チップI/Oをパッドピッチからバンプピッチへ再配線
完成ウェーハ上のデバイスパッドは通常50〜150µmのピッチにあり、組立ラインの標準C4はんだバンプ間隔での直接はんだバンピングには狭すぎます。RDLはその間の電気的ブリッジです。
RDLが再配線するもの
TSVリビールCMP後、ウェーハは誘電体と面一のクリーンなCu接点を持ちます。RDLはこれらの接点をビアピッチ(TSV: 5〜50µm)からバンプピッチ(C4: 100〜200µm)へ再配線します。通常1〜4金属層。抵抗/インダクタンスはレイアウト選択に重要。
ルートの選択
2種類のRDLルート(ポリマーパッシベーションとCuダマシン)はトレードオフが異なります。ポリマーは低コスト・低温。Cuダマシンはより精細なピッチ・低抵抗。アプリケーションと必要ライン/スペース密度に応じて選択します。
TSVリビール後に即対応
RDLは常にTSVリビールまたはウェーハレベルパッド前処理の後に続きます。同一プロジェクト内で実施することで、ウェーハはCMPからRDLリソグラフィへ表面汚染リスクなし・Cu再酸化なし・単一プロジェクトマネージャーで移行できます。
ポリマーパッシベーション vs Cuダマシン - 並列比較
両ルートとも対応可能です。エンジニアが必要なライン/スペース密度・熱予算・コスト制約・ターゲットアプリケーションに基づいて最適ルートを推奨します。
ポリマーパッシベーション RDL
有機誘電体層をスピンコート・フォトリソグラフィでパターニング・硬化し、層間誘電体を形成。フォトセンシティブ品種(BCB/PBO)はエッチングなしに直接パターニング可能。
Cuダマシン RDL
誘電体(通常SiO₂または低k CVD誘電体)にトレンチとViaをパターニングしCuで充填、各層後にCMPで平坦化。先端CMOS BEOLと同一原理のCuインレイ。
4種類のパッシベーション材料 - BCB · PBO · ポリイミド · アクリル
ポリマー誘電体の選択が誘電率・硬化温度・耐薬品性・RDLのアプリケーション適合性を決定します。4種類すべてを専任プロジェクトマネージャーのもとで対応します。
ベンゾシクロブテン(BCB)
ポリマーRDL誘電体で最も低い誘電率(2.65)。優れた平坦性。非常に低い吸湿率。BCB誘電体によるRF損失低減はRFとmmWave ICに不可欠。
ポリベンゾオキサゾール(PBO)
低k誘電体(2.9)、優れた耐薬品性、卓越した機械的特性。フォトセンシティブ品種で直接パターニング可能(ドライエッチング不要)。Fan-out WLPと先端パッケージング業界標準。
ポリイミド(PI)
RDL誘電体のワークホース。幅広い化学的互換性・高温安定性(硬化後400°C以上対応)・長い実績。医療用途での生体適合性評価付き。フレキシブル基板にも対応。
アクリル樹脂誘電体
4種類の中で最も低い硬化温度(通常150〜200°C)。熱予算が厳しい基板への最終RDLに最適。コスト重視のコンシューマ向けパッケージングに適しています。
精細ピッチ多層RDL向けシングル・ダブルダマシン
CuダマシンRDLは先端CMOS BEOLと同一原理を使用します:誘電体トレンチへのCuインレイ、各層後にCMPで平坦化。<2µmライン/スペースを達成します。
誘電体成膜
CVD酸化シリコンまたは低k誘電体をウェーハ表面(TSV接点上)にコンフォーマル成膜。RC遅延低減のためSiOCH / 多孔質SiO₂オプションあり。
トレンチ & Via リソグラフィ + エッチング
シングルダマシンでは各層を個別にメタライズします。デュアルダマシンでは、誘電体に形成したビアとトレンチを一括してメタライズし、CMPで平坦化します。パターニングの順序は集積方式によって異なります。KrFまたはi-lineリソグラフィ。ドライエッチング(誘電体選択性)。<2µmライン/スペース達成。
バリア & シード層成膜
エッチングされたトレンチとViaに薄いTaまたはTaN拡散バリアをスパッタでコンフォーマル成膜。Cu拡散を防止。5µm以下にはALD バリア。4端子法で確認。
Cu電解めっき
スーパーフィル添加剤ケミストリーでトレンチとViaをCuでオーバーフィル。トレンチを完全充填(シームボイドは断面で確認)してから表面にオーバーバーデンを形成。めっき後光学検査。
Cu CMP プラナライゼーション
CMPでCuオーバーバーデンとバリア層を除去し、誘電体表面でCuのみをインレイ状態で残す平坦面を作成。渦電流終点。Cuリセス測定。侵食/均一性QC。多層対応表面。
ファンイン WLCSP・ファンアウト FOWLP - 両対応
RDLはどちらのパッケージングアーキテクチャも実現する基幹技術です。ファンインとファンアウトの選択はダイI/O数・ターゲットバンプピッチ・多ダイ統合の必要性によって決まります。
ファンイン WLCSP
RDLがチップのネイティブピッチからダイ面積内のより広いはんだボールピッチへボンドパッドを再配線。パッケージ = ダイサイズ。通常1〜2 RDL層。BCB/PBO誘電体が標準(低k誘電体でRF寄生容量低減)。モバイル・IoT・RF・MEMSに最適。封止樹脂なし・最小フットプリント。
ファンアウト FOWLP
ファンアウトRDLがI/OをI/O配線をダイ外側のモールド領域まで延ばすし、ダイ面積より多いI/Oを持つチップを可能にします。通常2〜5 RDL層(より長い横方向距離にわたる信号ルーティング)。PBO誘電体。eWLB・InFO・チップレット対応。多ダイ集積対応。
代表的なRDLプロセス仕様
| パラメータ | ポリマーパッシベーション RDL | Cuダマシン RDL |
