TSV（Through-Silicon Via：シリコン貫通電極）はシリコンを垂直に貫く金属ビアで積層ダイを最短距離で接続する技術。HBM（高帯域幅メモリ）の核心技術でAI GPU（NVIDIA H100等）に不可欠。形成工程はDRIE→ALD絶縁膜→Cuめっき→CMP→ウェハ薄化の流れ。Lam Research・Applied Materials・DISCOの関連装置をわかりやすく解説。
TSV（Through-Silicon Via／シリコン貫通電極）は、シリコンウェハまたはダイを垂直方向に貫通する導電性ビア（穴に金属を充填した電極）を形成し、積層した複数のダイを最短距離で電気的に接続する技術です。従来のワイヤーボンディングに比べて接続距離を大幅に短縮でき、超高速・低消費電力の信号伝達を実現します。
TSVはHBM（High Bandwidth Memory）や3D-ICの核心技術として普及しています。HBMでは複数のDRAMダイをTSVで垂直接続し、広帯域幅のメモリスタックを実現します（HBM3Eでは1TB/s以上の帯域幅）。AIアクセラレータ（NVIDIA H100、AMD MI300X等）との2.5D実装（CoWoS）でシリコンインターポーザを介して接続され、演算チップと密接に協調動作します。
TSV形成プロセスは高度な技術が必要です。まず超高アスペクト比（深さ/径=5〜20:1）のビアホールをDRIE（深掘り反応性イオンエッチング）で形成し、絶縁ライナー（SiO₂・SiN）をALDで側壁に成膜、バリアメタル（Ta/TaN）のスパッタ、銅シード層スパッタ、電解銅めっきでビアを充填し、最後にCMPで余剰の銅を研磨します。
ウェハを薄型化（Wafer Thinning）してTSVを露出させる工程も必要です。ウェハ裏面をグラインダーで50〜100μmまで研削し、その後CMP・ウェットエッチングで平滑化します。薄ウェハは割れやすいため、研削前にサポートウェハへの仮接着（Temporary Bonding）と完成後の剥離（Debonding）が必要で、DISCO・Brewer Science等の技術が使われます。
TSV関連装置のサプライヤーとして、DRIEエッチングにはLam Research（SPTS Technology）、銅めっきにはLam Research・Applied Materials、ウェハ研削にはDISCO・岡本工作機械、ウェハ接合にはEV Group・SUSS MicroTecなどが関与しています。AI・HPC向けHBM需要の急拡大が、TSV関連プロセス・装置市場の最大の成長ドライバーとなっています。
