2017 Fiscal Year Annual Research Report
Stereo-Vision Image Sensor LSI Fabricated by 3D Heterogeneous Integration Technology
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15H02246
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小柳 光正 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 名誉教授 (60205531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木野 久志 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (10633406)
田中 徹 東北大学, 医工学研究科, 教授 (40417382)
ベ ジチョル 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (40509874)
清山 浩司 長崎総合科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (60412722)
橋本 宏之 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 学術研究員 (80589432)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / 先端機能デバイス / 半導体物性 / システムオンチップ / スマートセンサ情報システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はイメージセンサとアナログ回路/ADC回路を積層した積層型立体画像センサーLSI の試作に取り組んだ。まず、積層型画素有するイメージセンサーを作製するために、薄化センサー層を多層に積層するためのハイブリッド直接接合技術の確立を行った。CMPにより、絶縁膜とCuマイクロバンプ電極を平坦化した後、Cuマイクロバンプ電極の表面をわずかにリセスし、その部分に10～30nmのAu/Ni積層膜を無電解メッキにより形成した。その後、Arプラズマ照射によりSiO2膜表面を改質し、H2Oミストに暴露して改質したSiO2膜表面に多くのシラノール基(OH)を包含させ、このシラノール基を利用して酸化膜-酸化膜直接接合を効率よく行わせることができた。金属マイクロバンプ接合部分は表面にAu/Ni積層薄膜を形成することで酸化されることなく良好な接合が形成された。このような積層型多層イメージセンサーをアナログ回路層/ADC回路層からなるチップに積層した。ADCチップを支持基板に仮接着した後、裏面から30～50μmまでに薄化し、TSV、再配線、金属マイクロバンプ電極を形成し、この薄化したTSV、再配線、金属マイクロバンプ電極付ADCチップをSiインターポーザーに接合し、支持基板を剥離した。同様にして形成したTSV、再配線、金属マイクロバンプ電極付薄化アナログ回路チップをADCチップに張り合わせて支持基板を剥離し、アナログ回路/ADC積層チップを作製した。以上のようにして作製した積層型画素有するイメージセンサーとアナログ回路/ADC積層チップを積層することによって、積層型立体画像センサーLSIを作製した。このように試作した積層型立体画像センサーLSIで基本動作の確認に成功した。しかし、ToF型赤外センサーのためのピクセル回路が正常に動作しなかったために、立体画素を構築するまでは行かなかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
