【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0016
利用課題名 / Title
3次元LSIの試作・評価
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
エレクトロデバイス/ Electronic device,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,ボンディング/ Bonding,先端半導体（超高集積回路）/ Ascanced Semiconductor (Very Large Scale Integration)
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
川越 剛
所属名 / Affiliation
ウルトラメモリ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
飯竹 昌則
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
次世代エレクトロニクスのデバイス開発を目的としてFace to Face及びBack to Back接合により4積層したデバイスウエハについて、産業技術総合研究所ナノプロセシング施設(NPF)の設備を利用し、TSVの断面観察を行った。本報告では、その断面観察結果について述べる。
実験 / Experimental
4積層300mmデバイスウエハは次のように試作した。(1) Slice1(S1)とSlice2(S2)をFace to Faceで接合、Si薄化後2段階でTSVを開口し、ライナー膜形成後にCu埋設しCMP、その後絶縁膜形成。(2) Slice3(S3)とSlice4(S4)をFace to Faceで接合、Siを薄化後絶縁膜形成。(3) (1)と(2)で積層したウエハをBact to Backで接合し、Si薄化後3段階でTSVを開口、ライナー膜形成後にCu埋設。このウエハを劈開してチップ状に切り出し、集束イオンビーム加工装置(FIB)でサンプル加工を行い、TSV形状およびCuの埋設性を観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に4積層後のTSVに注目した断面結果を示す。(1)で形成したTSVは形状およびCuの埋設性に問題ないことを確認した。(3)で形成したTSVは(1)で形成したTSVに対してずれはあるものの開口及び形状はほぼ想定通りになっており、エッチングに問題ないことを確認した。ただ、TSV中央付近にボイドがあることから、メッキ前のシードスパッタ条件やメッキ条件の最適化が必要であることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 TSVの断面形状
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Haruo Shimamoto, et al., "Multi Die Stacked Structure Fabricated by WoW Bonding", 12th IEEE CPMT Symposium Japan, (Kyoto), November 16, 2023
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件