日立化成 低損失・低変形の5G対応プリント板材料を量産

, , ,

2020年9月11日

 日立化成はこのほど、第5世代移動通信システム(5G)や先進運転支援システム(ADAS)、人工知能(AI)などの半導体実装基板に求められる低伝送損失と低そり性を実現するプリント配線板用高機能積層材料「MCL-HS200」の量産を3月より開始したと発表した。

 エレクトロニクス関連製品のIoT(モノのインターネット)化やADAS、AIなどの普及には高速・大容量で低遅延、多数接続が可能な5Gが不可欠だ。またコロナ禍の影響によるリモートワークの増加など、5Gの需要はますます拡大している。

 5GやADASでは、4Gより高い周波数帯を使用するため、電気信号の減衰(伝送損失)が大きい。高周波向け回路基板には伝送損失に加え、信号遅延も低く抑えることが重要。さらにスマートフォンなどデバイスの小型化・高機能化に伴い回路基板も薄型化し、実装時の低そり性も求められるが、これらの両立は難しく課題だった。

 同社は、低極性樹脂と低誘電ガラスクロスの使用で伝送損失を低く抑え(低誘電正接特性)、信号遅延を低減した(低比誘電率)。また、低熱膨張樹脂とフィラー高充填化で低そり性を実現(低熱膨張特性)。

 さらに同社の半導体パッケージ用基材の低熱膨張化技術と高速通信用の多層基板材料の低誘電率化技術を融合し、誘電正接0.0028(10GHz)、誘電率3.4(10GHz)、熱膨張係数10PPM/℃と、高次元で低伝送損失と低信号遅延、低そり性を両立した。薄型基板に対応する回路充填性(樹脂の流動性)をもち、薄型化構造に対応する極薄プリプレグも揃えた。

 日立化成は、さらなる低誘電率化と薄型化の実現に向けて開発を進めており、今後も高度な技術と新製品の開発を通じて、プリント配線板の高機能化に貢献していく考えだ。

SEMI 半導体製造装置、来年の投資は過去最高を予測

, , , ,

2020年8月4日

 SEMIはこのほど、オンラインで開催した「SEMICON West」の中で、半導体製造装置(新品)の世界販売額が、2021年には2桁成長を達成し、過去最高額となる700億ドルを記録するとの予測を発表した。これは世界半導体製造装置の年央市場予測によるもの。なお、2020年は前年比6%増の632億ドルに達するとしている。

 多くの半導体分野での成長が、この市場拡大を支える要因となる。ウェーハファブ装置分野(ウェーハプロセス処理装置、ファブ設備、マスク/レチクル製造装置)はメモリー投資の回復と先端プロセスへの投資、中国の投資にけん引されて、2020年に5%、2021年には13%の成長が見込まれる。ウェーハファブ装置販売額のほぼ半分を占めるファウンドリとロジックの投資は、2020年と2021年ともに一桁台での成長となる。DRAMとNANDの2020年の投資額はどちらも2019年の水準を上回り、2021年には20%を上回る成長が予測される。

 組み立ておよびパッケージング装置分野は、アドバンストパッケージングの生産能力拡大により2020年に10%成長の32億ドルに達し、2021年には8%成長の34億ドルとなると予測。半導体テスト装置市場は5G需要などにより2020年に13%成長し57億ドルに達し、2021年も成長が継続するとみられる。

 地域別では、中国、台湾、韓国が2020年の投資をリード。中国ファウンドリの旺盛な投資によって、同国は2020年と2021年の両年にわたり、世界最大の装置市場となる見込み。台湾の装置投資額は、2019年に68%の成長を遂げた。2020年は減額するものの、2021年は10%のプラス成長と反発し、世界第3位の市場となると見込まれる。韓国の装置投資額は、メモリー投資の回復により2021年に30%の成長を予想。その他の地域も、ほとんどで2020年から2021年にかけて成長が見込まれている。

NEDOなど 従来比6倍速の銅コーティング加工機を開発

, , , , , , ,

2020年7月28日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)はこのほど、大阪大学、ヤマザキマザック、島津製作所と共同で高輝度青色半導体レーザーを用いた、高速・精密銅コーティングが可能なハイブリッド複合加工機を開発した。

