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パワーデバイス基板のVUV/Vapor-Assisted低温大気圧接合

研究課題

研究課題/領域番号 26289112
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

重藤 暁津  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (70469758)

研究分担者 水野 潤  早稲田大学, ナノ理工学研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード低温大気圧接合 / ワイドバンドギャップ半導体 / VUV / 接合 / 低温大気圧 / GaN / Si / SiC / PDMS / パワーエレクトロニクス / MEMS / ハイブリッド接合 / 真空紫外光 / 実装 / 電子デバイス・機器 / 複合材料・物性 / 表面・界面物性 / 低温 / 大気圧 / 表面 / 界面 / 複合材料 / 表面・界面
研究成果の概要

GaNとSi(SiC)について,150℃以下かつ大気圧雰囲気で実行可能な一括接合技術を開発した.水分子など異種材に汎用性のある架橋性物質を含有する窒素雰囲気で真空紫外光(VUV)を照射することで生成するラジカル種を利用し,材料表面の清浄化と極薄架橋層の形成を同時に行い,試料表面を接触させた後の低温加熱で脱水縮合反応などを促進して強固な結合を獲得した.これにより無機,有機を問わないハイブリッド接合が実現されたほか,架橋構造が簡易なパラメタで制御可能で,界面での特性劣化が少ないことを実証した.また,従来手法で製作されたものと同様構造のデバイスを接合手法で形成可能であることが示された.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 11件、 招待講演 17件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾大学(国立台湾大学-NIMS連携大学院)(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Low temperature direct bonding between PEEK and Pt via vapor-assisted vacuum ultraviolet surface modificatrion2017

    • 著者名/発表者名
      Weixin Fu, Akitsu Shigetou, Shuichi Shoji, Jun Mizuno
    • 雑誌名

      MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS

      巻: 7 号: 2 ページ: 49-62

    • DOI

      10.17265/2161-6221/2017.3-4.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 次世代パワー半導体用接合技術の動向2017

    • 著者名/発表者名
      並木尚己 重藤暁津
    • 雑誌名

      YANO E Plus

      巻: 118 ページ: 73-76

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of Surface Chemical Structure Induced by Ar Fast Atom Beam (Ar-FAB) Bombardment and Vacuum Ultraviolet (VUV) Irradiation for Low Temperature Hybrid Bonding2017

    • 著者名/発表者名
      H.W. Yang, C.R. Kao, and A. Shigetou
    • 雑誌名

      Electronics Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-temperature direct heterogeneous bonding of polyether ether ketone and platinum2017

    • 著者名/発表者名
      W. Fu, J. Mizuno, S. Shoji, and A. Shigetou
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering C

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of hybrid bonding technology of single-micron pitch with planar structure for 3D interconnection2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ohyama、M. Nimura、J. Mizuno、S. Shoji、T. Nonaka、Y. Shinba、A. Shigetou
    • 雑誌名

      Microelectronics Reliability

      巻: 59 ページ: 134-139

    • DOI

      10.1016/j.microrel.2015.12.033

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 新しい機能性表面/界面創製のツールとしての低温大気圧ハイブリッド接合技術2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津 梶原優介
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌

      巻: 19 号: 2 ページ: 120-126

    • DOI

      10.5104/jiep.19.120

    • NAID

      130005155004

    • ISSN
      1343-9677, 1884-121X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 低温大気圧による有機無機材料ハイブリッド化2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 61 ページ: 287-293

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of hybrid bonding technology of single0micron pitch with planar structure for 3D interconnection2016

    • 著者名/発表者名
      M. Ohyama, M. Nimura, J. Mizuno, S. Shoji, T. Nonaka, and A. Shigetou
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Microelectronics Reliability

      巻: 59 ページ: 134-139

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 低温大気圧接合による有機無機材料ハイブリッド化2016

    • 著者名/発表者名
      重藤 暁津
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 61 ページ: 287-293

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid Bonding Technology with Planar Structure for 3D Interconnection of Microbump with Single-Micron Pitch2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ohyama, Masatsugu Nimura, Jun Mizuno, Shuichi Shoji, Toshihisa Nonaka, Yoichi Shinba, and Akitsu Shigetou
    • 雑誌名

