-Beitrag zur Kostensenkung der laufenden Chiplet-Entwicklung-
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (TOKIO: 4063) (Hauptsitz: Tokio; Präsident: Yasuhiko Saitoh; im Folgenden "Shin-Etsu Chemical") hat Anlagen zur Herstellung von Halbleitergehäusesubstraten mit einem neuen Herstellungsverfahren nach der Herstellung eines Mikro-LED-Herstellungssystems entwickelt. Bei dem Gerät handelt es sich um eine Hochleistungsverarbeitungsanlage mit Excimer-Laser, bei der ein Dual-Damaskus-Verfahren, wie es auch im Front-End-Halbleiterherstellungsprozess verwendet wird, auf den Herstellungsprozess von Gehäusesubstraten (Back-End-Prozess) angewendet wird (Shin-Etsu-Dual-Damaskus-Verfahren). Infolgedessen formten sich die Funktionen eines Interposers direkt zu einem Gehäusesubstrat. Dies macht nicht nur einen Interposer überflüssig, sondern ermöglicht auch eine weitere Mikrofabrikation, wo herkömmliche Fertigungsmethoden nicht realisierbar wären. Es reduziert auch Kosten und Kapitalinvestitionen, da der Fotolackprozess im Herstellungsprozess von Gehäusesubstraten nicht erforderlich ist.
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Zweischichtige Probe, die mit der Shin-Etsu-Dual-Damaszener-Methode verarbeitet wurde (Querschnittsansicht) (Foto: Business Wire)
Ein Chiplet, bei dem Schaltkreise vereinzelt und dann zu einem Gehäuse zusammengefügt werden, hat als Technologie zur Senkung der Herstellungskosten von Halbleitern mit höherer Leistung Aufmerksamkeit erregt. Diese Technologie erfordert einen Prozess, um mehrere Chiplets auf einem Zwischensubstrat zu montieren und zu verbinden. Das Zwischensubstrat wird als "Interposer" bezeichnet.
Bei der Shin-Etsu-Dual-Damaszener-Methode ist ein Interposer nicht mehr erforderlich, was den Montageprozess erheblich vereinfacht. Bei diesem Verfahren werden Chiplets mit einem Gehäusesubstrat mit Verdrahtungsmustern verbunden, das die gleiche Funktion wie ein Interposer hat. Folglich kann der Montageprozess von fortschrittlichen Halbleitern mit Chiplet-Technologie verkürzt und seine Kosten drastisch gesenkt werden.
Die ausgeklügelte Mikrofabrikationstechnologie der Anlage ermöglicht es, komplizierte elektrische Schaltungsmuster direkt in jeder organischen Isolationsschicht eines mehrschichtigen Gehäusesubstrats zu bilden, gefolgt von der Schaltungsbildung durch Verkupfern. Es verwendet einen Excimer-Laser als Lichtquelle, um großflächige elektrische Schaltungsmuster in Chargen zu erzeugen. Die Shin-Etsu-Dual-Damaszener-Methode ermöglicht eine weitere miniaturisierte Mikrofabrikation, die durch die semi-additive Verarbeitung (SAP) mit Trockenfilmlack, wie sie derzeit üblich ist, nicht erreicht werden könnte. Die Laserbearbeitungsanlage kann mit einer Kombination aus einer Fotomaske aus den großen Fotomaskenrohlingen von Shin-Etsu und ihrer einzigartigen Speziallinse eine Fläche von 100 mm im Quadrat oder größer gleichzeitig bearbeiten. Die Verarbeitungszeit variiert je nach Größe eines Gehäusesubstrats, aber die Zeit, die für die Verarbeitung des Verdrahtungsmusters und der Elektrodenpads benötigt wird, entspricht der Zeit, die für die Verarbeitung von Durchkontaktierungen benötigt wird. Darüber hinaus hängt die Bearbeitungszeit der Durchkontaktierungen nicht von der Anzahl der Durchkontaktierungen ab. So dauert es beispielsweise etwa 20 Minuten, um Gräben von 2 μm Breite und 5 μm Tiefe und Elektrodenpads von 10 μm Durchmesser und 5 μm Tiefe auf einem organischen Substrat von 515 mm 510 mm zu bilden sowie Durchkontaktierungen (oberer Durchmesser 7 μm, unterer Durchmesser 5 μm, Tiefe 5 μm).
Shin-Etsu Chemical arbeitet an Initiativen zur Integration seiner eigenen Material- und Ausrüstungstechnologien. Durch die Entwicklung neuer Prozesstechnologien werden wir Gesamtlösungen sowohl aus der Sicht der Ausrüstung als auch der Materialien vorschlagen und die Führung bei der Entwicklung von Technologien der nächsten Generation übernehmen, um eine Wohlstandsgesellschaft zu schaffen.
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