研究開発された技術紹介

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

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

・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

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

実用化評価段階

・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

・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

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

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