 レーザーコーティングは従来のスパッタやメッキ、溶射と異なり、レーザーで金属粉末を溶接する技術。密着強度が高く耐久性に優れ、大気雰囲気下で処理できる。また、マルチビームの加工技術により、1本の粉末ビームに複数のレーザービームを照射し効率的に加熱、溶融、凝固させる。従来の近赤外線レーザーでは金や銅の加工は困難であったが、青色半導体レーザーは金属への吸収効率が高く、金や銅などの加工に適する。特に銅は、その高い熱・電気伝導性から高精度が必要な航空・宇宙・電気自動車産業への活用が期待される。また細菌の殺菌・抗菌、ウイルスの不活化作用から、感染リスク低減のための手すりやドアノブへの利用が始まっている。

 今回、日亜化学工業と村谷機械製作所の技術協力で開発した200W高輝度青色半導体レーザーを3台装着し、600W級マルチビーム加工ヘッドを開発。レーザー集光スポットのパワー密度が上がり、金属材料への銅のコーティング速度が従来の6倍以上に向上、多層コーティングも可能になった。1走査あたりのコーティング幅も従来比2.5倍の1mm程度まで増大できる。

 噴射した銅粉末を直接加熱するため母材表面の溶融を必要最小限とし、母材金属の混入が少なくゆがみの小さな精密コーティングが可能である。直線3軸/回転2軸の5軸同時制御加工ヘッドのハイブリッド複合加工機で、複雑形状の部品に高速・精密コーティングできる。現在、石川県工業試験場と大阪富士工業で銅コーティングの基礎データベースの構築と銅コーティング部材の開発を進めている。

 NEDOプロジェクトは青色半導体レーザーのさらなる高輝度化を進め、ヤマザキマザックは?級青色半導体レーザーマルチビーム加工ヘッド搭載、コーティング速度十倍以上のハイブリッド複合加工機の来年の製品化を目指している。

三菱ケミHD 半導体材料開発の仏スタートアップに出資

, , ,

2020年7月21日

 三菱ケミカルホールディングスは20日、米国シリコンバレーに設立したCVC子会社であるDEV(Diamond Edge Ventures)を通じて、半導体材料開発スタートアップである仏・aveni社に出資したと発表した。同時に、事業会社の三菱ケミカル(MCC)が、aveni社と共同開発契約を締結している。

 aveni社は、3Dメモリ製造工程で用いられる薄膜形成用材料とプロセスの開発を手掛ける。AIやIoT技術の進展、5G通信技術の導入に伴い、半導体メモリの高容量化が求められる中、aveni社は競争力のある次世代技術をもっており、今後の成長が期待される。

 三菱ケミカルHDは、中期経営計画「APTSIS20」の中で「IT・エレクトロニクス・ディスプレイ」をフォーカスマーケットの1つと定め、関連する投資や研究開発、事業展開を推進。今年4月にはMCCが半導体関連事業を集約した組織「MC Chemical Solutions for Semiconductor(MCSS)」を立ち上げ、既存の組織・会社の枠にとらわれないスピーディな事業運営に注力。今回のaveni社への出資と共同開発によりその取り組みを加速させていく。

 三菱ケミカルHDは、今後もDEVを通じて、同社グループの新たな成長機会をもたらすスタートアップ企業との連携をさらに強化していく考えだ。

 

日本ゼオン ポジ型感光性絶縁材料の新製品販売を開始

,

2020年7月20日

 日本ゼオンは17日、ポジ型感光性絶縁材料「ZEOCOAT ZC100」を開発し販売を開始したと発表した。アルカリ現像タイプのポジ型感光性絶縁材料である「ZC100」は、180℃の低温硬化が可能であり、高解像性、高絶縁信頼性といった特徴をもつ製品。

 スマートフォンをはじめとするデバイスの高機能化、多機能化に伴い、半導体パッケージや電子部品には微細化、高集積化が求められている。「ZC100」は解像性に優れるポジ型であるためデバイスの微細化に貢献。また、低温での硬化が可能であり、高い絶縁信頼性をもつため、デバイスの歩留まりや信頼性を向上させる。主な用途として、さらなる微細化や低温プロセスが求められる、次世代ウエハーレベルパッケージへの展開を目指していく。

 ゼオングループは、今後も独自技術を駆使した製品開発を推進し、顧客にとって価値ある製品の提供に注力していく考えだ。

「ZEOCOAT ZC100」の物性データ

 

