三次元集積実装技術とチップレット集積化基盤技術の研究開発動向

生成AIといった新しいアプリケーションの出現や、世界的な半導体不足等により、経済安全保障の観点からも、産業のコメと言われる半導体産業に対する注目が高まっております。これらの根幹となる半導体デバイスでは、小型化、低消費電力化、高性能化が要求されている中で、半導体デバイスそのものの製造技術 (前工程技術) のみならず、半導体デバイスをプリント回路基板へ実装するまでの半導体実装技術 (後工程技術) への注目が非常に高まっております。 　この中で、シリコン貫通電極 (TSV) 等を用いて半導体デバイスを縦方向に積層する三次元集積実装技術は、メモリ積層のような単一機能のデバイスの三次元集積のみならず、メモリやロジックなどの複数機能を三次元集積する応用が期待されております。 　今回は、半導体実装技術の基礎と三次元集積実装技術への展開、その三次元集積実装技術のポイントとなるTSVや、シリコン基板の裏面を用いた裏面配線技術、チップやウエハの接合技術の研究開発の歴史と最新技術についてご紹介いたします。また、さらには、超伝導量子コンピュータへの応用に向けて、今後の三次元集積実装技術の新しい展開についてもご紹介いたします。

1. 半導体実装技術の基礎
   1. 半導体実装技術の役割
   2. 半導体実装技術の歴史
2. 先端半導体実装技術への要求仕様
   1. 半導体集積化技術としての先端半導体実装技術
   2. 2.5D、3D集積実装技術
3. 三次元集積実装技術の研究開発とそのポイント
   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〜)
4. 国家プロジェクト外での産総研における三次元集積実装技術の研究開発の取り組み
   1. 微細金めっきバンプの研究開発
   2. 微細円錐金バンプの研究開発
5. 国際会議における三次元集積実装技術の最新の技術動向
6. 三次元集積実装技術のさらなる展開に向けて
   1. 超伝導量子コンピュータへの応用
   2. シリコン貫通電極の技術開発
   3. 超伝導接合技術の技術開発
7. まとめ
• 質疑応答