Cools、AI半導体向けガラス基板の新技術を公開 「大面積ガラスインターポーザーまで拡張」

先端半導体パッケージング技術企業のCools(쿨스)が、AI半導体向けガラス基板のガラス貫通ビア(TGV)金属化に関する新技術を公開する。

Coolsが8月19日に明らかにしたところによると、同社のチョ・ジンヒョン(조진현)代表が8月27日に水原コンベンションセンターで開かれるセミナー「CPOと先端パッケージング:AI半導体の性能革新の核心」に講演者として登壇する。

セミナーを主催する韓国実装産業協会(KPIA)は、電子実装技術分野の国際標準化機構であるIEC TC91の韓国側幹事機関であり標準開発協力機関(COSD)でもある産業団体で、半導体パッケージング・電子実装分野の企業や研究機関が参加している。

チョ代表はセミナーで「PLP級の大面積に対応するガラスコア新技術」をテーマに、次世代ガラス基板の実用化における最大の難題であるTGVの金属化とビア充填について発表する。

TGVは、ガラス基板を垂直に貫通して上下の配線をつなぐ微細な穴を指す。高アスペクト比のTGVでは、スパッタリング方式は側壁の下部まで均一な膜を形成することが難しく、湿式無電解めっき方式は金属触媒の核を分散させてから成長させる構造のため、未接着の領域が残る可能性がある。

この未接着領域は、熱サイクルや高温多湿の環境で剥離が始まる初期の界面欠陥として作用する。1枚の大面積ガラスパネルに数万〜数十万個のTGVが形成される先端パッケージングでは、局所的な界面欠陥が全体の歩留まりと長期信頼性を左右する。

Coolsはこの問題を二つの技術で解決するとしている。

一つ目は、ガラスの内壁全体をあらかじめ一続きの金属親和性を持つ機能界面に転換する界面設計である。金属粒子を先に付着させる代わりに、ビア全体に途切れのない金属化可能な界面を先に形成する方式だ。

二つ目は自己進行型電極アーキテクチャ(SPEA、Self-Propagating Electrode Architecture)である。SPEAは、ビアの下部または特定の領域にのみ確定した電極を置き、金属が成長して到達した領域が順次電極に転換される構造をとる。これにより、ビアの上部が先にふさがったり、内部に継ぎ目や空隙が残ったりすることなく、下部から上部へ順次充填が進む。

チョ代表は「ガラスコア基板とガラスインターポーザーはビアの大きさと配線密度は異なるが、製造原理は同じだ」とし、「今回の発表では、個々のビアのめっき工程ではなく、PLP級の大面積パネルまで対応する一つのTGV金属化プラットフォームをどう構築するかを示したい」と述べた。

Coolsは現時点で、ガラス基板パッケージングに関連する特許庁への特許出願118件を保有している。ガラス-金属接合、連続機能性金属化界面、TGVのシード形成、金属イオン貯蔵型側壁、SPEA、順次充填、大面積パネルの給電および再配線層など、ガラス基板パッケージングの全工程を網羅する知的財産権のポートフォリオを構築した。

Coolsは、先端半導体パッケージングに向けた界面・接合・金属化・熱管理の技術を開発する技術企業で、中小企業銀行(IBK)が運営する創業支援プログラム「IBK創業(チャンゴン)」釜山センターの15期、韓国産業銀行(KDB)のスタートアップ支援プログラム「KDBネクストワン」釜山の5期などに参加している。