AI 반도체 패키징을 위한 최근의 Through-Glass Via (TGV) 형성 기술

• 영문명: Recent Through-Glass Via (TGV) Formation Technologies for AI Semiconductor Packaging
• 발행기관: 한국마이크로전자및패키징학회
• 저자명: 임채연(Chae Yeon Lim) 정도현(Do Hyun Jung) 정재필(Jae Pil Jung)
• 간행물 정보: 『마이크로전자 및 패키징학회지』제32권 제2호, 1~9쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 산업공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.06.30

국문 초록

기존 2D (two dimensional) 반도체 기술의 한계에 따라, AI 패키징 성능 유지를 위해 3D (three dimensional) 통합 기술로서 유리 기반 비아(through-glass via, TGV)의 도입이 추진되고 있다. 유리 인터포저에 내장된 TGV는 고밀도 수직 인터커넥트, 저손실 고주파 신호 경로, 우수한 열 안정성을 제공하여 실리콘 및 유기 기판의 제약을 극복한다. 본 고는 최근 연구를 바탕으로 확립된 TGV 에칭 및 형성 방법을 검토하고, 기술적 진전에 대해 조사하였다. 선택적 레이저 유도 에칭(selective laser-induced etching, SLE)은 제어 가능한 테이퍼 각과 높은 선택성을갖춘 정밀한 3D 미세구조를 구현하여 최소한의 열 손상으로 안정적인 비아 형성을 가능하게 한다. 레이저 유도 심층 에칭(laser-induced deep etching, LIDE)은 대면적 패널에서 균열 없이 고속, 고정밀 가공을 실현하여 균일하고 고종횡비 비아의 대량 생산에 사용될 수 있다. 펨토초레이저 보조 에칭(femtosecond laser-assisted etching, FLAE)은 열 확산을 최소화하며 매끄러운 측벽의 초미세 비아 배열을 구현한다. 준연속파(quasi-continuous wave, QCW) 레이저 에칭은 얇은 유리 기판에서도 고속으로 저테이퍼 비아를 형성할 수 있어 대규모 제조에 유리하다. 이러한 TGV 형성 기술의 발전은 2.5D/3D AI 패키징에서 신호 무결성, 열 신뢰성 및 인터커넥트 밀도의 향상을 기대하게 한다.

영문 초록

Conventional two dimensional (2D) scaling is nearing physical limits, driving adoption of through-glass via (TGV) for three dimensional (3D) integration to maintain AI packaging performance. Glass interposers with embedded TGVs provide high-density vertical interconnects, lowloss RF paths, and improved thermal stability, overcoming silicon and organic substrate constraints. This review surveys established and emerging TGV fabrication methods and recent experimental progress. Selective laser-induced etching (SLE) offers precise 3D microstructures with controllable taper and high selectivity, ensuring reliable via formation with minimal thermal damage. Laser-induced deep etching (LIDE) enables high-speed, high-precision processing on large panels without microcracks, suitable for mass production of uniform, high-aspect-ratio vias. Femtosecond laser-assisted etching (FLAE) reduces thermal diffusion and yields ultrafine via arrays with smooth sidewalls. Quasicontinuous wave (QCW) laser etching supports near-vertical, low-taper vias at high speed, ideal for thin-glass substrates. Advances in TGV formation promise enhanced signal integrity, thermal reliability, and interconnect density in 2.5D/3D AI packaging.

목차

1. 서 론

2. 최근의 TGV 구조 형성을 위한 가공 방법

3. TGV 형성을 위한 미세 가공 기술

4. AI 반도체와 TGV

5. TGV 에칭의 한계와 개선

6. 결 론

감사의 글

References

키워드

Through-glass via (TGV) Artificial intelligence (AI) Laser drilling Chemical etching