3D半導体実装技術
　
No.2346
金属有機構造体(MOF)の合成、高機能化と応用技術
TIM(サーマルインターフェースマテリアル)の高熱伝導化技術と開発事例

3D半導体実装技術

発刊　：　2025年10月　　　体　裁　：　B5判 350頁　　　定　価：79,200円(税込）

発行：（株）エヌ・ティー・エス　　　販売：（株）技術情報協会　　　ＩＳＢＮ：978-4-86043-988-1 C3055
【アカデミック価格対象外書籍です】
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◆二次元から三次元へ....微細化の限界を突破！
　 　 　 　 　 　半導体の性能を大きく向上させる3次元実装技術！

◆最新の後工程プロセスや関連技術について徹底的に詳説！

◆図解等を交えながら、複雑な組立やテストプロセスの詳細を分かりやすく解説！

■　著者紹介

【監修者】
福島　誉史 東北大学　大学院医工学研究科／工学研究科　教授
   
【執筆者】（掲載順）
福島　誉史 東北大学　大学院医工学研究科／工学研究科　教授
清山　浩司 東北大学　未来科学技術共同研究センター　特任教授
橋本　宏之 東北大学　未来科学技術共同研究センター　学術研究員
岡谷　貴之 東北大学　大学院情報科学研究科　教授
堀尾　喜彦 東北大学名誉教授
田中　徹 東北大学　大学院医工学研究科　教授
小柳　光正 東北大学　未来科学技術共同研究センター　シニアリサーチフェロー
仮屋　和浩 株式会社図研　専務執行役員／CTO 技術本部長
松澤　浩彦 株式会社図研　技術本部EL 開発部　シニアパートナー
山本　孝 SPP テクノロジーズ株式会社　取締役技術統括部長
宮下　準弘 サムコ株式会社　技術開発統括部 プロセス開発2 部　係長
楠田　豊 サムコ株式会社　技術開発統括部 プロセス開発2 部　次長
小寺　雅子 Moses Lake Industries, Inc.　 Executive Director of Technology／
名古屋大学　客員教授
岩佐　毅彦 株式会社荏原製作所　精密・電子カンパニー営業統括部営業第二部　部長
畠井　宗宏 積水化学工業株式会社　開発研究所半導体材料開発センター　上級技術員
喜多　直紀 株式会社ディスコ　技術開発本部 T-Pro
佐波　正浩 株式会社JCU　総合研究所CS 電子技術部　主任研究員／技術士（金属部門）
八甫谷　明彦 よこはま高度実装技術コンソーシアム　理事
竹内　魁 東北大学　大学院工学研究科　助教
晴　孝志 東レエンジニアリング株式会社　メカトロファインテック事業本部第一事業部開発部　部長
三ッ石　創 株式会社ニコン　精機事業本部次世代事業開発統括部第二開発部第三開発課
張　秉得 株式会社ディスコ　技術開発本部
西田　秀行 NEP Tech. S&S, ニシダエレクトロニクス実装技術支援　代表
亀和田　忠司 AZ Supply Chain Solutions　オーナー
大井　淳 新光電気工業株式会社　開発統括部アドバンストパッケージ開発部　部長
中辻　達也 株式会社イオックス　研究開発部複合材料グループ　グループ長
川野　連也 東京大学　システムデザイン研究センター（ d.lab ）　特任研究員
岩元　勇人 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社　研究開発センター　副センター長
田上　政由 キオクシア株式会社　先端メモリ開発センター先端メモリ研究開発部　グループ長
河原　尊之 東京理科大学　工学部　教授
野村　和宏 NB リサーチ　代表
牧原　康二 住友ベークライト株式会社　情報通信材料研究所研究部　研究部長
田中　祐介 住友ベークライト株式会社　情報通信材料研究所研究部　グループリーダー
斉藤　高志 ヤマハロボティクス株式会社　パッケージングソリューション事業部技術開発部　部長
七呂　真 オムロン株式会社　インダストリアルオートメーションビジネスカンパニー検査システム事業本部X 線検査システム事業部開発部開発2 課　主査
中村　悠介 オムロン株式会社　インダストリアルオートメーションビジネスカンパニー検査システム事業本部X線検査システム事業部開発部開発2 課　主査
髙橋　将友 株式会社東京精密　戦略企画部戦略企画室　室長
高木　剛　　　　 東京大学　大学院工学系研究科　主幹研究員
木野　久志 九州大学　大学院システム情報科学研究院　准教授
亀山　修一 愛媛大学　大学院理工学研究科　客員教授
山中　公博 大阪大学　産業科学研究所　特任教授／
中京大学　人工知能高等研究所　特任研究員
   
