3μm微孔！日本東京大學(xué)聯(lián)合日企，開發(fā)出新一代半導(dǎo)體加工技術(shù)

啟動(dòng)量產(chǎn)的新一代半導(dǎo)體，需要將封裝基板的布線用孔降至直徑10微米以下。尤其是2020年以后，高性能的半導(dǎo)體將搭載于純電動(dòng)汽車（EV）等，需求估計(jì)將會擴(kuò)大！

據(jù)newswitch網(wǎng)站發(fā)布，東京大學(xué)和味之素精密技術(shù)、三菱電機(jī)、spitronics正在聯(lián)合開發(fā)一種在封裝基板上鉆極細(xì)孔的加工技術(shù)。封裝基板是一種電子連接半導(dǎo)體芯片和印刷線路板的中間基板。利用該新加工技術(shù)，僅使用激光加工就可以在玻璃基板的絕緣層上形成直徑為3μm的孔。它可以實(shí)現(xiàn)板之間的高密度布線，對于開發(fā)生成人工智能 (?AI?)等所需的高性能計(jì)算機(jī)非常有用。

味之素增層膜上的微孔和激光加工方法的俯視電子顯微鏡照片（右）（東京大學(xué)等提供）

??邁向微細(xì)化和高性能化的新一代半導(dǎo)體

據(jù)了解，此前東京大學(xué)的教授小林洋平等人就曾攜手味之素Fine-Techno （川崎市）、三菱電機(jī)、涉足激光振蕩器的Spectronix（大阪府吹田市）等，開發(fā)出了在半導(dǎo)體封裝基板上形成直徑6微米以下微細(xì)孔洞的激光加工技術(shù)。

利用此次開發(fā)的技術(shù)，可在Fine-Techno的絕緣薄膜上形成布線用的微細(xì)孔洞。該絕緣膜用于連接印刷基板和CPU（中央處理器）等的封裝基板。具體來說，能以極短的時(shí)間間隔連續(xù)照射波長為266納米（納米為10億分之1米）的“深紫外激光”。充分利用了以人工智能（AI）計(jì)算最佳激光照射方法的東京大學(xué)的技術(shù)，在使孔的尺寸比此前明顯縮小方面看到了眉目。

??再次創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)層間布線的小型化在最新的研究中，該聯(lián)合團(tuán)隊(duì)再次創(chuàng)新，使用深紫外（DUV）激光加工機(jī)，這是下一代半導(dǎo)體基板加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在層間絕緣膜上創(chuàng)建微孔?？梢栽诎迳细咚賱?chuàng)建自由鉆孔圖案。該項(xiàng)目將促進(jìn)“小芯片”技術(shù)的更高功能，其中為每個(gè)組件制造單獨(dú)的芯片，并將其集成并安裝在封裝基板上。目前，芯片安裝板上的層間布線采用直徑為40微米的孔。隨著芯片的小型化，未來封裝基板的孔直徑將要求在5微米或更小，但目前的激光加工技術(shù)由于光學(xué)系統(tǒng)的特性，很難將光集中到較小的直徑。