キヤノンがNILとIAPを積層半導体に適用する特許を出願していたという話｜おっさんQAのAI対話録#25
この記事は、「おっさんQAのAI対話録」シリーズの一部です。 他の対話は、こちらのマガジンにまとめています。
これはchatGPTとのAI対話ログ・・・というわけではないのですが、特許情報を要約してもらったものになります。
キヤノンが以下の二つの特許を出願していたことが公開されました。
特開2026-104301
特開2026-104302
詳細について知りたい方は、知財ポータルサイト IP Forceのキヤノンの2026年6月25日を見ていただければと思います（要ログイン）。
内容をみると、NILとIAPを使用して積層用の銅配線を構築する特許と層間の銅接点の接合の確実性を上げる特許のようです。
IAPについては積層半導体の層の平坦化に使用されるのは分かっていたのですが、NILについても積層半導体の回路生成に有効なのではないかと以前から考えていました。
上記二つの特許はキヤノンが以前からNILの積層半導体への適用を研究していたという一つの証跡と考えています。
これは、AIに特許の要約をしてもらって、自分がチェックしていた情報に行き当たった。そんなログです。
わたし：特開2026-104301.pdf 特開2026-104302.pdf これらの特許について、解説をお願いします。
AIの回答：
拝見した2件は、どちらもキヤノンの「半導体装置およびその製造方法」系の特許公開で、核心はかなり近いです。 一言で言うと、従来のダマシン配線形成を、無機絶縁膜の加工中心ではなく、光硬化性組成物・インプリント・平坦化技術を使って作るという発想です。
特開2026-104301
特開2026-104302
全体像 特開2026-104301
こちらは、単体の半導体装置内で金属配線パターンを形成する技術です。
請求項1の骨子は、
半導体基板上の層間絶縁膜が、硬化性組成物の硬化物を含む その硬化物に溝を設ける その溝に金属パターンを充填する
というものです。
要するに、従来のようにSiO₂などの無機層間絶縁膜を真空成膜して、そこに溝を掘って金属を埋めるだけではなく、硬化性樹脂・光硬化材料のような材料を層間絶縁膜の一部または全部として使い、そこに金属配線溝を作る構成です。
PDFの図では、前半に平坦化装置とインプリント装置の模式図があり、ページ2付近にスーパーストレートを使う平坦化装置、ページ5付近にモールドを使うインプリント装置が描かれています。ページ8以降の断面図では、半導体基板上の層間絶縁膜、凹部、硬化物、溝、金属膜、CMP後の金属パターンの関係が示されています。
特開2026-104302
こちらは、104301の技術をさらに基板接合、特に第1基板と第2基板の金属パターン接合へ展開したものです。
請求項1の骨子は、
第1基板と第2基板を有する半導体装置 第1基板側の配線構造に、硬化性組成物の硬化物を含む層間絶縁膜と、その硬化物中の第1金属パターンがある 第2基板側にも第2金属パターンがある 第1金属パターンと第2金属パターンが接合されている
というものです。
つまり、104301が配線形成そのものを狙っているのに対し、104302はそれをチップ積層、ウェハ接合、ハイブリッドボンディング寄りの構造に持ち込んだものです。
何が狙いか
背景には、従来のダマシン法の弱点が挙げられています。PDF本文では、ダマシン法では層間絶縁膜に配線溝を作り、金属を埋め、CMPで余分な金属を除去するが、ディッシング、真空プロセスの必要性、材料選択肢の制限が問題になる、と説明されています。
この特許群の狙いは、そこを次のように変えることです。
従来型：
無機絶縁膜を成膜 リソグラフィ エッチングで溝形成 金属埋め込み CMP
本件の方向性：
硬化性組成物を塗布・配置 スーパーストレートで平坦化、またはモールドでインプリント 光などで硬化 必要に応じてエッチング・薄化 金属埋め込み CMP
つまり、Canonが持つナノインプリント／平坦化技術を、BEOL配線や接合用金属パターン形成に使うという読み方が自然です。
104301の中身
104301では、製造方法が複数パターンで請求されています。
1つ目は、既存の層間絶縁膜に凹部を作り、その凹部を第1硬化性組成物で平坦化し、その上に第2硬化性組成物で開口パターンを作り、エッチングして溝を作り、金属を埋めてCMPする流れです。
2つ目は、凹部を埋める硬化物そのものに開口付きパターンを作り、全体をエッチングして溝を作る流れです。
3つ目は、第1硬化物の絶縁膜を作り、その上に第2硬化物の溝付き絶縁膜を作る流れです。
