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ベルギーの国際研究機関ImecとEVG、ウェーハ接合で 1.8µmピッチのオーバーレイ精度を初めて実証

全自動ウェーハ‐トゥ‐ウェーハ接合技術によって実現された 高密度配線を有する多層 3D-IC への道を拓く画期的な実証結果

Source: imec

2017 年 1 月 19 日 ベルギールーベン — フランス グルノーブルで 1 月 23-25 日に開催された 2017 European 3D Summit にて、ナノエレクトロニクスとデジタルテクノロジーの世界的研究機関およびイノベーションハブである imec と、ウェーハ接合装置のリーディングサプライヤーである EV Group ( EVG )は、ハイブリッド接合と絶縁体接合の両方において優れたウェーハ‐トゥ‐ウェーハオーバーレイ精度を達成し、両社の提携による成功がさらに拡大したと発表しました。この協力体制を発展させ、 EVG は imec の 3D 集積化プログラムのパートナーとなり、ウェーハ‐トゥ‐ウェーハ接合のオーバーレイ精度をさらに向上させるための共同開発契約を締結します。

ウェーハ‐トゥ‐ウェーハ接合は、 3D 集積化により将来の IC の高密度集積化を可能にする有望な技術です。これは、上下のウェーハをアライメントして接合することで、積層 IC を生成します。重要な利点として、例えばメモリーとプロセッサ IC のように異なる技術を有するウェーハや IC を積層することができます。

3D 集積化のためのアライメント技術および接合方法の多くは、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム( MEMS )の製造方法から進化してきました。 MEMS と 3D 集積化の根本的な違いは、アライメントやオーバーレイの精度を 5 ~ 10 倍向上させる必要があることです。正確なオーバーレイは積層するウェーハの接合パッド同士をアライメントするために必要であり、ウェーハ - トゥ - ウェーハ接合で高い歩留まりを達成するために不可欠です。この度、 imec と EVG は、オーバーレイ精度に関する優れた結果を実証しました。

第一に、 EVG の高品質接合装置を使用することでハイブリッド( via-middle )ウェーハ - トゥ - ウェーハ接合技術が改善され、接合パッドの最先端集積化においてこれまでの実績を超える高歩留まりかつ 1.8µm ピッチを実現しました。これは、 ECTC や 3D-IC にて報告された 3.6µm パッドサイズなど、認知度の高い会議で発表された結果と比較しても、大幅に優れています。

第二に、絶縁体( via-last )ウェーハ - トゥ - ウェーハ接合技術に取り組みました。この技術は、双方のウェーハの銅パッドをアライメントするために、非常に優れたオーバーレイ精度を必要とし、その後に貫通電極( TSV )によって接続されます。この際、ウェーハ全面で 300nm のオーバーレイが達成されました。

「両社が力を合わせることで、オーバーレイ精度に関する優れた結果が得られました。」と、 Imec フェローの Eric Beyne 氏は説明しています。「共同開発プログラム、ならびに EVG GEMINI FB XT ウェーハ接合装置を私たちのクリーンルームに導入することで、 EVG との協力体制を拡張することができ、非常に喜ばしく思っています。 GEMINI FB XT はウェーハ - トゥ - ウェーハのオーバーレイエラーをさらに縮小できる実力を持っており、サブミクロンのウェーハ - トゥ - ウェーハ配線技術の開発を可能にします。」

「ウェーハ - トゥ - ウェーハのオーバーレイ精度をサブ -200nm レンジへとさらに向上させるには、ウェーハ接合装置とプロセスの相互作用、前処理や後処理およびウェーハ材料の最適化が必要です。」 EVG のコーポレート
知的財産・技術開発本部ディレクターのマーカス・ウィンプリンガーはこのように述べています。「私たちは、高密度配線が必要とされる将来の 3D-IC 設計のニーズを満たすため、ウェーハ - トゥ - ウェーハ接合のオーバーレイ精度の向上を目指して imec と提携できることを大変嬉しく思います。」

imec の 3D 集積化プログラムでは、 TSV を用いた 3D 配線を低コストで実現する革新的な解決策を確立するため、技術的な選択肢を模索中です。 Imec の 3D 集積化プロセスは、全て 300mm で利用可能です。さらに、 Imec は重要な設計上の課題に対する計測技術を提案するために 3D 設計を研究しており、システムレベルで 3D 配線を効果的に利用することができるようにしています。

imec について

imec は、ナノエレクトロニクスとデジタルテクノロジーの世界的な研究機関およびイノベーションハブです。幅広い評価を得ているマイクロチップ技術におけるリーダーシップ、およびソフトウェアと ICT における深い専門知識の組み合わせは、 imec 特有のものです。世界規模のインフラと、地域の様々な業界のパートナーやエコシステムを活用することで、医療、スマートシティ、モビリティ、物流と製造、エネルギーなどのアプリケーション分野における画期的なイノベーションを生み出しています。企業やスタートアップ企業、大学などの信頼できるパートナーとして、私たちは 70 以上の国から 3,500 人近い有能な人材を揃えています。 imec はベルギーのルーベンに本社を置き、フランダース大学、オランダ、台湾、米国、中国の各国に研究開発グループを有しています。また、インドと日本にはオフィスがあります。 2015 年の imec の売上高( P&L )は 415 百万ユーロで、 2016 年 9 月 21 日に imec に統合された iMinds は 52 百万ユーロです。 Imec については詳しくは www.imec.be をご覧ください。

imec は EnergyVille( www.energyville.be ) のパートナーです。 EnergyVille は、持続可能なエネルギーとインテリジェントなエネルギーシステムの分野における、フランダースの研究センターである KU Leuven 、 UHasselt 、 vito と imec が参加している協会です。

EV Group (EVG)について

EV Group ( EVG )は半導体、 MEMS 、化合物半導体、パワーデバイスおよびナノテクノロジーデバイスの製造装置およびプロセスソリューションのリーディングサプライヤーです。主要製品は、ウェーハ接合、薄ウェーハプロセス、リソグラフィ / ナノインプリントリソグラフィ( NIL )や計測機器だけでなく、フォトレジストコーター、クリーナー、検査システムなどがあります。 1980 年に設立された EVG は、グローバルなお客様および世界中のパートナーに対し緻密なネットワークでサービスとサポートを提供します。 EVG に関する詳しい情報は www.EVGroup.com をご参照ください。

本件に関する報道関係の方のお問い合わせ先:

Imec:
Hanne Degans, press officer and communications specialist;
Tel: +32 16 28 17 69
email: hanne.degans@imec.be

EV Group:
Clemens Schütte, director marketing and communications;
Tel: +43 7712 5311 0
email: Marketing@EVGroup.com

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