半導体製造プロセス＜中工程＞

半導体中工程（チップレット時代）における洗浄プロセスの最適化

～インターポーザー・RDL・ガラス基板への超音波ソリューション～

1.先端パッケージング（中工程）洗浄の技術的変遷

Intel EMIB/FoverosやTSMCのCoWoS/InFO/SoICに代表されるチップレット実装の進展に伴い、後工程の技術が前工程の微細化を補完する「中工程（Middle-end）」と呼ばれる領域の重要性が増しています。
これに伴い、従来の洗浄手法では対応困難な新たな課題が浮き彫りとなっています。

主要対象ワーク:
Si/有機/ガラスインターポーザー、再配線層（RDL）、サポート基板、大型パネル基板。

技術的特異点:
異種材料の接合による材料特性の多様化、およびパッケージの「大型化」と「多積層化」が同時に進行するプロセスへの対応。

2.プロセス設計者が直面する「洗浄の4大ボトルネック」

中工程のイメージ
現在のチップレットプロセスにおいて、歩留まりを左右する洗浄の難所は以下の4点に集約されます。

(1)高アスペクト比領域の残渣除去:
TSV（シリコン貫通電極）内部や微細バンプ周辺など、表面張力・気泡閉じ込めに起因する限界。

(2)クロスコンタミネーションの抑制:
剥離材や有機残渣の「再付着」を防ぐための、物理的アクション（超音波）と化学的アクション（薬液）の相乗効果（Synergy）の統合最適化。

(3)脆弱材料へのダメージ制御:
薄化ウエハ、低弾性ポリマー、接着層などのデリケートな構造体に対する、超音波エネルギーの精密制御。

(4)大面積化への均一性確保:
パネルレベルパッケージ（PLP）やガラスキャリアの大型化と多層化に伴う、物理エネルギーの面内均一性とスループットの両立。

3.カイジョーの解決アプローチ：最適な超音波洗浄機の提供

カイジョーは、中工程の多様なニーズに対し、4つの異なる洗浄方式の超音波洗浄機をラインナップしています。
動作出力のデジタル設定と表示、安定稼働、ホスト側への各種信号の出力機能など、半導体前工程で培った機能で洗浄の高度化に対応します。
高周波帯を対応しているクオーバシリーズは、10～100Wの間の出力設定ならば
0.1W単位で設定が可能です。
バッチ洗浄方式
(1) バッチ洗浄方式：

低周波・中間周波から950kHzの各種周波数を「フェニックスシリーズ」と「クオーバシリーズ」でカバーしています。
ラインシャワー洗浄方式
(2) ラインシャワー洗浄方式：

950kHz超音波洗浄機「USシャワーAD」は、有効洗浄寸法317mm、529mm、741mmをはじめ、317mmから2331mmまで計13種類の豊富なラインナップを展開しています。横搬送方式の枚葉洗浄やフープ洗浄において、ワーク幅に合わせた最適な選定が可能です。
スポットシャワー洗浄方式
(3) スポットシャワー洗浄方式：

200kHz～3MHzまで各種周波数を「クオーバスポット」でカバーしています。
高温・薬液対応した機種もラインナップしているため、発泡性の薬液や高温環境下での洗浄を可能にします。
接液洗浄方式
(4) 接液洗浄方式：

950kHzと3MHzの2周波を切替可能な「メガパック」は、超音波を印加した液膜を形成して、広い超音波有効面積を確保。微細な汚れを効率的に除去し、高い洗浄効果とダメージレスを両立しています。

4. 開発・評価パートナーとしての専門性

カイジョーは単なる装置メーカーではなく、半導体洗浄の物理現象を解明する共創パートナーとして、以下の技術的ソリューションを提供します。
歴史に裏打ちされた実績
歴史に裏打ちされた実績:

1959年のトランジスタ用超音波洗浄機の発売以来、1986年の950kHz「ハイ メガソニック」発売など、半導体プロセスの進化を物理洗浄の側面から支えてきました。
物理パラメータの最適化
物理パラメータの最適化:

標準機に留まらず、顧客固有のワーク形状や材料特性に合わせ、振動子・振動板の特注設計（カスタムインテグレーション）を承ります。
先行評価プロセス
先行評価プロセス:

弊社のラボにおいて、実ワークを用いた先行評価を実施。中工程特有の課題に対する具体的なプロセス条件（DOE）の構築を支援します。

チップレット時代の中工程洗浄において

カイジョーはユニット単体の提供ではなく、「プロセス設計の再現性」を核としたソリューションを提供します。

技術的優位性:
19.5kHzから3MHzまでの超音波を精密に制御する技術をコアに、超音波洗浄機の設計から製造、販売まで自社で展開。多様な洗浄ニーズに応えます。

多様な洗浄方式に対応:
バッチ式、ラインシャワー、スポットシャワー、接液方式など、多種多様な洗浄スタイルを網羅。洗浄工程に合わせて最適な方式をお選びいただけます。

柔軟なカスタマイズ対応：
お客様のワーク形状や洗浄プロセスに合わせ、材質選定から振動子・振動板のカスタマイズ設計まで柔軟に対応します。

洗浄条件が未確立な領域において、先行評価から量産フェーズまでを一貫してサポート。カイジョーは、確かなプロセス再現性を支える「中工程洗浄のインフラ」を提供します。


ご相談・お問い合わせは、こちらをクリックしてください。
Contact製品に関するお問い合わせ
製品に関するお問い合わせや技術情報は右記よりお願いいたします。