サマリー
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本書の特長
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半導体パッケージ用ガラス基板に求められる特性、ガラスインターポーザの開発動向！
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半導体製造大手3社の裏面電源供給技術の長所・短所、ビジネス戦略、量産時期は？
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ファウンドリ、EMS、ファブレス、OSAT、半導体製造装置関連企業のビジネス戦略！
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チップレットを活用したヘテロインテグレーションの2元・3次元実装の特徴・用途！
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2.5D、3Dパッケージに要求される材料特性！再配線層、封止材、アンダーフィル等！
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FOWLP/PLPの製造プロセスの種類、関連企業、パッケージ部品装着への要求事項！
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激化する世界のHBM市場シェア争い、それに伴う日本企業のビジネスチャンスとは!
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アンダーフィルに求められる性能と技術トレンド、市場予測、企業別シェアを探った！
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銅めっき配線の製造におけるチップレット化に対応するための設計や品質の要求レベル！
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ハイブリッドボンディングの手法、強みと課題、各社製品の特徴と技術戦略を探った！
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はじめに
チップレットで注目される企業として、IntelとAMDがある。微細加工技術が高度に進化して量産ビジネスが難しくなるにつれ、両社は明暗を分けている。
Intelは、大規模回路の1チップ化に成功体験がありこだわった。一方、ファブレスメーカーであるAMDは、製造委託先である台湾TSMCが用意したチップレット技術を採用し、大規模回路を合理的に個片化した。チップレット技術の開発と量産適用では、TSMCが世界を牽引している。
AIの活用により、半導体で処理すべきデータ量は大幅に増加中である。微細化が進みにくい状況下で、データ量の増加に合わせて回路を増やすと、ダイが肥大化する。それゆえに求められる技術として、「ヘテロジニアスインテグレーション」に注目が集まる。多くの回路を集積した大きなダイではなく、回路をチップレットに分けて集積することで、ダイの製造コストが低減できるのが利点になっている。
半導体の量産工程はシリコンウェハに微細な回路を形成する「前工程」と、できあがったチップを封止・検査する「後工程」とに分かれる。チップレットや先端パッケージといった技術は、半導体の製造プロセスでは、後工程の要素技術が多く用いられる。半導体製造装置メーカーは新たな成長領域として先端パッケージに注力する。生成AI向けの半導体には回路の微細化に加え、先端パッケージの技術が欠かせない。従来の後工程よりも複雑な製造方法が求められる中、前工程の製造技術を応用し、後工程向けの装置開発に乗り出している。
先端パッケージの性能を高めるために、パッケージの上に多くのチップレットを置くとともに、「ハイブリッドボンディング」や「裏面電源供給」などチップレット間を高密度に高速につなぐ技術が重要視されている。
ハイブリッドボンディングでは、多数のCu電極と薄い絶縁膜を設けた2枚の半導体ウェハに圧力を加えて接着する。絶縁膜の化学的構造が変化してくっつき、高温処理によって接合強度が高まる。ハイブリッドボンディングは量産開始されてからの新しい技術であり、精密な位置合わせやプロセス制御と歩留まりなどの課題が残る。
また、「裏面電源供給」にも期待が高まる。この技術は、信号線は表面に、電力線は裏面に配置され、相互の干渉を抑えられるため、消費電力を抑えつつより高いパフォーマンスを実現できる。ただ、製造工程が大きく変わるため、量産における歩留まりや信頼性の確保、冷却方法などの課題がある。プロセス技術が難しく、現状は製造コストがかさむ。
本レポートでは、チップレット・先端パッケージに焦点を合わせ、「第Ⅰ編 チップレット概論」「第Ⅱ編 先端パッケージ技術」「第Ⅲ編 チップレットパッケージング用技術・材料・装置」の構成にし、業界、及び市場動向を分析した。今後の展開を見据えたうえでの次世代ビジネスにつながるレポートになっている。
本書の構成
第I編 チップレット概論
第II編 先端パッケージ技術
第III編 チップレットパッケージング用技術・材料・装置
■ 発 行：2024年11月13日
■ 編集発行：（株）シーエムシー･リサーチ
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目次
第Ⅰ編 チップレット概論
第1章 チップレット
