半導体技術資料集

抜粋編をPDFで見る

★ AI需要の急増を背景に,半導体の先端プロセスや高度パッケージ技術が進展中!
★ 半導体の微細化と集積化の技術革新により,2nmプロセスの突入へ!
★ 前工程・後工程・応用展開を体系化し,半導体技術が集結した資料集が完成!


刊行にあたって
AI需要の急増を背景に,先端プロセスや高度パッケージング技術の進展,製造装置市場の拡大が進み,今後の成長産業として大きな期待が寄せられております。
先端プロセスでは7 nm以下のナノスケール領域での量産能力が着実に拡大し,2028年には2024年比で約70 %もの生産能力増が予測されるなど,微細化および集積度向上に向けた挑戦が続いています。また,次世代ノードとして2 nmやそれ以下の世代に突入し始めています。
弊社では,以前から本テーマに注目し,長きにわたり,雑誌,書籍などに技術論文を掲載,発表させていただいております。この機会に,蓄積された文献や資料を,『半導体技術資料集』として出版物にまとめ,多くの方々にご活用いただきたいと考えております。
当レポートは,これまで弊社出版物にて過去ご執筆いただいた「半導体技術」に関連する文献を,前工程・後工程における先端技術(結晶材料プロセス,リソグラフィ,エッチング,CMP,洗浄,ダイシング,封止)ならびに,応用展開としてのパワーエレクトロニクス技術ごとに体系的に整理し,一冊の技術資料集として再編集したものです。
本書が半導体技術にご関心のある方々および関連企業の皆様のお役に立てれば幸いに存じます。　

シーエムシー出版　編集部


著者一覧
笹子勝　　　大阪公立大学;量子超加工ラボ
羽深等　　　横浜国立大学名誉教授
諏訪部仁　　金沢工業大学
池田洋　　　秋田工業高等専門学校
遠藤政孝　　Eリソリサーチ
渡邊健夫　　兵庫県立大学
中村剛　　　東京応化工業㈱;(TOK CHINA CO.,LTD.出向中)
高木大地　　東京応化工業㈱;(TOK ADVANCED MATERIALS CO.,LTD.出向中)
丸山研　　　JSR㈱
関根誠　　　名古屋大学
田中浩　　　愛知工業大学
江利口浩二　京都大学
石川健治　　名古屋大学
有馬健太　　大阪大学
青木利一郎　信越ポリマー㈱
篠村尚志　　JSR㈱
樋口鮎美　　㈱SCREENセミコンダクターソリューションズ
山内守　　　㈱レクザム
庄盛博文　　㈱ジェイ・イー・ティ
古谷田昌信　㈱東京精密
福島誉史　　東北大学
西剛伺　　　足利大学
松本章一　　大阪公立大学
田中祐介　　住友ベークライト㈱
舟木達弥　　㈱村田製作所;東京科学大学
大場隆之　　東京科学大学
有田潔　　　西日本工業大学
野々村勝　　パナソニック スマートファクトリーソリューションズ㈱　現所属:パナソニック コネクト㈱
多留谷政良　三菱電機㈱
石戸亮祐　　ローム㈱
三浦友史　　長岡技術科学大学

目次
第1章　半導体ロードマップと今後の展開
1　緒言
2　半導体デバイスのトレンドと課題
3　半導体トランジスタ(前工程)の進化
4　最先端半導体パッケージ(後工程)の進化
5　結言

第2章　結晶材料プロセス
1　半導体結晶材料プロセスの最新動向と今後の展開
　1.1　半導体結晶
　1.2　単結晶育成方法
　1.3　結晶切断方法
　1.4　鏡面研磨
　1.5　洗浄
　1.6　薄膜結晶形成
　1.7　薄膜結晶形成における工夫
　1.8　結晶材料の選択と展開の要点
2　マルチワイヤソーによる半導体材料の切断加工
　2.1　はじめに
　2.2　マルチワイヤソー
　2.3　遊離砥粒方式のマルチワイヤソー
　2.4　固定砥粒方式マルチワイヤソー(ダイヤモンドワイヤソー)
　2.5　樹脂コーティングワイヤを用いた延性モード加工
　2.6　おわりに
3　電界砥粒制御技術による高効率ラッピング技術
　3.1　はじめに
　3.2　電界砥粒制御技術
　3.3　電界ラッピング技術
　3.4　電界ラッピング技術による研磨特性の評価方法
　3.5　電界ラッピング技術によるサファイア基板の研磨特性
　3.6　おわりに

