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精密加工

安価かつ高スループットなシリコン基板接合の実現で、設備の買い替えコストや接合にかかる時間の削減に貢献!

茨城県

Carrier Integration株式会社

2020年4月13日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 局所プラズマ接合を用いた半導体プロセス用シリコンキャリア製造
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 半導体
産業分野でのニーズ対応 高性能化(耐久性向上)、高性能化(精度向上)、高効率化(人件費削減)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード 高精度_SC、大口径_SC、高密度パターン_SC
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

LED等の省エネデバイスは、小口径対応の特殊装置で生産される。省エネデバイス市場の急拡大により、生産性向上と生産コスト低減が急務である。大口径対応の半導体集積回路の量産技術を導入し、局所プラズマ照射による接合型シリコンキャリア技術を確立することで、高温対応・精密位置決め・金属不純物汚染防止が可能となり、アニール・露光・イオン注入等の幅広いプロセスで、寸法自由度の高い幅広い応用展開が期待される

開発した技術のポイント

従来機の課題である高価・低スループットの接合技術に対して、安価・高スループットの異形のシリコン基板の接合技術を実現する
(新技術)
・イオン源として、アトムソースイオンガンを用いる
・割れと反りの原因になるスリップ転移の存在する領域をガスエッチングにより除去する手法を導入する
(新技術の特徴)
・装置からの安価で長寿命のプラズマ発生が可能になり、接合にかかるコストを削減できる
・アニール用シリコンキャリアを製造した際の割れと反りの発生を抑え、歩留りが向上する

具体的な成果

・6インチ対応・局所プラズマ接合装置の試作と評価
・アニール用接合シリコンキャリアの試作と半導体プロセスにおける性能評価
・8インチ対応・局所プラズマ接合装置の試作と評価
・露光用接合シリコンキャリアの試作と半導体プロセスにおける性能評価
・12インチ対応・大口径プラズマ接合装置の試作と評価
・イオン注入用接合シリコンキャリアの試作と半導体プロセスにおける性能評価

研究開発成果の利用シーン

・6インチ・8インチ・12インチのそれぞれの口径に対応した局所プラズマ接合装置
・局所プラズマ接合装置で作成した各種シリコンキャリア(アニール装置・露光装置・イオン注入装置用等)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・6インチでのアニールプロセス、8インチでの露光プロセス、12インチでのイオン注入プロセスにおける実証が行われ、それぞれにおいて目標とするスループットや接合強度が達成された
・基盤技術として、接合用のシリコン部材に対する高度な洗浄プロセスやパーティクル除去プロセスが実現されたことから、接合の再現性と信頼性が確保されるようになった
・接合面積の割合を定量的に評価できる赤外イメージングシステムを構築した
・関連する特許を2件出願した

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、製品製造

製品・サービスのPRポイント

・シリコン基板の接合に必要なプラズマの安価かつ長期間の発生が可能になり、設備コストの削減に貢献
‐局所プラズマ接合装置のイオン源に、高いエネルギーを持ちかつフィラメント構造を持たないアトムソースイオンガンを用いた
‐安価で長寿命なプラズマ発生が可能になり、設備コストの削減につながる
・割れと反りの除去により、歩留り向上に貢献
‐割れと反りの原因が存在する領域を除去する手法をアニール用シリコンキャリア製造に導入した
‐製造時の割れと反りの発生が抑制され、歩留りの向上に貢献できる
・高スループットなシリコン基板の接合が可能になり、製造に要する時間の節約による製造コスト削減に貢献
‐露光用シリコンキャリアにおいて、投入位置決めの精度をさらに向上させた
‐留めピンに起因する露光位置の誤認識の防止等により、接合のスループット及び露光精度の向上が実現された
‐露光位置の修正に要する労力の削減で、製造コスト削減に貢献する

今後の実用化・事業化の見通し

・平成23年度に実証されたアニール用シリコンキャリア、平成24年度に実証された露光装置用シリコンキャリア、平成25年度に実証されたイオン注入用シリコンキャリアとの間の連携を進め、異種半導体や異形の半導体プロセスに対応可能な柔軟な半導体製造プロセスへの貢献を目指す
・コア技術(高精度研削、洗浄技術、位置合わせ技術、接合技術)を組み合わせて、半導体製造装置向けキャリアを一貫ラインに導入する予定である

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社真空デバイス
CarrierIntegration株式会社
事業管理機関 株式会社つくば研究支援センター
研究等実施機関 茨城県産業技術イノベーションセンター
国立研究開発法人産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 Carrier Integration株式会社(法人番号:6050001025060)
事業内容 各種半導体装置用(露光装置用、イオン注入用、エッチング/デポ用)シリコンキャリア(SC)の製造及び販売
社員数 4 名
生産拠点 茨城県つくば市上ノ室814番地1
本社所在地 〒305-0023 茨城県つくば市上ノ室814番地1
ホームページ http://www.carrier-integ.com/
連絡先窓口 代表取締役 林 恒幸
メールアドレス info@carrier-integ.com
電話番号 080-5038-8995