研究開発された技術紹介

少子高齢化に対応する介護機器や、IOTセンサー等を利用した第4次産業革命などの社会的なニーズの多種多様化に対する、川下企業の課題である半導体の小型化と高性能化、そして多品種少量生産に対応した低コスト化を可能にする、ミニマルファブ生産システムとへリコン波放電を融合した高速・低ダメージ・多元スパッタ装置を開発し、プロセス技術の高度化により、生産性の向上と効率化を図る

・ヘリコン波プラズマ技術の最適化
‐マッチャーレス方式で、高周波電力150Wでプラズマ密度1012cm-3を達成
・多品種少量用ターゲット機構及び材料の開発
‐最大4元のターゲット機構開発
‐Ti、Cuをはじめとする各種材料に応じたターゲット材の開発
・ヘリコン波プラズマ成膜装置のミニマル化
‐ミニマルプロジェクトで規格化された装置サイズに準ずる
・樹脂基板上での表面酸化層除去及び多層膜形成技術開発
‐Ti 50nm/min、Cu 100nm/minの成膜レートで成膜を完了
‐樹脂上への配線材の成膜プロセスを実現

・ヘリコン波プラズマ技術の最適化
‐高周波システムを含めた小型ヘリコンプラズマ源の開発を行い、高周波電力200W以下で下流域におけるプラズマ密度1012cm-3を達成した。小型化の結果、マルチターゲット化や真空排気速度向上が実現され、目標値であった成膜レート200nm/min@Cuが達成できた
・多品種少量用ターゲット機構及び材料の開発
‐多元ターゲットの開発を実施し、最大4元化が可能なミニマルスパッタ装置の開発に成功した。平均粒径100μm以下の各種高品質ターゲット材の製造法を確立した
・ヘリコン波プラズマ成膜装置のミニマル化
‐小型プラズマ技術を経て、ミニマル装置では初の260L/sのターボ分子ポンプ搭載したミニマルマルチターゲットスパッタ装置が完成した
・樹脂基板上での表面酸化層除去及び多層膜形成技術開発
‐基盤の逆スパッタ機構搭載、および磁気フィルタによる基盤温度上昇を抑制した成膜プロセスを開発した

・特許
‐「プラズマ発生装置、プラズマスパッタリング装置及びプラズマスパッタリング方法」(特願2017-015548)
‐「プラズマ発生装置、プラズマスパッタリング装置及びプラズマスパッタリング方法」(PCT出願PCT/JP2018/2876)
・論文
‐Kazunori Takahashi, Yudai Nakano, and Akira Ando, Frequency-tuning Inductively-coupled and helicon plasma source Journal of Physics, D:Applied Physics, 50, 265201(2017).
‐Kazunori Takahashi, Hikaru Akahoshi, Christine Charles, Rod W. Boswell, and Akira Ando High temperature electrons exhausted from rf plasma sources along a magnetic n ozzle Physics of Plasmas, 24,084503(2017).
‐Hikaru Akaboshi, Kazunori Takahashi, and Akira Ando Filtering peripheral high temperature electrons in a cylindrical rf-driven plasmas by an axisymmetric radical magnetic field AIP Advances, 8, 035208(2018).
‐Taichi Saito, Kazunori Takahashi, Akira Ando, and Shiro Hara Exhancement of downstream plasma density by a stteped-diameter radiofrequency plasma source under a static magnetic field for a compact sputtering reactor Vacuum, 163, 269(2019).

・疑似SOC技術によりMEMS,CPUなどを結合した新デバイス
・利用者の個々の状況に応じるロボット介護機器や生活支援ロボット
・第4次産業革命として実社会のあらゆる事業・情報が、データ化・ネットワークを通じて自由にやりとり可能になるIoTに必要不可欠な多種多様なセンサー搭載型デバイス

・産業技術総合研究所つくばセンターでマルチスパッタの実験研究設備として当該マルチターゲットスパッタ装置を2019年3月に売上。現在1社に販促活動中　　　　　　　　　　　　　

・本事業のテーマであるミニマルファブ用超高速マルチスパッタ装置を必要とする市場は、ミニマルデバイス市場のおよそ70%を占めると想定され、大きな市場形成が期待できる