마이크로 LED 제조 시스템의새로운 제조 방법으로 반도체 패키지 기판을 제조하는 장비가 개발됐다.
엑시 레이저를 이용한 이 고성능 가공 장비는 반도체 제조 공정의 프론트 엔드에서도 사용되는 듀얼 다마신 방법이 패키지 기판 제조 공정(백 엔드 프로세스)에 적용(신에쓰 듀얼 다마신 공법)된다. 이로 인해 인터포저(Interposer)의 기능이 패키지 기판에 직접 형성되었다.
이를 통해 인터포저가 필요하지 않을 뿐만 아니라 기존 제조 방법으로는 실현할 수 없었던 추가 미세 가공을 가능하게 한다. 패키지 기판 제조 공정에서 포토레지스트 공정이 필요하지 않기 때문에 비용과 자본 투자를 절감하는 효과가 있다.
회로를 싱귤레이션한 후 패키지로 조립되는 칩렛은 고성능 반도체의 제조 비용을 절감하는 기술로 주목받았다. 이 기술은 중간 기판에 여러 칩렛을 장착하고 그 칩셋들을 연결하는 프로세스를 필요로 한다. 이 중간 기판이 ‘인터포저(interposer)’라고 불린다.
신에쓰 듀얼 다마신 방식을 사용하면 인터포저가 더 이상 필요하지 않으므로 이 방법은 조립 공정을 크게 간소화한다. 이 방법에서 칩셋들은 인터포저와 동일한 기능을 하는 배선 패턴이 있는 패키지 기판에 연결된다. 결과적으로 칩셋 기술이 적용된 첨단 반도체의 조립 공정은 단축되고 그 비용이 급격하게 절감될 수 있다.
이 장비의 정교한 미세 가공 기술을 통해 다층 패키지 기판의 각 유기 절연층에 복잡한 전기 회로 패턴을 직접 형성한 다음 구리 도금으로 회로를 형성할 수 있다. 엑시머 레이저를 광원으로 사용하여 대면적 전기 회로 패턴을 일괄적으로 형성한다.
신에쓰 듀얼 다마신 방법은 현재 주류인 드라이 필름 레지스트를 사용하는 반적층 가공(Semi-additive Processing, SAP) 방법으로는 달성할 수 없었던 미세 가공을 더욱 소형화할 수 있다. 레이저 가공 장비는 신에쓰의 대형 포토 마스크 블랭크로 만든 포토 마스크와 독자적인 특수 렌즈의 조합으로 한 번에 100mm 정사각형 이상의 면적을 처리할 수 있다.
처리 시간은 하나의 패키지 기판의 크기에 따라 다르지만 배선 패턴 및 전극 패드를 처리하는 데 필요한 시간은 비아(via)를 처리하는 데 필요한 시간과 동일하다. 또한 비아 처리 시간은 비아 수에 의존하지 않는다. 예를 들어 515mm×510mm의 유기 기판에 폭 2μm, 깊이 5μm의 트렌치와 직경 10μm, 깊이 5μm의 전극 패드를 형성하고 비아(상부 직경 7μm, 하부 직경 5μm, 깊이 5μm)를 형성하는 데 약 20분이 걸린다.
