3μm、世界最小線幅のインクジェット銅配線技術
―次世代IC基板や超小型プリント基板の作製可能に
:産業技術総合研究所/新エネルギー・産業技術総合開発機構など

 (独)産業技術総合研究所と(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と(株)SIJテクノロジ、(株)イオックス、日本特殊陶業(株)、(地独)大阪市立工業研究所、は10月28日、インクジェット方式による銅配線で、世界最小線幅となる3μm(マイクロメートル、1μmは100万分の1m)の超微細配線技術を開発したと発表した。スマートフォンやICタグに利用される次世代IC基板や超小型プリント基板の作製に役立つという。

 

■銅ナノ粒子インクを開発し3μm達成

 

 現在ICパッケージ用の配線パターンはフォトリソグラフィー装置(露光によるパターン生成)を使って作製しているが、スマートフォンに用いられるLSI(大規模集積回路)ではICチップの小型化やICチップ端子数の増加が著しく、フォトリソグラフィー装置による微細パターン描画は限界を迎えている。
 そこでプロジェクトチームは、フォトリソグラフィーでは作製が難しいマイクロメートルオーダーの配線パターン作製に挑戦、今回、ナノ粒子製造技術を用いてインクジェットの吐出性に優れた銅ナノ粒子インクを開発し、超微細インクジェット技術で線幅3μmの銅配線をエポキシ基板上に形成することに成功した。
 この方法では版を作ることなく、パソコン上のデジタルデータに基づいて微細配線を直接形成できる。インクと基板との密着力は大きく、ICパッケージ基板に求められる信頼性は満たされているという。銅インクで必須となる還元焼成は、極低酸素還元技術を進化させた新プロセスを開発、配線の抵抗率を低く抑える(抵抗率4μΩ・cm)ことに成功した。
 インクジェット技術による銅配線形成では線幅、配線抵抗率ともこれまでで最も優れた値であり、今後は実用化を目指した開発を進めるとともに、さらに技術を発展させて高精細な3次元実装への展開も図りたいとしている。

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超微細インクジェット描画装置と描画例(提供:産業技術総合研究所)