アドバンスドパッケージング
マスクレス・リソグラフィーで次世代エレクトロニクスを実現する
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説明
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現代の集積回路(IC)は、シングル・ダイ・パッケージの限界を超えるために、アドバンスド・チップ・パッケージング技術にますます依存しています。これらの技術は、複数の多様なチップやチップレットを単一の強力なデバイスに統合し、しばしば相対的なコスト削減と相まって大幅な性能向上を可能にするために極めて重要です。その中でも、ファンアウト・ウェハーレベル・パッケージング(FOWLP)は重要なアプローチとして浮上してきた。相互接続を元のダイフットプリント内に留める従来のパッケージングとは異なり、FOWLPは接続をより広い領域にファンアウトすることで、より高いI/O密度と、再構築されたウェハまたはパネル上に複数のダイを並べて統合することを可能にします。
高密度集積を可能にするその他の重要なアドバンスドパッケージング戦略および技術には、2.5Dおよび3D-IC(ダイの垂直積層に重点を置き、垂直通信用にTSV(Through-Silicon Vias)付きインターポーザを使用することもある)、SiP(System-in-Package)(さまざまな機能コンポーネントの集積を包含する、より広範な用語)、およびヘテロジニアス・インテグレーションとチップレット・インテグレーションの包括的な概念が含まれる。これらのアドバンスドパッケージングの多くに共通する要素は、信号を再ルーティングし、ダイ上の微細なI/Oパッドをパッケージ基板または回路基板上の粗い接続に接続するための高密度再配線層(RDL)の必要性である。最終的に、最終パッケージはこれらの集積ICをカプセル化し、必要な機械的サポートと回路基板への不可欠な電気的接続を提供する。課題不完全な基板上の精度
半導体産業が超高密度ファンアウトパッケージングを推進するにつれ、フィーチャーサイズは縮小し、しばしば2μm以下に近づいている。この微細化は、マニュファクチャリングの歩留まりを困難にする本質的なばらつきの原因となる。一般的な問題は以下の通りです:
- ダイ・シフト:個々のダイは、配置および接合中に意図した位置からずれることがある。
- 基板の反りと歪み:ウェハーやパネルは、加工工程中に反りや歪みが生じることがあります。
- 表面形状:凹凸のある表面は、焦点と解像度を維持する上で課題となる。
このような条件下で高歩留まりのパッケージを製造するには、基板やダイの配置に固有の不完全性があるにもかかわらず、高品質で高解像度のフィーチャーを必要な場所に正確に成膜する必要があります。そのためには、シリコン(TSV用)、ポリマー、セラミック、金属などさまざまな材料を極めて正確に構造化し、必要なファンアウトとICコンタクトパッドからのマッピングを実現する必要があります。
ソリューションマスクレスリソグラフィーによる柔軟性と精度
マスクレス・リソグラフィーの威力が発揮されるのは、ここからです。Heidelberg Instruments直接描画技術は、これらの課題に正面から取り組むために必要な重要な柔軟性を提供します。従来のマスクベースのアプローチとは異なり、マスクレスシステムは以下のことが可能です:
- 個別補正の適用:ダイシフト、基板の歪み、反りに対して、各基板の固有の測定値や特性に基づいてカスタマイズされた補正を組み込みます。
- 地形に適応:高度なオートフォーカス機構により、非平面でも高解像度を維持。
- ラピッドプロトタイピングと調整が可能:新しいフォトマスクに関連するコストやリードタイムをかけることなく、迅速なデザイン変更を可能にします。
Heidelberg Instruments専門知識
Heidelberg Instruments’ MLA 300およびVPG+システムは、要求の厳しいアドバンスドパッケージングアプリケーション向けに特別に設計されています。特に、MLA 300 は、ガラス、シリコン、セラミック、様々な有機材料など、事実上あらゆるタイプの平坦な基板を露光することができ、卓越した柔軟性を提供します。当社のシステムは以下を実現します:
- 高いスループット:コスト効率の高い生産を実現
- 自動歪み補正:ダイシフトや基板の反りの問題に直接対応。
- ダイナミックオートフォーカス:困難な地形でも最適解像度を維持。
工業用フォトマスク製造に根ざした40年の経験により、Heidelberg Instruments 、アドバンスドパッケージングで一般的な不完全な基板であっても、再現性の高い高品質な露光を実現するために必要な深いノウハウを有しています。当社のマスクレスリソグラフィーソリューションは、高い歩留まりを達成し、次世代の統合エレクトロニクスシステムを実現するために必要な適応性と精度を提供します。
アドバンスドパッケージングの課題を解決するシステムの詳細については、以下の製品ページをご覧ください。
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必要条件
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生産時間とコストを削減する高スループット
稼働時間を最大化する高い可用性と信頼性
デバイスおよび後工程用の高解像度(1~2 µm
高いCD均一性でデバイスの一貫性を確保
歩留まりを最適化する高いアライメント精度
さまざまな基板材料、反り、厚さ、サイズに対応
自動歪み補正機能により、異なる素材や接着デバイスによって生じる歪みを補正します。
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ソリューション
