光デバイスの量产化に向けたプロセス开発~新製品に対応したプロセス技术开発~
エピタキシャル成长とドライエッチング
設計から提示された製品仕様を具体的に実現する「プロセス開発」こそが、SEDIの強みの源泉ともなっている。その一つが化合物半导体の「エピタキシャル成長」だ。結晶基板(ウエハ)の上に、その結晶構造を正確になぞるように新たな薄い結晶層を形成し重ねていく技術で、特定の機能を持つ高品質な半导体層を作ることができる。原料の有機金属を、それを移動させるガスとともに結晶成長炉へ運び、約600℃に加熱された結晶基板上で熱分解し、nm単位の薄膜を形成していく。したがって、温度や圧力の制御管理、適切なガスの選定が結晶品質に大きく影響する。SEDIは長年にわたってエピタキシャル成長技術を培い、高い精度と均一性を持つ高品質な薄膜の形成を実現している。
これと交互に进められるのがドライエッチングだ。レーザチップの微细化のために开発された技术で、ガスとプラズマを使い基板を削り、微细な回路パターンを设计通りに高い精度で実现する。厂贰顿滨はドライエッチングを用いた微细な光の通り道を滑らかに形成する技术、特徴的な构造を正确に加工する技术を独自に有しており、エピタキシャル成长技术と并ぶ、厂贰顿滨のコアテクノロジーとなっている。
新たな化合物半导体による特性向上の実現
エピタキシャル成长を入社以来担当しているのが、プロセス开発部の渡邉冬马だ。学生时代から一贯してエピタキシャル成长技术に取り组んできた。
「光デバイスの製造工程は、エピタキシャル成长とエッチング、『成长させて削る』工程の繰り返しで进められます。私は『贰惭尝』の特性向上を目指す取り组みを进めてきました。光の点灭を早くし明确な信号を送ることが、光通信の高速化に繋がります。変调器においてどれだけ光を吸収できるかがポイント。変调器の多重量子井戸构造に最适な化合物の検讨は非常に困难を极めましたが、粘り强くプロセス开発を进め、量产化することができました」(渡邉)
多重量子井戸構造の最適化を実現した渡邉は、エピタキシャル成長の工程を究めて半导体製造のプロを目指す。
2インチウエハから大口径4インチへ
渡邉と同じくプロセス开発部に所属する远藤匠もプロセス开発に携わっている。光デバイスに関わる技术者として节目となったのが、レーザチップ製造の4インチウエハへの大口径化だった。
「口径が大きければ1枚のウエハから多くのチップを切り出せます。つまり低コストを実现できます。しかし、口径を変えるには、装置や製造条件を改めて検讨する必要があり、课题を一つひとつクリアしながらプロセスの最适化を进めていきました。现在、4インチウエハはすでに量产化されており、竞争力の源泉の一つになっています」(远藤)
远藤は高光出力の「颁奥-尝顿」の量产に向けても、4インチウエハの立ち上げを担当。挑戦しているのがレーザチップの小型化だ。その実现で低コスト化に寄与していく。
生产设备の最适化?安定化を目指す
製造技术部に所属する関口拓真は、量产された光デバイスの出荷前の検査を担当している。その业务は単に製品の良否判定を行うことに留まらない。
「需要が急増し既存の设备では応えられないため、増产体制を整备しています。设备导入には、安定稼働までに试运転も含めて半年の时间が必要です。また、不良率を抑え、いかにロスを减らすかも大きなテーマ。さまざまな模索を通じて、検査のみならず生产设备の最适化?安定化、そしてコスト低减を実现したいと考えています」(関口)
需要急拡大への迅速な対応、新製品开発の要请に伴うスピーディなプロセス开発など、光デバイスを取り巻く环境が大きく変わる中で、メンバーの奋闘が続いている。
海外製造拠点
ベトナムの取り组み
―Sumiden Device Innovations Vietnam Co., Ltd.
SEDIの製造拠点は、横浜、山梨に加え、海外ではベトナム?ホーチミン近郊にある。ベトナムのSumiden Device Innovations Vietnam Co., Ltd.(以下、SEDV)が担うのは、SEDIで製造したレーザチップを搭載した光モジュールの製造だ。SEDVの主力製品は、小型、高光出力、低消費電力が大きな特長だ。たとえばスマートフォンのnanoSIM(最小のSIMカード)ほどの大きさのパッケージに、さまざまな接合技術を使って約20点の部品を極小の精度で組み立てる。SEDIでは開発と製造が連携し安定した量産製造を意識した製品設計が進められているが、SEDVではさらに組立、検査手法を徹底して改善し時間短縮による増産を実現している。それらを統括しているのが、General Directorの佐治禎基である。
「今后を见据えいかに効率よくモノづくりをするかが重要だと考えています。足元をしっかりと固めながら、先を见据えた新しいアイディアや技术も积极的に取り入れることで、高性能光モジュールの主要製造拠点として、贡献していきたいと考えています」(佐治)。
効率よいモノづくり?安定した量产?増产体制の维持?向上を推进することで、厂贰顿痴は厂贰顿滨を力强く支えている。