ボンドテックは、半導体の3次元積層化技術でキーポイントとなる「表面活性化による常温接合プロセス」の第一人者、東京大学の須賀唯知教授の指導のもと、量産への移行を実現する、低真空化や大気中での常圧接合を可能とする技術に注力し開発してきました。SABのメリットとして、まずは異種材料同志が常温で接着剤を介さずに直接接合できる点が上げられる。これは太陽電池やソーフィルターのようにエピタキシャル成長でなく直接異種材料を張り合わせることで新たな材料が作れる分野や3次元実装において新たな画期的な分野を創造するだろう。現実、特に材料の分野では、既に量産がスタートしている。量産工程では、必ずしも室温にこだわらず、150℃程度の加熱や加圧を併用し大気中での接合を実現。 さらに、 接合材料により最適な表面活性化方法を使い分けを行っています。また、従来の原子ビームによる方法を応用し、特異な処理をすることで真空度を超高真空から低下させ、異種材料の接合を実現しました。 SABのメリットとして、まずは異種材料同志が常温で接着剤を介さずに直接接合できる点が上げられる。これは太陽電池やソーフィルターのようにエピタキシャル成長でなく直接異種材料を張り合わせることで新たな材料が作れる分野や3次元実装において新たな画期的な分野を創造するだろう。現実、特に材料の分野では、既に量産がスタートしている。 ①Arボンバードメントによる超高真空中での常温接合｜化合物半導体など異種材料 従来から研究されてきている常温接合といえば、この方式であり、超高真空中でのArイオンやAr原子のボンバードメントにより、接合表面の酸化膜や付着物(コンタミ)を除去し、表面原子の結合手であるダングリングボンドを露出した状態を作ります。これを両接合面に施した後、超高真空中で接合面同士を接触させ、ダングリングボンド同士での原子レベルでの接合を得る方法で普通では接合できない化合物半導体など異種材料間での常温接合を達成します。ただし、再付着分子を抑えるためには、10-10乗torrという超高真空が要求され量産への移行の妨げとなっていました。ボンドテックではこの超高真空中での処理においても特異な処理を行うことで真空レベルの低下を達成し、かつ大面積においても均一な処理が可能となりました。 ②Siナノ接着層による酸化物接合 2つ目にSABではイオン結晶性の材料が接合できない点がある。これは酸化膜や窒化膜などであり、半導体では接合したい材料となり、半導体への適用が遅れている原因でもあった。これに対応すべく一つは親水化接合への適用であるが、もう一つの方法として活性化処理の間に中間層としてSi-FABやSiスパッタする方式である。本方式においては１層に満たない程度のSi原子を界面に介在させることでイオン結晶性の材料でも接合を可能とした。また、いかなる材料へも適用することができアプリケーションが広がっている。

例えば、現在使用されているプロセスにおいても表面を活性化することで、低温、短時間接合できるようになり、アライメント精度の向上やスループットの向上、酸化膜の介在しない理想的な接合界面を得ることができる。このように既に量産されているプロセスの改善にも有効である。本分野では常温である必要性はなく、自動ハンドリングできる150～200℃程度の加熱を良しとした低温加熱を許容することで接合可能分野が広がる。3次元実装やMEMSの分野においては現状プロセスの改良のかたちでスタートしている。 ①ハンダの固相拡散接合（半導体）　/　 Solder bonding by SAB for Semiconductor Packaging 一つ目に従来のハンダ接合に対する適用である。この分野では酸化膜があるために融点よりも高温にして酸化膜を含めて拡散する必要があり、また、加圧力で酸化膜を押し破りながら接合する必要がある。しかし、表面活性化することで酸化膜除去し、固相での仮接合が可能となるため、仮接合と本接合を分けることやアニールによる固相拡散を使うことで量産性をアップさせることができる。 ②Cuの親水化（OH基）接合 真空チャンバーの中でCu電極表面をFABで活性化処理し、アモルファス化した界面に水分子をベーパアシストすることでOH基で終端・大気中でも150℃，1ｓで接合し、200℃，1ｈのアニール処理で作られた酸化膜は消滅します。 ③Arプラズマによる大気中での金属電極低温接合（光素子、Memory）　 接合面を酸化や付着がしにくい材料であるAuやCuに限定することで低真空(10-2torr)で処理するプラズマ装置で扱うことができ、 かつ、1時間以内なら大気中でも常温で接合できる方法です。これは大気中接合など再吸着物がある状態での接合になり、いくらかの加圧力と低温での加熱により、接合するというものです。量産化へ耐えうるプロセスとして確立されました。 ④プラズマ陽極接合（MEMS) MEMSの封止に使われる陽極接合(アルカリガラスとSiを400度程度の加熱のもと1000V程度の電圧を印加することでガラス中のアルカリを酸素とナトリウムに分離して界面で酸素とSiの接合する技術)と表面活性化を前処理として併用することで、低温、ボイドレス、低アウトガスを達成します。 陽極接合で必要だったアルカリの分解は低減するため結果として、酸素によるアウトガスが激減し、真空度を保つためのゲッター材が不要になるという相乗効果が生まれます。 ⑤プラズマ親水化接合（CIS、MEMORY）　 5つ目に従来の水を介在させた大気中での親水化接合への適用がある。この分野はRIEプラズマを使用して活性化はするが十分なOH基の生成ができないために水を介在した大気中でしか接合強度を確保することができない。大気中でウエハを張り合わせると空気を巻き込んでボイドとなるため、ウエハを撓ませてセンタープッシュによる方法で中央から外周へ接合を押し広げることで空気の巻き込みを防止しようとしているがウエハのそりが発生する。アニール時に余分な水分もマイクロボイド化する。また、パーティクルや濡れ速度にも大きく影響されるため、どうしても外周部などにボイドが残るため真空接合が求められる。それに対し、シーケンシャルプラズマと呼ばれるRIE処理の後にラジカル処理を施す方法でOH基を事前に生成することができ、真空中での接合強度をアップさせることが可能となる。この分野にSABを適用すると前述の発表にあったようにN2ビーム処理と同時にSi粒子ビームを照射することで接合界面のOH基の量を増やすことで真空中でも接合強度を確保することができる。また、真空中で接合させることで空気の巻き込みなく、水分を除去するためマイクロボイドの発生もおさえられる。ウエハを撓ませないので反りは発生しなく、アライメント精度も向上する。