先端パッケージング向け計測ソリューション

マイクロバンプ、TSV、ハイブリッドボンディングに対応した高精度X線メトロロジー

2.5D3D-IC、チップレット、ヘテロジニアスインテグレーションの進展により、非破壊で正確な計測が重要になります。マイクロバンプの微細化、ハイブリッドボンディングの許容差の厳格化、TSVの深掘りにより、プロセスウィンドウは狭くなります。

リガクは、約 100 nmから 100 µmまでのパッケージング構造に対し、膜厚・組成・構造健全性を評価するX線計測ソリューションを提供します。

研究開発から量産環境までプロセス制御、故障解析、歩留まり最適化をサポートします。

なぜ先端パッケージングにX線計測なのか:

先端パッケージングでは、従来の光学計測では対応が難しい材料および形状が用いられています。

  • 不透明な金属スタック
  • 高アスペクト比ビア
  • 埋設界面(バリードインターフェース)
  • 複雑な多層再配線層(RDL)
  • サブミクロンのバンプピッチ

X線分析技術により、以下の高度な評価を実現します:

 

  • 非破壊での内部(サブサーフェス)検査
  • 元素ごとの高精度な組成分析
  • 金属層およびライナーの高精度な膜厚測定
  • ミクロンレベルの高い空間分解能
  • ボイドや欠陥、構造ばらつきの高感度検出

主要なパッケージングアプリケーション

マイクロバンプおよびファインピッチRDL評価

ミクロンレベルの空間分解能を実現する、XRFと光学顕微鏡を融合したプラットフォームにより、以下を可能にします: ・マイクロバンプの膜厚および体積評価 ・UBM(アンダーバンプメタライゼーション)の膜厚制御 ・ファインピッチRDLの膜厚測定 ・元素選択的な組成分析(Cu、Sn、Ni、はんだ合金)

  • マイクロバンプの膜厚および体積評価
  • UBM(アンダーバンプメタライゼーション)の膜厚制御
  • ファインピッチRDLの膜厚測定
  • 元素選択的な組成分析(Cu、Sn、Ni、はんだ合金)

TSV(Through-Silicon Via)検査

以下の評価に対応:

  • ビア充填品質
  • Cu膜厚
  • バリア/ライナーの均一性
  • ボイドおよび構造欠陥の検出

リガクは、マイクロバンプおよびTSVにおける欠陥の自動検出を可能にするインラインX線イメージングソリューションを開発しており、高スループットな先端パッケージング製造を支援します。

ブランケットRDLおよび金属スタックのプロセス管理

WaferX 310

以下に最適化された高精度WDXRFプラットフォーム:

  • ブランケットCuおよび各種金属薄膜
  • 比較的大きなピッチのRDL構造
  • シード層およびライナーの組成モニタリング
  • 製造における統計的プロセス管理(SPC)

アプリケーションノート

HBM Structure_ja

技術的優位性

  • 非破壊評価に対応
  • 不透明な金属系材料にも適用可能
  • ミクロンレベルでの高精度位置測定
  • パターンウェーハへの柔軟な対応
  • 特定元素に対する高感度検出に対応可能
  • ハイブリッドボンディングやファインピッチ・マイクロバンプなど、先進的な集積技術に対応
ステージ メトロロジーの役割
研究開発 材料スタックの検証、バンプ組成評価
プロセス開発 膜厚調整およびプロセス最適化
立ち上げ 統計的プロセス管理
量産環境 インライン監視および欠陥検出

次世代インテグレーションへの対応

AIアクセラレータや高帯域幅メモリ、ヘテロジニアスインテグレーションの進展により、パッケージングはさらに高密度化しています。これに伴い、メトロロジーにも同様の対応が求められています。リガクのX線技術は、欠陥検出による歩留まり改善、銅構造の膜厚管理、組成検証による信頼性確保、プロセスドリフトの早期把握を可能にします。

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