異種材料集積化に向けた活性化透明極薄膜による大気中室温接合への挑戦

使用活化透明超薄膜集成异种材料的大气和室温粘合挑战

• 批准号: 21K18729
• 负责人: 多喜川 良
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18729/
• 关键词: 大気低温接合; 活性化薄膜形成; 活性透明膜形成

本研究では、将来の低コストかつ低温プロセスの異種材料集積技術の創出を見据えて、従来のはんだ接合や金属バンプ接合とは異なる活性化透明薄膜を利用した新しい大気下における低温接合技術の可能性探索を目的としている。昨年度に引き続き、大気下における活性化透明薄膜の形成に向けた基礎的な検討及び文献調査等を行った。また、物品等の納期の遅れ等の問題からこれまで検討していた接合実験系の装置機構の作製に時間を要すると判断し、活性化された接合用サンプル（チップサイズ）の平滑な表面同士を直接コンタクト可能とする簡易的な接合装置機構の構築に取り組んだ。これまで得られた活性化薄膜の表面形状（表面粗さ等）・形成条件等に関する知見をベースに、大気下における低温接合及びポストアニールの影響について評価・検討を行った。接合体チップの接合強度評価には、ダイシェア試験を利用した。結果として、現状では十分な接合強度が得られなかった。そこで、高真空下における薄膜同士の低温接合実験も併せて行い、接合強度、薄膜特性(結晶性等)と接合強度の相関性及び接合界面状態の把握を進めた。これらの結果と比較・検討を行うことで、接合界面形成のための多くの新たな知見が得られた。次年度はこれをベースに、大気及び真空下における低温での接合実験を引き続き進める予定である。結果の比較・検討から大気下での接合界面形成のための知見を深め、将来の大気低温接合技術の開発に向けた一助としたい。

This study aims to explore the possibility of using active transparent thin films for low temperature bonding of dissimilar materials. The basic research and literature investigation on the formation of activated transparent films under high temperature were carried out in the past year. The problems of storage time of articles, etc. are discussed. The operation time of the bonding device mechanism is determined. The smooth surface of the active bonding device mechanism is directly connected to the bonding device mechanism. The surface shape (surface roughness, etc.) and formation conditions of the activated thin film are discussed in this paper. The joint strength of the joint is evaluated by using the joint strength test. As a result, the joint strength is very high. Low temperature bonding performance of thin film alloys under high vacuum, bonding strength, film characteristics (crystallinity, etc.), correlation of bonding strength, and assurance of bonding interface state The result of this comparison is that the joint interface is formed and the new knowledge is obtained. The next year, the joint will be conducted under high temperature and vacuum. The results show that the understanding of bonding interface formation under high temperature is deep, and the development of high temperature bonding technology in the future is helpful.

项目成果

Surface activated bonding of Au thin microbumps using ultra-violet treatment

使用紫外线处理的金薄微凸块的表面活化键合

• 发表时间: 2021
• 作者: Toshiki Maeakawa;Kaname Watanabe;Hirofumi Nogami;Yuichiro Kurokawa;Yusuke Tahara;and Ryo Takigawa,
• 通讯作者: and Ryo Takigawa,

表面活性化室温接合法によるInP-on-Insulatorウエハの作製

采用表面激活室温键合方法制造 InP-on-Insulator 晶圆

• 发表时间: 2023
• 作者: Fitzky Gabriel;Nakajima Makoto;Koike Yohei;Leitenstorfer Alfred;Kurihara Takayuki;Y. Mizugaki;章 固非, 村上 誠悟, 渡辺 要, 多喜川 良
• 通讯作者: 章 固非, 村上 誠悟, 渡辺 要, 多喜川 良

室温接合法により形成されたLiNbO3/Si接合界面の原子スケール解析

室温键合方法形成的LiNbO3/Si键界面的原子尺度分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Agulto Verdad C.;Iwamoto Toshiyuki;Kitahara Hideaki;Toya Kazuhiro;Mag-usara Valynn Katrine;Imanishi Masayuki;Mori Yusuke;Yoshimura Masashi;Nakajima Makoto;村上 誠悟, 渡辺 要, 多喜川 良
• 通讯作者: 村上 誠悟, 渡辺 要, 多喜川 良

Fabrication of LiTaO3/SiC hybrid wafer using surface activated bonding method

采用表面活化键合方法制造 LiTaO3/SiC 混合晶片

• 发表时间: 2022
• 作者: Seigo Murakami;Ryo Takigawa
• 通讯作者: Ryo Takigawa

Investigation of the interface between LiNbO3 and Si fabricated via room-temperature bonding method using activated Si nano layer

研究使用活化的硅纳米层通过室温键合方法制造的 LiNbO3 和 Si 之间的界面

• DOI: 10.35848/1347-4065/acc2cb
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Murakami Seigo;Watanabe Kaname;Takigawa Ryo
• 通讯作者: Takigawa Ryo