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先端半導体デバイスにおけるCu/Low-k多層配線技術と2.5D/3Dデバイス集積化技術の基礎〜最新開発動向

先端半導体デバイスにおけるCu/Low-k多層配線技術と2.5D/3Dデバイス集積化技術の基礎〜最新開発動向

オンライン 開催

概要

本セミナーでは、先端半導体デバイスにおける多層配線の材料・構造・プロセスの変遷、CuダマシンプロセスとPost-Cu配線材料候補及びプロセス、低誘電率 (Low-k) 絶縁膜などの最新技術を解説いたします。
また、新たな技術トレンドである「裏面電源供給」のための配線形成・貼合プロセスやDRAMやNANDの3Dメモリチップ積層とウエハレベル貼合、異種デバイス集積化 (チップレットインテグレーション) 、FOWLP/PLP、ガラスサブストレート、高周波基板材料など、幅広い技術を基礎・開発動向の両面から議論いたします。

開催日

  • 2026年3月4日(水) 10時30分16時30分

プログラム

 IAI、IoT、データセンター、ADAS/自動運転、ロボティックス、5G/ポスト5Gなどのデジタル社会を支える重要基盤である高性能ロジックデバイス (MPU/CPU、GPU) やDRAM、NANDフラッシュメモリ、パワーデバイスなどに代表される先端半導体デバイスにおいて、デバイスを構成する微細トランジスタ同士を接続して論理回路を構成する多層配線に対する微細化、高密度化、低抵抗化、低容量化、高信頼化の要求が益々厳しさを増している。配線寸法やViaホール径の微細化に伴う配線・Via抵抗及び配線間容量の増大や、これらに伴う信号伝搬遅延と消費電力の増加、信頼性の低下は世代とともに極めて深刻になりつつある。
 そこで、本講ではこれまでの多層配線技術の歴史的変遷を振り返るとともに、Cuダマシン配線の製造プロセスや微細化に伴う配線抵抗増大の課題について詳しく解説した上で、Cu代替金属材料 (W、Ru、Co、Mo、Niなど) やナノカーボン材料 (CNT、グラフェン) の最新の開発動向について述べる。また、Cu配線を取り囲む誘電材料 (絶縁膜) として、配線間容量低減のために低誘電率 (Low-k) 材料を導入した経緯や課題、更なるLow-k化のための多孔質 (Porous) 材料の課題と対策、究極のLow-k技術であるAir-Gap (中空) 技術についても詳細に述べる。さらに、配線長を大幅に短縮化でき、超ワイドバス化や大容量・高速の信号伝送が可能になるSi貫通孔 (TSV) やウエハレベル貼合プロセスを用いたメモリデバイス (DRAM、NAND) の三次元 (3D) 積層化や、複数の半導体チップ (或いは従来のSoC (System on Chip) チップを機能ごとに分割したチップレット) をパッケージ基板上に近接配置して高性能システムを構成する2.5D/3D異種デバイス集積化 (チップレットインテグレーション) についても詳しく解説する。

