TGV，英文縮寫 “Through-Glass Via”，即是穿過玻璃基板的垂直電互連。和TSV相對應(yīng)的是，作為一種可能替代硅基板的材料，玻璃通孔（TGV）三維互連技術(shù)因眾多優(yōu)勢正在成為當(dāng)前的研究熱點。
由于硅是一種半導(dǎo)體材料，TSV 周圍的載流子在電場或磁場作用下可以自由移動，對鄰近的電路或信號產(chǎn)生干擾，影響芯片性能。而玻璃材料沒有自由移動的電荷，介電性能優(yōu)良，不需要沉積絕緣層；同時玻璃熱膨脹系數(shù)可調(diào)，可以降低與不同材料間的熱失配；另外，由于大尺寸玻璃面板易于獲取，因此玻璃成本約為硅襯底的1/8。機(jī)械穩(wěn)定性強(qiáng)，即便當(dāng)厚度小于100μm時，翹曲依然較小。
TGV技術(shù)面臨的關(guān)鍵問題是沒有類似硅的深刻蝕工藝，難以快速制作高深寬比的玻璃深孔或溝槽。傳統(tǒng)的噴砂法、濕法刻蝕法和激光鉆孔法等均存在一定的局限性。感應(yīng)耦合等離子體( ICP) 干法刻蝕技術(shù)控制精度高，刻蝕表面平整光滑，垂直度好，常用于刻蝕高深寬比結(jié)構(gòu)，但各向同性刻蝕嚴(yán)重。由于玻璃襯底上掩膜沉積工藝的限制，在深孔刻蝕時，需要一定的刻蝕選擇比。在保證側(cè)壁垂直性與刻蝕選擇比的同時提高玻璃刻蝕速率成為目前研究的難點。
TGV通孔制備的方法有噴砂、機(jī)械鉆孔、干法刻蝕、濕法腐蝕、聚焦放電等，然而上述方法都有明顯的缺點，目前TGV通孔制備的使用最廣泛的方法是：激光刻蝕與激光誘導(dǎo)變性。
玻璃基板具有優(yōu)異的高頻電學(xué)性能，與二維平面電感相比，采用TGV結(jié)構(gòu)的三維電感具有更好的品質(zhì)因數(shù)。與硅相比，玻璃的介電常數(shù)較低，電阻率較高，因而具有較好的高頻性能。諸如使用TGV構(gòu)建的濾波器和雙工器之類的無源器件，在確保較小的帶內(nèi)插損和較大的帶外抑制能力的同時，還能在尺寸上做小。因此被廣泛的應(yīng)用于集成無源器件（IPD）之中。其次，玻璃板材翹曲可控制在1mm以內(nèi)，并且無明顯結(jié)構(gòu)剝落分層現(xiàn)象。
利用玻璃穿孔技術(shù)實現(xiàn)射頻MEMS器件的晶圓級封裝，采用電鍍方案實現(xiàn)通孔的完全填充。
玻璃通孔還可以在玻璃上制作空腔，進(jìn)而為芯片的封裝提供一種嵌入式玻璃扇出（eGFO）的新方案。實現(xiàn)高I/O密度和高性能的玻璃面板扇出封裝，并有效的控制芯片的偏移和翹曲。工藝流程如下圖所示：在厚度為180um的玻璃晶片中，先采用激光誘導(dǎo)玻璃變性和化學(xué)腐蝕工藝形成玻璃空腔，然后將175um高的芯片放入玻璃空腔總。通過復(fù)合材料將芯片和玻璃之間的縫隙填壓而不產(chǎn)生空隙，同時保護(hù)芯片的背面。對晶圓的頂面進(jìn)行剝離，形成銅RDL，最后進(jìn)行后續(xù)線路制作、球柵陣列（BGA）制作以及晶圓切片。
首先采用激光誘導(dǎo)刻蝕制備波導(dǎo)縫隙陣列天線玻璃襯底，通過激光在玻璃上誘導(dǎo)產(chǎn)生連續(xù)性的變性區(qū)，后將變性后的玻璃在稀釋氫氟酸總進(jìn)行刻蝕，玻璃會成塊脫落從而形成目標(biāo)通孔結(jié)構(gòu)。其次，采用物理氣相沉積對每層波導(dǎo)縫隙陣列天線玻璃襯底濺射銅層，經(jīng)過氧等離子體清洗以徹底清除焊盤表面的有機(jī)物等顆粒，并使晶圓表面產(chǎn)生一定的粗糙度，為種子層的良好附著創(chuàng)造條件。清洗后的晶圓在烤箱150℃下烘烤60min徹底去除水汽。然后在磁控濺射設(shè)備中，晶圓表面濺射一層厚度約為5μm的銅層。最后，采用技術(shù)焊料鍵合技術(shù)將5片晶圓鍵合（具體為：用刮刀以及絲網(wǎng)將10μm厚度的錫焊料印刷到晶圓表面，然后在鍵合機(jī)的真空腔室中以240℃的溫度加熱，以40N的壓力壓合5min使焊料融化或相互擴(kuò)散以達(dá)到鍵合的目的）。
使用導(dǎo)電膠填充玻璃通孔，從而實現(xiàn)多層玻璃基板堆疊，在回流過程中，通過該方案制作的多層玻璃基板的翹曲比傳統(tǒng)有機(jī)基板要小，通過該技術(shù)可以實現(xiàn)高密度布線，同時具有較高的可靠性。工藝流程如圖所示：在完成刻蝕開孔的玻璃基板上，采用物理氣相沉積對通孔及一側(cè)玻璃襯底制作銅層，經(jīng)過光刻型干膜貼附未鍍層的一側(cè)玻璃，干膜刻蝕完成孔連通后，在通孔內(nèi)印刷導(dǎo)電膠。然后分別將通孔鍍銅和通孔印刷導(dǎo)電膠的玻璃基板進(jìn)行疊層和熱壓合。最后，對頂面玻璃基板進(jìn)行濺射金屬，形成銅RDL，bumping后，放置硅芯片完成后續(xù)常規(guī)封裝步驟。
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