半導体製造を高度化する
微細加工用レーザ加工装置

　次世代半導体として期待されるチップレット半導体のパッケージ基板製造においては、迅速かつ低コストというチップレット本来の狙いに沿った製造法が未確立であり、新工法の開発が求められている。本研究開発では、そのための微細加工用レーザ加工装置及びその要素技術開発として以下の研究項目１～３を実施する。
　研究項目１では京都大学を中心に、超小型・高出力・高ビーム品質を兼ね備えたフォトニック結晶レーザ技術をもとにした短パルス・高ピーク出力シード光源の開発を実施する。研究項目２では大阪大学を中心に、波長300nm以下の深紫外波長域での高出力波長変換を可能とするCLBO結晶の育成・素子化技術の開発を実施する。研究項目３では、現状の三菱電機㈱の加工機システム（波長355nm）に対して超高速高精度化開発を行い、大幅なスループット向上を実現する。研究項目１・２については、将来的にシード光源の小型・高効率化と加工波長の短波長化（波長266nm）を実現するための、レーザ加工機の更なる性能向上に向けた要素技術開発と位置付けられる。これら３つの研究項目の成果は、プロジェクト終了後に次世代レーザ加工システム開発へと統合され、ロボット/製造DX, PDA/IoT/5G・6G, データセンター, 自動運転等の各種応用のための次世代半導体製造の低コスト化・短TAT化の実現につながることが期待される。

　デジタルデータ活用による社会のスマート化・知能化を支える基盤となる半導体について世界的な開発競争が激化している。半導体チップ製造（前工程）においてはEUV露光やGAA素子によって2nm以下のノードが実現しており、１チップで大規模システムも実現可能ではあるものの、１チップでは歩留まり低下等によって単位機能当りのコストが下がらない状況が発生している。本課題を解決する工法として、システム構成要素を比較的小さなダイ（チップレット）に分けて製造し、 SiP（System in Package）としてパッケージ基板上に集積する工法が興隆している。しかし、チップレット半導体のキーパーツであるパッケージ基板の製造においては、迅速かつ低コストというチップレット本来の狙いに沿った製造法が未確立であり、新たな工法の開発が求められている。

　本研究開発では、チップレット半導体等のパッケージ基板製造において迅速かつ低コストの新工法を提供する微細加工用レーザ加工装置及びその要素技術開発を行う。具体的には、超小型・高出力・高ビーム品質を兼ね備えた京都大学のフォトニック結晶レーザ技術をもとにした短パルス・高ピーク出力シード光源の開発、波長300nm以下の深紫外波長域での高出力波長変換を可能とする大阪大学のCLBO結晶の育成・素子化技術の開発、および、三菱電機が市場で培った産業用製造装置をさらに発展させた超高速ビームスキャン搭載加工機システムの開発に取り組む。もって次世代半導体製造を高度化し、愛知県（日本）の基幹産業である自動車産業で使用される車載半導体等を通じて愛知県産業の持続的発展に資することを目指す。