  1. 多層配線技術の役割とスケーリング、材料・構造・プロセスの変遷
    1. 多層配線の役割と要求、階層構造、フロアプランの実例
    2. 配線長分布と配線階層 (Local, Intermediate, (Semi-) Global) 毎のRC寄与度の違い
    3. 下層 (Local) ・中層 (Intermediate) 及び上層 ( (Semi-) Global) 配線のスケーリング理論
    4. 多層配線技術の進化の足跡
    5. 配線・コンタクト・Viaホールの材料・構造・プロセスの変遷
  2. 微細Cuダマシン配線技術及びPost-Cu配線形成技術の基礎〜最新動向
    1. 配線プロセスの変遷 (Al-RIE⇒Cuダマシン)
    2. 金属材料の物性比較とCu選定の考え方
    3. Cu酸化拡散防止膜 (バリアメタル) の要件と材料候補
      • Ta (N)
      • Ti (N)
      • Nb (N)
      • W (N)
    4. Ta (N) の課題 (対Cu濡れ性,対酸化性) とTi (N) の優位性
    5. バリアメタル及びSeedスパッタ法の変遷と課題
    6. CVD-Ru,Co,RuCoライナーによるCu埋め込み性の改善
    7. Mnを利用した超薄膜バリア (MnSixOy) 自己形成技術
    8. Cu電解めっきプロセスの概要と無電解法、Cuリフロー法、MOCVD法との比較、Additiveの重要性、役割、選定手法)
    9. CMPプロセスの概要と研磨スラリーの種類,適用工程の拡大
    10. Cu-CMPにおける低機械強度Low-k対応施策
      • 低荷重
      • 複合粒子スラリー
      • Pad表面改質
    11. Cuダマシン配線における微細化・薄膜化による抵抗増大
    12. 平均自由行程からみたCu代替金属材料候補の考え方
    13. W, Ru, Co, Mo, Ni, Al2Cu, NiAl, CuMgなどの最新開発動向から見た有力候補
    14. 金属配線の微細化限界についての考察とナノカーボン材料への期待
    15. 多層CNT (MWCNT) によるViaホールへの埋め込みと課題
    16. 多層グラフェン (MLG) による微細配線形成と低抵抗化検討結果
  3. 低誘電率 (Low-k/Air-Gap) 絶縁膜形成技術の基礎〜最新動向
    1. Cu配線に用いられている絶縁膜の種類と役割
    2. 各種配線パラメータの容量に対する感度解析結果
    3. ITRS (国際半導体技術ロードマップ委員会) Low-kロードマップの課題と大改訂
    4. 比誘電率 (k) 低減化の手法と材料候補
      • SiOF
      • MSQ/SiOC
      • PAr
      • BCBなど
    5. 層間絶縁膜 (ILD) 構造の比較検討 (Monolithic vs. Hybrid)
    6. 材料物性から見たLow-k材料の課題
      • 低機械強度
      • 低プラズマダメージ耐性など
    7. Porous材料におけるPore分布の改善とEB/UV-Cure技術の適用効果
    8. Porous材料におけるダメージ修復技術の効果
    9. Pore後作りプロセスの提案とLow-k材料の適用限界の考察
    10. Air-Gap技術の導入の考え方と構造・方式の比較、課題、現実的な解
  4. ウエハ裏面への電源供給配線網 (BS-PDN, PowerVia, SPR) の形成技術の最新動向
    1. ウエハ裏面への電源供給配線網 (BS-PDN) 形成の経緯・背景と特徴、課題
    2. 埋め込み電源線 (BPR) と裏面の電源供給配線網 (BS-PDN) の接続形態と構造
    3. BS-PDNを形成するための貼合プロセス例と接続断面構造
    4. BS-PDNにおける回路ブロック面積及びIRドロップの低減効果
    5. IntelによるPoweViaの概要と特徴、テストチップの評価結果、20A世代からの採用計画
    6. TSMCもA16世代からSPRを採用へ、Samsungも2nm世代 (SF2Z) からBSPDNを採用へ
      1. D/3Dデバイス集積化技術の基礎〜最新動向
    7. Si貫通孔 (TSV) によるデバイス集積化のメリット
    8. TSVを用いた三次元チップ積層の実例
      • DRAM/HBM
      • NAND/SSD
    9. メモリデバイスにおける積層化ロードマップ (チップ積層⇒ウエハ積層 (貼合) )
    10. ウエハレベル貼合技術の種類と比較、有力候補
    11. ウエハレベル貼合技術の課題と対策
      • 貼合の低温化
      • 貼合前平坦化
      • ベベル制御
    12. チップレット技術による異種デバイス集積化とMooreの法則の継続
    13. 各種チップレット技術の概要と特徴
      • CoWoS
      • InFO
      • EMIB
      • Foverosなど
    14. 各社のチップレット技術の整理と業界団体「UCIe」の設立
    15. 国内のコンソーシアム設立の動き
      • PSB
      • BB Cube 3D
      • ASRA
      • SATAS
    16. ウエハレベルパッケージ (FO-WLP) 技術の特長と変遷、代表的なプロセス
    17. FO-WLPとPLPの使い分け、FO-PLPの要求仕様
    18. FO-PLPにおける微細再配線 (RDL) の低コスト形成プロセスの候補
    19. 5G以降の高周波対応低伝送損失絶縁材料の候補
    20. パッケージ基板の最新開発動向 (樹脂・シリコン基板⇒ガラス基板)
    21. CoC, CoW, WoWの主要アプリとPros/Cons, 先進パッケージ技術のロードマップと市場動向
  5. 総括
    • 質疑応答

講師

  • 柴田 英毅
    名古屋大学 未来社会創造機構
    客員教授

主催

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お問い合わせ

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受講料

1名様
: 50,000円 (税別) / 55,000円 (税込)
複数名
: 45,000円 (税別) / 49,500円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 45,000円(税別) / 49,500円(税込) で受講いただけます。
  • 5名様以降は、1名あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 50,000円(税別) / 55,000円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 90,000円(税別) / 99,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 135,000円(税別) / 148,500円(税込)
    • 4名様でお申し込みの場合 : 4名で 180,000円(税別) / 198,000円(税込)
    • 5名様でお申し込みの場合 : 5名で 210,000円(税別) / 231,000円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 請求書は、代表者にご送付いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 Zoomのシステム要件テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
  • 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
    ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
    印刷物は後日お手元に届くことになります。
  • ご自宅への書類送付を希望の方は、通信欄にご住所・宛先などをご記入ください。
  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
  • ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
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