プロセスプラズマの基礎と超精密加工、表面機能化技術への応用

~ プラズマによる微細加工技術、異方性ドライエッチング装置、プラズマ援用研磨法、熱アシストプラズマ処理 ~

・微細、高密度デバイス開発に必要となるプロセスプラズマ加工技術を学び、応用するための講座
・従来の機械加工法では不可能であった微細精密加工を実現するプロセスプラズマ加工技術を先取りし、製品開発へ活かそう! 

講師の言葉

第1部
 ナノサイズの加工を実現してきたシリコン半導体加工は、原子レベルに近づいたリソグラフィとプロセスプラズマを用いたドライエッチング微細加工に集約されるといっても過言ではない。ムーアの法則が限界に近付いた現在、この技術をシリコンチップ製造だけでなく、その周辺に展開してデバイスの小型化を進める動きが進んでいる。IoTやトリリオンセンサーに代表される高機能ユニットでは、これまでと異なる材料を用いたセンサー・アクチュエータ・RFデバイスが未知の3次元実装方式でシリコンチップと組み合わされていくことになる(3D-SiP)。この中で半導体プロセスに使われてきたプロセスプラズマが異種材料の橋渡しをするプロセス技術として重要になるであろう。
 弊社では、従来から非シリコン分野でのプロセスプラズマの展開を進めてきたが、本セミナーでは、この経験を踏まえ、プロセスプラズマの基礎と実現するためのハードウェアの構造解説を行うとともに、これまで適用してきた分野の紹介を通じて、今後の新規材料での微細加工のアイディア提供を行いたいと考えている。

第2部
 超高精度な非球面光学素子や金型の作製、あるいは電子デバイス形成用の単結晶SiC、SOIウエハ、水晶ウエハ等の硬脆機能材料の仕上げ加工には、無歪かつ再現性の高いナノメータレベルの形状創成能力とサブナノメータオーダの表面粗さの実現が要求されます。しかしながら、従来の機械加工法では脆性破壊や塑性変形現象を利用するためにダメージが導入され、基板が本来有する優れた物理・化学的性質を維持できません。また、工具が接触する加工であるため、外部からの振動や熱変形等の影響により加工特性が変化するという、いわゆる母性原理に支配されるため、ナノメータレベルの加工精度を恒常的に達成することは極めて困難です。
 これらの問題を解決するために、我々の研究室では『プラズマナノ製造プロセス』の開発とその実用化に取り組んでいます。本プロセスは、プラズマCVM(Chemical Vaporization Machining)、プラズマ援用研磨(Plasma Assisted Polishing)、熱アシストプラズマ処理による高分子表面に対する高接着性の付与という3つのプロセスから構成されています。本講演では、ナノメータ精度のものづくりを安価に実現する上で有用な『プラズマナノ製造プロセス』の原理とその応用例を紹介します。

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セミナー詳細

開催日時
  • 2018年10月05日(金) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 加工・接着接合・材料
受講対象者 ・新規材料・構造で超微細加工を要する電子デバイス・新規デバイス開発に携わる方
・光学素子メーカー、半導体・電子材料メーカーの加工技術者の方
・石英ガラス製の高精度ミラー・レンズ、水晶ウエハ、ワイドギャップ半導体基板(SiC、 GaN、ダイヤモンド)ほか関連企業の技術者の方
・フッ素樹脂(PTFE、PFA、ETFE、 etc.)、PDMS、ポリイミド、COPの高接着性化処理を応用したい技術者の方
予備知識 ・半導体プロセスの概要や真空技術、精密加工、プラズマプロセスの概要を理解していることが望ましい
修得知識 ・微細加工プロセスで用いられるプラズマ技術の基本と、非シリコン材料への微細加工応用の具体的な実例
・ナノメータオーダの加工精度とサブナノメータオーダの表面粗さをダメージフリーに実現するための最新加工技術
・接着剤レスで高分子を強力に接着する表面処理技術に関する知識
プログラム

第1部 プロセスプラズマを用いた精密加工技術とその応用

1.はじめに:プロセスプラズマの基礎
  (1).半導体プロセスとムーアの法則
  (2).プロセスプラズマとドライエッチング
  (3).今、プロセスプラズマが着目されているのは

2.プラズマによる微細加工技術

  (1).プロセスプラズマの作り方
  (2).プラズマにより生み出される加工ツール ~ラジカルとイオン~

3. 異方性ドライエッチング装置の構造

  (1).平行平板型RIE装置
    a.高周波電力と自己バイアス電圧
    b.イオンの有効な使い方 ~異方性の発現~
    c.ドライエッチング機構の基本
  (2).ICP-RIE装置の特徴
    a.高密度プラズマによる加工性の向上
    b.基板温度の制御の重要性

4. プラズマプロセスの精密加工応用

  (1).シリコン半導体プロセスにおける標準的な使い方
  (2).化合物半導体分野での応用
  (3).MEMS分野での応用:シリコン深堀エッチング技術
  (4).電子部品分野での応用:誘電体-金属のスパッタエッチング
  (5).サファイア基板の超微細加工
  (6).アクアプラズマによる新しいプラズマ表面処理技術

第2部 プラズマナノ製造プロセス(大気圧プラズマを用いた加工、表面機能化技術)とその応用

1.プラズマCVM (Chemical Vaporization Machining)
  (1).加工原理、装置
  (2).応用例
    a.長尺X線平面ミラーの作製
    b.硬X線集光用楕円面ミラーの作製
    c.SOIウエハにおけるSi層の膜厚均一化とデバイス特性評価
    d.ATカット水晶ウエハの高精度厚さ均一化加工

2.プラズマ援用研磨法 (Plasma Assisted Polishing)
  (1).加工原理、装置
  (2).応用例
    a.4H-SiC (0001)の研磨
    b.反応焼結SiC (RS-SiC)の研磨
    c.GaN (0001)の研磨
    d.ダイヤモンド (001)の研磨

3.熱アシストプラズマ処理 (Heat Assisted Plasma Treatment)
  (1). 加工原理、装置
  (2). 応用例
    a.フッ素樹脂と金属 (金属インク、金属ペースト、めっき) の接着 
    b.フッ素樹脂と未加硫ゴム (ブチルゴム、天然ゴム) の接着
    c.フッ素樹脂と加硫ゴム (PDMS) の接着
    d.PDMSを介したフッ素樹脂と異種材料 (Cu、SUS、ガラス) の接着

キーワード プロセスプラズマ 微細加工 異方性ドライエッチング サファイア基板 アクアプラズマ プラズマCVM  SOIウエハ SiC  GaN プラズマ援用研磨 熱アシストプラズマ フッ素樹脂
タグ ゴムプラズマ研磨精密加工・組み立て接着・溶着表面処理・めっき光学電子部品LED・有機EL・照明LSI・半導体
受講料 一般 (1名):48,600円(税込)
同時複数申込の場合(1名):43,200円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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