OSRAM의 TSV-last 방식은 검증된 CMOS 공정 단계를 사용하면서 유리 캐리어 웨이퍼를 제거하여 불필요한 광학적 반사를 방지하고 센서 효율을 극대화합니다. 100µm 및 80µm 홀 직경 기반의 확립된 TSV 플랫폼은 뛰어난 신뢰성과 강력한 기계적 안정성을 제공하여 첨단 센싱 애플리케이션에 이상적입니다.
주요 장점 요약:
- 수직 배선 및 컴팩트한 3D 통합으로 더욱 작고 얇은 제품 구현
- 향상된 성능: 더 빠른 신호, 더 높은 대역폭, 더 낮은 기생 효과
- 짧은 상호 연결 경로로 전력 소비 감소
- 자동차 및 의료 분야에서도 사용 가능한 향상된 열 특성 및 높은 신뢰성
- 높은 통합성: 더 작은 공간에 더 많은 기능 구현(CMOS + 필터 + TSV)
- 완전한 자체 CMOS/TSV/필터 공정을 통한 원스톱 숍 솔루션 제공