昭和電工 高耐湿・高熱伝導の窒化アルミフィラーを開発

, ,

2020年7月15日

 昭和電工は14日、半導体デバイスなどの放熱フィラー用の高耐湿・高熱伝導窒化アルミニウムフィラー(窒化アルミフィラー)を開発し、サンプル提供を開始したと発表した。

窒化アルミニウムフィラー
窒化アルミニウムフィラー

 半導体の高性能化によりデバイス内で発生する熱は増加しているが、デバイス自体の小型化、高集積化の進展により、発生した熱を外部に放熱することが難しくなっている。蓄積された熱は、デバイスそのものだけでなく、これらを組み込んだ電子機器の性能の低下や信頼性、安全性に影響を及ぼす恐れがあり、こうした熱による悪影響を避けるため、発生した熱をいかに素早く除去するかが非常に重要な課題となっている。

 窒化アルミニウムは高い絶縁性、シリコンと同程度の熱膨張係数、半導体製造時に使用される塩素系ガスに対する耐性といった優れた特性を持ち、アルミナや窒化ホウ素などの他のフィラー材料に比べて熱伝導率にも優れている。ただ、水分が付着すると加水分解を起こして腐食性のアンモニアが発生することが問題となっていた。

 こうした中、同社では、窒化アルミニウムの表面に独自の極薄膜による表面処理を行うことで高耐湿性・高熱伝導性のある窒化アルミフィラーの開発に成功。樹脂に充填したときの熱伝導率を低下させることなく、表面処理をしていない窒化アルミニウムに比べてアンモニアの発生を1万分の一に抑えることが可能となった。今後サンプル提供を通じて市場を開拓し、2023年から量産を開始する計画だ。

 同社グループは、個性派企業(収益性と安定性を高レベルで維持できる個性派事業の連合体)の実現をVision(目指す姿)として掲げている。5GやCASEの進展で今後も高い成長が見込まれる半導体デバイス市場に対し、最適なソリューションを提供し顧客の要望に応え、個性派事業の確立を目指す。

 

AGC 次世代パワー半導体酸化Gaウェハの実用化を加速

, , ,

2020年7月14日

 AGCはこのほど、次世代パワー半導体材料開発会社ノベルクリスタルテクノロジー(NCT:埼玉県狭山市)への追加出資を決定した。これにより、2023年のの実用化に向けて開発スピードをさらに加速させる考えだ。

4inch 酸化ガリウム基板(販売中)4inch 酸化ガリウム基板(販売中)
4inch 酸化ガリウム基板(販売中)

 NCTは、タムラ製作所と情報通信研究機構(NICT)により2015年に設立されたベンチャー。17年にはタムラ製作所との共同で、世界初の酸化ガリウムエピタキシャル膜使用のトレンチMOS型パワートランジスタを開発。4インチまでの酸化ガリウムウェハの開発・製造・販売にも成功し、100%近い世界シェアを持つ。

 パワー半導体は、サーバー、自動車、産業用機械、家電製品など様々な電気・電子機器の電力制御を行う電子部品。電力制御モジュールの省エネ化、軽量・小型化に直結するため、低電力損失で耐電圧・大電流特性に優れた半導体材料が求められている。酸化ガリウムはシリコンと比較し、3000倍以上のパワー半導体性能指数(電力損失指数)を持つ次世代パワー半導体材料で、競合のSiC(炭化ケイ素)やGaN(窒化ガリウム)と比べても、より高電圧・大電流で使用できる可能性がある。

6inch 酸化ガリウム基板(開発中)
6inch 酸化ガリウム基板(開発中)

 同社はNCTの高い技術力に、同社がガラス製造で培った高温溶解、研磨加工、洗浄などの無機材料量産技術を生かし、酸化ガリウムの早期量産化と、さらなる高品質化、大型化を目指す。

 AGCグループは、経営方針「AGC plus」でエレクトロニクス事業を戦略事業の1つと位置づけている。成長が見込まれる半導体関連事業に積極的に開発・投資し、半導体産業の発展に貢献していく考えだ。

DNP 5ナノ対応EUVフォトマスクプロセスを開発

, ,

2020年7月13日

 大日本印刷(DNP)は10日、マルチ電子ビームを使うマスク描画装置を利用し、現在の半導体製造の最先端プロセスであるEUV(極端紫外線)リソグラフィに対応する、5㎚プロセス相当のフォトマスク製造プロセスを開発したと発表した。

