沖電気と沖データ、異種材料間の薄膜接合技術を実用レベルで量産化
世界初、異種材料間の薄膜接合技術を実用レベルで量産化に成功
半導体の高密度化、複合集積デバイスの実装に拍車
沖電気工業株式会社（社長：篠塚勝正、本社：東京都港区、以下 沖電気）と株式会社沖データ（社長：前野幹彦、本社：東京都港区、以下 沖データ）は、材料を薄膜化し、異種材料間で接合する「エピフィルムボンディング」技術を開発し、世界で初めて実用レベルで量産化に成功させました。
沖データは、これまで自社製ページプリンタの露光光源用にＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを用いた専用ＬＥＤヘッドを開発してまいりました。このたび更なる高画質化のための高密度化や省資源化などの目的からＬＥＤを駆動回路に接合するための技術として、新しい技術であるエピフィルムボンディング技術を開発しました。
エピフィルムボンディング技術は、薄膜化した素材を素材間の分子間結合力を用いて接合するもので、実用レベルでの量産化に世界で初めて成功しました。この技術によって、半導体の高密度化や高積層化が容易になり、より高速で省電力のデバイスができるほか、さまざまな複合集積デバイスの開発が可能になります。
沖データは、小型・高速カラーＬＥＤプリンタ「Ｃ３４００ｎ」に、同技術によって開発された新型ＬＥＤヘッドを採用しました。新型ＬＥＤヘッドは、従来のＬＥＤヘッドに比べ体積を半減しており、今後出荷が始まるカラーＬＥＤプリンタやモノクロＬＥＤプリンタに順次採用されます。さらに今後、同技術を発展させて、１２００ｄｐｉ以上の高解像度用ヘッドや超小型プリンタ用ヘッドを開発する予定です。
従来のＬＥＤヘッドでは、高解像度化に伴い素子数が増加するとＬＥＤアレイと駆動ＩＣとの接続のための接続パッド及び、接続ワイヤの密度が高くなることから高密度化に限界がありました。この度開発した「エピフィルムボンディング」技術により、薄膜化したＬＥＤアレイと駆動ＩＣを分子間接合によって一体化することで、高密度ワイヤボンディング技術を用いることなく半導体プロセスであるフォトリソグラフィ技術で集積が可能になり、さらなる小型化・高解像度化が可能になりました。また、駆動ＩＣのチップシュリンク、ワイヤボンディング数の大幅削減や実装チップ数の削減、ＬＥＤ材料の最大活用などにより、生産工数や生産材料の削減などによるコスト効率も向上いたしました。
今後沖電気では、半導体集積回路の小型化・省電力化と製造コストの圧縮を目的として、集積回路への本技術の応用も研究していきます。本技術の採用により、異種材料の半導体間の接合および、その素子間の配線接続において半導体リソグラフィ（注１）工程が可能なため、より高密度な複合集積デバイスの製造が可能になります。また、本技術を用いた超小型ＬＥＤディスプレイなども研究していきます。
また、本技術は半導体分野以外でも応用が可能であり、研究開発本部を中心にグループ企業に またがる組織横断的な研究ユニットを立ち上げました。異種材料の接合技術として様々な分野での導入を検討いたします。
なお、本研究は今月の１３日から横浜で行われるＳＳＤＭ ２００６（注２）、１７日から米国デンバーで行われるＮＩＰ２２，ＤＦ２００６（注３）において学会発表します。
※本成果の一部は、文部科学省のナノテクノロジー総合支援プロジェクトの支援を受けて広島大学・ナノデバイス・システム研究センターで実施された研究成果によるものです。
【用語解説】
注１：リソグラフィ
従来、半導体の製造工程においては、光を利用した写真露光技術を用いている。写真露光技術によりレジストをパターニングした後、レジストをマスクとして下地の半導体材料を回路パターンに加工する工程をリソグラフィと呼ぶ。
注２：ＳＳＤＭ２００６
名称：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
会期：２００６年９月１３日～１５日
開催地：パシフィコ横浜
主催：Ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
注３：ＮＩＰ２２，ＤＦ２００６
名称：２２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， ａｎｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ２００６
会期：Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １７－２２， ２００６
開催地：Ｄｅｎｖｅｒ， Ｃｏｌｏｒａｄｏ， ＵＳＡ
主催：Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （ＩＳ＆Ｔ）
・記載されている会社名、製品名は一般に各社の商標または登録商標です。