研究開発された技術紹介

多品種少量生産を目的とした半導体生産システム(ミニマルファブ)において、汎用性が高い、熱CVD(熱エネルギーで化学反応を駆動するCVD)装置のミニマル装置化を実現した。主な研究開発としては、高効率局所加熱による基板加熱機構の構築、狭空間反応制御法の適応と小型化設計技術の確立により、小型ミニマル試作装置を開発しシリコンCVD成長を実現させた。

・高効率局所加熱による基板加熱機構の開発
-小型・低消費電力で高いウエハ温度を実現する加熱機構を開発。石英部品でヒータとサセプタを分離し、200W投入で800℃に到達することを確認した。
・狭空間反応制御機構の解析
-シリコン成長速度100nm/min、膜厚ばらつき±5%を達成。また、シリコン成長およびホウ素ドーピングに適した反応容器の最適化も実施。
・高温基板の回転機構の開発
-回転機構よりも減圧成長機構が効果的と判断。1年間安定運用し、目標の安定動作を達成。
・原料ボトル温度制御機構の開発
-液体シリコン原料の安定供給を実現し、原料ボトルの温度を外気温+4℃に安定化させた。
・部品小型化と筐体内配置の最適化
-MFCの交換により、全ての必要部品を筐体内に配置可能な設計を達成。

公知技術の改善のため特許出願はしていない。最も購入頂く可能性のある産総研、ミニマルファブ推進機構には定期的に改善状況を報告している。

狭空間反応制御技術を活用したシリコン成長装置は、低電力で高精度なシリコン成長を実現し、半導体やMEMS製造における少量生産に最適なソリューションとして活用可能。特に、研究機関や小規模な製造ラインでの使用が期待されており、コスト削減と生産効率の向上に寄与する。

事業終了後、開発した装置は産業技術総合研究所や大学の研究機関に納入され、評価が進んでいる。国内外の展示会や学会で積極的にPR活動を行い、市場拡大に向けた取り組みが進行中。販売パートナーとの協力体制を強化し、販売経路の多様化を図る計画が進められている。

開発したシリコン成長装置は、従来のメガファブCVDに比べて少量生産に特化し、低コストと短納期を実現する点が特徴。半導体やMEMS製造における少量生産のニーズに応え、柔軟な製造プロセスを提供。狭空間反応制御を活用した高効率な成膜技術が、市場での競争優位性を確保する要素となっている。

膜厚のバラツキやガスシール部の寿命問題が主な課題となっており、装置の長期安定性に影響を与えるため、継続的な改良が求められていたが、克服できた。現在装置再稼働のためボンベボックス、除害装置を整備し、成膜準備を進めている。

ユーザはファブシステム研究会の会員であり、年２回の総会で情報発信しており連携は現時点必要性はない。