半導体接合と三次元集積実装の最新動向

第1部 プラズマ活性化および表面活性化による半導体接合の原理とナノ界面制御

(2026年5月18日 11:00〜12:15)

　近年、小型、低消費電力、高放熱、高出力などの優れた特性を有する高性能・高機能エレクトロニクスデバイスの実現に、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重要な役割を果たすと期待され、注目を集めている。ヘテロジニアス集積を実現する重要な要素技術が接合技術である。例えば、近年のAIの急速な進展により、AI向けに使用される先端半導体では、半導体の進化 (高性能化・低消費電力化) を先端パッケージで担う動きが急速に加速しており、チップレット技術が注目され、ハイブリッドボンディングの開発が進められている。また、光信号と電気信号の回路を融合する光電融合技術が低消費電力、高速・低遅延、低損失などの観点から将来のインターコネクト技術として期待が高まっており、光回路と電気回路を集積する技術としてもハイブリッドボンディングが期待されている。このような接合技術の技術的な課題の一つは、接合温度の低温化であり、プラズマ活性化接合や表面活性化接合技術が、注目されている。 　本講演では、プラズマ活性化接合や表面活性化接合技術に焦点を当て、これらの接合技術の基礎と具体的なデバイスを例に開発動向及び今後の動向を展望する。

1. 半導体パッケージングを取り巻く状況
2. 半導体製造に用いられる接合技術の概要
   1. 直接接合
      1. 陽極接合
      2. フュージョンボンディング
      3. プラズマ活性化接合
      4. 表面活性化接合
   2. 中間層を介した接合
      1. はんだ/共晶接合
      2. 熱圧着接合
      3. 表面活性化接合
3. 直接接合の基礎と具体例
   1. プラズマ活性化接合と表面活性化接合による半導体の直接接合
4. 中間層接合の基礎と具体例
   1. 金属中間層 (Au, Ti, Cu) を介した表面活性化接合
   2. ポリシラザンを介した常温接合
   3. ハイブリッドボンディング
• 質疑応答

第2部 表面改質を用いた固相接合プロセスの応用と課題

(2026年5月18日 13:15〜14:30)

　近年、電気機器ではマルチマテリアル化が進んでおり、“つなぐ”技術が求められている。一方でSDGsの観点から、“もの”の長期信頼性や長寿命化が求められている。 　本講演では、接合面の物理的状態のみならず、化学的性状を設計制御することで、被接合部材ならびに環境負荷を低減できる接合法について述べる。

1. 金属塩の生成・分解反応を活用した低温接合
   1. Sn/Sn接合
   2. Cu/Cu接合
   3. Sn/Cu接合
   4. Sn/Ni接合
2. 金属塩被膜付与シートを用いた精密接合
   1. Al/Zn/Al
   2. Ti/Al/Ti
3. 金属塩被膜付与Cuナノ粒子を用いた精密接合
4. UVオゾン処理による樹脂/金属の異種材料接合
   1. Al/ガラス繊維強化PA66
   2. Al/PEEK
• 質疑応答

第3部 先端半導体デバイスの三次元集積実装技術の最新動向

(2026年5月18日 14:45〜16:00)

　これまでの国家プロジェクトを中心に三次元集積実装技術の研究開発動向をお話しいたします。

1. 半導体実装技術における三次元集積実装技術
   1. 半導体実装技術の歴史
   2. 先端半導体集積化に向けた三次元集積実装技術
2. 国家プロジェクトを通じた三次元集積実装技術の研究開発
   1. 国家プロジェクトでの三次元集積実装技術の要素技術開発 (FY1999〜FY2012)
   2. 三次元集積実装技術による車載用障害物センシングデバイス開発 (FY2013〜FY2017)
   3. ハードウェアセキュリティ研究における三次元集積実装技術の研究開発 (FY2015〜FY2021)
   4. 三次元集積実装技術によるIoTデバイス試作開発拠点の構築 (FY2016〜FY2017)
   5. ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業における三次元集積実装技術の研究開発 (FY2021〜)
3. 三次元集積実装技術の研究開発
   1. シリコン貫通電極技術の研究開発
   2. ハイブリッド接合技術を含む微細電極接続技術の研究開発
4. まとめ
• 質疑応答