半導体・エレクトロニクス関連技術

電子機器の中で半導体チップはパッケージ基板に高温ではんだ実装されます。この時に半導体チップとパッケージ基板の熱膨張率の違いから反りが発生し、接合部の剥離などが発生しやすくなります。この問題解決のために剛直骨格と柔軟骨格を組み合わせた独自の樹脂構造とフィラー高充填によってパッケージ基板の熱膨張率を低減し、パッケージ基板に発生する反りを抑制しています。

半導体ウエハを製造する際にウエハ表面を平坦にするための研磨液がCMPスラリーです。CMPスラリーに含まれる酸化セリウム粒子の粒径をナノレベルまで小さくし、粒径分布も均一にすることで研磨傷の発生を大幅に抑制しました。一般的に砥粒のサイズが小さくなると研磨速度は低下し加工時間が増えますが、開発したナノセリア粒子は砥粒表面の反応性が高く、通常セリア粒子と同等の研磨速度を維持しています。

半導体パッケージの中で半導体チップを積層する際には、ダイボンディングフィルムで層間接着します。このフィルムは最初は高分子樹脂中に低分子樹脂が均等に分散している状態ですが、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。

基板材料の絶縁層を形成するプリプレグは、ガラスクロス基材に樹脂とフィラーを含侵させて製造します。樹脂＋フィラーを含浸するプロセスで、樹脂付着量を均一に塗布することで表面平滑性に優れ、表裏の樹脂層厚みが均一なプリプレグとなります。このプリプレグを用いたコア基板「TYPE-Fコア」は、厚みばらつきが小さく、表面平滑性に優れ、AI半導体パッケージ用基材に適用されています。

半導体ウエハの製造時には、特定の物質層をエッチングするために高純度に精製されたガスを使用します。レゾナックはさまざまな種類の高純度フッ化化合物ガスを当社の持つ高度な技術により合成しています。またガスボンベの容器内面処理・洗浄技術や高感度分析技術などを駆使することで、製品への不純物の混入を防止し、お客さまへ高品質なフッ素系ガスや腐食性の高いエッチングガスを提供します。

電気自動車など高い電力が必要な用途の電気回路部品となるパワーモジュールに使われるSiCエピタキシャルウエハーは、SiC単結晶成長～スライス・研磨～エピタキシャル層成長、というプロセスを経て製造されます。
SiC単結晶とエピタキシャル層の成長時には、結晶性が高く電気の流れを制御するドーパントをウエハー内で均一になるように形成します。その為には2000℃近い成長環境を狙った温度にする制御技術、ガスコントロール技術、タイヤモンドの次に固いSiCを高精度に加工して微傾斜にする技術などが求められます。

エネルギーアシスト記録技術とは、ハードディスクドライブに情報を記録する際に、ヘッドに搭載したレーザー素子から発生した近接場光により記録層の微小領域を加熱して記録する技術（HAMR）、またはヘッドに搭載したスピントルク発振素子STOから発生した高周波磁界を記録層に印加して記録する技術 （MAMR）です。このHAMR/MAMR方式により、１つの情報を記録するためのディスク上の領域面積がより小さくなり、ハードディスクの大容量化が実現できます。レゾナックはこの新しい記録方式に対応する新規磁性層を搭載したハードディスクメディアを開発・提供しています。