この記事で分かること
- 素材として使用されるガラスの有力メーカー：コーニングや日本電気硝子、AGCなどが挙げられます。
- スパッタリング装置の有力メーカー： SCREENホールディングス、アルバック 、芝浦メカトロニクスなどが挙げられます。
- スパッタリング材料の有力メーカー：JX金属や松田産業などが挙げられます。
ガラスインターポーザーの各工程の有力メーカー
チップの微細化による性能向上の限界が見え始めていることから、半導体製造において前工程から後工程へと性能向上開発の主戦場が移り始めています。
複数のチップを効率的に組み合わせて性能を引き出す「後工程」の重要性が増しています。
前回はTGVの導電性の付与と穴の銅めっきによる充填に関する記事でしたが、今回は各工程の有力な材料や装置メーカーに関する記事となります。
インターポーザーとは何か
インターポーザとは、複数の半導体チップ（チップレット）を接続するための中間基板です。これを用いることで、チップ間の配線距離を短縮し、高密度な接続と高速データ伝送を可能にします。
インターポーザーには主に、シリコンインターポーザー、ガラスインターポーザー、有機インターポーザーなどがあります。
| 種類 | 主な材料 | 特徴 | 主な用途 |
| シリコンインターポーザ | シリコン（Si） | 最も高密度な配線が可能で、放熱性、電気特性に優れる。（製造コスト高） | AIアクセラレータ、HPC、高性能GPU |
| ガラスインターポーザ | ガラス | 大面積化が容易で、低コスト化・高周波特性に優れる。 | 次世代パッケージング技術 |
| 有機インターポーザ | 有機樹脂（RDLインターポーザ） | 製造コストが比較的低い。柔軟性や大面積製造が可能。 | スマートフォン、モバイルデバイス |
ガラスインターポーザーは
①レーザーやエッチングでTGV（貫通穴）を形成
②シード層を形成
③TGV内の銅での充填
④RDL（再配線層）形成
という流れで製造されています。
ガラス素材の有力メーカーはどこか
ガラスインターポーザーに使用されるガラス素材や、TGV（ガラス貫通電極）加工が施されたガラスコア基板の有力メーカーは、主に以下の企業が挙げられます。
主要なガラス素材メーカー
ガラスインターポーザーの基材として、電気的特性や熱膨張係数が優れている特殊なガラス材料を提供するメーカーが中心となります。
- Corning (コーニング)
- 世界的な特殊ガラスメーカーで、ガラス基板の分野で高い技術力と実績を持ちます。半導体パッケージング向けにも材料を提供しています。
- 日本電気硝子 (NEG)
- ガラスコア基板の有力プレイヤーの一つで、「GCコア™」などの製品名でTGV加工が可能な大型ガラス基板を提供しており、特にCO2レーザー対応ガラスの開発にも取り組んでいます。
TGV加工済みガラスコア基板のサプライヤー
単にガラス素材だけでなく、TGV（貫通穴）形成やめっき処理などの加工まで含めた「ガラスコア基板」として提供する企業も重要です。
- AGC (旧 旭硝子)
- ガラス基板への微細孔加工技術を持ち、TGV付き基板を半導体パッケージの3D実装用回路基板として提供しています。
- DNP（大日本印刷）
- フォトマスクやMEMSで培ったガラスハンドリング技術を応用し、TGVガラスコア基板の開発を進めており、特にファインピッチ化と高信頼性を特長としています。
- Toppan (凸版印刷)
- ガラスコア基板、ガラスインターポーザー、RDLインターポーザーなど、ガラスを活かした先端パッケージング技術に取り組んでいます。
これらの企業は、AIやデータセンター向けの高機能半導体の需要拡大に伴い、次世代パッケージ基板であるガラスインターポーザー市場で重要な役割を果たしています。
超短パルスレーザーの有力メーカーは
超短パルスレーザー（ピコ秒 () レーザー、フェムト秒 (
) レーザー）は、半導体やディスプレイの微細加工、特にTGV（ガラス貫通電極）の穴あけなどに不可欠であり、主に以下のメーカーが有力です。
これらのメーカーは、高い平均出力と信頼性の高い24時間稼働が求められる産業用途に強みを持つ企業と、研究用途の高性能レーザーに強みを持つ企業に大別されます。
産業用・ハイパワーレーザーの有力メーカー
半導体パッケージ基板の加工や大面積化するガラス基板のTGV形成など、産業用途で高いシェアを持つメーカーです。
- TRUMPF (トランプ)
- 産業用レーザーの世界的な大手で、TruMicroシリーズなど、高出力で柔軟な加工が可能なピコ秒・フェムト秒レーザーを幅広く展開しています。特にディスクレーザー技術などに強みを持ちます。
- Spectra-Physics (スペクトラ・フィジックス / MKS)
