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【技術ブログ】半導体製造装置・精密部品向けコーティングソリューション

半導体製造装置・精密部品向けコーティングソリューション

高純度半導体用途向けフッ素樹脂コーティング

半導体製造装置に求められる表面性能

 半導体製造装置では、部品表面の状態が装置の安定稼働や清浄度、メンテナンス性に影響する場合があります。
 特に、薬液に接触する部位や、搬送・洗浄を繰り返す部位では、耐薬品性、難付着性、撥液性、耐摩擦性などを適切に設計することが重要です。
 フロロコートでは、半導体製造装置部品や精密部品を対象に、使用環境や要求性能に応じたフッ素樹脂コーティングを提案しています。
 薬液の種類、温度、接触時間、基材、必要膜厚などを確認し、用途に適した樹脂系や膜構成を検討します。

主な要求性能

 なお、これらの性能は樹脂の種類だけで決まるものではありません。
 薬液の濃度、温度、接触時間、膜厚、前処理、基材形状などによっても結果が変わるため、実際の使用条件に合わせた評価が必要です。

半導体製造工程で想定されるコーティング課題

 半導体製造装置の部品は、工程によって次のような環境にさらされます。

 このような環境では、基材の腐食、表面への付着、摩擦の増加、洗浄性の低下などが問題となることがあります。
 フッ素樹脂コーティングは、部品表面に必要な機能を付与し、こうした課題の低減を図る手段の一つです。

半導体用途での適用例

フロロコートでは、例えば次のような部品へフッ素樹脂コーティングが適用された実績があります。

 必要とされる機能は部品ごとに異なります。
 耐薬品性を優先するのか、付着防止や撥液性を重視するのか、あるいは摩擦や耐摩耗性まで含めて検討するのかを整理したうえで、仕様を決定します。

半導体部品向けPFAコーティング

 PFAは、フッ素樹脂の中でも耐薬品性に優れ、比較的高い使用温度にも対応できる材料です。
 このため、薬液に接触する半導体製造装置部品などで採用を検討することがあります。
 PFAコーティングで期待される主な特性は次のとおりです。

 用途によっては、基材保護や耐久性を高める目的で厚膜仕様を採用する場合もあります。
 ただし、厚くすれば常に性能が向上するわけではありません。
 部品形状、熱履歴、寸法公差、使用条件を考慮し、適正な膜厚を設定することが重要です。
 各コーティング膜の一般的な特徴については、
 当社ホームページの「フッ素樹脂コーティング膜の特性比較表( https://www.fluorocoat.co.jp/coating-film/ )
 もあわせてご参照ください。

コンタミ低減と洗浄性の考え方

 半導体製造では、微量な異物や残渣が工程や品質へ影響する可能性があるため、部品表面の清浄性は重要な管理項目です。
 フッ素樹脂コーティングは、非粘着性や撥液性を利用して、付着物を残りにくくしたり、洗浄しやすくしたりする目的で用いられます。
 用途によって、次のような効果を狙います。

 ただし、パーティクルやコンタミの発生要因はコーティングだけではありません。
 部品形状、接触相手材、搬送条件、洗浄方法なども含め、装置全体で評価することが必要です。
 撥液性や難付着性(非粘着性)など、コーティング膜の表面機能については、当社ホームページの関連技術情報もご確認ください。

半導体用途向けのコーティングにおける技術的検討

 半導体製造装置向けのフッ素樹脂コーティングでは、一般用途以上に使用条件の確認が重要です。
 フロロコートでは、装置メーカーや部品メーカーのお客様と使用環境を確認しながら、コーティング仕様を検討します。
 
 主な確認項目は次のとおりです。

コーティングを検討する前に確認しておきたい基本事項については、「コーティングを検討する前に」もご参照ください。

期待できる改善例

使用条件とコーティング仕様が適切に合致した場合、次のような改善が期待できます。

 実際の効果は使用条件によって異なります。
 新規採用時には、実機条件に近い環境での評価をおすすめします。

お問い合わせ

 半導体製造装置や精密部品向けのフッ素樹脂コーティングをご検討の場合は、使用条件や現在のお困りごとを可能な範囲で詳しくお聞かせください。
 用途に応じて、材料選定、膜厚、前処理、施工方法を含めて検討いたします。

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