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プラチナ触媒を使ったギ酸処理による低温接合手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26289247
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 複合材料・表界面工学
研究機関東京大学

研究代表者

須賀 唯知  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40175401)

連携研究者 藤野 真久  東京大学, 工学系研究科, 助教 (70532274)
赤池 正剛  東京大学, 工学系研究科, 研究員 (50150959)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードギ酸 / 低温接合 / 接合界面 / 直接接合 / 還元 / 活性化接合 / 銅ー銅接合 / 実装 / ぎ酸 / プラチナ触媒 / ハイブリッド接合 / 水素ラジカル / 接合 / 集積化 / 表面活性化 / ナノ密着層 / 銅直接接合 / 酸化膜還元
研究成果の概要

Pt触媒を利用したギ酸処理による新しい低温接合技術を新たに提案した。接合のメカニズムを解析するとともに、この手法をさまざまなデバイスの集積化に適用し、その有効性を検証した。接合の基本的メカニズムについては、発生する水素ラジカルによる二段階の還元反応によって低温接合を実現することを示した。これらのプロセスパラメータの最適化により、Cu-Cu低温接合、SnAg-Cu直接接合、TSV積層接合、Cuと樹脂のハイブリッド接合、ポリマフィルムヘのナノ密着層などの様々な対象に適用し、半導体デバイスやMEMSの3D積層、パワーデバイスの大ボンディングや高温超電導線材の接合に直接適用可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Reduction reaction analysis of nanoparticle copper oxide for copper direct bonding using formic acid2017

    • 著者名/発表者名
      Masahisa Fujino, Masatake Akaike, Naoya Matsuoka, and Tadatomo Suga
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 56, 04CC01 (2017)

      巻: 56 号: 4S ページ: 04CC01-04CC01

    • DOI

      10.7567/jjap.56.04cc01

    • NAID

      210000147553

    • 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
  • [雑誌論文] The study of Cu-Cu low temperature bonding using formic acid treatment with/without Pt catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Wenhua Yang, Yangting Lu, Tadatomo Suga
    • 雑誌名

      International Conference on Electronic Packaging Technology

      巻: 17 ページ: 784-787

    • DOI

      10.1109/icept.2016.7583247

    • 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] Advances in Low-Temperature Bonding Technologies for 3D Integration2015

    • 著者名/発表者名
      T. Suga, N. Shigekawa, E. Higurashi, H. Takagi, and K. Shimomura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 3 ページ: 030200-030200

    • DOI

      10.7567/jjap.54.030200

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct bonding for dissimilar metals assisted by carboxylic acid vapor2015

    • 著者名/発表者名
      J.-M. Song, S.-K. Huang, M. Akaike, and T. Suga
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 3 ページ: 030217-030217

    • DOI

      10.7567/jjap.54.030217

    • NAID

      210000144828

    • 関連する報告書
      2015 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] Combined surface-activated bonding technique for low-temperature Cu/SiO2 hybrid bonding2015

    • 著者名/発表者名
      R. He, M. Fujino, A. Yamauchi, and T. Suga
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 69 号: 6 ページ: 79-88

    • DOI

      10.1149/06906.0079ecst

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Formic Acid Vapor In Situ Treatment Process on Cu Low-Temperature Bonding2014

    • 著者名/発表者名
      Wenhua Yang, Masatake Akaike, Tadatomo Suga
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology

      巻: 6 号: 6 ページ: 951-956

    • DOI

      10.1109/tcpmt.2014.2315761

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅のギ酸還元反応に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      藤野真久、松岡直也、赤池正剛、佐藤健太、須賀唯知
    • 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
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Process parameters for formic acid treatment with Pt catalyst for Cu direct bonding2015

    • 著者名/発表者名
      N. Matsuoka, M. Fujino, M. Akaike, and T. Suga
    • 学会等名
      ICEP-IAAC 2015 - 2015 International Conference on Electronic Packaging and iMAPS All Asia Conference
    • 発表場所
      Taipei(台湾)
    • 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] 白金触媒を用いたギ酸処理による銅の直接接合のプロセスパラメータ2015

    • 著者名/発表者名
      松岡直弥, 赤池正剛, 須賀唯知
    • 学会等名
      第29回 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、東京都
    • 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] Formic Acid Treatment with Pt Catalyst for Cu Direct Bonding at Low Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      T. Suga
    • 学会等名
      Thirteenth International Symposium on Semiconductor Wafer Bonding: Science, Technology and Applications
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ボイドフリー親水化接合のための拡張表面活性化接合プロセス2014

    • 著者名/発表者名
      Ran He, Masahisa Fujino, Akira Yamauch, Tadatomo Suga
    • 学会等名
      第24回マイクロエレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formic Acid Treatment with Pt Catalyst for Cu Direct and Hybrid Bonding at Low Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Tadatomo Suga, Masakate Akaike, Wenhua Yang
    • 学会等名
      The 64th Electronic Components and Technology Conference (ECTC)
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formic Acid Treatment with Pt Catalyst for Cu Direct Bonding at Low Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Tadatomo Suga, Masakate Akaike, Naoya Matsuoka
    • 学会等名
      International Conferenceon Electronics Packaging (ICEP2014)
    • 発表場所
      富山国際会議場、富山県
    • 年月日
      2014-04-23 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Plasma Assisted Bonding of Bulk Copper and Silver Substrates2014

    • 著者名/発表者名
      Masahisa Fujino, Kentaro Abe, Tadatomo Suga
    • 学会等名
      International Conferenceon Electronics Packaging  (ICEP2014)
    • 発表場所
      富山国際会議場、富山県
    • 年月日
      2014-04-23 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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