信越化学：开发用于后段工序的半导体封装基板制造设备，采用新的微加工方法

近日，日本信越化学株式会社公布，开发出以新制造法制造半导体封装基板的设备。该设备是一种使用准分子激光的高性能加工设备，其中双镶嵌法（也用于半导体制造工艺的前端）被应用于封装基板制造工艺（后端工艺）（信越双镶嵌法）。因此，中介层的功能直接形成在封装基板上。这不仅消除了对中介层的需求，而且还实现了传统制造方法无法实现的进一步微加工。由于封装基板制造工艺中不需要光刻胶工艺，因此它还降低了成本和资本投资。

▲ 信越化学提出的先进封装

Chiplet 俗称“芯粒”或“小芯片组”是一种将电路单片化然后组装到封装中的技术，它作为一种降低高性能半导体制造成本的技术而备受关注。该技术需要将多个芯片组安装到中间基板上并将它们连接起来的工艺。中间基板被称为“中介层”。

采用信越双镶嵌法，不再需要中介层，因此大大简化了组装过程。在这种方法中，芯片通过布线图案连接到封装基板，该基板具有与中介层相同的功能。因此，采用芯片技术的先进半导体的组装过程可以缩短，成本也可以大幅降低。

该设备采用先进的微加工技术，可在多层封装基板的各有机绝缘层上直接形成复杂的电路图案，然后通过镀铜形成电路。它使用准分子激光作为光源，批量形成大面积的电路图案。

▲ 采用信越双镶嵌法加工的双层样品（俯视图）

▲ 采用信越双镶嵌法加工的双层样品（横截面图）

信越双镶嵌法可实现进一步的微型加工，而目前主流的使用干膜抗蚀剂的半加成处理 (SAP) 法无法实现这一点。激光加工设备结合使用信越大型光掩模坯料制成的光掩模和其独特的特殊镜头，可一次加工 100 平方毫米或更大的面积。加工时间因一个封装基板的大小而异，但加工布线图案和电极焊盘所需的时间与加工通孔所需的时间相同。而且，通孔加工时间与通孔数量无关。例如，在515mm×510mm的有机基板上形成宽2μm、深5μm的沟槽和直径10μm、深5μm的电极垫，以及形成过孔（上径7μm、下径5μm、深度5μm）约需要20分钟。