（1）硅通孔制造

 采用深反应离子刻蚀法行成通孔：目前，TSV的刻蚀方法主要包括深反应离子刻蚀（DRIE）和激光刻蚀。DRIE也称“Bosch”刻蚀，由Bosch公司首次提出，Bosch工艺通过交替进行刻蚀和保护步骤来改善TSV的各向异性，保证TSV通孔的垂直度，从而形成硅通孔。具体而言，DRIE以其出色的制高深宽比孔能力而闻名。它可以实现大于20:1的深宽比，这对于制造深而窄的通孔非常重要，另外DRIE的各向异性蚀刻工艺使其能够有效地蚀刻纵向深度，同时保持较小的横向宽度。国外硅通孔制造市场由美国应用材料、泛林半导体等主导，气体包括液化空气集团、默克、林德等公司；国内则有中微公司、北方华创等企业提供等离子刻蚀机。

（2）绝缘层制备

 使用化学沉积的方法沉积制作绝缘层：TSV孔内的绝缘层用于将硅衬底与孔内的传输通道隔离，有效降低了信号从导电金属泄露至硅衬底所造成的信号畸变和串扰。侧壁隔离层的质量成为主要关注点，绝缘层失效可能导致漏电或其他可靠性问题，直接影响硅基器件的良率。介质层沉积的方法主要有高温热氧化、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)，其中CVD包括等离子增强化学气相沉积(PECVD)和亚大气压化学气相沉积(SACVD)。绝缘层制备的供应商包括国外的KLA（SPTS）、应用材料以及国内的拓荆科技等。

（3）阻挡层和种子层制备

 使用物理气相沉积的方法沉积制作阻挡层和种子层：在TSV的制作工艺中，一般采用铜作为TSV通孔内部的金属互连材料。然而铜在互连线中的应用面临一些挑战。铜在二氧化硅介质中的扩散速度很快，容易导致绝缘层介电性能的严重劣化，甚至导致器件在低温下性能劣化。因此，在电镀铜填充TSV通孔之前，需要制备阻挡层，阻止铜迁移到硅衬底，从而使铜能够应用于集成电路中。由于阻挡层上铜的导电性低、成核行为差，且阻挡层材料延展性较差，通常需要在沉积阻挡层后再沉积铜种子层才能进行铜电镀，帮助导电。通常，钴、氮化硅钽、钛、氮化钛、氮化硅和氮化钨被用作阻挡层，钛被用作种子层。阻挡层和种子层制备供应商包括国外的KLA（SPTS）以及国内的北方华创等。

（4）电镀填充 

选择电镀法在盲孔中进行铜填充：目前，硅通孔中心导体填充的金属材料主要有铜和钨。铜由于导电性能优异，能与现行工艺很好地结合，一般采用电镀填充铜。目前，TSV电镀填铜主要采用硫酸铜工艺体系。电镀液的绝大部分成分为硫酸、铜离子、氯离子、促进剂、抑制剂、整平剂六种。理想的填充工艺为自下而上的沉积工艺，即在镀铜液中合理配比抑制剂、促进剂等不同添加剂，可达到“在孔内加速，在孔外抑制”的效果，从而得到电阻率低、无空洞、可靠性高的硅通孔结构。硅通孔电镀铜工艺目前主要有大马士革电镀和掩模电镀两种。在电镀填充领域，国外包括德国安美特、东京电子、Ebara、应用材料、泛林集团等提供的设备以及陶氏化学、乐思化学、上村、安美特、罗门哈斯等提供的电镀液；国内市场包括盛美上海等设备供应商和上海新阳、天承科技等电镀液供应商。

（5）抛光

 使用化学和机械抛光（CMP）法去除多余的铜：TSV工艺中引入了CMP技术，用于去除硅表面的SiO2电介质层、阻挡层和种子层。CMP工艺会将电镀产生的多余铜从表面去除，需要快速的铜去除速度和高的一致性。其次，为了去除阻挡层，抛光液必须具有速度选择性并使缺陷最小化。最后，必须对氧化层进行抛光。在CMP过程中，当铜表面的氧化物被去除后，抛光液的化学成分会氧化新暴露的金属表面，然后对其进行机械研磨，直到多余的铜金属全部消失。国外市场主要由应用材料、Ebara等公司提供设备，陶氏、FujiFilm、卡博特等则供应抛光垫和抛光液；国内市场则由华海清科、特思迪等提供设备，以及鼎龙股份、安集科技等供应抛光垫和抛光液。

