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 日本の半導体材料メーカーなど12社が、先端半導体パッケージ材料の開発を迅速化する共同研究を2022年度内にも本格化する。半導体を高性能化する「3次元実装」などの技術進化で製造プロセスが複雑化するなか、半導体メーカーからの手戻りが減ることで開発期間を短縮し、半導体メーカーへの提案力も高める。

JOINT2の主要拠点になる「パッケージソリューションセンタ」の様子
JOINT2の主要拠点になる「パッケージソリューションセンタ」の様子
(写真:昭和電工マテリアルズ)
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 材料大手の昭和電工マテリアルズが主導するコンソーシアム「JOINT2」には、材料メーカーや装置メーカーなど12社が参画し、半導体後工程で使う次世代パッケージ材料を共同で開発・評価している。サプライヤー間で技術を持ち寄って製造プロセスを構築することで、顧客が要求する材料を迅速に提供するのが狙いだ。近年は台湾積体電路製造(TSMC)や米インテルといった大手半導体メーカーが3次元実装技術の開発に注力しているが、技術的な複雑さが高まり、開発や評価の長期化が課題になっている。

 材料メーカーが1社単独で材料を開発しても「他の材料との相性が悪い」「デバイスの製造プロセスに適用できない」といった理由で半導体メーカーからつくり直しを求められることが少なくない。今回、関連する複数の材料サプライヤーが連携して製品やプロセスをつくり込むことで、「手戻りを減らせ、開発・評価を迅速化できる」(昭和電工マテリアルズ理事の阿部秀則氏)という。

JOINT2を統括する昭和電工マテリアルズ理事の阿部秀則氏
JOINT2を統括する昭和電工マテリアルズ理事の阿部秀則氏
(写真:昭和電工マテリアルズ)
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 実際に試作した材料の物性評価にかかる期間は半減できており、本格稼働により今後はさらに短縮できる見込みだ。手戻りが減ることでコスト削減が可能になり、半導体メーカーへの提案力も強まるので、参画サプライヤーの地位向上や競争力につながりそうだ。

 拠点となる昭和電工マテリアルズのパッケージソリューションセンタ(川崎市)では現在、新設したクリーンルームに製造装置を搬入しており、2023年3月までには本格稼働を始める予定だ。機能性材料を試作し、電気的・物性的な解析評価、熱による反りのシミュレーション、微細構造の検証、不具合解析などを進めていく。

パッケージソリューションセンタの入居する建物
パッケージソリューションセンタの入居する建物
(写真:昭和電工マテリアルズ)
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 最先端パッケージの研究機関としては、投資額や技術者数、クリーンルームの面積で「世界最大規模になる」(阿部氏)という。羽田空港からのアクセスも良いため、顧客が直接訪れて開発の様子を確認したり、複数サプライヤーと一緒に議論したりできる。