產(chǎn)品的研發(fā)故事 SEKISUI Product Development
Story 通過(guò)“粘接與剝離”的創(chuàng)新技術(shù)
持續(xù)支持半導(dǎo)體工藝發(fā)展的
SELFA™

中壽賀：作為成長(zhǎng)投資的一環(huán)，積水化學(xué)于1991年在京都研究所設(shè)立了“粘接技術(shù)中心”，其首任所長(zhǎng)提出了“打造最先進(jìn)的高分子加工技術(shù)基地！”的口號(hào)，并集結(jié)了優(yōu)秀的技術(shù)人員?？梢詫⒋朔Q(chēng)為SELFA™研發(fā)的原點(diǎn)。

我從1990年左右開(kāi)始從事與現(xiàn)在的“UV剝離技術(shù)”相關(guān)的粘合劑光固化的研究，并且于1995年成為“粘合劑技術(shù)中心”的中心主任，推進(jìn)相關(guān)研發(fā)工作。在粘合劑中混合光固化材料，通過(guò)照射UV，使粘合表面容易剝落。就在我們構(gòu)想應(yīng)用這種特性的產(chǎn)品時(shí)，其他公司率先推出了用于晶圓的臨時(shí)鍵合膠帶，于是我們也決定將朝這個(gè)方向努力，最終在2002年完成了SELFA™。雖然取得了商標(biāo)，并上市銷(xiāo)售，但是推廣初期半導(dǎo)體廠(chǎng)商的反應(yīng)非常冷淡，產(chǎn)品遲遲未被采用。產(chǎn)品的研發(fā)人員亦隨之被削減，一度到了岌岌可危的地步。

高橋：2009年我進(jìn)入公司時(shí)，SELFA™雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化，但是坦率地說(shuō)，研發(fā)部門(mén)在公司內(nèi)部是不太令人矚目的存在。

中壽賀：如需實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體的制造工藝，需要使用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，如果成品率下降，將會(huì)造成巨大的損失。因此，保護(hù)晶圓的臨時(shí)鍵合材料，也需要確保較高的質(zhì)量與穩(wěn)定性。像SELFA™新工藝材料，如果沒(méi)有實(shí)績(jī)，將很難被采用。

高橋：SELFA™的最大的特點(diǎn)是“UV自動(dòng)剝離”。將氣體集中在支撐體與被粘合體之間的間隙中促進(jìn)剝離，這種想法本身非常獨(dú)特，但是即使具有這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品問(wèn)世，也很難進(jìn)入半導(dǎo)體市場(chǎng)。
但是，聽(tīng)說(shuō)中壽賀先生一直堅(jiān)持不懈地進(jìn)行研發(fā)工作，在滯銷(xiāo)期也并未放棄。如果那個(gè)時(shí)候放棄，將不會(huì)有今天的成果，所以我覺(jué)得，商業(yè)最偉大的是對(duì)未來(lái)的判斷。

中壽賀：海外的半導(dǎo)體生產(chǎn)商希望與在材料技術(shù)方面領(lǐng)先的日本生產(chǎn)商建立關(guān)系，因此大多采用日本生產(chǎn)商的材料。
這種情況下，我們將目標(biāo)從國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)向了海外大型半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商。
那時(shí)，大型半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商正在研發(fā)新的封裝技術(shù)。為此，我們不斷改進(jìn)SELFA™，以滿(mǎn)足更高的要求。其結(jié)果，SELFA™不僅被采用，并實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)量的大幅增長(zhǎng)。從技術(shù)概念誕生，到成功地實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，歷經(jīng)了15年的時(shí)間。

高橋：SELFA™現(xiàn)在有完善的營(yíng)業(yè)與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)體系，可以說(shuō)是一款已經(jīng)在臨時(shí)鍵合材料市場(chǎng)中獲得“高性能、高端臨時(shí)鍵合膠帶”的定位產(chǎn)品。我認(rèn)為這是參與研發(fā)的前輩們堅(jiān)持不懈、不斷改進(jìn)技術(shù)的成果。

