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精密加工

化学・機械的作用を有する研磨剤の開発により、パワーデバイス用高硬度ウエハの品質向上・コスト削減・用途拡大に貢献

愛知県

山口精研工業株式会社

2020年4月10日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代パワーデバイス用高硬度ウエハに対する化学・機械的作用を有する研磨剤の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、自動車、情報通信、半導体
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(品質向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード パワーデバイス、研磨剤、炭化ケイ素、SiC、化学機械研磨
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24年度~平成26年度

プロジェクトの詳細

事業概要

太陽光発電や電気自動車等で電池に蓄えられた電力を有効に利用するためには、高性能な次世代パワーデバイスへの移行が急務である。この次世代パワーデバイス用のSiCウエハは、高硬度の脆性材料であるため、加工による品質低下と加工コストが用途拡大の障害になっている。ウエハ品質と加工コストを左右する化学機械研磨工程において、研磨速度が速く、欠陥を導入しない研磨剤の開発を行う

開発した技術のポイント

研磨速度の向上による加工コストの低減と、加工起因の欠陥を抑制可能な化学機械研磨剤を開発
化学機械研磨剤の構成要素である砥粒と薬剤の最適化
・砥粒の開発:種類、形状、粒径、粒度分布、表面修飾
・薬剤の開発:Si-C結合を切る力が強い酸化作用のある薬剤

具体的な成果

・高研磨速度(研磨圧力500g/cm2・定盤回転数68rpm→514nm/h、800gf/cm2・100rpm→901nm/h)を実現
・高研磨品質(表面粗さRa0.07~0.08nm、潜傷0本/cm2、微小ピット0.9個/cm2、縁ダレ<0.5mm、ステップテラス構造形成)を実現
・高安定性(195h以上安定した研磨が可能)を実現
・SiCのSi面だけではなく、C面の研磨にも適用可能

知財出願や広報活動等の状況

特許出願3件
・「炭化ケイ素基板研磨用組成物」 (特許第6381068号)
・「研磨用組成物」 (特許第6358739号)
・「研磨用組成物」 (特許第6358740号)

研究開発成果の利用シーン

本研究開発の実現により、SiCウエハの品質向上と加工コストが削減され、次世代パワーデバイスの低価格化・高品質化・長寿命化が可能

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

開発した化学機械研磨剤『CHEMISTER CL-4005』と『CHEMISTER CL-4006』は販売実績あり

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理

製品・サービスのPRポイント

新たに高研磨性能が得られるSiCウエハ用化学機械研磨剤『CHEMISTER CL-4009』を開発

今後の実用化・事業化の見通し

新規開発研磨剤『CHEMISTER CL-4009』はウエハメーカーや研磨企業などから引き合いがあり、サンプル提出中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 山口精研工業株式会社
事業管理機関 一般財団法人ファインセラミックスセンター
研究等実施機関 一般財団法人ファインセラミックスセンター

サポイン事業者 企業情報

企業名 山口精研工業株式会社(法人番号:5180001029025)
事業内容 各種鏡面研磨剤の開発・製造・販売
社員数 50 名
本社所在地 〒459-8009 愛知県名古屋市緑区清水山二丁目1631番地
ホームページ http://www.neopolish-ysk.co.jp
連絡先窓口 開発部 堀本
メールアドレス horimoto@neopolish-ysk.co.jp
電話番号 052-625-2333