第3章　リソグラフィ・レジスト
1　リソグラフィの基礎
　1.1　はじめに
　1.2　リソグラフィ工程
　1.3　露光
　1.4　照明
　1.5　マスク
　1.6　反射防止膜
　1.7　ハードマスクプロセス
2　EUVリソグラフィの現状と今後の展開
　2.1　はじめに
　2.2　EUVリソグラフィの技術課題
　2.3　EUVレジスト
　2.4　EUVマスクおよびペリクル
　2.5　今後の展開
　2.6　まとめ
3　最新レジスト材料の動向
　3.1　半導体デバイスの微細化とレジストへの要望動向
　3.2　ArF液浸レジストの進展
　3.3　EUVリソグラフィ向け化学増幅型レジスト技術
　3.4　EUVリソグラフィにおける他のレジストアプローチ
　3.5　High NA世代に向けて
　3.6　代替パターニング手法
　3.7　KrFレジストの厚膜化
　3.8　まとめ
4　EUVメタルレジストの動向
　4.1　はじめに
　4.2　EUVメタルレジスト開発の変遷
　4.3　最新の動向

第4章　エッチング技術
1　半導体製造におけるエッチング技術とその動向
　1.1　半導体プラズマエッチングの基礎と発展
　1.2　プロセスプラズマ
　1.3　エッチング技術における重要な概念
　1.4　プラズマエッチングの発展
　1.5　課題と展望
　1.6　おわりに
2　半導体材料のウェットエッチング加工技術
　2.1　半導体材料のウェットエッチングの特徴
　2.2　半導体材料の代表的な溶解機構
　2.3　半導体材料のウェットエッチング加工事例
　2.4　今後の課題に対する取り組み事例
3　プラズマエッチングにおけるプラズマダメージ発生機構
　3.1　はじめに
　3.2　プラズマ誘起ダメージの分類とその評価手法
　3.3　プラズマ誘起物理的ダメージ
　3.4　半導体デバイスの3次元化に伴うPPD機構
　3.5　おわりに
4　原子層エッチングの反応素過程とその設計・制御
　4.1　はじめに
　4.2　原子層エッチングの反応素過程
　4.3　原子層エッチングの反応の設計と制御
　4.4　おわりに
5　触媒アシストエッチングによる半導体表面のマイクロ・ナノ加工～発展の歴史と最新の報告例～
　5.1　はじめに
　5.2　金属吸着を援用したエッチングによるSi表面の自己組織的なナノ加工

第5章　半導体デバイス製造におけるCMP
1　緒言
　1.1　露光装置からの平坦化要求
　1.2　ウエハープロセスへのCMPの展開
　1.3　半導体デバイスの微細化
2　研磨装置とスラリー
3　洗浄装置とウエハー容器(FOUP)
4　半導体製造プロセスへの適用
　4.1　素子分離(Shallow Trench Isolation STI)
　4.2　High Kメタルゲート(HKMG)
　4.3　FinFET
　4.4　ダマシーン配線(Cu配線やタングステン配線の加工に使用されている。Cuの例で説明する)
　4.5　ウエハー貼り合わせ

第6章　洗浄技術
1　半導体製造プロセスを支える洗浄技術
　1.1　大口径化と微細化
　1.2　洗う理由
　1.3　前工程と洗浄
　1.4　装置,薬液と乾燥
　1.5　洗う面積
　1.6　地球環境への影響と貢献
　1.7　まとめ
2　半導体向け機能性洗浄剤
　2.1　JSRの半導体ウェットプロセス材料開発
　2.2　機能性洗浄剤に求められる役割
　2.3　JSRの機能性洗浄剤
　2.4　機能性洗浄剤の技術動向
　2.5　終わりに
3　半導体ウェット洗浄技術の基礎と最先端技術
　3.1　半導体洗浄プロセス
　3.2　先端半導体デバイス製造における洗浄プロセスの課題
　3.3　シミュレーションの活用
　3.4　AIの活用
　3.5　環境負荷低減に向けた取り組み
　3.6　まとめ
4　半導体ウェハの超臨界乾燥技術
　4.1　はじめに
　4.2　超臨界技術の概要
　4.3　超臨界乾燥技術の開発
　4.4　今後の展開
5　高温処理ウエットステーションの現在地と未来～Batch式からHTSの系譜～
　5.1　はじめに
　5.2　HTS(High Temp Single Processor)-300Sの開発経緯
　5.3　HTS-300Sのメカニズム
　5.4　HTS-300Sの現在地と次ステップへの取り組み
　5.5　洗浄機が進むべき未来