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同時暴露
最大400万ピクセルのプロダクション・グレードのスループット (MLA 300)迅速なセットアップと柔軟性
小・中ロット生産用自動ディストーション補正
他の製造工程による歪みを補正して歩留まりを向上させる。現場で実証済みの技術
高い可用性、マニュファクチャリングの安定性、信頼性のために
現代の集積回路(IC)は、シングル・ダイ・パッケージの限界を超えるために、アドバンスド・チップ・パッケージング技術にますます依存しています。これらの技術は、複数の多様なチップやチップレットを単一の強力なデバイスに統合し、しばしば相対的なコスト削減と相まって大幅な性能向上を可能にするために極めて重要です。その中でも、ファンアウト・ウェハーレベル・パッケージング(FOWLP)は重要なアプローチとして浮上してきた。相互接続を元のダイフットプリント内に留める従来のパッケージングとは異なり、FOWLPは接続をより広い領域にファンアウトすることで、より高いI/O密度と、再構築されたウェハまたはパネル上に複数のダイを並べて統合することを可能にします。
高密度集積を可能にするその他の重要なアドバンスドパッケージング戦略および技術には、2.5Dおよび3D-IC(ダイの垂直積層に重点を置き、垂直通信用にTSV(Through-Silicon Vias)付きインターポーザを使用することもある)、SiP(System-in-Package)(さまざまな機能コンポーネントの集積を包含する、より広範な用語)、およびヘテロジニアス・インテグレーションとチップレット・インテグレーションの包括的な概念が含まれる。これらのアドバンスドパッケージングの多くに共通する要素は、信号を再ルーティングし、ダイ上の微細なI/Oパッドをパッケージ基板または回路基板上の粗い接続に接続するための高密度再配線層(RDL)の必要性である。最終的に、最終パッケージはこれらの集積ICをカプセル化し、必要な機械的サポートと回路基板への不可欠な電気的接続を提供する。
課題不完全な基板上の精度
半導体産業が超高密度ファンアウトパッケージングを推進するにつれ、フィーチャーサイズは縮小し、しばしば2μm以下に近づいている。この微細化は、マニュファクチャリングの歩留まりを困難にする本質的なばらつきの原因となる。一般的な問題は以下の通りです:
- ダイ・シフト:個々のダイは、配置および接合中に意図した位置からずれることがある。
- 基板の反りと歪み:ウェハーやパネルは、加工工程中に反りや歪みが生じることがあります。
- 表面形状:凹凸のある表面は、焦点と解像度を維持する上で課題となる。
このような条件下で高歩留まりのパッケージを製造するには、基板やダイの配置に固有の不完全性があるにもかかわらず、高品質で高解像度のフィーチャーを必要な場所に正確に成膜する必要があります。そのためには、シリコン(TSV用)、ポリマー、セラミック、金属などさまざまな材料を極めて正確に構造化し、必要なファンアウトとICコンタクトパッドからのマッピングを実現する必要があります。
ソリューションマスクレスリソグラフィーによる柔軟性と精度
マスクレス・リソグラフィーの威力が発揮されるのは、ここからです。Heidelberg Instruments直接描画技術は、これらの課題に正面から取り組むために必要な重要な柔軟性を提供します。従来のマスクベースのアプローチとは異なり、マスクレスシステムは以下のことが可能です:
- 個別補正の適用:ダイシフト、基板の歪み、反りに対して、各基板の固有の測定値や特性に基づいてカスタマイズされた補正を組み込みます。
- 地形に適応:高度なオートフォーカス機構により、非平面でも高解像度を維持。
- ラピッドプロトタイピングと調整が可能:新しいフォトマスクに関連するコストやリードタイムをかけることなく、迅速なデザイン変更を可能にします。
Heidelberg Instruments専門知識
Heidelberg Instruments’ MLA 300およびVPG+システムは、要求の厳しいアドバンスドパッケージングアプリケーション向けに特別に設計されています。特に、MLA 300 は、ガラス、シリコン、セラミック、様々な有機材料など、事実上あらゆるタイプの平坦な基板を露光することができ、卓越した柔軟性を提供します。当社のシステムは以下を実現します:
- 高いスループット:コスト効率の高い生産を実現
- 自動歪み補正:ダイシフトや基板の反りの問題に直接対応。
- ダイナミックオートフォーカス:困難な地形でも最適解像度を維持。
工業用フォトマスク製造に根ざした40年の経験により、Heidelberg Instruments 、アドバンスドパッケージングで一般的な不完全な基板であっても、再現性の高い高品質な露光を実現するために必要な深いノウハウを有しています。当社のマスクレスリソグラフィーソリューションは、高い歩留まりを達成し、次世代の統合エレクトロニクスシステムを実現するために必要な適応性と精度を提供します。
アドバンスドパッケージングの課題を解決するシステムの詳細については、以下の製品ページをご覧ください。
生産時間とコストを削減する高スループット
稼働時間を最大化する高い可用性と信頼性
デバイスおよび後工程用の高解像度(1~2 µm
高いCD均一性でデバイスの一貫性を確保
歩留まりを最適化する高いアライメント精度
さまざまな基板材料、反り、厚さ、サイズに対応
自動歪み補正機能により、異なる素材や接着デバイスによって生じる歪みを補正します。
同時暴露
迅速なセットアップと柔軟性
自動ディストーション補正
現場で実証済みの技術
アプリケーションイメージ

適切なシステム
VPG+ 200、VPG+ 400、VPG+ 800
- ボリューム・パターン・ジェネレーター
i線レジストの標準フォトマスクおよび微細構造用の強力な製造ツール。