      Microelectronics Reliability

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid Au-Adhesive Bonding Using Planar Adhesive Structure for 3-D LSI2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nimura, J. Mizuno, S. Shoji, K. Sakuma, H. Ogino, T. Enomoto, A, Shigetou
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology

      巻: Vol.4 号: 5 ページ: 762-768

    • DOI

      10.1109/tcpmt.2014.2311094

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A New Hybrid Bonding Method for 3D Integration2017

    • 著者名/発表者名
      Akitsu Shigetou
    • 学会等名
      日仏三次元集積回路の課題と今後の展開に関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new hybrid bonding for 3D integration2017

    • 著者名/発表者名
      A. Shigetou
    • 学会等名
      日仏工業会 第2回日仏三次元集積回路の課題と今後の展開に関するワークショップ
    • 発表場所
      日仏会館,東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-vacuum low temperature hybrid bonding for lightweight and flexible electronics2016

    • 著者名/発表者名
      A. Shigetou
    • 学会等名
      IEEE CPMT IMPACT 2016
    • 発表場所
      南岸国際展示場,台湾
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low temperature direct bonding of polyether ether ketone (PEEK) and Pt2016

    • 著者名/発表者名
      W. Fu, A. Shigetou, S. Shoji, and J. Mizuno
    • 学会等名
      IEEE CPMT IMPACT 2016
    • 発表場所
      南岸国際展示場,台湾
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体親和性エレクトロニクス実装のための低温大気圧接合技術2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津,水野潤,庄子習一
    • 学会等名
      JIEP マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES)
    • 発表場所
      中京大学,名古屋
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low Temperature Bonding between Polyether Ether Ketone (PEEK) and Pt through Vapor Assisted VUV Surface Modification2016

    • 著者名/発表者名
      W. Fu, A. Shigetou, S. Shoji, and J. Mizuno
    • 学会等名
      IEEE Electronics components and technology conference (ECTC)
    • 発表場所
      Elara Las Vegas, US
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low temperature direct bonding of PEEK and Pt through VUV/FAB surface treatments2016

    • 著者名/発表者名
      W. Fu, A. Shigetou, S. Shoji , and J. Mizuno
    • 学会等名
      2016 International Conference on Electronics Packaging (ICEP)
    • 発表場所
      札幌市教育文化会館,札幌
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温大気圧による有機無機材料ハイブリッド化2016

    • 著者名/発表者名
      重藤 暁津
    • 学会等名
      日本機械学会 研究協力事業委員会所属分科会 高密度エレクトロニクス実装技術委員会講演会
    • 発表場所
      東京理科大学,東京
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高機能なハイブリッド界面創製のための低温大気圧表面改質技術2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      スマートプロセス学会 第13回電子デバイス実装研究会
    • 発表場所
      日本橋ライフサイエンスビル,東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイブリッド界面創製のための低温大気圧表面改質技術2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      日本溶接学会はんだ・微細接合部会シンポジウム
    • 発表場所
      溶接会館,東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 軽量スマート構造材料を指向したハイブリッド接合技術2016

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会機能性ハイブリッド材料公開研究会
    • 発表場所
      回路会館,東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low Temperature Direct Bonding of Polyether Ether Ketone (PEEK) and Pt2015

    • 著者名/発表者名
      W. Fu, A. Shigetou, S. Shoji, and J. Mizuno
    • 学会等名
      10th International Microsystems, Packaging, Assembly and Circuits Technology Conference
    • 発表場所
      Taipei World Trade Center, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-10-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パワーエレクトロニクス材料の低温大気圧ハイブリッド接合2015

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      NIMSフォーラム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム,東京
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low temperature hybrid bonding at atmospheric pressure by using vacuum ultraviolet and vapor-assisted method2015

    • 著者名/発表者名
      Akitsu Shigetou
    • 学会等名
      2015 National Taiwan University - National Institute for Materials Science Joint Workshop
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低温大気圧接合による材料ハイブリッド化手法および装置2015

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      物質・材料研究機構 新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本館別館,東京
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hybrid Bonding of Cu/Sn Microbump and Adhesive with Silica Filler for 3D Interconnection of Single Micron Pitch2015