第7章　薄片化デバイスの後工程プロセスとダイシングの動向
1　はじめに
2　薄片化デバイスの切断プロセス:ブレードダイシング技術
3　薄片化デバイスの切断プロセス:IR(Infrared)レーザダイシング技術
4　薄片化デバイスの切断プロセス:UV(Ultraviolet)レーザダイシング技術
5　おわりに

第8章　封止・パッケージング技術
1　先端半導体パッケージングの研究開発動向
　1.1　はじめに
　1.2　TSVを用いた先端半導体パッケージ形態
　1.3　多様化する先端半導体パッケージ形態
　1.4　おわりに
2　半導体パッケージの熱モデルの概要とその課題
　2.1　はじめに
　2.2　半導体パッケージとは
　2.3　半導体の温度予測と熱モデル
　2.4　3次元熱モデルの課題への対応と新たな熱モデルの規格化
　2.5　まとめ
3　熱可塑性ポリマーを利用した高性能樹脂材料の設計:マレイミドおよびエポキシ樹脂の高機能化
　3.1　はじめに
　3.2　半導体封止材料用の熱硬化性樹脂
　3.3　マレイミドポリマーのネットワーク構造制御
　3.4　エポキシ樹脂を用いる新規ネットワークポリマー材料の設計
4　パワーデバイスに対する半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の展開
　4.1　はじめに
　4.2　先端半導体向け封止材料の開発コンセプト
　4.3　半導体封止材料の高耐熱化技術
　4.4　おわりに
5　バンプレスChip-on-Wafer(COW)を用いたキャパシタ組み込み超小型三次元インターポーザ技術
　5.1　はじめに
　5.2　バンプレスChip-on-Wafer(COW)プロセス
　5.3　バンプレスCOW プロセス開発
　5.4　三次元インターポーザについて
　5.5　まとめ
6　半導体パッケージング工程におけるプラズマクリーニング技術とその応用
　6.1　はじめに
　6.2　プラズマクリーニングにおける接合性改善のメカニズム
　6.3　プラズマクリーニングにおける密着性改善のメカニズム
　6.4　モールド樹脂の密着性改善に最適なプラズマ条件
　6.5　モールド密着性のシェア強度試験
　6.6　アンダーフィルプロセスへの応用
　6.7　おわりに

第9章　パワーエレクトロニクス
1　パワーエレクトロニクス技術とパワー半導体の役割
　1.1　はじめに
　1.2　パワーデバイスの主役:MOSFETとIGBT
　1.3　最新シリコンMOSFET技術
　1.4　最新シリコンIGBTならびにモジュール技術
　1.5　SiC MOSFETの最新技術
　1.6　SiC MOSFET最新モジュール技術
　1.7　まとめ
2　最新パワー半導体モジュールのトレンドと性能進化の方向性
　2.1　はじめに
　2.2　パワー半導体素子技術
　2.3　パワー半導体モジュールのパッケージ技術
　2.4　最新パワー半導体モジュール製品の例
　2.5　まとめ
3　自動車用パワーエレクトロニクスの現状と動向
　3.1　はじめに
　3.2　バッテリ電圧とインバータの動向
　3.3　DC/DCコンバータ・車載充電器の動向
　3.4　自動車用パワーエレクトロニクスの展開
4　給配電システムに適用が拡大するパワーエレクトロニクス技術
　4.1　はじめに
　4.2　次世代パワー半導体素子
　4.3　高圧回路技術
　4.4　系統連系インバータ
　4.5　まとめ