研究開発された技術紹介

国内半導体メーカーは、LSI積層化による高集積化を進めており、シリコンを数十μMまで研磨することで積層数向上を実現している。当社は、この研磨の核となるLSI、ガラス貼合装置において、3μMの厚み精度を実現している。しかし、更なる電力低減、高速化のため、LSI表層に10μｍ以上の突起や段差を有するデバイスの製作においても、従来同等以上の厚み精度を実現可能な、革新的接合方法を実現する

・精度の高い薄型化を実現する3μm以下の接合均一性(接着剤部は1μm以下)
・多層化においても高い生産性を実現する2分/枚の高タクト化
・切り替え時間ﾛｽの1/6化(3時間⇒0.5時間以内)
・貼り合わせ位置精度：±100μm⇒±30μm

(新技術)
・シミュレーションによる事前検討の実施
・塗布後の膜厚分布をそのままに貼合を行う機構

(新技術のポイント)
今回共同研究により実塗布の結果とシミュレーションの結果との高い一致率が確認できた

・LSI段差‐配置パターンに適応した貼合システムの構築
‐ウェハ上のバンプパターンを考慮した塗布液広がり、膜厚制御について予測可能な関係式を求め、実処理との相関を確認した
‐新規開発した貼合モジュールをモデル化し、貼合時の接着剤の膜厚変化の傾向を求め、実処理との相関を確認した
‐商品化に向けてサンプル処理可能な貼合システムを製作し、全自動にて加熱‐貼合‐冷却通じて処理の再現性‐処理時間の最適化を実施した

・接着剤膜厚均一化を実現する回転塗布システムの高度化
‐回転塗布における、エリア別の膜厚制御及び、バンプ付きウェハに対する塗布膜均一化に向けての評価を実施した

・膜さ均一と高位置精度を実現する貼合システムの高度化
‐新方式の貼合モジュールがバンプ付きウェハに対応可能であることの確認と、貼合後の厚さ均一性3μm達成を各種バンプ付きウェハを使って確認した
‐貼合時の位置精度を目標の30μmにする方法を確立した

開発した回転塗布のシュミレーション技術により、高粘度の接着剤を使用するような製造装置の面内の膜厚均一性能や貼り合せ後の厚さ均一性能を向上することができる。3次元LSIや、電気自動車・ハイブリッド自動車等のパワーデバイス、スマートフォンなどの電子製品に活用が可能である

川下ユーザーのデモ・評価をおこないながら、装置販売に向けて取り組みを行っている最中。塗布材料の種類の拡大評価や、接合装置の開発等を進め、更に広いユーザーへの販売を目指している。

・LSI、各種デバイスウェハ薄化に対応
・表面の段差に応じた塗布による面内均一性向上手段の採用
・200mm・300mmシリコン及びガラス支持体に対応
・支持体貼合に特化した厚み均一性、高位置精度と高スループットを実現

・生産ラインへの採用に向けてデモ対応を進めている
・今後生産機として、処理時間の短縮やクリーン度の要求、安定性向上を更に進めると共に、多様化を突き詰めて事業化展開を進める予定