研究開発された技術紹介

近年、新材料による各種パワーデバイスの開発が急速に進展している。パワーデバイス用基板は、小型・歪・反りあることから、シリコンデバイス用の高度な生産技術の適用が困難である。本技術開発では、シリコンウェーハ上にパワーデバイス用ウェーハを高精度に自動貼り合せ実装することで、研究・開発・量産を、同一装置で実施可能とし、技術開発の迅速性・量産性・解像力の飛躍的向上を実現し、川下企業における量産実証を行う。

シリコンウェーハ上にパワーデバイス用ウェーハを高精度に自動貼り合わせ実装することで、研究・開発・量産を同一装置で実施可能とし、技術開発の迅速性・量産性・解像力の飛躍的向上を実現し、川下企業における量産実証を行う

(新技術)
シリコンウェーハにデバイスウェーハを接合した複合ウェーハを製作、高精度な半導体製造ラインに複合ウェーハを適用する

(新技術の特徴)
高価な小径パワーデバイスウェーハの最先端プロセス処理を可能とする

・複合ウェーハ製造技術の開発
-「接合・剥離剤塗布プロセス」「真空・加熱・加圧プロセス」「アライメントプロセス」について、開発したポリイミド系接着・剥離剤及び各プロセスを実用に耐えるレベルにし、複合ウェーハ接合のトータルプロセスとして各プロセス技術を確立した
・複合ウェーハプロセス評価技術
-8インチ及び12インチ複合ウェーハ上にパワーデバイス用ウェーハの実装を行った評価サンプルを作製、露光装置を用い露光工程及び高速搬送の評価を実施し、良好な結果を得た
・複合接合装置の開発
-ウェーハ投入から接着剤塗布、プレベーキング、アライメント、接合、接合後評価、ウェーハ格納までの一貫した自動製造できる装置を完成した。

・最先端プロセス対応複合ウェーハ接合装置(最先端プロセス装置で処理できる複合ウェーハを自動で接合製作できる装置)
・各種複合ウェーハのサンプル

・350℃以下の加工プロセス(露光プロセスなど)には対応できており、実用化間近であった
・更なる高温プロセスへの対応がその後の開発課題となった

・パワーデバイスの開発・生産のボトルネックを解消し、新規市場を創出
-既存のSiφ200mm、300mmウェーハ加工ラインに小径パワーデバイス基板が流動可能になり、ステッパなどの高精度露光装置で小径パワーデバイス基板の高精度露光が可能となる
・研究・開発・生産を自動化対応で迅速に技術開発可能、低コスト化を実現
-川下企業における量産が可能になり、カセットtoカセットで複合ウェーハを製造できる
・ウェーハ技術の進展に柔軟に対応できる生産技術の確立による市場の拡大
-パワーデバイス基板(Sic、GaN基板)φ2インチ～φ6インチの開発に使用可能である

・川下企業にサンプル品を引き続き提供し、実績評価を加速させる
・川下企業への複合接合ウェーハの試作評価品の提供事業がメインとなるが、複合ウェーハ製造装置としての複合接合装置の販売に向けた活動も加速させる
・350℃までの耐熱材料を開発したが、パワーデバイスの加工工程にはさらに高温でのプロセスもあるため、更なる高温対応プロセスの開発を行う