1. 概要
2. 業界分析
3. Universal Chiplet Interconnect Express（UCIe）コンソーシアム
4. チップレットの長所・短所
5. 企業動向
① Advanced Micro Devices（AMD）
② TSMC
③ Intel
④ Samsung Electronics
⑤ Arm
⑥ Alphawave Semi
⑦ Eliyan
⑧ Ampere Computing
⑨ Rapidus、IBM
⑩ Silicon Box
⑪ 北極雄芯（Polar Bear Tech）
⑫ MediaTek
⑬ Tenstorrent、Blue Cheetah Analog Design
⑭ Blue Cheetah
⑮ ソシオネクスト
第2章 ヘテロジニアスインテグレーション（異種チップ集積）
1. 概要
2. ヘテロジニアスインテグレーションを実現する技術
3. 業界分析
4. 企業動向
① Intel
② TSMC
③ Samsung Electronics
④ AMD
⑤ アオイ電子
⑥ オーク製作所
⑦ ウシオ電機、Applied Materials
第3章 OSAT
1. 概要
2. ファウンドリ、EMS、ファブレス、OSAT
3. 業界分析
4. 企業動向
① Ase Technology Holding（日月光投資控股）
② Powertech Technology（力成科技）
③ King Yuan Electronics（京元電子）
④ Amkor Technology
⑤ JCET Group
⑥ TongFu Micro Electronics（通富微電）
⑦ アオイ電子
第4章 EDA
1. 概要
2. 業界分析
3. 企業動向
① Synopsys
② Cadence Design Systems
③ Siemens EDA
④ Ansys
⑤ TSMC
⑥ ラピダス
⑦ ジーダット
⑧ 図研
第5章 RISC-V
1. 概要
2. 業界分析
3. 企業動向
① Google
② Intel
③ Qualcomm
④ Synopsys
⑤ ルネサスエレクトロニクス
⑥ SiFive
⑦ Western Digital
⑧ Quintauris
⑨ デンソー
⑩ Samsung Electronics
⑪ ラピダス
⑫ Tenstorrent
⑬ 技術研究組合 最先端半導体技術センター（LSTC）
⑭ Esperanto Technologies
⑮ Alibaba
⑯ Ventana Micro Systems
第6章 世界の動向
1. 米国
1.1 CHIPS法
1.2 動向分析
1.3 企業動向
① Intel
② Samsung Electronics
③ TSMC
④ Absolics
⑤ Calumet Electronics Corporation
⑥ GreenSource Fabrication
⑦ TTM Technologies
⑧ Amkor Technology
⑨ Micron Technology
2. 中国
2.1 概要
2.2 動向分析
2.3 無錫市
2.4 企業動向
① SMIC（Semiconductor Manufacturing International Corporation）
② Huawei
③ 北極雄芯（Polar Bear Tech）
④ JCET Group
⑤ Tipler（奇普楽）
3. 欧州
3.1 欧州半導体法
3.2 企業動向
① Intel
② TSMC
③ AT＆S
4. 韓国
4.1 概要
4.2 動向分析
4.3 企業動向
① Samsung Electronics
② SK hynix
第Ⅱ編 先端パッケージ技術
第1章 先端パッケージ
1. 概要
2. SiP（System in Package）
2.1 概要
2.2 業界分析
3. 企業動向
① TSMC
② Intel
③ AMD
④ SCREENホールディングス
⑤ NHanced Semiconductors
⑥ オーク製作所
⑦ Silicon Box
⑧ Amkor Technology
⑨ マクセル
⑩ PMT
⑪ 京セラ
⑫ Applied Materials
⑬ 東京応化工業
⑭ Innolux
⑮ Institute of Microelectronics（IME）
第2章 FC-BGA
1. 概要
2. 用途別市場規模
3. 企業別シェア
4. 企業動向
① Unimicron Technology
② イビデン
③ Nan Ya PCB
④ AT&S
⑤ 新光電気工業
⑥ Kinsus Interconnect
⑦ Samsung Electro-Mechanics（SEMCO）
⑧ 京セラ
⑨ Daeduck Electronics
⑩ TOPPAN
⑪ LG Innotek
⑫ Simmtech Holdings
⑬ 三菱ガス化学
⑭ メイコー
⑮ 積水化学
第3章 FOWLP/PLP
1. 概要
2. FOWLP/PLPの製造プロセス
3. FOWLP/PLPへの要求
3.1 パッケージへの要求
3.2 部品装着への要求
4. FOWLP
4.1 概要
4.2 企業動向
① Infineon Technologies
② TSMC
③ Amkor Technology
④ Siliconware Precision Industries（SPIL）
⑤ SkyWater、Deca Technologies
⑥ 三井金属鉱業
⑦ 3M
5. FOPLP
5.1 概要
5.2 業界分析
5.3 企業動向
① Samsung Electronics
② TSMC
③ NVIDIA
