ハイブリッド接合技術の最新動向と
接合材料、表面活性化技術の開発

１．三次元積層半導体におけるハイブリッド接合技術の研究開発動向と課題

東北大学　福島 誉史 氏

【本講座で学べること】
・ハイブリッド接合の歴史、基礎、応用、そして最近の進歩や課題

【講座概要】
次世代AI社会を実現する鍵となるチップレット半導体システムを構築する上で欠かせない「Cu-Cuハイブリッド接合」について解説する。ここでは、Chip-to-Waferハイブリッド接合の歴史、基礎、応用、そして最近の進歩や課題について述べる。特に半導体パッケージング技術最大の国際会議であるECTC で我々が発表してきたハイブリッド接合に関する研究紹介に加え、ここ5年間で発表された興味深いハイブリッド接合関連の論文を説明することに加え、ECTC2026の見どころも紹介する。

１．ハイブリッド接合の歴史と必要性

２．ハイブリッド接合の基礎と課題

３．ハイブリッド接合の応用例

４．ハイブリッド接合の最近の進歩
　4.1 ECTC2021から
　4.2 ECTC2022から
　4.3 ECTC2023から
　4.4 ECTC2024から
　4.5 ECTC2025から

５．ECTC2026の見どころ

６．まとめ

【質疑応答】

２．ハイブリッド接合のためのエキシマランプを用いた表面活性化技術

ウシオ電機(株)　島本 章弘 氏

【本講座で学べること】
・大気圧下での簡便な処理によるハイブリッドボンディングのための活性化処理
・各種表面分析の事例（化学状態およびモルフォロジー）、接合評価の事例
・エキシマランプを用いた光化学反応による紫外線表面処理の原理と事例

【講座概要】
ハイブリッド接合は、はんだバンプを用いず絶縁物間および金属間を直接接合することで、3D集積技術における超微細配線接続を可能にする重要な手法である。従来のハイブリッド接合の活性化工程に用いられる真空プラズマ処理は結合強度を高める一方で、表面に損傷を与えるリスクも伴う。これに対し、エキシマランプを用いた紫外線照射は、大気圧下の処理によって、表面平坦性を保持しつつ、試料表面の有機汚染を分解・除去して親水性官能基を導入できる有望な代替手段である。しかし、酸素や水蒸気が含まれる雰囲気でのUV処理ではCuを酸化させて電気抵抗が増加する課題がある。近年、水素/水蒸気混合ガス雰囲気下でのUV照射が、銅の酸化を抑制しつつ有機汚染を除去できることが示されている（VUV-Redox法）。本講演では、エキシマランプを用いたVUV-Redox法の概要と、それを適用したハイブリッド接合サンプルの表面活性化および接合評価の事例について紹介する。

１．エキシマランプとは
　1.1 エキシマランプの構造と発光原理
　1.2 エキシマ光（VUV光）による光化学反応
　1.3 エキシマ光（VUV光）を用いた表面処理技術

２．ハイブリッド接合のためのエキシマランプを用いた表面活性化
　2.1 ハイブリッド接合の流れ
　2.2 ハイブリッド接合の前処理工程
　2.3 VUV-Redox　−酸化を抑制した紫外線表面洗浄−

３．ハイブリッド接合における評価事例
　3.1 表面化学状態分析
　3.2 表面形状分析（プラズマ処理との比較）
　3.3 化学反応シミュレーションとプロセスガスの最適化
　3.4 接合評価

【質疑応答】

３．ナノポーラスCuめっきを利用した次世代Cu-Cu接合技術

三菱マテリアル(株)　中川 卓眞 氏

【本講座で学べること】
・半導体後工程における実装技術の推移と課題
・バンプめっき技術の基礎
・ダイレベル次世代実装技術における量産化に向けた開発と課題
・ナノポーラスCu構造を利用した次世代接合技術

【講座概要】
半導体の微細化に伴い、半導体製造工程の中の実装技術においても、様々な接合プロセスの開発が進められている。現在、はんだバンプを用いた実装技術が一般的であるが、次世代接合技術としてCu-Cu直接接合技術が検討されている。しかしながら、Cu-Cu直接接合技術には様々な課題が挙げられており、ダイレベル実装での量産化には未だ至っていない。これらの課題を解決するために、本講座ではナノポーラスCu構造及びこれを用いた接合技術を紹介すると共に、今後の次世代実装技術に必要となる要素を紹介する。

１．半導体後工程における実装技術の概要
　1.1 実装技術の概要と歴史
　1.2 電解めっき法によるはんだバンプの作成方法
　1.3 はんだバンプ接合技術
　1.4 はんだバンプ接合技術の課題

２．次世代実装技術
　2.1 Cu-Cu接合技術
　2.2 Hybrid bonding 技術
　2.3 直接接合技術の課題

３．ナノポーラスCu構造
　3.1 ナノポーラスCu構造の紹介
　3.2 脱合金法によるナノポーラスCu構造の作成
　3.3 直接めっき法によるナノポーラスCu構造の作成
　3.4 ナノポーラスCu構造の特性
　3.5 ナノポーラスCu構造を用いた接合

【質疑応答】