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材料製造プロセス

オゾン添加常圧CVDプロセスの開発により、FPDの高品質化・低コスト化に寄与!

埼玉県

株式会社天谷製作所

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代FPD生産用のオゾン添加常圧CVDプロセスの開発
基盤技術分野 材料製造プロセス
対象となる産業分野 半導体、エレクトロニクス、物流・流通
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(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、低コスト化
キーワード 低温化、低コスト化、低損傷化、省力化
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

FPD(フラットパネルディスプレイ)生産では、ガラス基板に350℃以下の低温でシリコン酸化膜を形成する必要がある。現在、第6世代以上の大型FPD、モバイル用小型高性能FPDの生産ではプラズマCVD(化学気相成長)方式やスパッタリング方式を使用しているが、品質面、コスト面で不十分である。本事業では、オゾン添加常圧CVD方式を、次世代のFPD向けに高度化し、FPDの高品質化、低コスト化に寄与する

開発した技術のポイント

FPD大型基板対応の低温常圧CVD装置を開発した
・従来のプラズマCVD装置、スパッタリング装置と異なり真空系を必要としないため、装置価格で1/2程度のコストダウンが見込まれる他、ガス流量、電気系統のランニングコストの低減も可能となり、FPD製品の更なるコストダウンが実現可能
・本開発装置のFPDプロセスへの導入(1.LTPSのゲート絶縁膜、2.IGZOのゲート絶縁膜、パッシベーション膜)が実現可能となれば、プラズマCVD法やスパッタリング法によって成膜する事による電子損傷、パーティクル発生のリスクが低減される為、製造プロセスの単純化、TATの短縮、歩留まり向上が期待される
・本開発の延長線上では更なる低温(150~200℃)成膜の安定化を図り、フィルムに代表されるフレキシブル基板への応用展開も可能

具体的な成果

・第4-6世代対応の量産試作機の開発
‐第4-6世代対応の試作機(FPD用常圧CVD装置)の開発を行ない、成膜実験を行うなかで、問題点の抽出と改良を行なった
‐第6世代ガラス基板SiO2膜成膜システムのガスヘッド・排気ダクトモデルのシミュレーションを行い、リアクター構造を具体化
・成膜特性値評価
‐設定した成膜特性の目標値は全て達成していることを確認
‐TFT上のパッシベーション膜に適用し従来プロセスと同等であることを確認
‐また、I-V特性の更なる改善を行いパッシベーション膜としての適用だけでなく、トランジスタのゲート絶縁膜としての適用が可能になった

知財出願や広報活動等の状況

研究開発成果の利用シーン

TV、タブレット、スマートフォン等に使用されるFPDをオゾン添加常圧CVDプロセスにより高度化・低コスト化する

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

実用化評価段階

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

・第4世代以上の大型FPDへの良質なSi酸化膜が従来のプラズマCVD法やスパッタリング法よりも低コストで実現され、FPD製品の開発及び市場展開がさらに加速される
・特に、用途の広い高精細なタブレットやスマートフォンの低コスト化、高品質化が実現できる

今後の実用化・事業化の見通し

・潜在顧客を(1)IGZO(2)OLED(3)半導体後工程に分解、更にG4.5/G6の中小型に分類しアプローチする
・量産に向けては、G4.5開発機にLD/ULDを統合し、自動PM機構を搭載した量産機を出荷できる準備は出来ている
・G6量産機に関しては、鍵となる反応炉はシュミレーションで確認済であり、G4.5のデモ評価結果で大型化へチャレンジ出来る体制になっている

実用化・事業化にあたっての課題

本開発装置のニーズは高いが、既存の量産工場での置換えではプロセスの最適化に時間がかかり参入障壁が高い

事業化に向けた提携や連携の希望

現状酸化膜のみしか対応できないので、更に応用性を高めるため他の成膜技術を大学、研究機関と検討中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社天谷製作所
事業管理機関 タマティーエルオー株式会社
研究等実施機関 沖エンジニアリング株式会社
国立大学法人東京農工大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社天谷製作所(法人番号:1010001119944)
事業内容 半導体製造装置の開発と製造と販売サービス
社員数 70 名
生産拠点 越谷工場(埼玉県越谷市)  福生工場(東京都福生市)
本社所在地 〒343-0822 埼玉県越谷市西方3149-1
ホームページ http://www.amaya-cvd.co.jp/
連絡先窓口 管理部 千葉
メールアドレス h_chiba@amaya-cvd.co.jp
電話番号 048-989-1881