九州電通株式会社

水晶振動子・水晶発振器・水晶フィルタ
VCXO・TCXO・OCXO・QCM・プラズマ加工

プラズマ加工 Plasma Process

プラズマとは

プラズマとは、物質の第四の状態です。
プラズマ中ではイオン、電子、中性粒子、ラジカルなどがランダムに運動しています。
→化学反応が起こりやすい

プラズマとは
プラズマの化学反応は、様々な加工に利用できる
  • 「物質を削る」
  • 「物質を切る」
  • 「性質を変える」
  •  など

九州電通(KDK)のこれまでの取り組み

素材 = 水晶(SiO2)

プラズマで水晶片を薄く削る → 高周波水晶デバイス製造

200MHz基本波、250MHz基本波など →薬液ではできない
                  →プラズマによるドライプロセスで実現
                  →600MHz帯(厚み2.5μmまで実績あり)

2.5μmのメサブランク
2.5μmまで薄く削られた水晶片
メサブランク加工
水晶片の中央部をプラズマで削って薄くして、
そこに電極を形成して水晶振動子を作製
矢印 メサブランク水晶振動子
反転メサブランクを使用した水晶振動子(内部)
水晶加工用のプラズマエッチング装置
水晶加工用のプラズマエッチング装置
プラズマで小型水晶素板に微細な穴空け

水晶が小型化 →加工バラつき大
       →高精度水晶の製造難易度が上がる
       →AAxBBmm角の水晶素板に0.2mm幅や0.1mm幅の溝を掘る
       →マスクさえ用意すれば様々な形状の溝掘りが可能

・水晶素板への加工例

イメージ①
穴あけ
イメージ②
穴あけ
イメージ③
穴あけ
イメージ④
穴あけ
楕円形の穴掘り(貫通)
穴あけ
楕円形に溝を掘る(非貫通)
穴あけ
棒状に溝を掘る(非貫通)
穴あけ
反転メサブランク
穴あけ

素材 = シリコンウエハ

シリコンウエハの再生 >

半導体製造工程 : テストで流したダミーウエハ上の薄膜を除去して再利用している

・これまでは薬液で膜除去  →薬液処理費用が掛かる
              →液体では取れない膜あり
・プラズマを利用して膜除去 →薬液不要、コストダウン
              →再生利用回数が増えてコストダウン

膜除去 前
膜除去前
膜除去 後
膜除去後
プラズマによるシリコンウエハ再生装置 実物
シリコンウエハ再生装置1 シリコンウエハ再生装置2

加工膜 例

  • Ta タンタル
  • TaN 窒化タンタル
  • Ti チタン
  • TiN 窒化チタン
  • Alcu アルミ銅
  • SiO2 二酸化ケイ素
  • SiC 炭化ケイ素
  • SiCN 窒化炭化ケイ素
  • DLC ダイヤモンドライクカーボン
  • PolySi ポリシリコン
  • etc

これからの取り組み

素材は水晶、シリコンだけでなく、色々な物質にプラズマ加工は可能

「九州電通株式会社」と「ロゴ」を何種類かの素材上に掘り込んだ例

加工例
水晶
加工例
シリコン
加工例
ガラス
加工例
金属
微小部品の微細加工

微細な穴空けの例

微細加工

シリコンウエハや水晶ウエハの切断、小分け

切断加工

★様々な部材への加工を承ります。
★プラズマ加工の装置も販売致します。
お気軽に当社営業までお問い合わせください。

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