④ Innolux
⑤ Powertech Technology（PTI）
⑥ NEPES
⑦ 三菱マテリアル
⑧ ジェイデバイス
第4章 2.5D/3Dパッケージ
1. 概要
2. 2.5D/3Dパッケージの技術の長所・短所
3. 業界分析
4. 企業動向
① TSMC
② AMD
③ Intel
④ Samsung Electronics
⑤ Faraday Technology
第5章 CoWoS
1. 概要
2. 業界分析
3. 企業動向
① TSMC
② UMC（United Microelectronics Corporation）
③ ASE Technology Holding
④ Powertech Technology
⑤ Samsung
⑥ NVIDIA
⑦ AMD
第6章 Co-Packaged Optics（CPO）
1. 概要
2. 業界分析
3. 企業動向
① Intel
② 古河電気工業
③ CPO Collaboration
第Ⅲ編 チップレットパッケージング用技術・材料・装置
第1章 ハイブリッドボンディング
1. 概要
2. ハイブリッドボンディングの強みと課題
3. 業界分析
4. 企業動向
① ディスコ、東レエンジニアリング、横浜国立大学
② 東レ
③ 積水化学工業
④ 三井化学
⑤ Samsung Electronics
⑥ ソニーグループ
⑦ 芝浦メカトロニクス
⑧ EV Group（EVG）
⑨ Applied Materials
⑩ ヤマハロボティクスホールディングス
⑪ 浜松ホトニクス
⑫ ダイセル
⑬ 東京エレクトロン
⑭ アルバック
⑮ 荏原製作所
第2章 インターポーザ
1. 概要
2. インターポーザの種類
3. 業界分析
4. 企業動向
① TSMC
② Intel
③ Samsung Electronics
④ TOPPAN
⑤ 新光電気工業
⑥ 信越化学工業⑦DNP
⑧ 東京工業大学、アオイ電子
第3章 再配線層
1. 概要
2. 業界分析
3. ポリイミド
3.1 概要
3.2 感光性ポリイミドの種類
3.3 感光性ポリイミドに求まれる項目
4. ポリベンゾオキサゾール（PBO）
5. ベンゾシクロブテン（BCB）
6. 企業動向
① 住友ベークライト
② 太陽ホールディングス
③ 旭化成
④ アオイ電子
⑤ 富士フイルム
⑥ JSR
⑦ レゾナック
⑧ 日立化成（現：レゾナック）
⑨ HDマイクロシステムズ
⑩ 東レ
⑪ 大阪公立大学
第4章 半導体パッケージ用ガラス基板
1. 概要
2. ガラス基板の種類
3. 半導体パッケージ用ガラス基板の特性
4. 業界分析
5. ガラスインターポーザ
5.1 概要
5.2 開発動向分析
6. 企業動向
① Intel
② AGC
③ 日本電気硝子
④ Corning
⑤ Absolics
⑥ Samsung Electronics
⑦ TSMC
⑧ ITRI（工業技術研究院）
⑨ AMD
⑩ DNP
⑪ ED2
⑫ Samtec
⑬ 日東紡績
⑭ FICT
⑮ HOYA
⑯ LX Semicon
⑰ Apple
⑱ ダイセル
⑲ ラピダス
⑳ Georgia Institute of Technology
第5章 HBM
1. 概要
2. 業界分析
3. 市場規模と企業別シェア
4. 日本の動向
5. 米国市場
6. 企業動向
① SK hynix
② Samsung Electronics
③ Micron Technology
④ ADEKA
⑤ TOWA
第6章 裏面電源供給
1. 概要
2. 業界分析
3. 裏面電源供給の長所
4. 裏面電源供給の課題
5. 企業動向
① Intel
② TSMC
③ Samsung Electronics
④ imec
⑤ Applied Materials
第7章 ドライフィルムレジスト
1. 概要
2. 業界分析・市場動向
3. ドライフィルムの剥離除去
3.1 概要
3.2 業界分析
4. 企業動向
① 太陽ホールディングス
② 太陽インキ製造
③ レゾナック
④ DuPont
⑤ 旭化成
⑥ 東亜合成
⑦ Eternal materials
⑧ ニッコー・マテリアルズ
⑨ 富士フイルム
⑩ ナガセケムテックス
⑪ 花王
⑫ NSC
⑬ 東京応化工業
⑭ 三菱ガス化学トレーディング
⑮ 林純薬工業
第8章 樹脂封止技術（アンダーフィル、モールディング）
1. 概要
2. アンダーフィル
2.1 概要
2.2 市場規模と企業別シェア
2.3 CUF（Capillary Underfill）
3. モールディング
3.1 概要
3.2 各種封止材の種類
4. 企業動向
① ナミックス
② レゾナック（旧 昭和電工マテリアルズ）
③ 信越化学
④ TOWA
第9章 めっきプロセス
1. 概要
2. 半導体におけるめっきプロセス
3. 業界分析
4. 企業動向
① 信越化学工業
② JCU
③ 奥野製薬工業
④ 塚田理研工業
⑤ 東設
⑥ 京セラ
第10章 半導体製造装置
1. 概要
2. 業界分析
3. 企業動向
① Applied Materials（AMAT）
② ウシオ電機
③ SCREENホールディングス
④ ASML
⑤ 東京エレクトロン
⑥ キヤノン
⑦ ニコン
⑧ Lam Research
⑨ ディスコ
⑩ TOWA
⑪ 信越化学工業
⑫ ブイ・テクノロジー
⑬ オーク製作所
⑭ アドテックエンジニアリング
⑮ アルバック
⑯ キヤノンアネルバ
⑰ 荏原製作所
⑱ Orbotech
⑲ SPST Technology
⑳ 日本マイクロニクス
㉑ 東京精密
㉒ オムロン
㉓ Be Semiconductor
㉔アピックヤマダ
