研究開発された技術紹介

高度情報化社会に向け、半導体メモリーの高速化、大容量化の要求が高まっている。この要求に対して、複数チップを貫通電極にて接続し積層する3次元実装技術の確立が要望されているが、貫通電極形成工程での薄ウエハーのサポート技術が開発の大きな障害となっている。今回、安価で環境負荷の少ない薄化ウエハーサポート方式を提案し、本事業で薄ウエハーサポート冶具(グリップリング)の開発とその実用化検証を実施する

貫通電極形成工程でのコストダウンと環境負荷低減に対応する新技術
・300mmウエハー用樹脂製グリップリングの試作、耐熱評価を実施し、樹脂によるグリップリングの製品化の可能性を検証
・半導体製造工程での自動化に対応し、ユーザー評価が可能なグリップリングの試作品を完成
・半導体回路再配線後の薄ウエハーのはんだバンプ形成工程における本サポート冶具の実用性を確認
(新技術)
＜エストラマー(ゴム状)フィルムの粘着性でウエハーを接着する方法＞
(新技術の特徴)
・安価な冶具で特別な装置を必要としないため、プロセスコストが低い
・回路パターンへダメージを与えない
・再利用可能であり、産業廃棄物が削減できる環境対応型技術

・グリップリング仕様の検討
‐ユーザーからの要求が高い搬送自動化に対応したグリップリング構造を考案した
‐グリップリング構造を実現するための樹脂選定は、シミュレーション技術を用いて検証を行い、また詳細な技術仕様は、想定されるユーザーからの助言や汎用装置の仕様を基に決定した
・グリップリング試作・評価
‐300mmウエハー用グリップリングの260℃での耐熱評価を繰り返し実施し、300mmウエハー用グリップリングの樹脂化の可能性を検証した
‐本事業で定めた自動化対応グリップリングの仕様を基に、金型設計を行った。耐熱樹脂特有のウェルド強度の低下を解消するための対策を施した上で試作を行い、試作品の寸法仕様の確認や、機械的強度、耐熱評価を実施した結果、ユーザーでの評価に耐えられる搬送自動化対応グリップリングの試作品を完成することができた
・グリップリングの再利用システムの検討
‐半導体トレイのリユースシステムでの原単位を利用し、樹脂製グリップリングのリユース、リサイクルコストを算出した。その結果、回収業者を利用したリユース、リサイクルでも十分な経済性があることが分かった
‐このモデルを基に、事業化に必要なグリップリングのリユース・リサイクルの提案資料を作成した
・はんだバンプ形成工程への応用検証
‐再配線後のウエハーを用い、開発したウエハーサポートシステムではんだバンプの形成実験を実施した
‐はんだバンプの品質評価を行い、ウエハーサポートシステムからのアウトガスの影響がはんだ品質に影響を与えないことを検証した

半導体の貫通電極(TSV)形成工程における薄ウエハーのサポート治具として用いられ、工程におけるコストダウンと環境負荷削減に貢献する