先端パッケージング : ステップ 4 / 7

RDL - 再配線層
製造

株式会社ナノシステムズJPでは、2種類の完全RDLルートを提供します:ポリマーパッシベーション(BCB・PBO・PI・アクリル)とCuダマシン(<2µm L/S)。ファンイン・ファンアウト両対応。TSV露出後即スタート。

BCB パッシベーション RDLPBO 低k ポリイミド RDLアクリル誘電体 Cu シングルダマシンCu ダブルダマシン ファンイン WLCSPファンアウト FOWLP
2種類
RDLルート:ポリマー & Cuダマシン
4種類
ポリマー誘電体:BCB · PBO · PI · アクリル
<2µm
Cuダマシン RDLのライン/スペース
両対応
ファンイン WLCSP & ファンアウト FOWLP
RDLとは何か
チップI/Oをパッドピッチからバンプピッチへ再配線

完成ウェーハ上のデバイスパッドは通常50〜150µmのピッチにあり、組立ラインの標準C4はんだバンプ間隔での直接はんだバンピングには狭すぎます。RDLはその間の電気的ブリッジです。

🔄

RDLが再配線するもの

TSV露出CMP後、ウェーハは誘電体と面一のクリーンなCu接点を持ちます。RDLはこれらの接点をViaピッチ(TSV: 50〜100µm)からバンプピッチ(C4: 150〜300µm)へ再配線します。通常1〜4金属層。抵抗/インダクタンスはレイアウト選択に重要。

TSVピッチ → バンプピッチ通常1〜4金属層RFレイアウトに重要
🔀

ルートの選択

2種類のRDLルート(ポリマーパッシベーションとCuダマシン)はトレードオフが異なります。ポリマーは低コスト・低温。Cuダマシンはより精細なピッチ・低抵抗。アプリケーションと必要ライン/スペース密度に応じて選択します。

ポリマー:低コストポリマー:低温Cuダマシン:精細ピッチCuダマシン:低抵抗

TSV露出後に即対応

RDLは常にTSV露出またはウェーハレベルパッド前処理の後に続きます。同一施設で実施することで、ウェーハはCMPからRDLリソグラフィへ表面汚染リスクなし・Cu再酸化なし・単一プロジェクトマネージャーで移行できます。

露出CMP直後表面汚染リスクなしCu再酸化なし単一PM
ルート比較
ポリマーパッシベーション vs Cuダマシン - 並列比較

両ルートとも対応可能です。エンジニアが必要なライン/スペース密度・熱予算・コスト制約・ターゲットアプリケーションに基づいて最適ルートを推奨します。

ルート A

ポリマーパッシベーション RDL

BCB · PBO · ポリイミド · アクリル

有機誘電体層をスピンコート・フォトリソグラフィでパターニング・硬化し、層間誘電体を形成。フォトセンシティブ品種(BCB/PBO)はエッチングなしに直接パターニング可能。

最小ライン/スペース~5µm / 5µm
誘電率BCB:2.65 · PBO:2.9 · PI:3.5
硬化温度200〜350°C
金属成膜スパッタ + 電解めっきまたはAl PVD
コスト低い(工程数少)
最適用途ファンアウト · RFモジュール · MEMS WLCSP
ルート B

Cuダマシン RDL

シングル & ダブルダマシン

誘電体(通常SiO₂または低k CVD誘電体)にトレンチとViaをパターニングしCuで充填、各層後にCMPで平坦化。先端CMOS BEOLと同一原理のCuインレイ。

最小ライン/スペース<2µm / 2µm
誘電体SiO₂またはCVD低k
金属電解めっきCu(インレイ)
各層後に必要CMP
コスト高い(工程数多)
最適用途チップレットインターポーザ · HPC · 2.5D
ポリマー誘電体オプション
4種類のパッシベーション材料 - BCB · PBO · ポリイミド · アクリル

ポリマー誘電体の選択が誘電率・硬化温度・耐薬品性・RDLのアプリケーション適合性を決定します。4種類すべてを一施設で対応します。

📡

ベンゾシクロブテン(BCB)

ポリマーRDL誘電体で最も低い誘電率(2.65)。優れた平坦性。非常に低い吸湿率。BCB誘電体によるRF損失低減はRFとmmWave ICに不可欠。

k = 2.65RF / mmWave低吸湿
🔵

ポリベンゾオキサゾール(PBO)

