LG революціонізує виробництво чипів: нова лазерна система без фотомасок
Стрімке зменшення технологічних норм у виробництві мікросхем наштовхується на серйозні виклики. Це стимулює розвиток інтегрованих рішень, де декілька, часто різнорідних, кристалів об’єднуються в одному корпусі. Як наслідок, зростає попит на інтерпозери та інші підкладки, які самі по собі нагадують чипи, маючи мікронну розводку та численні наскрізні з’єднання. Однак ускладнення технологічних процесів неминуче призводить до зростання витрат. Компанія LG знайшла елегантний спосіб оптимізації цих процесів.
Джерело зображення: LG PRI
Дослідницький інститут виробничих технологій LG (LG Production Engineering Research Institute, LG PRI) представив власну установку лазерної прямої експозиції LDI (Laser Direct Imaging), яка вже надійшла у продаж. Цей літограф призначений для виготовлення друкованих плат і підкладок, причому його ключова перевага полягає у відсутності необхідності використання фотомасок. Це дозволяє суттєво здешевити виробництво. Перші системи вже поставлені компанії LG Innotek та одному із закордонних виробників друкованих плат, хоча поки що йдеться про невеликі обсяги. Орієнтовна вартість однієї установки становить близько 2 мільйонів доларів США (приблизно 80 мільйонів гривень за поточним курсом).
На відміну від традиційних фотолітографічних сканерів, що використовують покрокову експозицію, обладнання LG не потребує фізичних фотомасок. Потужний вбудований лазерний діод генерує ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі 405 нм, яке спрямовується на цифровий мікродзеркальний пристрій (DMD). Завдяки мільйонам незалежно керованих мікродзеркал формується динамічне зображення схеми, яке потім проектується на шар фоторезисту. Ця система дозволяє створювати провідники та проміжки між ними розміром приблизно 1,5–3 мікрометри, що є достатнім для вирішення більшості виробничих завдань.
Головна перевага цієї технології особливо виявляється при виготовленні великоформатних підкладок для передових корпусних рішень процесорів та пам’яті HBM. У таких випадках викривлення або деформація підкладки може призвести до зміщення зображення, що проектується через фізичну фотомаску. Система LG, навпаки, використовує технологію Real-Time Active Compensation (RTAC). Обладнання в реальному часі вимірює деформацію заготовки та коригує форму й положення зображення, що експонується. Це дає змогу обробляти панелі розміром до 600 × 600 мм, включно з друкованими платами, кремнієвими пластинами та скляними підкладками.
Важливо зазначити, що ця установка не призначена для формування транзисторів нанометрового рівня і не є конкурентом EUV-сканерів компанії ASML. Її сферою застосування є формування контактів і з’єднань на зворотних сторонах кремнієвих підкладок, контактних майданчиків та мікроз’єднань на інтерпозерах. Наприклад, LG планує використовувати це обладнання для корпусних рішень типів FoCoS (Fan-Out Chip-on-Substrate) та CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate). Відмова від фотомасок обіцяє суттєво скоротити витрати часу та коштів, особливо при внесенні змін до проєктів або випуску відносно невеликих серій спеціалізованих чи експериментальних підкладок.
Порада від Soft Portal:
Представлена LG установка LDI може стати справжнім проривом для компаній, які працюють з передовими технологіями корпусування чипів. Можливість обходитися без дорогих фотомасок та впровадження системи реального часу для компенсації деформацій значно спрощує та здешевлює виробництво складних підкладок. Це відкриває двері для більш гнучких та швидких ітерацій у розробці нових електронних компонентів, особливо для нішевих або експериментальних проєктів.