LG представила лазерную литографию LDI для удешевления производства подложек чипов и памяти HBM

Исследовательский институт производственных технологий LG (LG PRI) анонсировал коммерческий запуск собственной установки лазерной прямой экспозиции LDI (Laser Direct Imaging), которая позволяет производить подложки для полупроводников без использования фотомасок. Новая технология призвана существенно снизить стоимость и ускорить выпуск подложек для передовых систем упаковки чипов, включая высокоскоростную память HBM, применяемую в ИИ-ускорителях.

Как работает технология LDI

В классической фотолитографии создание физических фотошаблонов для каждого слоя является одним из самых затратных и долгих этапов. Установка LG использует иной подход: мощный лазерный диод генерирует ультрафиолетовое излучение с длиной волны 405 нм, которое направляется на цифровое микрозеркальное устройство (DMD). Миллионы независимо управляемых микрозеркал динамически формируют изображение схемы и проецируют его непосредственно на слой фоторезиста. Это позволяет мгновенно менять топологию без изготовления физических масок.

Система обеспечивает разрешение 1,5–3 мкм для проводников и промежутков между ними. По словам разработчиков, этого достаточно для решения большинства задач в производстве печатных плат, кремниевых пластин и стеклянных подложок. Установка способна обрабатывать панели размером до 600 × 600 мм, работая с различными материалами подложек.

Технология RTAC для крупных подложек

Ключевым преимуществом новой системы является технология Real-Time Active Compensation (RTAC). При изготовлении крупных подложек для передовой корпусировки процессоров и памяти HBM материалы часто деформируются — изгибаются или короблятся. При классической литографии через физическую маску это приводит к смещению рисунка и браку. Система LG в реальном времени измеряет деформацию заготовки и корректирует форму и положение экспонируемого рисунка прямо в процессе экспозиции.

Область применения: упаковка чипов и память HBM

Установка LG LDI не предназначена для формирования нанометровых транзисторов и не является конкурентом EUV-сканеров компании ASML. Её специализация — формирование контактов и соединений на обратных сторонах кремниевых подложек, контактных площадок и микросоединений на интерпозерах. Компания ориентируется на передовые типы корпусировки:

• FoCoS (Fan-Out Chip-on-Substrate)
• CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate)

Особенно актуальна технология для производства высокоскоростной памяти HBM, которая активно используется в ИИ-ускорителях. Отказ от фотомасок должен особенно заметно сократить стоимость и сроки при внесении изменений в проекты или выпуске небольших серий специализированных и экспериментальных подложек.

Коммерческий запуск и первые клиенты

Ориентировочная стоимость одной установки составляет около 2 млн долларов. Первые системы уже поставлены на коммерческий рынок. Первыми покупателями стали южнокорейская компания LG Innotek (дочерняя структура LG Group) и неназванный крупный зарубежный производитель печатных плат. Пока речь идет о небольших объемах поставок. По данным отраслевого ресурса The Elec, коммерческие поставки уже начались.

Перспективы технологии

Хотя лазерная прямая экспозиция более десяти лет используется в производстве дисплеев и обычных печатных плат, новая версия LDI от LG рассчитана на более сложные задачи передовых систем упаковки. Рост спроса на интерпозеры и подложки с микронной разводкой и множеством сквозных контактов — следствие дальнейшего усложнения интегрированных решений, когда в одном корпусе собираются несколько кристаллов. Технология LG может стать важным инструментом для удешевления этого направления полупроводникового производства.