低k誘電体(2.9)、優れた耐薬品性、卓越した機械的特性。フォトセンシティブ品種で直接パターニング可能(ドライエッチング不要)。Fan-out WLPと先端パッケージング業界標準。

k = 2.9FOWLPフォトセンシティブ
🟡

ポリイミド(PI)

RDL誘電体のワークホース。幅広い化学的互換性・高温安定性(硬化後400°C以上対応)・長い実績。医療用途での生体適合性評価付き。フレキシブル基板にも対応。

k = 3.2〜3.5医療 / フレキシブル高温安定(400°C+)

アクリル樹脂誘電体

4種類の中で最も低い硬化温度(通常150〜200°C)。熱予算が厳しい基板への最終RDLに最適。コスト重視のコンシューマ向けパッケージングに適しています。

最低硬化温度150〜200°Cコスト重視
Cuダマシンプロセスフロー
精細ピッチ多層RDL向けシングル & ダブルダマシン

CuダマシンRDLは先端CMOS BEOLと同一原理を使用します:誘電体トレンチへのCuインレイ、各層後にCMPで平坦化。<2µmライン/スペースを達成します。

01

誘電体成膜

CVD酸化シリコンまたは低k誘電体をウェーハ表面(TSV接点上)に共形成膜。RC遅延低減のためSiOCH / 多孔質SiO₂オプションあり。

CVD SiO₂低k CVDオプションSiOCH / 多孔質SiO₂共形成膜
02

トレンチ & Via リソグラフィ + エッチング

シングルダマシンではVia開口部とメタルトレンチを2つの独立したリソグラフィ+エッチングステップでパターニング。ダブルダマシンでは1ステップで組み合わせ。KrFまたはi-lineリソグラフィ。ドライエッチング(誘電体選択性)。<2µmライン/スペース達成。

シングル:2ステップ Via + トレンチダブル:1ステップ統合KrF / i-lineリソグラフィサブ2µm L/S
03

バリア & シード層成膜

エッチングされたトレンチとViaに薄いTaまたはTaN拡散バリアをスパッタで共形成膜。Cu拡散を防止。5µm以下にはALD バリア。4端子法で確認。

Ta / TaNバリアCu iPVDシード5µm以下にはALDバリア共形ステップカバレッジ
04

Cu電解めっき

スーパーフィル添加剤ケミストリーでトレンチとViaをCuでオーバーフィル。トレンチを完全充填(シームボイドなし)してから表面にオーバーバーデンを形成。めっき後光学検査。

スーパーフィル添加剤ボトムアップ充填オーバーバーデン制御シームボイドなし
05

Cu CMP プラナライゼーション

CMPでCuオーバーバーデンとバリア層を除去し、誘電体表面でCuのみをインレイ状態で残す平坦面を作成。渦電流終点。Cuリセス測定。侵食/均一性QC。多層対応表面。

渦電流終点誘電体面で停止Cuリセス測定多層対応
パッケージングアーキテクチャ
ファンイン WLCSP & ファンアウト FOWLP - 両対応

RDLはどちらのパッケージングアーキテクチャも実現する基幹技術です。ファンインとファンアウトの選択はダイI/O数・ターゲットバンプピッチ・多ダイ統合の必要性によって決まります。

📦

ファンイン WLCSP

RDLがチップのネイティブピッチからダイ面積内のより広いはんだボールピッチへボンドパッドを再配線。パッケージ = ダイサイズ。通常1〜2 RDL層。BCB/PBO誘電体が標準(低k誘電体でRF寄生容量低減)。モバイル・IoT・RF・MEMSに最適。金型化合物なし・最小フットプリント。

パッケージ = ダイサイズ1〜2 RDL層BCB / PBO誘電体モバイル · IoT · RF · MEMS
📤

ファンアウト FOWLP

ファンアウトRDLがI/Oをダイエッジをさらにモールドコンパウンドエリアに拡張し、ダイ面積より多いI/Oを持つチップを可能にします。通常2〜5 RDL層(より長い横方向距離にわたる信号ルーティング)。PBO誘電体。eWLB・InFO・チップレット対応。多ダイ集積対応。

