気になるあのキーワード！レゾナックの技術を知る

2025年11月14日

CM動画「半導体材料ゲーム篇」の中で語られている、「銅張積層板！→反りへの抵抗性！」「CMPスラリー！→超高速研磨！」「ダイボンディングフィルム！→高水準の接着性能！」というキーワード。これらはすべてレゾナックの材料がグローバルトップクラスであるためには不可欠な性能です。ここでは一見難しそうな材料に関する性能のキーワードを分かりやすく解説します。

銅張積層板、なぜ「反りへの抵抗性」が必要？

反りを発生させる熱膨張の問題

銅張積層板は、半導体チップを搭載するパッケージ基板のベースとなる材料です。半導体チップを搭載する際には、はんだBumpと呼ばれるはんだを高温で溶解し、冷却することでパッケージ基板に接合・搭載されます。この冷却の際に、パッケージ基板と半導体チップの熱膨張率の違いによって、パッケージ基板の反りが発生しやすくなります。パッケージ基板の反りが発生すると半導体チップとの剥離が発生したり、更にそのパッケージ基板をマザーボードに搭載する際に隙間ができて接続できなくなるなど、電子回路として動作しなくなってしまいます。微細化が進むパッケージ基板ではわずかな反りでも不良発生の原因となるため、銅張積層板の低熱膨張化による反り低減が欠かせなくなっています。

どうやって解決している？

レゾナック独自の樹脂技術を活かし、剛直な分子骨格の導入による樹脂の低熱膨張化と、ポリマーブレンド技術を活かした柔軟骨格の導入による無機材料の低熱膨張性化を実現する樹脂組成物を開発しました。柔軟な分子骨格を導入することで、低熱膨張の無機材料（ガラスクロス、無機フィラ―等）の低熱膨張性を最大限に発揮させることで、パッケージ基板のチップ実装時の反りを抑制しています。

CMPスラリー、「超高速研磨」の秘密とは？

なぜ高速研磨が必要？

CMPスラリーとは、半導体のウエハ表面を平らにするために使う研磨液です。半導体の回路を作る際には、表面がデコボコしていると精密な加工ができないため、平坦化が必要になります。研磨の速度が速いほど加工時間が短くなり、生産効率が上がります。特にメモリ用半導体ウエハでは、SiO₂（シリコン酸化膜）層に大きな段差ができるため、それを研磨除去するためにより研磨速度の高いCMPスラリーが求められます。ただし研磨速度が速いだけでは不十分で、凸部分だけを効率よく削り凹部分は削らないこと、さらに、研磨中に傷（スクラッチ）がほとんど発生しないことも、重要な性能として求められます。

どうやって解決している？

砥粒（研磨に使う微粒子）のサイズを大きくすると、機械的な研磨力が強まり、研磨速度は速くなります。しかし、その一方で傷（スクラッチ）が発生しやすくなるという課題があります。そこでレゾナックでは、傷を抑えられる最適な砥粒サイズを選びつつ、化学的な研磨力を高められるように設計した酸化セリウム砥粒を独自に開発し、使用しています。さらに、研磨を促進する独自の添加剤（研磨促進剤）も設計し、これらを組み合わせることで、高い研磨速度と研磨傷抑制の両立を実現しています。

ダイボンディングフィルム、「高水準の接着性能」の深い理由

「極薄でもしっかり接着」という難題

ダイボンディングフィルムは、半導体パッケージ内で半導体チップを積層するために使われる接着材料です。メモリ用半導体ではチップを積層する枚数が多い方がメモリ容量を大きくできるため、限られた部品厚みの中で少しでも多くのチップを積み重ねる必要があります。チップの枚数を増やして部品の厚みを抑えるためには、接着性能は維持した上で少しでもフィルムを薄くすることが求められます。

どうやって解決している？

樹脂の反応時に高分子樹脂中で低分子樹脂が微細に相分離し、低分子樹脂が島、高分子樹脂が海となる「海島構造」を形成します。これにより、硬い低分子樹脂相が強度を、柔軟な高分子樹脂相が応力緩和を担い、反応が進むと強固な接着力と柔軟性を持ち合わせた樹脂層を形成して半導体チップ同士の剥離を抑制します。レゾナックはこうした微細な樹脂構造の制御により、フィルムの薄膜化と高水準の接着性能を両立させています。