形態機能性マイクロ接合によるナノデバイス/CMOS融合型三次元集積回路の創生

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246061
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 浅野 種正 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (50126306)
• 研究分担者: 田中 康一郎 九州産業大学, 情報科学部知能情報科, 教授 (40253570)
• 連携研究者: 東町 高雄 崇城大学, 工学部機械工学科 (50461611) ; 池田 晃裕 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (60315124)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 電子デバイス・集積回路 / インターコネクト・パッケージのシステム化応用 / センシングデバイス

研究概要

研究代表者らが考案した先鋭形状をもつマイクロ接合電極の接合機構の解明を行うとともに,それを発展させて電子機器の省電力化に有効な三次元集積回路を製造するための技術開発を行った.その結果,従来技術では困難であった非加熱での接合・相互配線を実現し,シリコン半導体と異なる機能,材料を集積できることを示した.応用例として医療など特殊用途に用いることができる近赤外線の撮像素子を試作し,動作させた.

研究成果

• [雑誌論文] Room-Temperature Cu Microjoining with Ultrasonic Bonding of Cone-Shaped Bump (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Qiu, A. Ikeda, K. Noda, S. Nakai, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 04CB10
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.52.04CB10
• [雑誌論文] Ultrasonic Bonding of Cone Bump for Integration of Large-Scale Integrated Circuits in Flexible Electronics (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, K. Iwanabe, K. Noda, S. Nakai, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 05DB10
  • DOI: DOI:10.7567/JJAP.52.05DB10
• [雑誌論文] (招待論文)先鋭バンプを用いた異種材料・機能のマイクロ接合技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浅野種正
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌C 巻: J95-C ページ: 148
• [雑誌論文] 自己組織化単分子膜を用いた銅とはんだのフラックスレス接合の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田晃裕,仲原清顕,仇立靖,浅野種正
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌C 巻: J95-C ページ: 304
• [雑誌論文] Room-Temperature Microjoining of LSI Chips on Poly(ethylene naphthalate) Film Using Mechanical Caulking of Au Cone Bump (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 04DB04
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.51.04DB04
• [雑誌論文] Ion Beam Bombardment Effect on Contacts in Solution-Processed Single-Walled Carbon Nanotube Thin Film Transistor (2011)
  • 著者名/発表者名: X. Yi, G. Nakagawa, H. Ozawa, T. Fujigaya, N. Nakashima, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 098003
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.098003
• [雑誌論文] Single- Walled Carbon Nanotube Thin Film Transistor Fabricated Using Solution Prepared with 9,9-Dioctyfluorenyl-2, 7-diyl-Bipyridine Copolymer (2011)
  • 著者名/発表者名: X. Yi, H. Ozawa, G. Nakagawa, T. Fujigaya, N. Nakashima, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 070207
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.070207
• [雑誌論文] Microjoining of LSI Chips on Poly(ethylene naphthalate) Using Compliant Bump (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, T. Higashimachi, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 06GM05
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.50.06GM05
• [雑誌論文] Room-Temperature Cu-Cu Bonding in Ambient Air Achieved by Using Cone Bump (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, T. Higashimachi, and T. Asano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 4 ページ: 016501
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.4.016501
• [雑誌論文] Characteristics of a Novel Compliant Bump for 3-D Stacking With High-Density Inter-Chip Connections (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, and T. Asano
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 巻: 1 ページ: 83
  • DOI: DOI:10.1109/TCPMT.2010.2101450
• [雑誌論文] Effect of Argon/Hydrogen Plasma Cleaning on Electroless Ni Depositionon Small-Area Al Pads (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ikeda, K. Kajiwara, N. Watanabe, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 08JA05
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.08JA05
• [雑誌論文] Investigation of Enhanced Impact Ionization in Uniaxially Strained Si n-Channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 04DC14
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.04DC14
• [雑誌論文] Room-Temperature Bonding Using Mechanical Caulking Effect of Compliant Bumps for Chip-Stack Interconnection (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, and T. Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 04DB02
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.04DB02
• [雑誌論文] Fabrication of Back-Side Illuminated Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor Using Compliant Bump (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, I. Tsunoda, T. Takao, K. Tanaka, and T, Asano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 04DB01
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.49.04DB01
• [学会発表] Room-Temperature High-Density Interconnection using Ultrasonic Bonding of Cone Bump for Heterogeneous Integration (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, K. Iwanabe, Li Jing Qiu, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of the 63rd Electronic Components and Technology Conference
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] High-Density Room-Temperature Bonding of LSI Chips on Plastic Film Using Cone Bump (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, K. Iwanabe, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of the 9th International Thin-Film Transistor Conference
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Phosphorus Doping of 4H-SiC by KrF Excimer Laser Irradiation in Phosphoric Solution (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ikeda, K. Nishi, and T. Asano
  • 学会等名: Ext. Abstr. International Conference on Solid State Devices and Materials 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Room-Temperature Micro- joining Using Ultrasonic Bonding of Compliant Bump (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Iwanabea, T. Shutoa, K. Nodab, S. Nakaib, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of IEEE International Workshop on Low Temperature Bonding for 3D Integration
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] "Deformation Analysis of Au Cone Bump in 3D LSI Stacking (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, T. Higashimachi, and T. Asano
  • 学会等名: Dig.Papers International Microprocesses and Nanotechnology Conference2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Room Temperature Microjoining of qVGA Class Area-Bump Array Using Cone Bump (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, K. Iwanabe, L. Qiu, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of IEEE CPMT Society Japan Chapter 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Ultrasonic Bonding of Cone Bump for Integration of LSIs in Flexible Electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, K. Iwanabe, K. Noda, S. Nakai, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of International Conference on Flexible and Printed Electronics 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Low-temperature bonding of LSI chips to PEN film using Au cone bump for heterogeneous integration (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of 3D Systems Integration Conference 2011
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] High frequency signal transmission characteristics of cone bump interconnections (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ikeda, N. Watanabe, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of 3D Systems Integration Conference 2011
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Room temperature bonding of LSI chips on PEN film using mechanical caulking of Au cone bump (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, and T. Asano
  • 学会等名: Ext. Abstr. International Conference on Solid State Devices and Materials 2011
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Low-Temperature Bonding of LSI Chips to Polymer Substrate using Au Cone Bump for Flexible Electronics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of the 61st Electronic Components and Technology Conference 2011
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Direct Bonding of LSI Chips to Flexible Substrate Using Compliant Bump (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, T. Higashimachi, and T. Asano
  • 学会等名: Dig. Papers International Microprocesses and Nanotechnology Conference 2010
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Direct Connection of LSI Chips to Polyethylene Naphthalate Using Au Cone Bump (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Shuto, N. Watanabe, A. Ikeda, T. Higashimachi, and T. Asano
  • 学会等名: Proceedings of the 17th International Display Workshops
  • 年月日: 20100000
• [備考]
  • URL: http://fed.ed.kyushu-u.ac.jp/index.html