　 　

■　目　　次

　

序　論　三次元積層技術の課題と展望 　　〈福島　誉史〉

1．研究開発の経緯
2．課題と展望1：Chip-on-Wafer
3．課題と展望2：放熱
4．課題と展望3：民主化

　
第1章　設計技術

第1節　 三次元実装に向けた設計技術（AI チップ）
　　〈清山　浩司，橋本　宏之，岡谷　貴之，堀尾　喜彦，田中　徹，小柳　光正，福島　誉史〉
1．はじめに
2．AI チップの分類および低消費電力設計
3．三次元積層AI チップの提案
4．おわりに

第2節　 チップレット時代のアドバンスド半導体パッケージング設計 　　〈仮屋　和浩，松澤　浩彦〉
1．はじめに
2．システムトータル設計の進展
3．システムトータル設計の実現
4．規格への理解
5．各工程の装置／材料との協調
6．おわりに
　
第2章　TSV（シリコン貫通電極）

第1節　Si 深掘り装置技術 　　〈山本　孝〉
1．はじめに
2．シリコン深掘りプロセス
3．シリコン深掘り装置の構成
4．シリコン深掘りプロセスの実際
5．TSV／Si 貫通電極チップ形成の実際
6．まとめ

第2節　TSV 向け低温プラズマCVD 技術 　　〈宮下　準弘，楠田　豊〉
1．はじめに
2．C モードと2 周波A モード
3．TSV 向けSiO2 の低温成膜
4．おわりに

第3節　銅電解めっき技術 　　〈小寺　雅子〉
1．銅電解めっき技術の基礎
2．3D 半導体実装技術への応用例
3．結　言

第4節　銅配線（Cu）CMP 技術 　　〈岩佐　毅彦〉
1．CMP の基礎
2．CMP の研磨技術
3．CMP のエンドポイントおよびプロセスモニタ・コントロール技術
4．CMP の洗浄・乾燥技術
5．近年のCMP 課題・応用事例

第5節　ウエハ仮固定・剥離技術 　　〈畠井　宗宏〉
1．背　景
2．薄化のための仮固定技術
3．結　語

第6節　超薄化技術 　　〈喜多　直紀〉
1．背　景
2．標準的な薄化技術
3．超薄化技術
4．まとめ

　
第3章　接合技術

1節　バンプ接合

第1項　SAP（配線形成技術） 　　〈佐波　正浩〉
1．はじめに
2．チップレット集積
3．プリント配線板
4．硫酸銅めっき
5．エッチング
6．インターポーザー
7．RDL
8．おわりに

第2項　狭ピッチフリップチップバンプ接合 　　〈八甫谷　明彦〉
1．はじめに
2．フリップチップ実装の概要
3．フリップチップ実装の種類
4．フリップチップ実装の狭ピッチ化
5．狭ピッチフリップチップ実装の応用例HBM（ High Bandwidth Memory ）
6．おわりに

第2節　ハイブリッド接合

第1項　プラズマ活性化 　　〈竹内　魁〉
1．はじめに
2．プラズマ活性化による絶縁層接合
3．プラズマ活性化によるメタルパッド接合
4．まとめ

第2項　チップ接合 　　〈晴　孝志〉
1．はじめに
2．D2W ハイブリッド接合のメリットとデメリット
3．D2W ハイブリッド接合装置
4．コレクティブD2W ハイブリッド接合
5．D2W ハイブリッド接合装置と前後工程の組み合わせ

第3項　 ウェハ接合（反り，残存応力，歪など） 　　〈三ッ石　創〉
1．はじめに
2．W2W ハイブリッド接合プロセス概要とBonding wave 現象
3．接合精度
4．接合歪
5．接合歪による残存応力およびウェハ反りとの関係
6．まとめ

第4項　 クリーンダイシング 　　〈張　秉得〉
1．背景
2．ダイシング技術の紹介
3．ハイブリッド接合の実現に向けて
4．まとめ

　
第4章　インターポーザー

第1節　Chiplet Integration の基礎と動向 　　〈西田　秀行〉
1．概　要
2．Chiplet 集積とは
3．Chiplet 集積の目指すゴール
4．Chiplet 集積の要素（ Core）技術
5．Interposer（繋ぐ技術）の重要性
6．Interposer（繋ぐ技術）の現状と課題

