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【習得できる知識】
・半導体デバイスに用いられる様々な接合技術
・接合の評価技術
・成功事例から学ぶ接合技術の応用
【講座の趣旨】
半導体デバイスは、微細化の追究により、高速化、省電力化、低コスト化の要求を同時に満たすことが可能なため、これまでコンピュータをはじめさまざまな分野の発展に寄与し、私たちの生命と生活を支える重要な構成要素となっています。一方、シリコンCMOSトランジスタ動作原理の微細化限界が近づき、これまでのスケーリング則
(Mooreの法則) にのっとった微細化の追求 (More Moore) に加えて、多機能化、異機能融合の方向に進化する新たな開発軸
(More than Moore) を追求するようになってきています。将来の半導体デバイスは、「More
Moore」と「More than Moore」を車の両輪のように組み合わせて実現する高付加価値システムへと向かっており、まさに異種材料・異種機能を集積するヘテロジニアス集積技術が、将来の継続的な半導体産業成長の鍵として注目を集めています。それらを支えるコアテクノロジーの一つが異種材料を接合する“低温接合技術”であり、200°C以下の低温接合へのニーズや要求レベル
(高放熱、高耐熱、接合信頼性) もますます高くなってきています。
本セミナーでは、半導体デバイス製造に用いられるさまざまな接合技術についてその原理と特徴を概説し、特に低温接合技術について、その基礎と最近の進展を詳細に説明いたします。
１．パッケージング分野から見た半導体を取り巻く状況
２．半導体デバイス製造に用いられる接合技術の基礎
2.1 直接接合
2.1.1 陽極接合
2.1.2 フュージョンボンディング
2.1.3 プラズマ活性化接合
2.1.4 表面活性化接合
2.2 中間層を介した接合
2.2.1 はんだ/共晶接合
2.2.2 TLP (Transient Liquid Phase) 接合
2.2.3 ナノ粒子焼結
2.2.4 熱圧着接合
2.2.5 超音波接合
2.2.6 原子拡散接合
2.2.7 表面活性化接合
2.2.8 有機接着剤
2.2.9 フリットガラス接合
３．低温接合プロセスの基礎
3.1 表面活性化接合による半導体の直接接合
3.2 Auを介した大気中での表面活性化接合
４．接合により実現される機能の具体例
4.1 真空封止
4.2 高放熱構造
4.3 急峻な不純物濃度勾配
4.4 マルチチップ接合
4.5 ハイブリッド接合による3D集積化
５．今後の開発動向と産業化の可能性
【質疑応答】
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