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2025/11/13
【半導体】太陽ホールディングスのネガ型感光性絶縁材料「FPIMシリーズ」、12インチウエハー上でCD1.6μmの3層RDL形成に成功。ICSJ2025で論文発表
太陽ホールディングスは、2025年11月13日、「14th IEEE CPMT Symposium Japan（ICSJ2025）」において、次世代半導体パッケージング用材料である、ダマシンプロセス向け微細ピッチRDL※1 ネガ型感光性絶縁材料「FPIMTMシリーズ」に関し、世界最大級の半導体研究機関であるimecとの共著論文「Development of 1.6 μm Fine-Pitch RDL Damascene Process using Low-NA i-Line Stepper and a New Negative-tone Photosensitive Dielectric Material」を発表した。
RDLは、より効率的な電気接続のため半導体パッケージングの最先端構造において重要な技術であり、現在は主にセミアディティブプロセス（SAP）※2 で製造されている。imecは、今後、微細配線を追求する中で、配線間隔1.6μm以下の形成においてはダマシンプロセス※3 が必須になると提唱している。そこで太陽ホールディングスは、ダマシンプロセス向け微細ピッチRDL次世代材料として本材料を開発し、2022年10月よりimecと共同研究を行っている。今回、ネガ型感光性絶縁材料を用いて12インチウエハー上にRDL3層構造を形成し、評価を行った。各配線間隔は、ウエハー上のRDL1層でCD※4 1.6μm、ビア層でCD2.0μm（ビア中心間ピッチCD4.0μm）、RDL2層でCD1.6μmと目標寸法を達成した。これは、今回使用したLow NAステッパー※5 における解像限界に極めて近い値。またCD1.6μmのRDL1層における、リーク電流および抵抗の電気特性の評価結果も良好であった。今回のimecとの共同研究による成果として、同材料は、優れた電気特性と、高解像性、また、CMPプロセス※6 に適応できる品質を持つ材料であることが確認できた。
今後は、ウエハー上の配線間隔CD500nm以下のRDL形成の実現を目指すとともに、電気特性および信頼性の長期性能の検証を続け、AI半導体の更なる高性能化など、半導体パッケージング分野の成長に貢献する材料の開発を継続していく。また、同材料は、2025年よりR＆D用途として少量サンプルの出荷を開始している。
※1 RDL（再配線層）は、半導体チップ表面に形成される、電気配線を再分配するための層。
※2 全体に薄いシード層を形成後、配線部分を電解めっきにてパターン形成する方法。
※3 絶縁膜上に配線部分の溝を形成し、スパッタ、CVD、電解めっきなどで溝を埋め込みパターンを形成する方法。
※4 CD（クリティカルディメンション）は、微細なパターン寸法のこと。
※5 Veeco社製Low NA（0.16）i線露光装置AP300（第一世代）。
※6 CMPプロセス（化学機械平坦化/研磨）は、半導体製造でウエハー表面を化学的・機械的に平坦化する工程。
■imecと太陽ホールディングスの連携について
imecは、「Interuniversity Microelectronics Centre」の略称で、ベルギーに本部を置く世界最大級の半導体研究機関。世界中の大学や企業と連携するオープンイノベーションを推進し、半導体最先端技術の開発に貢献している。imecと太陽ホールディングスは、2022年10月に次世代半導体パッケージング用材料である、ダマシンプロセス向け微細ピッチRDLネガ型感光性絶縁材料の共同研究を開始。太陽ホールディングスは、2024年11月よりimecへ駐在員を派遣するなど、より円滑に連携が取れる環境を整え、日々、半導体先端材料の研究開発を行っている。
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