※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。
機能材料
要素技術構築
キーワード ：
Si貫通電極、研削、ウェーハ厚み自動補正、無電解めっき、Siウエットエッチング、3次元集積回路
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP） NexTEP-Aタイプ
研究開発課題名
Ｓｉ貫通電極ウェーハ全自動研削装置（開発期間：平成28年10月～令和6年7月）
製品化企業名 株式会社岡本工作機械製作所 研究者 渡辺 直也（産業技術総合研究所）
製品化企業名 株式会社岡本工作機械製作所 研究者 渡辺 直也（産業技術総合研究所）
Siウェーハの裏面からSi貫通電極を露出させるための研削加工を可能とする「Si貫通電極ウェーハ全自動研削装置」を開発した。
この装置では、多くの気孔があり目詰まりしにくい研削砥石（といし）、ウェーハの厚み自動補正機能などにより、Si貫通電極の長さのばらつきを極限まで小さくし、SiとCuの同時研削を実現した。また、研削加工後のウェーハをアルカリイオン水洗浄、無電解めっきおよびSiウエットエッチングにより処理することで、Si上の残留Cuを除去することにも成功した。これにより、Si貫通電極部分からのCuの溶け出しを防止しつつ、Siウェーハ (裏面)上の残留Cu濃度を、一般的な金属汚染の許容値5×1010atoms/cm2以下まで除去することが出来た。
期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）
本装置によって、Si貫通電極形成プロセスが効率化されるとともに、ウェーハレベルでの直接積層（バンプを用いない積層）が可能になり、その結果、Si貫通電極形成プロセスの低コスト化と歩留まりの向上が実現できると考えられ、さまざまなデバイスへの適用と半導体回路の高性能化が期待できる。開発者の声
今回の開発によって、我々が提唱するプロセスが成立することを証明できたと考えている。また重金属露出面の汚染量をクリアできたことは非常にインパクトのある開発になったと考えられる。今後、3次元集積回路の普及と共にSi貫通電極の利用が急激に伸びると見込まれることから、他社にまねの出来ない技術、装置として世界への普及を期待している。●シリコンと銅を同時に研削する全自動装置の開発に成功～ビアミドルＳｉ貫通電極を用いた３次元実装技術の普及を後押し～［2024年10月］