    • 著者名/発表者名
      M. Ohyama, M. Niura, J. Mizuno, S. Shoji, M. Tamura, and A. Shigetou
    • 学会等名
      IEEE Electronic Component and Technology Conference (ECTC)
    • 発表場所
      Sheraton San Diego, San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vacuum Ultraviolet (VUV) and Vapor-Combined Surface Modification for Hybrid Bonding of SiC, GaN, and Si Substrates at Low Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shigetou, J. Mizuno, and S. Shoji
    • 学会等名
      IEEE Electronic Component and Technology Conference (ECTC)
    • 発表場所
      Sheraton San Diego, San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vacuum Ultraviolet (VUV) and Vapor-Combined Surface Modification for Hybrid Bonding of SiC, GaN, and Si Substrates at Low Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shigetou, J. Mizuno, and S. Shoji
    • 学会等名
      EEE/CPMT International Conference on Electronics Packaging (ICEP)
    • 発表場所
      京都テルサ,京都
    • 年月日
      2015-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low Temperature Hybrid Bonding at Atmospheric Pressure by Using Vacuum Ultraviolet (VUV) / Vapor-Assisted Method / Low Temperature Hybrid Bonding at Atmospheric Pressure by Using Vacuum Ultraviolet (VUV) / Vapor-Assisted Method2015

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津,細田奈麻絵,水野潤,庄子習一
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋,千葉
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SiCならびにGaNの低温大気圧2015

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会春季講演大会
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 材料ハイブリッド化のツールとしての低温大気圧接合技術2014

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      応用物理学会 2014年度第5回TSV応用研究会
    • 発表場所
      福岡システムLSI総合開発センター,福岡
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bonding technology in ambient air: For hybridization of electronic devices2014

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      機械学会 ワイドバンドギャップ半導体デバイスに関わる超精密加工プロセス研究会
    • 発表場所
      ダブルツリーヒルトン沖縄,沖縄
    • 年月日
      2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vacuum Ultraviolet (VUV) / Vapor-Assisted Bonding for Organic / Inorganic Hybrid Integration2014

    • 著者名/発表者名
      Akitsu Shigetou, Ajayan Mano, Jun Mizuno and Shoji Shuichi
    • 学会等名
      応用物理学会 Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 発表場所
      つくばエポカル,茨城
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水和物架橋低温接合技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      革新的構造材料等技術開発プロジェクト
    • 発表場所
      軽井沢,長野
    • 年月日
      2014-06-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vapor-assisted bonding method as a tool for materials hybridization in future 3D integration2014

    • 著者名/発表者名
      Akitsu Shigetou, Ajayan Mano, Jun Mizuno and Shoji Shuichi
    • 学会等名
      IUMRS-ICEM 2014
    • 発表場所
      台湾国立大学,台湾
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイブリッド材料創製のための低温大気圧接合手法2014

    • 著者名/発表者名
      重藤暁津
    • 学会等名
      第二回 NIMS-DENKA講演会
    • 発表場所
      デンカイノベーションセンター町田,神奈川
    • 年月日
      2014-06-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fine-Pitch Hybrid Bonding with Cu/Sn Microbumps and Adhesive for High Density 3D Integration2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ohyama, Jun Mizuno, Syuichi Shoji, Masatsugu Nimura, Toshihisa Nonaka, Yoichi Shinba, and Akitsu Shigetou
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP)
    • 発表場所
      富山国際会議場,富山
    • 年月日
      2014-04-23 – 2014-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Room-Temperature Direct Bonding of Graphene Films by Means of Vacuum Ultraviolet (VUV) / Vapor-Assisted Method2014

    • 著者名/発表者名
      Ajayan Mano, Akitsu Shigetou, Jun Mizuno, and Shuichi Shoji
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging (ICEP)
    • 発表場所
      富山国際会議場,富山
    • 年月日
      2014-04-23 – 2014-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] エレクトロニクス実装学会誌(特集記事:研究室訪問 国立研究開発法人物質・材料研究機構機能性材料研究拠点光機能分野プラズモニ クスグループ)2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎英樹 重藤暁津
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      (社)エレクトロニクス実装学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-22  

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