- 超短パルスレーザーのマーケットリーダーの一つで、IceFyreやSpiritなど、24時間稼働が可能な高信頼性の産業用レーザーを多数提供し、精密加工分野で広く採用されています。
- Coherent (コヒレント / II-VI)
- レーザー技術の大手企業であり、特に産業用ハイパワーレーザー分野で、超短パルスレーザー製品ラインナップを持っています。
- Amplitude (アンプリチュード・システムズ)
- フェムト秒レーザーの専業メーカーとして世界最大級の一つであり、特に産業用途での販売実績が豊富です。
その他の注目メーカー（日本および研究・OEM向け）
- Photonics Industries (フォトニクス・インダストリーズ)
- 高パルスエネルギーと高平均出力を両立したピコ秒レーザーRXシリーズなど、産業用マイクロ加工向けに特許技術を持つメーカー。
- 東レ・プレシジョン
- 超短パルスレーザーを用いた微細加工受託サービスや関連装置を提供しており、日本の微細加工分野で高い存在感があります。
- トプティカフォトニクス (Toptica Photonics)
- 研究開発用途の高性能な波長可変レーザーやフェムト秒レーザーなどに強みを持っています。
- IPG Photonics
- ファイバーレーザー技術の最大手であり、ピコ秒・フェムト秒のファイバーレーザーもラインナップしています。
ウエットエッチングの有力メーカーはどこか
ガラスインターポーザーの穴あけ技術を提供する有力メーカーは、高精度なウェットプロセス装置に強みを持つ日本の企業が中心となります。
このプロセスは、ガラスの基板を薬液でエッチングして穴を形成する技術であり、以下の装置メーカーが有力です。
| メーカー名 | 特徴と強み |
| 株式会社 SCREEN ホールディングス | 半導体製造装置、特に洗浄装置で世界トップシェアを持ちます。高精度な枚葉式またはバッチ式のウェット処理装置を提供しており、ガラス基板のTGV形成に必要なガラスエッチングや、その後の金属層（シード層）の剥離・洗浄プロセスに対応するソリューションを有しています。 |
| 芝浦メカトロニクス株式会社 | 半導体製造装置のウェットプロセス分野に強みがあり、ガラスインターポーザーのような特殊な基板や、高温での特定のウェットエッチングプロセスに対応できる装置を提供しています。 |
| 株式会社 日立ハイテク | Siウェーハだけでなく、セラミックやガラス基板など多様な材料のウェットプロセスに対応する装置（ウェットステーション）をラインナップしており、TGV形成のような特殊プロセスにもカスタマイズ対応が可能です。 |
スパッタリング材料や装置の有力メーカーは
ガラスインターポーザー製造におけるスパッタリングは、電解めっきに必要なシード層（Ti/Cu膜など）やバリア層の形成に不可欠です。
この分野の有力メーカーは、装置メーカーとターゲット材料メーカーに分けられます。
1. スパッタリング装置の有力メーカー
ガラスインターポーザーは、通常のシリコンウェーハ（300 mm）よりも大きなパネルサイズでの処理が求められるため、大型基板（パネル）対応のPVD装置に強みを持つ企業が有力です。
| メーカー名 | 特徴と強み |
| キヤノンアネルバ | 超高真空技術に強みを持つPVD装置メーカー。半導体インターコネクトや磁気デバイス向けなど幅広い装置群を提供。 |
| アルバック (ULVAC) | 総合真空装置メーカーとして、半導体やディスプレイ向けに大型基板対応のスパッタリング装置も提供。 |
| 芝浦メカトロニクス | 半導体製造プロセス向けに、各種スパッタリング装置を提供。 |
| 東京エレクトロン (TEL) | TSVなどの先端パッケージング向けに、めっき装置だけでなく高速スパッタリング装置も提供。 |
| ASMPT (旧 NEXX) | ウェーハレベルおよびパネルレベルのPVDやECD、Advanced Packagingに強み。 |
2. スパッタリングターゲット材料の有力メーカー
シード層は主に銅チタン などの金属を積層して形成されるため、高純度の金属ターゲットを提供する企業が重要です。
| メーカー名 | 特徴と強み |
| JX金属 | 高純度金属のサプライチェーンに強みを持ち、Ti、Cuターゲットなど、半導体用の各種スパッタリングターゲットを提供。 |
| 松田産業 | 金 、銀 などの貴金属スパッタリングターゲットを提供しており、電極用や配線シード層など高信頼性用途に使用されています。 |
| 東邦チタニウム | Tiターゲットの原料から製造までの一貫供給体制を持つ。 |
これらのターゲットメーカーは、薄膜の成膜特性に直結する高純度化や結晶構造の均一性に注力しています。
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