年的第一个月，SantaClaraUniversity的SergeySavastiou教授在SolidStateTechnology期刊上发表了一篇名叫《Moore’sLaw–theZdimension》的文章。这篇文章最后一章的标题是Through-SiliconVias，这是Through-SiliconVia这个名词首次在世界上亮相。这篇文章发表的时间点似乎也预示着在新的千禧年里，TSV注定将迎来它不凡的表演。
TSV示意图TSV，是英文Through-SiliconVia的缩写，即是穿过硅基板的垂直电互连。如果说Wirebonding(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。
与集成电路一起诞生的垂直互联
年的秋天，肖特基(WilliamShockley)坐在办公室思考着如何设计晶体管可以实现高频的应用。早在年，他便与巴丁、布拉顿一起研制出了第一个晶体管，并在年一起获得了诺贝尔奖。“为什么不能在晶圆上打些孔?”Shockley喃喃自语。不久Shockley申请了一项专利-(SEMICONDUCTIVEWAFERANDMETHODOFMAKINGTHESAME)，这是历史上第一项在晶圆上刻蚀通孔的专利。虽然这项专利的初衷是只为了晶体管在在高频率领域的应用，但在这项专利中，肖老也提到了如果需要可以在通孔中填充导电金属。就这样，发明晶体管的人也成了第一个想到在晶圆做导电孔的人。同一年还发生一件大事，将多个晶体管制造在一起的集成电路(芯片)也被发明出来了。
肖特基的硅片上制作孔专利
此后，IBM开始在集成电路领域发力，并在垂直电互连方面取得了突破。
6年之后的年，IBM申请了一项专利(METHODSOFMAKINGTHRU-CONNECTIONSINSEMICONDUCFORWAFERS)，提出了利用在通孔中做简并掺杂降低电阻的方式实现硅片的垂直互连，即用低阻硅为导电材料。但是这项专利还只是停留在硅片自身上下表面器件的，并没有用于多芯片的堆叠。直到5年后的年，IBM才在另一项专利(HOURGLASS-SHAPEDCONDUCTIVECONNECTIONTHROUGHSEMCONDUCTORSTRUCTURES)中首次提出了基于垂直互连的多层芯片的堆叠，如下图：
第一个芯片堆叠专利
似乎只用了11年，甚至在TSV这个名词被正式发明前，垂直互连的概念和工艺都已经发展好了。只是IBM的这项专利并没有得到大规模的应用。原因在于这个专利中导通孔的形状，如其专利名字“HourGlass”所示，是沙漏形的，它占用太多的面积。这种形状的通孔涉及到2年前(年)BellTelephoneLaboratories的H.A.Waggener的一项发现：KOH对于单晶硅的不同晶面的腐蚀速率有巨大的差异。
例如对晶面的腐蚀率要比晶面大几百倍。利用这个特点可以在常用的硅晶圆很方便的刻蚀的通孔，但是孔形是倒金字塔形状的(或者说是沙漏形的)。随着摩尔定律的不断发展，单位面积上晶体管越来越密集，这种占用大量表面积的垂直互连显然失去了其存在的意义。
KOH刻蚀示意图
但或许是受IBM提出的这个堆叠芯片概念的影响，三维集成芯片这个理念在半导体行业像星星之火燎原一样传播开来。此后共计有40多家研究机构和公司参与了相关技术的研究，而作为三维堆叠芯片中最核心的垂直电互连技术自然也倍受