从HBM存储器到3D NAND芯片，再到CoWoS，硬件市场上有许多芯片是用英文称为TSV构建的，TSV是首字母缩写，意为“通过硅通孔”并翻译为via硅的事实，它们垂直地穿过的芯片和允许在它们之间垂直互通。
TSV，是英文Through-Silicon Via的缩写，即是穿过硅基板的垂直电互连。
如果说Wire bonding（引线键合）和Flip-Chip（倒装焊）的Bumping（凸点）提供了芯片对外部的电互连，RDL(再布线)提供了芯片内部水平方向的电互连，那么TSV则提供了硅片内部垂直方向的电互连。作为唯一的垂直电互连技术，TSV是半导体先进封装最核心的技术之一。
90年代中期，半导体行业发生一件大事：IBM用铜电镀大马士革工艺全面替代的溅射铝作为集成电路中晶体管互连。这样电镀铜在半导体行业便开始成为标准工艺，这让电镀铜用于TSV的微孔金属化填充更加顺理成章。
至此，现代TSV的两项核心技术：深硅刻蚀和电镀都出现了。
TSV不仅赋予了芯片纵向维度的集成能力，而且它具有最短的电传输路径以及优异的抗干扰性能。随着摩尔定律慢慢走到尽头，半导体器件的微型化也越来越依赖于集成TSV的先进封装。TSV对于像CMOS Image Sensor(CIS，CMOS图像传感器)，High Bandwidth Memory(HBM)以及Silicon interposer(硅转接板)都极其重要。因为存在感光面的缘故，CIS芯片的电信号必须从背部引出，TSV因此成为其必不可少的电互连结构。HBM是基于多层堆叠的存储芯片，如今HBM已经可以实现12层的堆叠，16层以上更多层的堆叠相信在不久的将来也会实现，当然这一切都离不开TSV的互连。而Silicon interposer可以将多种芯片，像CPU, memory, ASIC等集成到一个封装模块的关键组件，它的垂直互连同样需要TSV。事实上，法国的Yole development咨询公司曾做过一项研究发现TSV几乎可以应用于任何芯片的封装以及任何类型的先进封装，包括LED, MEMS等。
正是因为TSV的重要性，各大Foundry和OSTA公司也不断投入TSV技术的研发。这阶段的研发重点是如何保证电镀沉积主要发生在TSV孔内而不是硅片表面。如果不采取任何措施，电镀时硅表面金属沉积的速度会远快于TSV孔内。这个问题目前的解决方法是在电镀液中添加抑制剂和加速剂，分别抑制硅片表面的金属沉积并加速TSV孔内的沉积。为了获得完美的填充效果和足够高的良率，各大Foundry和OSTA公司都做了大量研究以获得最佳的电镀的参数，例如电流，温度，硅片的与电极的相对位置，添加剂的浓度等。各大半导体设备公司也开始针对TSV的电镀推出专用的半导体设备。
HBM概念持续活跃，华海诚科20cm涨停，鼎龙股份掌握HBM之underfill关键技术和TSV硅穿工艺。
HBM概念持续活跃，文一科技、西陇科学、华海诚科连续涨停,媒体报道，随着AI芯片竞争的加剧，全球最大的两家存储器芯片制造商三星和 SK 海力士正准备将HBM产量提高至 2.5 倍。除了韩国双雄以外，全球第三大 DRAM 公司美光也将从 2024 年开始积极瞄准HBM市场。
HBM两个关键技术点：TSV underfill
鼎龙MUF先进封装粘胶underfill和硅穿TSV工艺是HBM必备
HBM3E存储芯片是高算力CPU之必配，英伟达、AMD、亚马逊等巨头排队抢货，供不应求，HBM3E率先涨价，其中Hynix HBM涨幅高达500%。
HBM两个关键技术点：TSV underfill
HBM采用堆叠式必杀技TSV，TSV全称为Through Silicon Via，是一种新型三维堆叠封装技术，主要是将多颗芯片(或者晶圆)垂直堆叠在一起，然后在内部打孔、导通并填充金属，实现多层芯片之间的电连接。TSV underfill先进封装的标的寥寥可数。
上海新阳的晶圆铜互连电镀技材料和添加剂达到世界先进水平，是目前国内唯一能够满足芯片90-14nm超纯电镀液的企业。上海新阳被国内集成电路生产线认定为Baseline（基准线/基准材料）的数量已超38条（包括中芯国际等），具有明显的核心客户优势，并且已得到SK海力士和台积电等认可和使用。