EUVリソグラフィ向け5nmプロセスに相当する高精度なフォトマスク
EUVリソグラフィ向け5nmプロセスに相当する高精度なフォトマスク

 現在の半導体製造では、フォトリソグラフィ技術で十数㎚の回路パターンをシリコンウェハに形成している。しかし、光源に波長が193㎚のArF(フッ化アルゴン)などのエキシマレーザーを使用しているため、解像度に限界があった。この課題に対し、EUVリソグラフィでは、波長が13.5㎚のEUVを光源とすることで、数㎚の回路パターンの形成が可能となる。この技術は、一部の半導体メーカーで、5~7㎚プロセスのマイクロプロセッサーや最先端メモリデバイスなどで実用化が始まっており、今後は最先端プロセスを手掛ける多くの半導体メーカーでの利用拡大が見込まれている。

 同社は2016年に、フォトマスク専業メーカーとして世界で初めてマルチ電子ビームマスク描画装置を導入。高い生産性と品質で半導体メーカーの要望に応えてきた。今回、マルチ電子ビームマスク描画装置の特性を生かした新たな感光材料を含むプロセスを独自に設計。EUVマスクの微細構造に合わせて加工条件を最適化することで、専業メーカーとしては初めて5㎚プロセスに相当する高精度なEUVリソグラフィ向けフォトマスク製造プロセスを開発した。

パターン拡大写真
パターン拡大写真

 マルチ電子ビームマスク描画装置は、26万本の電子ビームを照射することで、高精度なパターニングに必要となる高解像レジストの使用が可能となり、曲線を含む複雑なパターン形状に対しても描画時間を大幅に短縮できる。また、同装置のリニアステージ(部材を直線的に移動させる土台)は動作安定性が高く、描画精度の向上を実現した。

 同社は今後、国内外の半導体メーカーのほか、半導体開発コンソーシアム、製造装置メーカー、材料メーカーなどへEUVリソグラフィ向けフォトマスクを提供するとともに、EUVリソグラフィの周辺技術開発を支援し、2023年には年間60億円の売上を目指す。

 また、ベルギーに本部を置く半導体の国際研究機関IMECをはじめとしたパートナーとの共同開発を通じて、3㎚以降のより微細なプロセス開発を進めていく。DNPは、印刷プロセスを応用・発展させた「微細加工技術」を活用し、今後さらに需要が高まる微細な半導体用フォトマスクの供給体制も強化していく方針だ。

日本ゼオン 電子線レジストが「半導体オブザイヤー」優秀賞

, , ,

2020年6月26日

 日本ゼオンは25日、同社が開発した次世代電子部品向けポジ型電子線レジストが、「半導体・オブ・ザ・イヤー2020」(電子デバイス産業新聞主催)の半導体電子材料部門で優秀賞を受賞したと発表した。1994年から毎年開催されている「半導体・オブ・ザ・イヤー」は、IT産業を支える最先端の製品・技術を表彰し、半導体業界のさらなる発展に寄与することを目的としている。

走査型電子顕微鏡による上面観察写真(hp 17nm L/S)
走査型電子顕微鏡による上面観察写真(hp 17nm L/S)

 今回、受賞対象となった日本ゼオンの電子線レジスト「ZEP530A」は、従来品より優れた解像度に加え、ドライエッチング耐性や広いプロセスマージンを有しており、薄膜化により、ハーフピッチ(hp)17㎚のレジストパターンの解像が確認されている。同社は、主鎖切断型のポジ型電子線レジストの「ZEP」シリーズを国内外に展開。次世代電子部品向けに開発し、昨年上市した「ZEP530A」は、5G時代の本格的な到来を前に、すでに量産が開始されており、顧客から高い評価を得ている。

 日本ゼオングループは今後も、独自で培った技術をさらに発展させながら、新たな時代のニーズに応えられるよう努めていく考えだ。なお、授賞式・表彰式は例年、JPCA Show(電子機器トータルソリューション展)会場内で開催されているが、今年は新型コロナウイルスの感染拡大が懸念され中止となっている。

SEMI 1Qの半導体製造装置販売額は前年比13%増

, ,

2020年6月12日

 SEMIはこのほど、半導体製造装置(新品)の2020年1Q(1-3月期)の世界総販売額が、155.7億ドルとなったと発表した。四半期比では13%減となったが、前年同期比では13%増となっている。

 国別で見ると、1位が台湾(前年同期比6%増40.2億ドル)、2位が中国(同48%増35億ドル)、3位が韓国(同16%増33.6億ドル)、4位が北米(同15%増19.3億ドル)、5位が日本(同8%増16.8億ドル)、6位が欧州(同23%減6.4億ドル)となった。