2025年8月25日更新

開催の趣旨

近年、ハイエンド向け半導体デバイスは、高周波数、低遅延および低消費電力が求められるようになり、半導体集積回路の配線長の短尺化を可能にするハイブリッドボンディング等の3D集積実装技術が注目を集めています。また、Si半導体デバイスの更なる性能向上を目指して、III-V族等の異種材料をSiウエハへ集積する実装プロセスに関する技術開発にも注目が集まっています。特に、異種材料集積に関しては光電融合デバイスへの応用が期待されており、光電融合デバイスからの広帯域光信号の入出力に必要な光接続技術（ガラス製光ファイバアレイ、光ワイヤボンディング、等）に関する研究開発も重要となります。
今回のイブニングミーティングでは、3D半導体集積回路および光電融合デバイスに関する実装技術に着目し、これらに関する最新の研究開発動向を4名の講師の方に講演して頂きます（1件は英語でのオンライン講演です）。熊本大学黒髪南地区でのオンサイトとZoomのハイブリッド開催で、くまもと3D連携コンソーシアム第7回オープンセミナーとの併催になります。
なお今回は熊本大学に新たに竣工した半導体分野の産学連携のオープンラボ（SOIL）の見学を企画しています（3Dコンソ関係者を除く希望者）。見学は13:30〜14:30を予定しています。

（コーディネーター：日産化学 縄田秀行）

開会の挨拶：IEEE EPS Japan Chair 石榑 崇明（慶應義塾大学）
Opening remarks by Prof. Takaaki Ishigure, Chair of IEEE EPS Japan Chapter (Keio University)

くまもと3D連携コンソーシアムのご紹介

Introduction to the Kumamoto 3D Industry-Academia-Government Consortium

青柳 昌宏 卓越教授（国立大学法人熊本大学）

Prof. Masahiro Aoyagi (Kumamoto University)

概要

熊本大学と熊本県は、熊本県の半導体産業強化と新たな産業エコシステム形成を目的に、「くまもと3D連携コンソーシアム」を令和5年4月に設立しました。本セミナーでは、三次元積層半導体の量産化に向けた技術開発や、製造装置・設計技術の確立を見据えた取り組みなど、コンソーシアム活動の概要をご紹介します。

Abstract

The Kumamoto 3D Industry-Academia-Government Consortium was established in April 2023 to strengthen the semiconductor industry in Kumamoto Prefecture and foster a new industrial ecosystem. This seminar will present the consortium’s activities, focusing on technology development for the mass production of three-dimensional stacked semiconductors, as well as initiatives to advance manufacturing equipment and design technologies.

熊本大学オープンラボ「SOIL（Semiconductor Open Innovation Laboratory）」のご紹介

Kumamoto University Open Laboratory “SOIL” (Semiconductor Open Innovation Laboratory): An Introduction

緒方 智成 教授（国立大学法人熊本大学）

Prof. Tomonari Ogata (Kumamoto University)

概要

本セミナーでは、企業等と大学が半導体分野の共同研究を推進するため熊本大学が新設した産学連携オープンラボの「ＳＯＩＬ（Semiconductor Open Innovation Laboratory）」（ソイル）について紹介します。

Abstract

In this seminar, we will introduce a newly established industry-academia collaboration open lab "SOIL (Semiconductor Open Innovation Laboratory)" at Kumamoto University, created to promote joint research in the semiconductor field between companies and the university.

ヘテロジニアス集積に向けた常温・低温接合技術の動向とデバイスの高度化

Trends in room-temperature and low-temperature bonding technologies for heterogeneous integration and the advancement of devices

日暮 栄治 教授（東北大学）

Prof. Eiji Higurashi (Tohoku University)

概要

ヘテロジニアス集積に向けた常温・低温接合技術の動向とデバイスの高度化 異種材料や異種機能を集積するヘテロジニアス集積技術が，将来の継続的な半導体産業成長の鍵として期待されており，それを支える低温接合技術が注目を集めている。残留応力や熱ダメージの低減という特徴を持つ常温・低温接合技術がキーテクノロジーとなっている。本講演では，常温・低温接合技術に焦点を当て，これらの技術の近年の開発動向を説明する。また，表面活性化による常温接合などの固相低温接合技術には平滑な接合面が求められ，超精密研磨が不可欠であるが，これらが適用できないケースでは平滑面の形成が課題となっていた。そこで，研磨ではなく，薄膜の転写と直接接合を組み合わせた付加加工により接合面の平滑化を行う手法の開発についても説明する。

