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複合Siウェハを用いた高性能・低電力ヘテロCMOSトランジスタの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360146
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

李 康旭  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (90534503)

研究分担者 福島 誉史  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (10374969)
田中 徹  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (40417382)
裵 志哲 (〓 志哲 / 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)
ムルゲサン マリアッパン (MURUGESAN Mariappan / マリアッパン ムルゲサン)  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 産学官連携研究員 (10509699)
裴 艶麗  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (70451622)
連携研究者 小柳 光正  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (60205531)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2013年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2011年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード複合Siウェハ / ヘテロCMOSトランジスタ / セルフアセンブリー張り合わせ / 複合Siウェハ / セルフアセンブリー張り合わせる / ヘテロCMOSトランジスタ / 複合ウェハ
研究概要

本研究では、InGaAsを用いてNMOSトランジスタを、Geを用いてPMOSトランジスタを大口径Siウェハ上に混在させて、低コストで高性能・低電力ヘテロCMOSトランジスタを作製できる新しい技術を創出した。Siウェハ上にInGaAsとGe化合物半導体チップを高い位置合わせ精度(<1um)と接合強度で(20MPa)張り合わせる出来るセルフアセンブリー技術を開発した。ヘテロCMOSトランジスタ実現の鍵を握る浅いp-n接合を形成するためのイオン打ち込みとアニール技術を確立した。Siウェハ上に張り合わしたGeおよびInGaAsチップからなるフォトダイオードを試作し、基本動作を確認した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Die-Level 3-D Integration Technology for Rapid Prototyping of High -Performance Multifunctionality Hetero-Integrated Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Kang-Wook Lee, Yuki Ohara, Kouji Kiyoyama, Ji-Cheol Bea, Mariappan Murugesan,Takafumi Fukushima, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES

      巻: VOL.60, NO.11 号: 11 ページ: 3842-3848

    • DOI

      10.1109/ted.2013.2280273

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multichip-to-Wafer Three-Dimensional Integration Technology Using Chip Self-Assembly With Excimer Lamp Irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Eiji Iwata, Yuki Ohara, Mariappan Murugesan, Jichoel Bea, Kangwook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES

      巻: VOL.59(11) 号: 11 ページ: 2956-2963

    • DOI

      10.1109/ted.2012.2212709

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Through-Silicon Photonic Via and Unidirectional- Coupler for High-Speed Data Transmission in Optoelectronic Three- Dimensional LSI2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Noriki, Kangwook Lee, Jicheol Bea, Takafumi Fukushima, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      IEEE ELECTRON DEVICES LETTERS

      巻: Vol.33 号: 2 ページ: 221-223

    • DOI

      10.1109/led.2011.2174608

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multichip Self-Assembly Technology for Advanced Die-to-Wafer 3-D Integration to Precisely Align Known Good Dies in Batch Processing2011

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Eiji Iwata, Yuki Ohara, Mariappan Murugesan, Jichoel Bea, Kangwook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS, PACKAGING AND MANUFACTURING TECHNOLOGY

      巻: VOL.1 号: 12 ページ: 1873-1884

    • DOI

      10.1109/tcpmt.2011.2160266

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly of Chip-Size Components with Cavity Structures : High-Precision Alignment and Direct Bonding without Thermal Compression for Hetero Integration2011

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Takayuki Konno, Eiji Iwata, Risato Kobayashi, Toshiya Kojima, Mariappan Murugesan, Ji-Chel Bea, Kang-Wook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 雑誌名

      Micromachins

      巻: vol.2 号: 1 ページ: 49-68

    • DOI

      10.3390/mi2010049

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3D Integration Based on Self-Assembly with Electrostatic Temporary Multichip Bonding2013

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, K-W. Lee, T. Tanaka, and M. Koyanagi
    • 学会等名
      IEEE Electrical Components Technology Conference (ECTC)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 三次元LSI とヘテロインテグレーション2013

    • 著者名/発表者名
      李康旭, 福島誉史, 田中徹, 小柳光正
    • 学会等名
      第77回半導体集積回路シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 三次元LSIとヘテロインテグレーション2013

    • 著者名/発表者名
      李康旭、福島誉史、田中徹、小柳光正
    • 学会等名
      第77回半導体集積回路シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of 3D Integration Technologies and Recent Challenges2012

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Kang-Wook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      ADMETA Plus 2012 Advanced Metallization Conference 2012
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-10-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Optoelectronic Heterogeneous Integration Technology, Using Reductant-Assisited Self-Assembly with Cu/Sn Microbump2012

    • 著者名/発表者名
      Yuka Ito, Takafumi Fukushima, Kang-Wook Lee, Koji Choki, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2012)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Self-Assembly-Based 3D Integration Technologies2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, J. Bea, M. Murugesan, K.-W. Lee, T. Tanaka, and M. Koyanagi
    • 学会等名
      2012 3rd IEEE International Workshop on Low Temperature Bonding for 3D Integration
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-05-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Wafer-Level 3D Integration Technology Using Self-Assembly2012

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Kang-Wook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      MSPNEX (International Micro System Packaging Forum)2012
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2012-04-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Temporary Bonding Strength Control for Self-Assembly-Based 3D Integration2012

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fukushima, Yuki Ohara, Jicheol Bea, Mariappan Murugesan, Kang-Wook Lee, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      IEEE International 3D System Integration Conference (3DIC) 2011
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-02-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication Tolerance Evaluation of High Efficient Unidirectional Optical Coupler for Though Silicon Photonic Via in Optoelectronic 3D-LSI2012

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Noriki, Kang-Wook Lee, Jicheol Bea, Takafumi Fukushima, Tetsu Tanaka, and Mitsumasa Koyanagi
    • 学会等名
      IEEE International 3D System Integration Conference
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2012-02-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Chip-to-Wafer 3D Integration Technology Using Hybrid Self-Assembly and Electrostatic Temporary Bonding2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Hashiguchi, J. Bea, Y. Ohara, M. Murugesan, K-W. Lee, T. Tanaka and M. Koyanagi
    • 学会等名
      IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 3D Integration Technologies Based on Surface-Tension Driven Multi-Chip Self-Assembly Techniques2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, K-W. Lee, J-C. Bea, T. Tanaka, and M. Koyanagi
    • 学会等名
      the Electro Chemical Society (ESC) Meeting
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 3D Integration Technologies Based on Surface-Tension Driven Multi-Chip Self-Assembly Techniques2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, K-W. Lee, J-C Bea, T. Tanaka, and M. Koyanagi
    • 学会等名
      222nd ECS Meeting: PRiME (Pacific Rim Meeting) 2012
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Chip-to-Wafer 3D Integration Technology Using Hybrid Self-Assembly and Electrostatic Temporary Bonding2012

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, H. Hashiguchi, J. Bea, Y. Ohara, M. Murugesan, K-W. Lee, T. Tanaka and M. Koyanagi
    • 学会等名
      IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2012
    • 発表場所
      San Francisco (UAS)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of Wafer-Level 3D System Integration Technologies2011

    • 著者名/発表者名
      T. Fukushima, K.-W. Lee, T. Tanaka, and M. Koyanagi
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-International Conference in Asia (IUMRS-ICA)
    • 発表場所
      台湾
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of Wafer-Level 3D System Integration Technologies2011

    • 著者名/発表者名
      T.Fukushima, K.-W.Lee, T.Tanaka, M.Koyanagi
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies-International Conference in Asia (IUMRS-ICA)
    • 発表場所
      Taipei (Taiwan)
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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