3μm微孔！日本东京大学联合日企，开发出新一代半导体加工技术

启动量产的新一代半导体，需要将封装基板的布线用孔降至直径10微米以下。尤其是2020年以后，高性能的半导体将搭载于纯电动汽车（EV）等，需求估计将会扩大！

据newswitch网站发布，东京大学和味之素精密技术、三菱电机、spitronics正在联合开发一种在封装基板上钻极细孔的加工技术。封装基板是一种电子连接半导体芯片和印刷线路板的中间基板。利用该新加工技术，仅使用激光加工就可以在玻璃基板的绝缘层上形成直径为3μm的孔。它可以实现板之间的高密度布线，对于开发生成人工智能 ( AI )等所需的高性能计算机非常有用。

味之素增层膜上的微孔和激光加工方法的俯视电子显微镜照片（右）（东京大学等提供）

  迈向微细化和高性能化的新一代半导体

据了解，此前东京大学的教授小林洋平等人就曾携手味之素Fine-Techno （川崎市）、三菱电机、涉足激光振荡器的Spectronix（大阪府吹田市）等，开发出了在半导体封装基板上形成直径6微米以下微细孔洞的激光加工技术。

利用此次开发的技术，可在Fine-Techno的绝缘薄膜上形成布线用的微细孔洞。该绝缘膜用于连接印刷基板和CPU（中央处理器）等的封装基板。具体来说，能以极短的时间间隔连续照射波长为266纳米（纳米为10亿分之1米）的“深紫外激光”。充分利用了以人工智能（AI）计算最佳激光照射方法的东京大学的技术，在使孔的尺寸比此前明显缩小方面看到了眉目。

  再次创新，实现层间布线的小型化在最新的研究中，该联合团队再次创新，使用深紫外（DUV）激光加工机，这是下一代半导体基板加工技术，实现了在层间绝缘膜上创建微孔。可以在板上高速创建自由钻孔图案。该项目将促进“小芯片”技术的更高功能，其中为每个组件制造单独的芯片，并将其集成并安装在封装基板上。目前，芯片安装板上的层间布线采用直径为40微米的孔。随着芯片的小型化，未来封装基板的孔直径将要求在5微米或更小，但目前的激光加工技术由于光学系统的特性，很难将光集中到较小的直径。