|---|---|---|
| 誘電体材料 | BCB · PBO · ポリイミド · アクリル | CVD SiO₂ · 低k CVD(SiOCH) |
| 最小ライン/スペース | ~5µm / 5µm | <2µm / 2µm |
| 誘電率(k) | BCB:2.65 · PBO:2.9 · PI:3.2〜3.5 | SiO₂:3.9 · 低k:2.5〜3.2 |
| 硬化 / 成膜温度 | 150〜350°C(ポリマー依存) | CVD:200〜400°C |
| 金属層数 | 1〜4層 | 1〜6層 |
| 金属材料 | Cu(電解めっき)またはAl(PVD) | Cu(電解めっき、インレイ) |
| バリア | Ti/TiNまたはTa(スパッタ) | Ta/TaN(スパッタまたはALD) |
| Via充填 | Cu電解めっき | Cu電解めっき(スーパーフィル) |
| 平坦化 | 自然平坦化(ポリマースピン) | 各層後にCMP |
| パターニング | フォトリソグラフィ(BCB/PBO:フォトセンシティブ) | リソグラフィ + ドライエッチング |
| ファンイン/アウト | 両対応 | 両対応 |
| 典型的用途 | WLCSP · FOWLP · RFファンアウト · MEMS | 2.5Dインターポーザ · HPC · 精細ピッチ |
| ウェーハサイズ | 2インチ〜12インチ | 2インチ〜12インチ |
| UBM統合 | ENIGまたはENEPIG | ENIGまたはENEPIG |
| バンピング統合 | C4 SnAg | C4 SnAg |
先端パッケージングの全セグメントにわたるRDL
3D-IC TSVリビール後
TSVリビールCMP直後にRDLで露出Via接点をC4バンプピッチへ再配線。直接続行 - 工程間の余計な転送なし。TSVリビール → RDL → UBM → C4バンプの完全フロー。
2.5Dチップレットインターポーザ
シリコンインターポーザ上の精細ピッチCuダマシンRDL(<2µm L/S)でCPU・HBM・I/O間の高密度配線を実現。CoWoS / SoIC対応。
モバイルSoC WLCSP
スマートフォン・タブレットのアプリケーションプロセッサとモデムチップ向けファンインBCBまたはPBO RDL。シングルまたはデュアルRDL層。BCBの低誘電率で5Gアンテナ損失低減。
シリコンフォトニクスパッケージング
SiPhoダイ上の低k BCBまたはPBO RDLがEIC(電子集積回路)からフォトニクスダイへの高速電気I/O信号をルーティング。50+ GHz · SiPho EIC · コパッケージドオプティクス対応。
MEMSセンサー WLCSP
MEMSセンサー(加速度計・ジャイロスコープ・圧力センサー)向けファンインポリマーRDL。MEMSパッドを直接はんだバンプ配置に再配線。MEMS IMU · ドローン · AR/VR · IoT対応。
RFフロントエンドモジュール
5G/6GフロントエンドモジュールのGaN/GaAs RFチップレット向けファンアウトPBOまたはBCB RDL。ダイ面積より多いI/Oをファンアウトで実現。BCB/PBO · ファンアウト · GaN/GaAs MMIC · 5G/6G対応。
パワーデバイスファンアウト
SiC MOSFETとGaNパワートランジスタファンアウトパッケージング向けポリイミドRDL。ポリイミドの高硬化後温度(400°C+)でパワーデバイスの高温動作に対応。
医療・埋め込み型デバイス
埋め込み型神経プローブ・網膜インプラント・飲み込み型センサーチップ向け生体適合性ポリイミドRDL。生体適合性は案件ごとに評価。長期埋め込み信頼性。
eWLB / InFO ファンアウトチップレット
多ダイ集積向け再構成ファンアウトパネル上の多層PBO RDL。2つ以上のチップレットを側面に埋め込み、共通RDL層で接続。PBO多層 · ファンアウトパネル · eWLB · InFO対応。
当社のRDL能力が異なる理由
両ルートを専任プロジェクトマネージャーのもとで
ポリマーパッシベーションRDL(BCB・PBO・PI・アクリル)とCuダマシンRDL(シングル・ダブル)の両方が利用可能。アプリケーション要件に基づいてルートを選択できます。
TSVリビール直後、転送なし
RDLリソグラフィはCMPがCu接点をクリアした直後に開始。表面は酸化物フリー・汚染フリー。Cu再酸化リスクなしで露出からバンピングまでシームレスに管理。
4種類のポリマー誘電体すべて対応
BCB(RF/mmWave)・PBO(ファンアウトFOWLP)・ポリイミド(高温・生体適合)・アクリル(低温・コスト重視)の4種類すべてを専任プロジェクトマネージャーのもとで。
Cuダマシンで<2µmライン/スペース
<2µmライン/スペースを達成するCuダマシンRDLは2.5Dシリコンインターポーザ上のチップレット間ルーティングに必要な密度です。
RDL → UBM → C4バンピング一貫対応
RDL後、UBM(ENIGまたはENEPIG)とC4 SnAgバンピングを同一プロジェクト内で実施し、完全なウェーハレベルパッケージングフローを完成させます。
ファンイン・ファンアウトを仕様に合わせて設計
RDLレイアウトをお客様の固有ファンアウト比とターゲットバンプピッチに合わせて設計。固定プラットフォームに制約されません。
プロジェクトを開始しましょう。
1営業日以内を目安にご連絡いたします。
RDLルート・ライン/スペース要件・金属層数・ウェーハサイズをお知らせください。エンジニアが1営業日以内を目安にご連絡いたします。