【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0098
利用課題名 / Title
常温接合技術の高度化に関する研究 Research on advanced room temperature bonding technology
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering,膜加工・エッチング/ Film processing/etching,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,光学顕微鏡/ Optical microscope,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,センサ/ Sensor,光デバイス/ Optical Device,チップレット/ Chiplet
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
日暮 栄治
所属名 / Affiliation
東北大学工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
蔡 元昊,小関 奨吾,荻野 美佳,石岡 弘成,古池 良太郎,冨永 穏
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
八重樫 光志朗,松本 行示
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-159：芝浦スパッタ装置（冷却型）
TU-326：Zygo Nexview
TU-319：パーク・システムズAFM
TU-211：プラズマクリーナー
TU-109：真空アニール炉
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
目的: 様々な機能を持つチップを集積し、高機能な電子デバイスを製造するため、異種材料の常温固相接合技術が必要とされている。本研究では、接合面の平滑化処理、洗浄技術に着目し、低温固相接合を実施する手法を確立することを目的とする。
用途: ウエハレベル接合、デバイスチップ - パッケージ基板間の接合等。
実施内容: 接合する試料のスパッタ成膜、接合する試料の表面の観察、接合する試料表面の吸着物除去等。
実験 / Experimental
芝浦スパッタ装置 (冷却型)を用いて、接合する試料へ金属薄膜を成膜した。プラズマクリーナーを用いて、接合する試料表面の吸着物を除去した。パーク・システムズAFM、Zygo Nexview を用いて、基板の表面の形状をスキャンし、接合する試料の表面粗さを算出した（図1）。
結果と考察 / Results and Discussion
結果: プラズマ処理等により試料表面の吸着物を除去した後、表面粗さが大きく増加することなく、常温での接合に成功した。考察: 吸着物を除去した後の試料表面の表面粗さが小さく、接合面が密着することで常温接合を達成することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1．接合前の基板表面 AFM 画像 (2μm 角)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Shogo Koseki, Kai Takeuchi, Mika Ogino, Le Hac Huong Thu, Takashi Matsumae, Hideki Takagi, Yuichi Kurashima, Takahiro Tsuda, Sihimizu Toshikazu, Tomoaki Tokuhisa, Eiji Higurashi, "Template Stripping Process Combined With Polyimide and SiO2/Si Templates for Obtaining Smooth Au Surfaces" 2024 International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2024) (富山), 令和6年4月18日
- 小関奨吾, 竹内魁, Le Hac Huong Thu, 松前貴司, 高木秀樹, 倉島優一, 津田貴大, 清水寿和, 徳久智明, 日暮栄治, "ポリイミドとSiO2テンプレートを組み合わせたテンプレートストリッピングプロセスによる金めっき膜表面の平滑化" 第16回集積化MEMSシンポジウム (宮城), 令和6年11月26日
- 小関奨吾, 後藤慎太郎, 竹内魁, Le Hac Huong Thu, 松前貴司, 高木秀樹, 倉島優一, 津田貴大, 清水寿和, 徳久智明, 日暮栄治, "低温接合のためのテンプレートストリッピングによる金めっきバンプ表面の平滑化" 第39回エレクトロニクス実装学会春季講演大会 (東京), 令和7年3月12,13日
- Mika Ogino, Kai Takeuchi, Eiji Higurashi, “Influence of Various Plasma and UV/O3 Treatments on Au Surfaces for Au-Au Surface Activated Bonding” 2024 International Conference on Electronics Packaging (ICEP 2024) (富山), 令和6年4月17日
- Mika Ogino, Kai Takeuchi, Eiji Higurashi, “Sequential surface treatment process with VUV light and Ar plasma for room temperature Au-Au bonding” 2024 IEEE CPMT Symposium Japan (ICSJ 2024) (京都), 令和6年11月14日
- 荻野 美佳, ⽵内 魁, ⽇暮 栄治, “VUV 光とAr プラズマのシーケンシャル表⾯処理による⾦薄膜を⽤いたウェハ常温接合” 第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム (宮城), 令和6年11月27日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件