Abstract

Heterogeneous integration technology, which integrates different materials and functions, is expected to be the key to the continued growth of the semiconductor industry in the future, and low-temperature bonding technologies that support it are attracting attention. Room-temperature and low-temperature bonding technologies, characterized by reducing residual stress and thermal damage, have become key technologies. In this presentation, we will focus on room-temperature and low-temperature bonding technologies and explain recent trends in the development of these technologies. In addition, solid-state low-temperature bonding techniques such as room-temperature surface activated bonding require smooth bonding surfaces, and ultra-precision polishing is essential. However, in cases where this method cannot be applied, forming a smooth surface has been a challenge. Therefore, we will also explain the development of a method for smoothing the bonding surface by additive processing that combines thin-film transfer and direct bonding instead of polishing.

マイクロトランスファープリンティング技術による異種材料光チップレット集積

Heterogeneous Photonic Chiplet Integrated by µ-Transfer Printing

高 磊 氏（産業技術総合研究所）

Dr. Rai Kou (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST))

概要

µ-Transfer Printing法を活用した微小／薄膜構造の異種材料集積技術に関して、我々の研究開発の進展と今後の展望について紹介します。本集積法により、GaInAsP/InP化合物半導体のレーザー光源、Ce:YIG/SGGG磁気光学材料の光アイソレーター、Thin-film LiNbO₃の光変調器、3D積層型の周波数コム光源や様々なパッシブ光素子などを含む、光電融合技術の中核を成す高機能性光チップレット集積の実証を段階的に進めており、社会実装の実現を目指します。

Abstract

Our recent progress and prospects for miniaturized heterogeneous integration using µ-transfer printing method will be discussed. This integration method aims to demonstrate and commercialize high-performance optical chips that form the core of optoelectronic fusion technology, including GaInAsP/InP compound semiconductor laser light sources, Ce:YIG/SGGG magneto-optical materials for optical isolators, thin-film LiNbO3 optical modulators, 3D-stacked frequency comb light sources, and various passive optical devices.

ガラス基板上光電集積プラットフォーム及び樹脂3Dプリントによる微細光接続技術

Photonic-Electronic Integration Platform on Glass Substrates and Optical Interconnection Technology Using Polymer 3D Printing

水野 泰孝氏（住友電気工業株式会社）

Mr. Yasutaka Mizuno (Sumitomo Electric Industries, Ltd.)

概要

AIの進展による通信量の爆発的増大に伴い、Co-Packaged Optics（CPO）の実用化に向けた研究が急速に進んでいる。CPOでは、電気配線の短縮により高速伝送や低消費電力化が可能となるが、帯域密度はファイバの物理的なサイズに制約されてしまう。 そこで、我々はガラス基板上の光電集積プラットフォームを提案する。ガラス基板には電気配線だけでなく光配線も集積できるため、基板上での光配線が可能となり、CPOのさらなる高密度集積が期待される。このような光電集積プラットフォームに向けた課題の1つに、Photonics Integrated Circuit（PIC）とガラス導波路の光接続が挙げられる。基板上にPICをフリップチップ実装した際に電気接続と同時に光接続も形成されるのが望ましいが、垂直方向の光結合及び実装位置ズレによる光信号損失が問題となる。 そこで我々は、90°反射とビーム拡大を組み合わせた低損失、広アライメントトレランスの光接続技術を考案した。本講演では、3Dプリント技術を活用したレンズ作製について説明するとともに、光電集積プラットフォームのProof of Conceptとして光スイッチモジュールの動作実証を示す。