高橋：隨著移動(dòng)終端日益輕薄化、高性能化的推進(jìn)，所搭載的部件尺寸也在不斷縮小。今后半導(dǎo)體晶圓將變得越來(lái)越薄，并且容易損壞，零件也會(huì)變得越來(lái)越小，布線(xiàn)也會(huì)變細(xì)。我們目前正在根據(jù)上述預(yù)測(cè)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)工作?！癠V氣體剝離”是一種通過(guò)UV照射，膠帶與被粘體之間會(huì)產(chǎn)生氣體，使粘合力極具下降，從而完成剝離的技術(shù)。相比其他方式，其優(yōu)勢(shì)在于，可以在不對(duì)零部件帶來(lái)?yè)p耗的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剝離。隨著TSV技術(shù)（三維封裝）的進(jìn)一步發(fā)展，半導(dǎo)體器件逐漸超薄化、多層化，對(duì)于能夠更高效散熱且耐熱的材料需求也在增加。我們會(huì)在持續(xù)完善SELFA™的同時(shí)，持續(xù)研發(fā)，不斷提升產(chǎn)品的性能，應(yīng)對(duì)不斷進(jìn)化的市場(chǎng)需求。

高橋：我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可以在300℃左右的高溫環(huán)境下使用的超耐熱SELFA™。爲(wèi)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要解決幾個(gè)重大課題。例如，膠帶內(nèi)的UV氣體產(chǎn)生物質(zhì)會(huì)在高溫下發(fā)生熱分解，另外，熱處理所產(chǎn)生的殘留物也是一個(gè)問(wèn)題。
但是，我們認(rèn)為，如果能夠?qū)崿F(xiàn)超耐熱的膠帶，不僅可以取代以往在高溫下使用的液態(tài)產(chǎn)品，而且可以為客戶(hù)提供新的選擇，為工藝創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。

中壽賀：現(xiàn)在，SELFA™的耐熱溫度雖然已經(jīng)上升到260℃，但是我認(rèn)為今后會(huì)出現(xiàn)新的需求，對(duì)耐熱與易剝離的要求比現(xiàn)在更高。如果可以解決耐熱問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)研發(fā)更高溫度的目標(biāo)，則可能創(chuàng)造全新的市場(chǎng)。

高橋：會(huì)持續(xù)進(jìn)步。因?yàn)槲覀冋J(rèn)為，如果晶圓變得更薄、更脆弱，那么剝離SELFA™時(shí)的殘?jiān)c剝離力將會(huì)變得不充分。雖然我們可以拓展現(xiàn)有技術(shù)，將剝離力可減至目前的一半。但是如果將來(lái)需要將剝離力減至1/10，那么現(xiàn)有的技術(shù)將無(wú)法達(dá)到目標(biāo)。這種情況下，除了UV氣體剝離技術(shù)以外，還需要探索新的研發(fā)方向，以確定是否存在一種方法，可進(jìn)一步降低應(yīng)力。當(dāng)然，進(jìn)一步精進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)也是必不可少的。

中壽賀：積極滿(mǎn)足高層次的需求，著眼于更高要求的小眾賽道，是積水化學(xué)的基本態(tài)度，也是SELFA™研發(fā)的基礎(chǔ)。

高橋：我認(rèn)為解決課題不能一蹴而就，所以需要進(jìn)一步拓寬視野。需要利用材料信息學(xué)與人工智能來(lái)提高效率，SELFA™的研發(fā)部門(mén)可以與基礎(chǔ)研究部門(mén)進(jìn)行公司內(nèi)部合作來(lái)提高效率，另一方面，可以不必局限于積水化學(xué)的技術(shù)，而是考慮與包括大學(xué)和學(xué)會(huì)在內(nèi)的機(jī)構(gòu)合作，或者結(jié)合其他領(lǐng)域的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。不斷改善研發(fā)方法也是非常重要的。

中壽賀：我們那個(gè)時(shí)代的首要目標(biāo)，是打入市場(chǎng)，用自己的技術(shù)研發(fā)出其他公司無(wú)法模仿的產(chǎn)品。所以每天早出晚歸，并且經(jīng)常加班，但是現(xiàn)在的情況有所不同。預(yù)測(cè)的重要性似乎變得越來(lái)越高。

