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接合・実装

ホモジニアスバブルを利用した、環境にやさしい次世代エコ常温洗浄技術を確立

静岡県

株式会社アスプ

2020年4月9日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 ホモジニアスバブルジェネレータの研究開発による次世代エコ常温洗浄技術の確立
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 半導体
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成22年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

粒径100NM以下、濃度1000万個/ML以上の微細均一高濃度化バブル発生装置を研究開発し、ナノバブルの有する洗浄・殺菌効果、水酸基、水素基のラジカル反応や高マイナス電荷、高マイナスゼータ電位等を活用した環境に優しい次世代エコ常温洗浄装置に適用可能な基本技術を確立する。併せて、超純水とオゾン、水素、窒素等の気相バブルや半導体洗浄薬液等のバブル化とその最適活用で超純水・薬液使用量の現状比1/10以下を実現する

開発した技術のポイント

・川下企業の要求に応えられる洗浄効果を獲得
-ホモジニアスバブルによる洗浄法:バブル粒径100nm以下かつ濃度1、000万個/ミリリットル以上
-洗浄性能(吸着率):PSL標準粒子の吸着率が従来の1/2以下
-洗浄性能(薬液):超純水を含む薬液使用量が従来比1/10以下
-洗浄工程:液洗浄工程をすべて常温洗浄処理

(新技術)
・バブル自体の保有する洗浄・殺菌効果や水酸基、水素基のラジカル反応を活用でき、超純水や半導体薬液の使用料を大幅削減
・洗浄液はクラスターレベルまで除電されるため、ウォーターマークが付かない洗浄が容易
・バブル自体の持つ洗浄・殺菌効果のため、装置停止時のバクテリア汚染リスクがない

具体的な成果

・半導体適用材料の検討
-レジスト剥離、微粒子除去、金属除去、静電気帯電防止それぞれに適用するのが適切なバブル(オゾンナノバブル、水素ナノバブル、CO2ナノバブル、窒素ナノバブル)を探索
-従来、基材としてはステンレス材が使用されているものの、酸・アルカリ耐食材料のハステロイ材は、オゾンに対して錆が発生してしまうことが判明、金属は材料として不適切であることを確認するとともに、フッ素樹脂や石英にオゾン耐性があることを確認
-フッ素樹脂ではないものの、適用が可能と考えられるUPVC(超高純度塩化ビニル樹脂)による試作を実施。フッ素樹脂のうちPVDF(ポリフッ化ビニリデン)についても、評価中
-UPVCについては、初期的には多くのパーティクル発塵があるが、十分な枯らし(パーティクル発塵が追加の洗浄をしても変化しない状態まで洗浄すること)を行えば使用できることが判明
・ホモジニアスバブルジェネレータの構成要素別検討
-微細気泡発生部の構成要素であるインナー部の内部圧力を1.2mPa~1.5mPa程度(現状0.8mPa程度)に向上させることで、マイクロバブルの濃度を目視レベルでも飛躍的に向上
-微細気泡発生部全体の構成を従来品の横型から縦型に改め、半導体洗浄装置への搭載時のスペースを省スペース化
-ホモジニアスバブルを発生させるための最適制御法を確立し、バブル濃度を常に一定に保つ方法を確立

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H28年度の実用化を目指して補完研究中
・試作機あり(現在、川下業者との評価中で、効果如何により開発予算化を決定する予定)

製品・サービスのPRポイント

・環境負荷低減:強酸や強アルカリ等を利用しない、次世代エコ常温洗浄装置用途
・低コスト化:洗浄コストの低減(廃液処理費用を含む)
・精度向上:超高密度に対応

今後の実用化・事業化の見通し

・高濃度化対応のホモジニアスナノバブル発生装置等の研究開発により、次世代エコ常温洗浄技術の確立を目指す
-サポイン事業終了後は最先端洗浄装置搭載による洗浄評価を目指して、事前評価実施中であり、併せて補完研究を実行中であるオゾンナノバブルを活用したレジスト剥離洗浄や、水素、アンモニア、窒素等の活用によるポストRCA洗浄を目指した次世代エコ常温洗浄技術の確立が最終目標であり、この目標に向かって高濃度化対応のホモジニアスナノバブル発生装置等の研究開発を実行していく
-事業化については、オゾンナノバブルを用いたレジスト剥離装置の事業展開から開始を予定している

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社アプス 研究所
事業管理機関 公益財団法人京都高度技術研究所
研究等実施機関 株式会社アスプ

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社アスプ
事業内容 ナノバブル・マイクロバブル(超微細気泡)発生装置の製造販売
本社所在地 〒411-0943 静岡県駿東郡長泉町下土狩1033(本社・工場)
ホームページ http://www.asupu.com