三维IC封装实现芯片叠层的方式主要有两种，一是引线键合(wire bonding，WB)，二是硅通孔(through silicon via，TSV)。与引线键合相比，硅通孔使用更短的垂直互连来代替二维互连结构中的长互连，使在系统级封装内部，独立分层叠放的裸片互连更短、RC延迟(resistive capacitive delay)更小，同时也使系统级封装的集成度大大的提高。当前硅通孔工艺仍存在以下问题：硅通孔的铜电镀工艺仍需要改进，同时其工艺质量检测和热问题需要进一步的研究。　　本论文基于TSV的工艺质量检测，对三维系统级封装进行了调研和分析。论文从整个工艺流程出发，对TSV工艺流程中的光刻、刻蚀、绝缘层和阻挡层的沉积、铜电镀填充的工艺结果进行了缺陷分析。针对这些具体的工艺，总结了在进行工艺质量检查时可能会碰到的各种缺陷及其产生的原因，并给出了相应的解决措施。本论文在进行TSV电镀填充质量检查时，详细给出了TSV电镜测试样品的制备流程和制备技巧，探讨了影响TSV可靠性的因素及其给三维IC封装带来的挑战。　　论文解决了硅通孔工艺质量检测的电镜样品制备困难的问题，研究结果表明电子显微镜是一种检测硅通孔工艺质量的切实可行的方法，从测试结果可以推断电镀填充质量的好坏不仅与电镀工艺本身有关，而且还与之前的各个工艺流程有关。