2、Bump：HBM主要采用micro bumping工艺制备微凸点 

晶圆微凸点是先进封装中的关键基础技术之一。其主要作用是电信号互连及机械支撑，目前绝大部分先进封装均需要用到晶圆微凸点技术，而凸点的制备则是微凸点技术最为关键的环节。 HBM采用电镀法制备微凸点。凸点制备方法有蒸发溅射法、电镀法、化学镀法、机械打球法、焊膏印刷法和植球法等。目前HBM的DRAM芯片之间主要通过micro bump（微凸点）互联，micro bump是电镀形成的铜柱凸点。

3、减薄：TBDB提高良率及性能

 TBDB能够提高产品良率和性能。超薄晶圆的机械强度低，翘曲度高，为了解决其支撑和传输中的高碎片率问题，同时提高产品良率和性能，通常采用临时键合和解键合工艺（TBDB）。 临时键合：常用方式包括干膜、胶水两大类，主要步骤包括键合介质涂覆、前烘固化、晶圆与键合载片对准、真空热压等。 解键合：常用方式包括UV照射（针对UV干膜）、机械剥离（针对热熔胶）、热滑移剥离（针对热熔胶）和激光剥离（针对激光胶），主要步骤包括翘曲矫正、热解滑移（或其他方式剥离）、晶圆清洗等步骤。

4、堆叠键合：主流厂商技术路径仍有分化

 目前堆栈键合类型主要包括SK海力士采用的MR-MUF技术、三星电子和美光采用的TC-NCF（非导电薄膜热压缩）技术以及未来有希望用于HBM4制造的混合键合技术。

（1）TC-NCF与MR-MUF技术对比 TC-NCF（Thermo Compression–Non-Conductive Film，非导电薄膜）：对HBM产品中每层垂直堆叠芯片分别进行加热和互联，具体步骤是使用非导电薄膜（NCF）填充DRAM die微凸点侧的微凸点间空隙，再使用热压键合连接两层die。 MR-MUF（Mass reflow molded underfill，批量回流模制底部填充）：对HBM产品中所有的垂直堆叠芯片同时进行加热和互联，具体步骤是将多个芯片放置在下层基板上，通过回流焊一次性粘合，并用模塑料填充间隙。

根据半导体行业洞察，TC-NCF相比MR-MUF的优势是在堆栈更高层数的HBM上更不容易发生翘曲；而MR-MUF基于自身结构比TC-NCF的散热性能更佳：1）MR-MUF工艺先通过回流焊连接芯片，再用环氧塑封料填充芯片间隙，而TCNCF先用NCF非导电薄膜填充芯片间隙，再通过热压键合连接芯片；2）MR-MUF工艺散热凸点更多，并且使用优良导热性能的环氧塑封料填充芯片与芯片的间隙，完成注塑和底填工艺，具备更好的导热性能。

（2）设备端，TCB设备供应为关键一环 TC-NCF和先进MR-MUF均有需求。根据半导体行业观察，HBM制备环节采用TC-NCF工艺时，TCB（热压键合）设备是工艺环节中的核心键合设备，单台价格为人民币300-700万元之间，全球核心供应商包括ASMPT、K&S、Shibaura、Besi以及Hanmi半导体等。分客户看，SK海力士的核心TCB供应商为Hanmi半导体、ASMPT、韩国韩华精密机械等。美光的TCB供应商包括Hanmi半导体及Shinkawa（新川）等。三星电子的TCB供应商主要是其子公司SEMES及Hanmi半导体。 分供应商看，Hanmi半导体是SK海力士TCB设备的核心供应商，并逐步获得美光和三星电子的订单。根据Hanmi半导体官网，其在2024年3月份宣布获得SK海力士215亿韩元Dual TCBonder Griffin热压键合机订单后随即同月宣布获得美光科技价值226亿韩元的订单。