Abstract

With the explosive growth in communication traffic driven by advances in AI, research into the practical applications of co-packaged optics (CPO) is progressing rapidly. CPO enables high-speed transmission and low power consumption by shortening electrical wiring; however, bandwidth density is limited by the physical dimensions of the fiber. Therefore, we propose a photonic-electronic integration platform on a glass substrate. Glass substrates can integrate not only electrical wiring but also optical waveguides, facilitating on-board optical routing. This capability is expected to enable even higher-density integration of CPO. One of the challenges for such a photonic-electronic integrated platform is achieving optical coupling between photonic integrated circuits (PICs) and glass waveguides. Ideally, electrical connections and optical coupling would be formed simultaneously through flip-chip bonding of PICs to the substrate. However, vertical optical coupling and optical signal loss due to positional misalignment present significant challenges. To address these issues, we have developed a low-loss, wide-alignment-tolerance optical coupling technology that combines 90° reflection with beam expansion. In this presentation, we describe the fabrication of such lenses using 3D printing technology and demonstrate the operation of an optical switch module as a proof of concept for the photonic-electronic integration platform.

Scaling PIC packaging for high volume CPO applications

Dr. Nick Psaila (Intel Corporation)

概要

この講演では、高度なパッケージング技術を使用して、PIC パッケージを大量生産向けに拡張するための課題と解決策のいくつかを紹介します。

Abstract

Scaling PIC packaging for high volume CPO applications This talk will present some of the challenges and solution paths for scaling PIC packaging for high volume production using advanced packaging technologies.

※本講演はオンラインの予定です。発表は英語で行われますが、同時通訳のサービスはありません

閉会の挨拶： IEEE EPS Japan Vice Chair 高橋 健司（産業技術総合研究所）
Closing remarks by Dr. Kenji Takahashi, Vice Chair of IEEE EPS Japan Chapter (AIST)

IEEE EPS会員		無料
IEEE会員		1,000円
JIEP会員		3,000円
一般		4,000円
くまもと3D連携コンソーシアム会員		無料

    なお、お支払い方法は銀行振込のみになります。
    振込先はお申し込みをされた際にお送りする請求書に記載しています。金額はいずれも不課税です。

オープンラボSOILの見学です。13:30に工学部百周年記念館1Fにお越し下さい。
なお申し訳ありませんが、事情によりくまもと3D連携コンソーシアムの関係者以外の方を対象とさせていただきます。ご理解のほどよろしくお願いします。

17:50から熊本大学生協 FORICOで行います。参加費は2,000円（予定。現金のみ）、現地で徴収させていただきます。

参加希望の方は、2025年9月12日（金）までに下記申し込みフォームから、またはメールでお申し込みください。ZoomのURLはイブニングミーティングの前日ないし前々日にお知らせします。

申込先
  産業技術総合研究所　高橋健司
   kenji.takahashi@aist.go.jp

-----申し込み必要情報-----

• メールタイトル：[申し込み] 第66回EPSイブニングミーティング参加
• 氏名：
• 所属：
• メールアドレス：
• 参加方法：オンサイト / Zoom
• 会員資格：IEEE EPS / IEEE / JIEP / 一般 / くまもと3Dコンソ
• 会員番号（会員の場合のみ）：
• その他、連絡事項・要望等：
• 施設見学：
• 名刺交換会参加：
• 請求書・領収書の宛名：
＊宛名の指定がない場合、所属名で発行させて頂きます。

• 録画・録音・撮影の禁止：当イブニングミーティングでは録画・録音・撮影を禁止しています。
  私は録画・録音・撮影の禁止に同意します。
• キャンセルポリシー：当イブニングミーティングはオンライン開催の性質上、ミーティング当日の参加・不参加確認が取りにくいため、Zoom情報送信以降はキャンセルは承れません。
  私はキャンセルポリシーに同意します。

----------ここまで------------

Evening Meetingの内容についての問い合わせ先
　Secretary, IEEE EPS Japan Chapter
　植松 裕 (Yutaka Uematsu)
　日立製作所
　Email: yutaka.uematsu.ws@hitachi.com

ウェブサイトや申し込み方法についての問い合わせ先
　Web Master, IEEE EPS Japan Chapter
　高橋健司 (Kenji Takahashi)
　産業技術総合研究所
　Email: ieee.cpmt.japan@gmail.com