高橋：我們一直不變的基本態(tài)度是，選擇高層次的需求，例如晶圓的超薄化導(dǎo)致的剝離難度的增加，或者超乎尋常的耐熱性需求。對(duì)于不斷升級(jí)的客戶(hù)需求，我們也在不斷挑戰(zhàn)著自己的極限，積極致力于研發(fā)過(guò)程中的各種課題。我們也堅(jiān)信挑戰(zhàn)上述課題具有深遠(yuǎn)的意義。

中壽賀：的確如此。在我們那個(gè)時(shí)代，技術(shù)研發(fā)的首要目的是供客戶(hù)使用，但是現(xiàn)在的環(huán)境似乎有所不同。

高橋：我們處在一個(gè)可以與客戶(hù)進(jìn)行同步研發(fā)的環(huán)境。因此，可以從初始階段開(kāi)始掌握“未來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題”，并且可以準(zhǔn)確地進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)工作。
我們是材料生產(chǎn)商，正因?yàn)槿绱耍覀兎浅Ｖ匾暽钊肜斫馀c半導(dǎo)體生產(chǎn)商等客戶(hù)相關(guān)的同等的工藝技術(shù)，并且不斷地鉆研相關(guān)課題。我們雖然沒(méi)有設(shè)備研發(fā)部門(mén)，但是我們認(rèn)為，能夠在與各種設(shè)備生產(chǎn)商深入聯(lián)系的同時(shí)，致力于材料研發(fā)工作，對(duì)于我們而言是非常有利的。

中壽賀：另外，需要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度設(shè)定較高的目標(biāo)，果斷地致力于研發(fā)工作。

高橋：是的。過(guò)去積累的技術(shù)貢獻(xiàn)確實(shí)很大，但是考慮滿(mǎn)足未來(lái)需求以后，我認(rèn)為重要的是如何快速、準(zhǔn)確、可靠地完成研發(fā)工作。由于不斷提高的研發(fā)難度，所以現(xiàn)在仍然存在許多無(wú)法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。但是我認(rèn)為，重要的不是列舉無(wú)法完成的理由，止步不前，而是不斷地進(jìn)行“循環(huán)”操作，例如考慮如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，并付諸行動(dòng)等。這個(gè)過(guò)程雖然看似非常簡(jiǎn)單，但是如果持之以恒，可以實(shí)現(xiàn)巨大的突破。

高橋：由于SELFA™是一種工藝材料，所以在客戶(hù)的工藝中使用完畢以后，將會(huì)被廢棄。因?yàn)閮?yōu)選減少?gòu)U棄物，所以使用環(huán)境負(fù)荷較少的生物基溶劑設(shè)計(jì)產(chǎn)品是另一個(gè)重要主題。如果能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)，市場(chǎng)也會(huì)更容易接受，同時(shí)我們也有必要向半導(dǎo)體制造商提出使用環(huán)保型產(chǎn)品替代的建議。

中壽賀：挑戰(zhàn)其他生產(chǎn)商沒(méi)有做過(guò)的主題也非常重要。材料的技術(shù)革新需要幾十年的時(shí)間。如果不持續(xù)進(jìn)行研發(fā)工作，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新”。正式因?yàn)榭勺分疬@樣的夢(mèng)想，所以材料研發(fā)才充滿(mǎn)了無(wú)限的樂(lè)趣。

高橋：的確如此。作為材料生產(chǎn)商，我們應(yīng)該不斷接受半導(dǎo)體生產(chǎn)商提出的“最先進(jìn)的課題”，并結(jié)合材料與工藝技術(shù)，解決上述課題，繼續(xù)生產(chǎn)能夠創(chuàng)造新價(jià)值的產(chǎn)品。

中壽賀：對(duì)于新一代的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，我期待你們可以開(kāi)發(fā)出能夠?qū)⒖蛻?hù)的夢(mèng)想與我們的夢(mèng)想共同實(shí)現(xiàn)、并且讓人感嘆“這真有趣！”的產(chǎn)品。