パッケージ > ダイサイズ2〜5 RDL層PBO誘電体eWLB · InFO · チップレット
プロセス仕様
完全RDL製造パラメータ
パラメータポリマーパッシベーション RDLCuダマシン RDL
誘電体材料BCB · PBO · ポリイミド · アクリルCVD SiO₂ · 低k CVD(SiOCH)
最小ライン/スペース~5µm / 5µm<2µm / 2µm
誘電率(k)BCB:2.65 · PBO:2.9 · PI:3.2〜3.5SiO₂:3.9 · 低k:2.5〜3.2
硬化 / 成膜温度150〜350°C(ポリマー依存)CVD:200〜400°C
金属層数1〜4層1〜6層
金属材料Cu(電解めっき)またはAl(PVD)Cu(電解めっき、インレイ)
バリアTi/TiNまたはTa(スパッタ)Ta/TaN(スパッタまたはALD)
Via充填Cu電解めっきCu電解めっき(スーパーフィル)
平坦化自然平坦化(ポリマースピン)各層後にCMP
パターニングフォトリソグラフィ(BCB/PBO:フォトセンシティブ)リソグラフィ + ドライエッチング
ファンイン/アウト両対応両対応
典型的用途WLCSP · FOWLP · RFファンアウト · MEMS2.5Dインターポーザ · HPC · 精細ピッチ
ウェーハサイズ2インチ〜12インチ2インチ〜12インチ
UBM統合ENIGまたはENEPIGENIGまたはENEPIG
バンピング統合C4 SnAgC4 SnAg
応用分野
先端パッケージングの全セグメントにわたるRDL
🔲

3D-IC TSV露出後

TSV露出CMP直後にRDLで露出Via接点をC4バンプピッチへ再配線。直接続行 - ベンダー間転送なし。TSV露出 → RDL → UBM → C4バンプの完全フロー。

TSV露出 → RDLベンダー転送なしC4バンプ直結
💻

2.5Dチップレットインターポーザ

シリコンインターポーザ上の精細ピッチCuダマシンRDL(<2µm L/S)でCPU・HBM・I/O間の高密度配線を実現。CoWoS / SoIC対応。

Cuダマシン<2µm L/SCPU + HBM · CoWoS
📱

モバイルSoC WLCSP

スマートフォン・タブレットのアプリケーションプロセッサとモデムチップ向けファンインBCBまたはPBO RDL。シングルまたはデュアルRDL層。BCBの低誘電率で5Gアンテナ損失低減。

BCB / PBOファンイン WLCSP5Gモデム · AP
🔭

シリコンフォトニクスパッケージング

SiPhoダイ上の低k BCBまたはPBO RDLがEIC(電子集積回路)からフォトニクスダイへの高速電気I/O信号をルーティング。50+ GHz · SiPho EIC · コパッケージドオプティクス対応。

BCB 低k50+ GHzSiPho EIC · コパッケージドオプティクス
🧲

MEMSセンサー WLCSP

MEMSセンサー(加速度計・ジャイロスコープ・圧力センサー)向けファンインポリマーRDL。MEMSパッドを直接はんだバンプ配置に再配線。MEMS IMU · ドローン · AR/VR · IoT対応。

ポリマーRDLファンインMEMS IMU · ドローン
📡

RFフロントエンドモジュール

5G/6GフロントエンドモジュールのGaN/GaAs RFチップレット向けファンアウトPBOまたはBCB RDL。ダイ面積より多いI/Oをファンアウトで実現。BCB/PBO · ファンアウト · GaN/GaAs MMIC · 5G/6G対応。

BCB / PBOファンアウトGaN/GaAs · 5G/6G mmWave

パワーデバイスファンアウト

SiC MOSFETとGaNパワートランジスタファンアウトパッケージング向けポリイミドRDL。ポリイミドの高硬化後温度(400°C+)でパワーデバイスの高温動作に対応。

ポリイミドRDLファンアウトSiC · GaN · 高温安定
🏥

医療・埋め込み型デバイス

埋め込み型神経プローブ・網膜インプラント・嚥下式センサーチップ向け生体適合性ポリイミドRDL。ISO 10993評価済みポリイミド。長期埋め込み信頼性。

生体適合性PI埋め込み型神経プローブ · 網膜インプラント
🔀

eWLB / InFO ファンアウトチップレット

多ダイ集積向け再構成ファンアウトパネル上の多層PBO RDL。2つ以上のチップレットを側面に埋め込み、共通RDL層で接続。PBO多層 · ファンアウトパネル · eWLB · InFO対応。