第2節　 2.5D／3D 実装におけるインターポーザーの進化とサプライチェーンの現在地，そして未来
　　〈亀和田　忠司〉
1．何故，2.5D／3D パッケージングが求められるのか？
2．シリコンインターポーザー技術の進展
3．シリコンインターポーザーのサプライチェーン
4．シリコンインターポーザーに競合するアーキテクチャ
5．まとめ

第3節　 RDL（Redistribution Layer）インターポーザー 　　〈大井　淳〉
1．はじめに
2．RDL インターポーザーを用いた2.5D 構造パッケージと要素技術
3．製造プロセス
4．まとめ

第4節　 ガラス貫通基板（TGV）への導電層形成技術 　　〈中辻　達也〉
1．はじめに
2．なぜ今ガラス基板が必要か？
3．めっきプライマーによるガラス貫通基板への導電化処理
4．めっきプライマーのガラス貫通基板への適用
5．めっきプライマーの樹脂貫通基板への適用
6．ガラス基板の応用展開
7．おわりに

　
第5章　アプリケーション

第1節　FOWLP／FOPLP，Si ブリッジ 　　〈川野　連也〉
1．FOWLP／FOPLP，Si ブリッジの概要
2．FOWLP／FOPLP，Si ブリッジのアプリケーション

第2節　イメージセンサ 　　〈岩元　勇人〉
1．はじめに
2．裏面照射型CMOS イメージセンサの誕生
3．CMOS イメージセンサの積層化
4．積層型CMOS イメージセンサの進化
5．おわりに

第3節　 3D フラッシュメモリ向けCMOS directly Bonded to Array（CBA）技術 　　〈田上　政由〉
1．はじめに
2．3D フラッシュメモリとCBA 技術
3．CBA 技術の課題とプロセス検討
4．デバイス特性と今後の展望
5．まとめ

第4節　人工知能（AI）チップ 　　〈河原　尊之〉
1．はじめに
2．人工知能（ AI ）チップ基本構成
3．エッジコンピューティングでのAI チップ
4．AI チップの高度化へ向けて
5．イジングマシン
6．まとめ

　
第6章　関連材料

第1節　封止材

第1項　アンダーフィル 　　〈野村　和宏〉
1．はじめに
2．アンダーフィルの封止法
3．アンダーフィルの要求特性
4．アンダーフィルの設計
5．アンダーフィルの今後

第2項　 FO-WLP／PLP 向けエポキシ樹脂成形材料について 　　〈牧原　康二，田中　祐介〉
1．概要
2．成形方式とエポキシ樹脂成形材料
3．FO-WLP／PLP 向けエポキシ樹脂成形材料の技術課題
4．おわりに

第3項　 アドバンスドパッケージに対応した最新樹脂封止技術 　　〈斉藤　高志〉
1．はじめに
2．モールディング技術について
3．モールディング工法の詳細分類
4．アドバンスドパッケージングへのアプローチ
5．まとめ

第2節　CT 型X 線自動検査装置 　　〈七呂　真，中村　悠介〉
1．半導体三次元実装の課題
2．半導体検査に適したCT 型X 線自動検査
3．むすび

第3節　ウェーハプローバ 　　〈髙橋　将友〉
1．ウェーハプローバの基本構成について
2．プローバの課題
3．製造プロセスにおけるウェーハテストの現状

第4節　放熱技術 　　〈高木　剛〉
1．背景・課題
2．放熱技術の詳細

　
第7章　信頼性

第1節　 三次元集積回路内で発生する機械的応力 　　〈木野　久志〉
1．はじめに
2．TSV 形成プロセスに起因した機械的応力
3．ハイブリッドボンディングプロセスに起因した機械的応力
4．回路の動作発熱に起因した動的な機械的応力
5．まとめ

第2節　 バウンダリスキャンによるTSV 接続のテストと評価技術 　　〈亀山　修一〉
1．デジタルバウンダリスキャンによるダイ間接続テスト
2．アナログバウンダリスキャンによるTSV 接続評価

第3節　エレクトロマイグレーション 　　〈山中　公博〉
1．はじめに
2．電流密度と温度がEM に与える影響
3．拡散係数とバックフローがEM に与える影響
4．EM の寿命予測
5．EM 起因の故障が発生する領域
6．EM による接合部の破断
7．おわりに