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ウエハーレベル・バーンイン技術を開発
−モトローラ、東京エレクトロン、ゴア社
コスト削減や開発時間短縮に貢献
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モトローラ（米国イリノイ州シャンバーグ、日本法人＝日本モトローラ（株）、東京都港区南麻布3-20-1、Tel.03-3440-3311）の半導体セクター、東京エレクトロン（株）（東京都港区赤坂5-3-6、Tel.03-5561-7000）、W・L・ゴア・アンド・アソシエーツ社（米国デラウエア州ニューアーク）は、ウエハーレベルでのバーンインを可能にする先進的な新技術を開発したと発表した。同技術は、高性能半導体の開発時間短縮、設備投資やコスト抑制に大きく寄与するとしている。
3社は、これまでウエハーレベル・バーンインの技術的課題の解決について、約1年半の間、非公式に共同で実現化に向けて新プロセスの検証を行ってきた。特にモトローラと東京エレクトロンは今回の発表を機にこの技術を確立し、最先端の半導体製造に取り組むためにより一層拍車をかけていく。テスト工程の簡素化や複合化により、約15％のコスト抑制と約25％の製造サイクル時間短縮が可能になると見込む。
モトローラ社上席副社長兼半導体セクター製造本部長のビル・ウォーカー氏は、「業界にとって、この方式はウエハー製造および組み立て工程を劇的に変化させるであろう。また、半導体製造時間の改善に向けての大きなステップとなる」と述べている。
この共同開発プログラムにより開発された新しいバーンインテストは、東京エレクトロンのウエハープローバー技術を使い、ウエハー上に作り込まれた一つ一つのチップに125℃〜150℃で温度コントロールを行いながら電気的負荷をかけることを可能にする。
当初は、この技術を最先端かつ高性能デバイスで使用されている「バンプ」方式の接触技術を使う半導体製品の検査用として使用するが、最終的にはほぼ全ての半導体に適用する予定になっている。
この新技術では、回路パターン形成済みのウエハーを高平坦度サーマルチャックの上に置き、次に数ピンのコンタクト用ヘッドとウエハーの位置合わせを行う。実際のコンタクトはシート状の材料を介して行われる。
この技術で重要なのは、コンタクトヘッドとウエハーの間をフルコンタクトするための素材であり、今回ゴア社が開発した「ゴアメイト」というユニークなコンタクトシートを使用している。ゴア社は温度適応型接触ボード「インフェルノ」も開発しており、シリコンと同じ膨張係数をもっている。バーンイン温度でのコンタクト実現は、ウエハーレベルでのバーンインプロセスにおける最大の技術的挑戦だった。
東京エレクトロンの東社長は、「この開発は、将来の半導体製造後工程を革命的に改革するためのキーテクノロジーになると信じている。この技術および装置が実現した場合、後工程の検査効率の飛躍的改善と、来るべきノウン・グッド・ダイ（品質保証されたベアチップ）や、ウエハーレベル・チップの流通の実現加速を促すものとなりうる」と語っている。
モトローラは、ウエハーレベル・バーンインの開発実現により、半導体パッケージ後の検査工程を大きく削減し、また信頼性試験に至る時間が短縮されるため、新製品を早期に投入できるようになる。この開発は、モトローラが取り組んでいる半導体製造における改善策の一つとなる。
東京エレクトロンは、このウエハーレベル・バーンイン装置を、ウエハプローバーModel
P-8の技術や松下電器産業から供与された技術などをもとに開発している。
新装置は、コンタクターとウエハーの位置合わせ、温度制御、電気信号の接続、電源コントロールなどのあらゆる工程を自動化する。また、この装置はまだ量産段階には至っていないが、一部顧客との間でマーケティング活動を始める。
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