ウェハ貼り合わせ技術の課題
横浜国立大学(横浜国大)は、SiO2やSiCNに比べて高い熱伝導率を有している新規接合材料「ALD-Al2O3」を用いた300mmウェハでの成膜、ならびにキャリア接合界面への応用に成功したことを発表した。
同成果は、同大 総合学術高等研究院 半導体・量子集積エレクトロニクス研究センター ヘテロ集積研究拠点長の井上史大 准教授、理工学府 博士課程前期の北川颯人氏、KOKUSAI ELECTRICらで構成される研究グループによるもの。詳細は、6月2日～5日にかけて韓国の釜山で開催されている半導体配線技術に関する世界最大級の国際会議「28th IEEE International Interconnect Technology Conference(IITC 2025)」にて発表された。
ウェハを複数積層し、デバイスの3次元化による半導体の高性能化が期待されている。そうしたウェハの積層の際には、下層の支持ウェハの上に、SiO2や接着剤を用いた層を形成し、その上に上層のウェハを貼り合わせる必要があるが、熱拡散性の不足の解消、接合プロセスの低コスト化、十分な接合強度の確保といった課題があり、その解決が求められている。
従来のウェハ貼り合わせの課題をALDを用いた酸化アルミニウム薄膜で解決
今回の研究は、そうした課題解決に向けた取り組みであり、最初に300mmのシリコンウェハ上にALD法を活用して5nm厚のAl2O3(酸化アルミニウム)膜を成膜。このAl2O3膜はCMPおよびプラズマ処理不要で直接接合可能であること、ならびに透過電子顕微鏡および超音波観察により、ボイドフリーの状態で接合界面が形成されていることを確認したという。
CMPやプラズマ処理不要の薄膜でウェハを接合する技術、横浜国大などが開発
