三菱マテリアル、最大600mm角の半導体パッケージ向け角型シリコン基板を開発

三菱マテリアルは8月21日、半導体の先端パッケージ工程における半導体チップを配置するためのキャリア基板向けに高平坦度かつ低表面粗さを実現した最大600mm角の四角形状シリコン基板を開発したことを発表した。

今回開発された角型シリコン基板の概要(各値は代表値) (出所:三菱マテリアル)

チップレットのように複数の半導体チップを1パッケージ上に集積して性能の向上を図る場合、半導体パッケージ工程において、半導体チップを配置するキャリア基板に300mmウェハなどを利用するWLP(Wafer-Level-Package)が活用されているが、ウェハが円形であること、ならびにパッケージサイズが100mm角程度まで大きくなっており、キャリア基板上における数に制限が生じやすいなどの課題が出てきている。

開発された角型シリコン基板(510mm×515mm×0.8mm)とサイズ比較用の300mmウェハ) (出所:三菱マテリアル)

この課題を解決する1つの手法として、四角形状の「角型シリコン基板」の活用が検討されている。三菱マテリアルは、そうしたニーズを踏まえ、今回、同社グループで培ってきた大型シリコンインゴットの鋳造技術と独自の加工技術を組み合わせることで、大面積かつ四角形状の角型シリコン基板を開発。同社では後工程におけるキャリア基板としての活用のほか、先端半導体パッケージにおけるインターポーザーとしての活用なども期待できるとしている。

キャリア基板への半導体チップへの搭載イメージ。角型化と基板サイズの大型化により取れ数を増やすことが可能となる (出所:三菱マテリアル)

また、同社では、今回開発した角型シリコン基板について、キャリア基板の大型化を可能とするガラスパネルなどを利用したPLP(Panel-level-Package)のキャリア基板として用いた場合、ガラス材料の課題であった低剛性かつ低熱伝導率に伴う、再配線層(RDL:Redistribution Layer)形成の際の加熱工程における偏熱や熱収縮による反りの発生を抑制できることも確認したともしており、シリコンの有する高剛性、高熱伝導といった特性を生かした形での幅広い半導体分野における活用を図っていきたいともしている。