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3D Packaging and Integration（3DP&I）日本地区技術委員会
共同委員長：釣屋政弘（iNEMI）、島本晴夫（AIST）

2019年10月10日

3D Packaging and Integration（3DP&I）北米地区技術委員会では、2019年7月にPanel Level Packaging (PLP)のパネルサイズに関するSEMI規格を発行しました（文書案Doc #6332、スタンダード文書番号SEMI 3D20-0719: Specification for Panel Characteristics for Panel Level Packaging (PLP) Applications）。規定されたパネルサイズは510 ±1.0 mm × 515 ±1.0 mmと600 ±1.0 mm × 600 ±1.0 mmです。次のステップとしてパネルの厚みや重さの規定および反りについて規格化に向けた議論をスタートしました。なお、下図は3D Packaging and Integrationのグローバルの組織図です。

 

 

日本地区でのPLPや三次元パッケージに関するSEMI規格の活動状況について3つの分野を紹介します。

 

1. Panel Level Packaging (PLP) Glass Carrier Characteristics:

PLPパネル製造工程上いくつかの材料が必要ですが、特にパネルキャリア材が重要なカギとなります。そのキャリア基板材料の候補としては、ガラス、樹脂、⾦属がありますが、光学的透明性、熱膨張係数の調整幅、⾼弾性率、表⾯平滑性が良いことを考慮してガラスが多く採⽤されています。特に仮接合の剥離プロセスDebondingで熱的および機械的ストレスを最⼩限に抑えられるレーザーDebondingが可能であることが⼤きなメリットです。そこで新たなタスクフォースを組織して、従来のWafer Level Package (WLP) 製造工程で使われているガラスキャリア材とも異なるPLP用のガラスキャリアの特性について議論を開始しました。Panel Level Packaging (PLP) Glass Carrierタスクフォースは今年6月から正式活動を行っています。規格検討している項目は次の通りです。

  • 寸法、エッジ形状、パネル厚の変動（TTV）
  • 物理的および熱的特性
  • パネルに印字するIDマーク

 

2. WLP/PLP Encapsulation Characteristics:

PLP⽤の封⽌材料の形態としては、粉状、液状、シート状の3種類の封止材があり、粉状にはタブレット状と顆粒状があります。封止工程に用いる方法によりその封止材も異なりますが、トランスファモールドではタブレット状の封⽌材料が使われる一方、コンプレッションモールドは顆粒状、液状、シート状の材料を使うことが可能です。フィルムのシート状はラミネータでも行っています。今年10月11日の日本地区技術委員会会議にて正式に設立が承認されたEncapsulation Characteristics for Wafer Level Package (WLP) and Panel Level Packaging (PLP) Panelタスクフォースでは、これらすべての封止材の特性について規格化の検討を開始しています。また、従来の特性項目の測定方法がPLPパネルへの封止工程の品質検証に適合しているか検証して、必要に応じて新たな測定方法を提案します。例えば大判でのパネルの反りの測定方法やRDL材への濡れ性をコンタクト角での測定に替わる方法が例として挙げられます。規格検討している項目は次の通りです。

  • 粉状、液状、シート状の封止材の重要特性
  • 特性項目の測定方法
  • 測定に使うTEG (Test Equipment Group) の規格検討

 

3. 3DS IC Bonded Layer Inspection Metrology:

この活動は三次元のICチップを積層した積層内で発生する不具合の測定方法についての標準化活動です。複数枚のICチップ（ウエハとICチップの3次元積層も含める）を接着材の有無を含めた三次元に積層した部分を走査型音響顕微鏡（SAM）で不具合を測定する方法のガイドラインを主としますが、すでに出版されているSEMI 3D17-1217: Specification for Reference Material for Bonded Wafer Stack Void Metrologyでは、W2Wのみについて規定しており、かつ、界面の分離を識別することは記述されていません。本活動では、接着剤を含めた複数ある界面の分離をするための規定を主な目的としています。この3DS IC Bonded Layer Inspection Metrology タスクフォースも、同じく10月11日の日本地区技術委員会にて正式に承認され、活動が開始しています。規格検討している項目は次の通りです。

  • 積層面の識別方法（識別マークの形状、サイズ）
  • 測定手法（プローブ選定に関するガイドライン、サンプルサイズ等）

 

さて、SEMICON Japan 2019期間中の12月11日（水）に、本技術委員会主催のパネルディスカッションを開催します。このパネルディスカッションは、Panel Level Packagingの普及を進めるためにネックとなっている技術課題や普及を推進するうえでの課題と今後取り組むべき内容について議論します。また、SEMIにて国際規格として取り組むべき項目についても意見交換を行います。まず技術状況と課題について、後工程会社、材料メーカおよび装置メーカからの紹介を行い、そのあとにディスカッションを行う予定です。3名のパネリストから次の技術について紹介します。
http://www.semiconjapan.org/jp/programs-catalog/plp-technology-challenges

 

日時：12月11日（水） 10:20-12:00
場所：東京ビックサイト国際会議棟6F 607
テーマ：PLP技術の標準化ワークショップ

 

モールド樹脂上の配線層形成の必須項目

■株式会社SCREEENセミコンダクターソリューションズからの技術紹介：

露光装置の技術能力について下記内容を網羅した内容。
PLPの大判600x600でのサイズで要求が出てくる1um Line Spaceが対応できる装置能力について。PLPパネルへの露光を行う上での留意点や材料やその表面状態への要求事項

■パナソニック株式会社からの技術紹介：

PLP用RDL材料技術について下記内容を網羅した内容。
ベースがモールド樹脂上やシリコン・ガラスである場合での1um Line Spaceに対応できる重要となる材料特性や密着性のための下地や露光への要求事項

■株式会社ディスコからの技術紹介：

PLPパネルの薄化プロセスと技術課題を網羅した内容。
大判600x600まで対応できる装置能力や反りへの対応や密着性改善のための研磨の在り方、その技術解決策。

 

本件についての問合せ：

SEMIジャパン スタンダード&EHS部 柳澤智栄（cyanagisawa@semi.org）