4つ目は、もっとシンプルに、硬化性組成物の硬化物からなる溝付き絶縁膜を作り、そこに金属を埋める流れです。
ポイントは、硬化物を層間絶縁膜として使う場合と、無機絶縁膜の凹部に硬化物を入れる場合の両方を押さえていることです。請求項では、光硬化性組成物であること、ビアプラグを備えること、硬化物のCMP研磨レートが層間絶縁膜より小さいことなども従属的に押さえています。
104302の中身
104302は、104301の配線形成技術を第1基板側の接合用金属パターン形成に使う構成です。
製造方法では、
第1金属パターンを有する第1基板を準備 第2金属パターンを有する第2基板を準備 第1金属パターンと第2金属パターンを接合する
という大枠があり、その第1基板の準備工程の中に、104301とほぼ同じような硬化性組成物、インプリント、金属埋め込み、CMPの工程が入ります。
これはかなり明確に、ハイブリッドボンディング用の金属接合パッド／配線パターン形成を意識しているように見えます。第1金属パターンと第2金属パターンが直接接合されるため、単なる配線形成ではなく、積層デバイスや裏面照射センサー、ロジック・メモリ積層、チップレット接合の文脈に近いです。
技術的な意味
この2件の価値は、単に「樹脂に金属を埋めました」ではありません。
重要なのは、平坦化・インプリント・CMPを組み合わせて、接合や配線に使える金属パターンを作ろうとしている点です。
特にCanonは半導体露光・インプリント装置側の会社なので、材料そのものというより、プロセス装置とプロセス統合の特許として見るべきです。 スーパーストレートによる平坦化、モールドによるパターン形成、光硬化、CMP後の金属残し、という一連の流れを権利化しに行っています。
使い道として考えられる領域
かなり現実的なのは、以下です。
第一に、BEOL配線形成の簡略化です。真空成膜やエッチング工程を減らせる可能性があります。
第二に、低温プロセスです。光硬化材料を使えるなら、熱に弱い構造や後工程での加工に向きます。
第三に、ハイブリッドボンディング前の接合面形成です。104302はこちらが本命に見えます。金属パターンをきれいに平坦化して、第2基板側の金属パターンと接合する構成です。
第四に、チップレット／3D積層です。金属パッドを微細に形成し、基板同士を接合する技術として展開できます。
弱点・リスク
率直に言うと、権利範囲は広く取りに行っていますが、実装上のハードルはあります。
まず、硬化性組成物を層間絶縁膜として使う信頼性です。BEOLでは熱、湿気、アウトガス、誘電率、機械強度、CMP耐性、金属拡散、密着性が厳しく見られます。普通のレジスト的材料をそのまま層間絶縁膜にするのは簡単ではありません。
次に、CMPとの相性です。請求項では硬化物の研磨レートを小さくするような構成が入っていますが、実際には金属、硬化物、無機絶縁膜の研磨選択比を安定させる必要があります。ここが崩れると、結局ディッシングやエロージョンが出ます。
さらに、先行技術との距離も問題です。ダマシン、低k有機絶縁膜、ナノインプリント、ハイブリッドボンディングはいずれも既存技術が多いので、審査ではかなり従属項や具体工程に寄せて狭くなる可能性があります。特に「硬化性組成物の硬化物に溝を作って金属を埋める」だけだと、広すぎて進歩性を攻められやすい印象です。
2件の関係
整理すると、こうです。
公開番号 主眼 内容 特開2026-104301 配線形成 硬化性組成物の硬化物を層間絶縁膜に使い、溝に金属を埋めて金属パターンを作る 特開2026-104302 接合構造 104301型の金属パターンを第1基板側に作り、第2基板側の金属パターンと接合する
104301が基礎プロセス特許、104302が接合・3D積層応用特許という位置づけです。
私の見立て
この2件は、Canonがナノインプリントや平坦化技術を、単なるリソグラフィ代替ではなく、後工程・接合工程に食い込ませるための布石に見えます。
特に104302は、イメージセンサーや積層半導体、チップレット実装をかなり意識していると思います。Canonが直接ロジック半導体を作るというより、装置・プロセス・材料適用範囲を押さえる特許として価値がありそうです。
一方で、材料信頼性と量産CMP条件がクリアできない場合、実際の採用範囲はかなり限定される可能性があります。権利としては面白いですが、量産プロセスとしては「これで従来ダマシンを置き換える」とまではまだ言いにくく、現実的には特殊な接合面形成、低温後工程、積層デバイス向けの限定用途から入る技術に見えます。