TSV不仅赋予了芯片纵向维度的集成能力，而且它具有最短的电传输路径以及优异的抗干扰性能。随着摩尔定律慢慢走到尽头，半导体器件的微型化也越来越依赖于集成TSV的先进封装。
全球最大的两家存储器芯片制造商三星和 SK 海力士正准备将HBM产量提高至 2.5 倍。
SK 海力士上海新阳存储芯片客户之一，长江存储、合肥长鑫持续扩产也是上海新阳多年储存芯片客户，上海新阳本部扩产和合肥基地投产应对存储芯片在人工智能快速发展中广泛应用中需求不断提升。
人工智能浪潮持续席卷全球，AI服务器需要在短时间内处理大量数据，包括模型训练数据、模型参数、模型输出等。全球数据生成、储存、处理量呈等比级数增长，对高带宽需求大幅提升，由此拉动HBM需求爆增。
据台湾电子时报报道，SK海力士为应对人工智能和半导体需求增加，将追加投资高带宽存储器（HBM）产线，目标将HBM产能扩大2倍。
当前英伟达计算卡供不应求，使得HBM3显存出现了严重短缺的情况，由此导致作为HBM3显存供应商的三星及海力士产品报价不断提升，远超平均报价水准。
2023年开年后三星、SK海力士的HBM订单快速增加，近期HBM3规格DRAM价格上涨约5倍。
电镀填充工艺：TSV 深孔的填充技术是 3D 集成的关键技术，也是难度较大的一 个环节，TSV 填充效果直接关系到后续器件的电学性能和可靠性。从填充材料角 度，可以填充的材料包括铜、钨、多晶硅等，目前电镀铜工艺是主流的先进封装 中硅通孔填充材料。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。 设备：深孔金属化电镀设备用于新一代高频组件高深宽比通孔填孔电镀铜工艺， 解决高深宽比微孔内的金属化问题，提高互联孔的可靠性。由于电镀铜在 TSV 工 艺中的重要性非常高，对设备的要求比较高，成熟的用于 TSV 填孔镀铜的设备 价格昂贵。目前电镀设备主要有德国安美特（Atotech，全球领先的化学品和电镀 解决方案供应商，2022 年正式被美国 MKS Instruments 万机仪器收购），东京电 子、Ebara、应用材料、泛林集团等厂商垄断。
电镀液：在硅通孔电镀中，大马士革电镀、掩模电镀或其他电镀方式所需的电镀 液材料体系都基本相同。硅通孔电镀液主要的成分包含电镀原液（或称为基础镀 液）和添加剂。硅通孔电镀液的主要作用是为硅通孔的电镀填充提供充足的铜离 子和良好的电镀环境，通过在电镀液中加入各种添加剂可以改善硅通孔的电镀质 量，从而提高电镀填充的效果。目前海外主要的硅通孔电镀液材料供应商包括陶 氏化学、乐思化学（Enthone Chemical）、上村（Uyemura）、安美特（Atotech）、 罗门哈斯（Rohm＆haas）等，国内上海新阳在这一领域亦有突破。
CMP（化学机械抛光）工艺和背面露头工艺：由于 TSV 中介层还需要高密度多 层再布线，CMP 技术引入到 TSV 制程中，用于去除硅表面的二氧化硅介质层、 阻挡层和种子层。TSV 背面露头技术也是 2.5DTSV 转接基板的关键工艺，包括 晶圆减薄、干/湿法刻蚀工艺。随着晶圆厚度越来越小，散热性提升，与此同时 TSV 深度随之减小，带来互联延迟和损耗的减少。然而晶圆厚度变薄的同时，材 料内部的应力会随着减薄工序的进行而增大使得硅片产生翘曲、粗糙和断裂等缺 陷。2.5D TSV 转接基板背面减薄之后，一般还需要通过干法或者湿法刻蚀工艺， 从背面露出 TSV 铜柱，从而实现后续晶圆背面的电信号连接。 设备及材料：考虑应力等问题，目前业界多采用一体机的思路，将晶圆的磨削、 抛光、贴片等工序集合在一台设备中。海外龙头包括应用材料、Ebara 等。材料 方面 CMP 材料全球主要供应商包括陶氏、FujiFilm、卡博特等，国内安集科技、上海新阳、鼎龙股份已经在 CMP 抛光垫、抛光液领域实现国产化突破。TSV、FOWLP 等先进封装技术带来对 CMP 步骤的增加，进而增加了 CMP 耗材需求量。
