在集成电路领域，电子产品持续向小型化、高性能化方向发展，封装技术正面临严峻挑战。在此背景下，玻璃材料凭借其卓越的物理化学性能，尤其是低介电常数、低损耗因子、高绝缘性、良好的热稳定性和易于大尺寸加工的成本优势，在先进封装与微系统集成中展现出不可替代的潜力。
玻璃通孔（TGV）与再布线层（RDL）是实现玻璃基高密度互连的关键结构，已成为实现2.5D/3D封装的关键载体，然而TGV与RDL的分步加工工艺存在流程复杂、界面冗余度高、制备成本高昂、层间对准误差累积等问题，严重制约了先进玻璃基封装的效率与可靠性，无法充分满足5G通信、高性能计算、AI芯片等领域对高带宽、低功耗、小型化封装的需求。为此，上海交通大学集成电路学院的研究团队提出了一种基于激光诱导深度刻蚀（LIDE）的TGV-RDL复合结构一步成型制备工艺，为先进玻璃基封装提供了高效、可靠的技术解决方案。
传统工艺与一步成型玻璃通孔工艺对比
该一步成型工艺的核心优势的是打破传统分步加工的线性拼接模式，实现TGV与RDL的一体化制备，其整体流程可分为三大关键环节：双面激光诱导加工、湿法腐蚀成型及复合结构金属化。与传统分步工艺需经过17道核心工序不同，该工艺将核心工序精简至5道。
一步成型工艺与传统分步TGV-RDL工艺的量化对比
该工艺通过激光编程改性结合湿法腐蚀，同步形成深孔、浅槽及其3D互连结构；随后经优化脉冲电镀实现铜的无缺陷超填充，从而摒弃了传统多步工艺中反复迭代的光刻、电镀与平坦化循环。以500μm厚度的玻璃为基板，成功制备出包含100个串联TGV的菊花链测试结构。电学性能测试结果表明，该方法制备的TGV具备优异的导电性。
相较于传统分步工艺，TGV-RDL一步成型工艺从源头减小了多次对准带来的累积误差，提升了结构精度与产品良率，并有效降低了界面应力，大幅精简了工艺流程、降低了制备成本、提高了生产效率，增强了器件的可靠性与长期稳定性。
研究团队表示，后续研究将重点开展高低温循环、湿热老化等可靠性试验，推动该工艺的工程化应用，为先进玻璃基封装技术的发展注入新动力。