PBO多層ファンアウトパネルeWLB · InFO · 多ダイ
なぜ株式会社ナノシステムズJPか
当社のRDL能力が異なる理由
01

両ルートを一施設で

ポリマーパッシベーションRDL(BCB・PBO・PI・アクリル)とCuダマシンRDL(シングル・ダブル)の両方が利用可能。アプリケーション要件に基づいてルートを選択できます。

02

TSV露出直後、転送なし

RDLリソグラフィはCMPがCu接点をクリアした直後に開始。表面は酸化物フリー・汚染フリー。Cu再酸化リスクなしで露出からバンピングまでシームレスに管理。

03

4種類のポリマー誘電体すべて対応

BCB(RF/mmWave)・PBO(ファンアウトFOWLP)・ポリイミド(高温・生体適合)・アクリル(低温・コスト重視)の4種類すべてを一施設で。

04

Cuダマシンで<2µmライン/スペース

<2µmライン/スペースを達成するCuダマシンRDLは2.5Dシリコンインターポーザ上のチップレット間ルーティングに必要な密度です。

05

RDL → UBM → C4バンピング一貫対応

RDL後、UBM(ENIGまたはENEPIG)とC4 SnAgバンピングを同一施設で実施し、完全なウェーハレベルパッケージングフローを完成させます。

06

ファンイン・ファンアウトを仕様に合わせて設計

RDLレイアウトをお客様の固有ファンアウト比とターゲットバンプピッチに合わせて設計。固定プラットフォームに制約されません。

プロセスフローの次のステップ:パッケージング・組立
RDLとUBM後、最終組立(ダイボンディング・ワイヤボンディング・フリップチップ・モールディング)でデバイスを完成させます。

パッケージング・組立 →

プロジェクトを開始しましょう。
1営業日以内にご返信いたします。

RDLルート・ライン/スペース要件・金属層数・ウェーハサイズをお知らせください。エンジニアが1営業日以内にご返信いたします。

sales@nanosystemsjp.co.jp · +81-3-5288-5569 · NDA対応可

テクニカルAI — ナノシステムズJP
Online — typically replies in minutes
Services & Industries
⚙️ Capabilities Overview
Substrates
🔷 Substrate & WafersSi, SiC, GaN, glass, sapphire 🔬 Fused Silica WafersQuartz · borosilicate · low CTE 🟣 PI Film & SUS Sensor FabRoll-to-roll · sensor patterning
Front-End
🎭 Mask FabricationGDS to chrome mask, DRC 📷 PhotolithographyE-beam 20 nm to 500×600 mm 🔬 NanoimprintingUV & thermal NIL 🫧 Thin Film DepositionPVD, CVD, ALD, MBE ⬆️ LiftoffMetal pattern · shadow mask ⚡ ElectroplatingCu TSV fill, DPC, LIGA 🌊 EtchingICP-RIE, DRIE >50:1 🔥 AnnealingN₂ / H₂ / vacuum / RTA ⚛️ Ion ImplantationB / P / As / Al / N implant 🔄 CMP & GrindingCu CMP, 50 µm thinning 💎 DicingBlade, stealth laser 🧪 Wafer CleaningRCA, plasma, megasonic
Advanced Packaging
🔗 Wafer BondingHybrid, eutectic, fusion 📌 TSV FabricationHigh AR, void-free Cu fill 👁️ TSV RevealBackgrind → etch → CMP 🪟 TGV FabricationThrough-glass via 🔀 RDL FabricationBCB / PBO / PI + damascene 📦 Packaging & AssemblyWire bond, flip-chip 📚 3D / 2.5D PackagingTSV + RDL + UBM + C4 🥇 AuSn BumpPVD lift-off, fluxless 🧬 Biochip & MicrofluidicsGlass 500×600 mm, NIL 🔆 SiPho PackagingTSV · RDL · UBM · C4 for PIC
Industries
🤖 AI & HPC PackagingCoWoS-style, 2.5D / 3D 💡 Silicon PhotonicsSOI · AuSn · TSV interposer 🚗 AutomotiveMEMS sensors, SiC power 🧬 Life SciencesLab-on-chip, biosensors 🔭 All Industries → Request a Quote →