文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. スマートフォン用SAWフィルタ生産ライン向けの、高い生産性を持つSi酸化膜の成膜装置を開発する

表面処理

スマートフォン用SAWフィルタ生産ライン向けの、高い生産性を持つSi酸化膜の成膜装置を開発する

神奈川県

株式会社昭和真空

2022年1月25日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 SAWフィルタ生産性向上に資するSiO2成膜用スパッタ装置開発
基盤技術分野 表面処理
対象となる産業分野 スマート家電、半導体、光学機器
産業分野でのニーズ対応 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 スパッタ装置,反応性スパッタリング技術,Si酸化膜,SAWフィルタ,スマートフォン
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成30年度~令和2年度

プロジェクトの詳細

事業概要

SAWフィルタメーカーの要望に合わせ、設置面積を増やすことなく、SAWフィルタのSiO2膜被覆設備の生産性を大幅に向上させる新仕様のスパッタ装置の開発を行う。従来技術では達成が難しいので、円筒型スパッタリング装置と反応性スパッタリング方式という2つの技術を組み合わせて新しいスパッタ装置を作製する。

光学膜成膜用カルーセルスパッタ装置の構想図
開発した技術のポイント

円筒型スパッタリング装置を試作した。また反応領域はRF電源を使った酸化源、成膜領域の交流電源としてMF電源とHiPIMS電源を使った2種類のスパッタリングを高度化し、メタモード反応性スパッタリング技術を確立した。さらに、メタモード反応性スパッタリングを高度化すべく、基礎研究を行い一定の成果を得た。

具体的な成果

・円筒型スパッタリング装置の試作
1)基板処理数:36枚/バッチの基板処理が可能なことを確認した。
2)第1策:MF電源を利用したメタモード反応性スパッタリングの基礎データを取得した。
3)第2策:スパッタ電源にHiPIMS電源を使用した機構を完成させた。
4)第3策:回転電極にRFを印加し、埋め込み技術のための改造を完成させた。

・RF電源による埋め込み及びエッチング条件最適化
-現状膜質と生産能力はトレードオフの関係にある。
-今後は成膜レートを落とさずに良好な膜質が得られる条件を探索する。

・HiPIMSによる垂直埋め込み条件最適化
-高いピーク電流値での検証を行った。35Aの高いピーク電流値下でも安定した放電が確認され60分間の成膜実験が実施された。これまでになく強い四員環構造に由来するラマン分光ピークが取得された。

開発した円筒型スパッタリング装置
知財出願や広報活動等の状況

本事業で、特許出願に結びつく新規性・進歩性の高い発明については、出願検討を行い昭和真空の代理人の特許事務所を通じて権利確保を目指す。現在、昭和真空は100件程度の真空に関する技術について特許権を有している。

研究開発成果の利用シーン

SAWフィルタの生産工程の一つ、SiO2成膜装置の生産性を上げるのに利用できる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

本テーマは未だ継続中である。2021年上半期に得られたサンプルで川下製造業者による最終評価を受け、2021年度下半期からは製品の販売を開始することとする。

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

円筒型でSiをターゲットに使用し、成膜速度を約10倍にすることで、SAWフィルタのSiO2成膜工程において従来技術より格段にアップした床面積あたりの生産性を実現できる。

今後の実用化・事業化の見通し

スマートフォンの高機能化や、IoTデバイスの増加に伴って、SAWフィルタの使用量は急増しており、引き合いも増加が見込まれる。SAWフィルタメーカ各社への販売ルートは確立できているため、既存の取引関係を活用し、販売を促進する予定。特にアドバイザーでもある村田製作所では、SAWフィルタ製造工程への採用について社内検討を行っているため、本事業が計画通りに進展したので、開発装置の納入実現性は非常に高い。追加研究で得られたサンプルにつき最終評価を受け、製品の販売を開始する。

実用化・事業化にあたっての課題

「RF電源による埋め込み及びエッチング」構成で課題となっているエッチング分布改善・膜質を追求する。

事業化に向けた提携や連携の希望

埋め込みプロセス用イオンソースの評価を実施したが、エッチングレート分布、成膜レート上限が不十分なため、本装置、用途に使用するにはイオンソース自体の大幅な改良が必要であり、連携を希望する。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 タマティーエルオー 産学官連携事業部
事業管理機関 株式会社昭和真空 技術本部 技術開発部
研究等実施機関 学校法人芝浦工業大学 材料工学科 弓野健太郎教授
公立大学法人東京都立大学 システムデザイン学部機械システム工学科 清水徹英准教授
アドバイザー 株式会社村田製作所
MSリサーチ合同会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社昭和真空(法人番号:9021001012619)
事業内容 生産用機械器具製造業
社員数 195 名
生産拠点 本社・相模原工場(神奈川県)、東北・北陸地方に2つのサービスセンターを保有、海外(中国、アメリカ)にも展開
本社所在地 〒252-0244 神奈川県相模原市中央区田名3062-10
ホームページ https://www.showashinku.co.jp/
連絡先窓口 技術開発部長 大谷茂
メールアドレス ootani@showashinku.co.jp
電話番号 042-764-0331