技術紹介

 FLOSFIAのコア技術である「ミストドライ®法」は、京都大学・藤田静雄教授らの研究グループが中心となって開発したミストCVD法を独自に発展・応用した方法です。

ミストドライ®法とは

 ミストドライ®法では、霧(ミスト)状にした溶液を用いて、金属酸化膜や金属膜、有機膜などさまざまな薄膜が成膜できます。
 ミストドライ®法では、従来ミストCVD法の適用領域にとどまらず、FLOSFIA独自の技術として、半導体単結晶の高品質化(MIST EPITAXY®法)、金属膜(ミストドライ®めっき法)や有機膜の重合(ミストドライ®重合)などを実現してます。プロセスや作製した膜に関連する特許出願は250件を超えています(海外出願含む)。

ミストドライ®法のメカニズム
 
mistCVD-figure

工程の流れ

(1)ミスト状態で原材料(反応溶液)を投入

(2)加熱によりミストが少しずつ気化

(3)ガス状態で化学反応

ミストドライ®で酸化膜/金属膜/有機膜を成膜

 ミストドライ®成膜技術はZnO、SnO2、Al2O3、CuO、SiO2、TiO2、Cr2O3、Ga2O3などの多くの酸化膜を成膜できます。さらに、AuやCu、Ni、Rhまどの金属膜の成膜(ミストドライ®めっき法)、ポリスチレンやPMMAなどの有機膜の成膜(ミストドライ®重合法)も可能です。これらを単独あるいは複数組み合わせた技術は、太陽電池や燃料電池、有機デバイスなど様々な用途・産業分野で利用することができます。

(1) 作製可能な酸化膜

123456789101112131415161718
H                He
LiBe          BCNO FNe
NaMg          AlSiPSClAr
KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
Rb SrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLanth
anoid
HfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAction
oid
RfDbSgBhHsMtDsRgCnUntUnqUupUuhUusUuo
   : ミストドライ®法で作製できる金属酸化物 例他の金属も成膜可能です。弊社までお問い合わせください。

(2) 膜の状態

単結晶、多結晶、非晶質

(3) 膜種と適用用途例

膜種適用用途(展開先)
酸化ガリウムパワーデバイス
LED用基板
酸化鉄半導体・磁性材料
酸化クロム耐腐食性膜・保護膜
酸化シリコン・アルミ絶縁膜
酸化チタン光触媒
膜種適用用途(展開先)
金、銅電極形成
ニッケル金めっき下地、ハンダ下地
ロジウム触媒
ポリスチレン保護膜、意匠膜
PMMA保護膜、意匠膜
硫化亜鉛太陽電池

ミストドライ®の特徴

 ミストドライ®法を使えば、ナノメートルオーダーからミクロンオーダー程度までの結晶性膜を、大気圧プロセスで成膜可能です。さまざまなモノにさまざまな膜を成膜できます。成膜プロセスのコストダウンやスピードアップなど、研究開発段階でも優位性を持ちます。

1.基材へのダメージが少ないプロセス
2.非真空プロセス【全て大気解放系プロセスで高いスループット】
3.安全・安価な原料 【ランニングコストの低減】
4.低温プロセスで成膜
5.さまざまな膜を成膜可能 【金属酸化膜、金属膜、有機膜】
6.大面積化が容易【Roll to Roll も可能】
7.ナノレベル制御【多重量子井戸の形成や横方向成長も可能】

nanolevel-control-img

ミストドライ®法を用いたアプリケーション事例

 ミストドライ®法を用いて、シリコンやサファイア・ガラス等のウエハ上への各種金属酸化膜の成膜や耐食性、電気伝導性、絶縁性等、機能性の付与を目的としたアルミニウム・ステンレスなどの金属、フィルム、ガラス、フィルタ上への各種コーティングも可能です。
 板状に加え、柱状、球状、その他さまざまな形状の部材にコーティングできます。
 半導体応用を前提としエピタキシャル成長を行うためのミストドライ®法は、特に、MISTEPITAXY®法と称しており、高品質化のためのさまざまな技術を用いています。

アプリケーション例1

フィルタへのコーティング(細孔系制御)
フィルタ表面の細孔系が均一性良く縮小されたことを確認
例) 無機材料系・海水淡水化膜

立体物への成膜液晶・太陽電池等で利用する大型ガラス板やフィルタ等の立体構造物への成膜も可能

 

 

図1 陽極酸化処理後のアルミニウム細孔をミストドライ®法で小さくしたもの

filter-coating

アプリケーション例2

導電膜や絶縁膜など半導体プロセス工程で用いるさまざまな酸化膜の成膜
例) ZnO膜、SiO2膜、Al2O3

酸化膜の成膜ダメージレスで導電膜・絶縁膜など金属酸化膜を作製可能
【酸化シリコンなど】

  

 

アプリケーション例3

半導体デバイス用エピタキシャル成長膜の形成
例) 酸化ガリウム(α-Ga2O3等)パワーデバイス、高周波デバイス、紫外線センサー

半導体の成膜非真空で高品質半導体膜を作製可能
【酸化ガリウム、酸化イリジウムなど】

  

 

 

図2 直径4インチのサファイヤ基板上に Ga2O3薄膜を形成したもの

device-film

アプリケーション例 4

金属・有機材料表面の高機能化(薬品耐性や親水性の向上など)

耐食性アップ金属・有機材料表面の高機能化に利用可能
【薬品耐性や親水性の向上など】

 

 

 

図3 塩酸原液(36%)への浸漬試験
high-functionality-img01

 


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