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半導体製造装置部品の加工のポイントと事例を紹介!

半導体製造装置部品の加工のポイントと事例を紹介!

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新型コロナウイルス感染拡大により物流の停滞や工場の操業停止など、サプライチェーンに混乱がみられる一方、半導体業界はテレワークの普及や巣ごもり需要により大幅に需要が拡大しています。

これまで半導体はPCやスマートフォンが主な市場でしたが、2020年代からは5GやIoT関連、自動車などその用途は多岐にわたり、世界的な半導体ブームが起こっています。今後も半導体の需要が高まっていくことが予想されており、それに伴い半導体を作る機械である半導体製造装置の需要が高まっております。

普及が進んでいる5Gはより大量のデータ通信を行うため、高性能な半導体が必要になります。高性能な半導体は非常に精密な部品であり、それを製造する装置はより高い精度が求められます。日本は半導体製造装置において工程によっては90%以上のシェアを誇っています。今後も日本製の部品や設備が世界的に使用され、一定のシェアが維持される見込みです。

本記事ではそんな半導体製造装置や部品加工のポイントと事例を紹介いたします。

半導体製造装置とは?

半導体製造装置とは、半導体の製造に使用される装置を指します。
半導体は製造にあたり設計・前工程・後工程の3つの工程で形成されます。
設計から後工程まで様々な装置が用いられており、どの工程の装置においても緻密に組み上げられています。装置の部品1つをとっても高い精度が求められ、傷や不純物の混入がないよう細心の注意が必要です。

■半導体製造装置部品の加工のポイント

①高精度
半導体製造装置に用いられる部品は高い精度が求められるため、溶接やプレス加工が用いられることは少なく、切削加工による削り出しの部品が多く使われています。

②耐久性のある材質
数百~数千個の小さい部品で構成されている半導体製造装置は、部品が破損してしまうリスクを最小限にするため耐久性が高い材質が使用されます。
インコネルやチタン合金等加工性が悪い難削材と呼ばれる材質を高精度に仕上げるには高い加工技術が求められます。

③キズ厳禁
半導体製造装置に用いる部品は加工面のキズが厳禁である場合が多く、アルミをはじめキズが付きやすい材質は特に取り扱いに注意が必要です。固定時をはじめ、キズがつかないよう細心の注意をはらうことが求められます。

④表面処理
耐食性や耐摩耗性の向上のため機械加工後、表面処理が求められることがあります。その場合、表面処理後の寸法を考慮した加工が必要になります。

⑤品質保証
高い精度を求められる半導体製造装置部品は、納品時に測定結果の提出が求められることがあります。そのため、高精度な測定器を用いた信頼できる測定結果を提出することや、要求に答えることができる品質保証体制が必要になります。

ここで、加工の相談窓口を運営する今橋製作所が加工した製作事例をご紹介いたします。

インコネル600 ネジ

サイズ:Φ90×120L
材質:インコネル600
公差:±0.01

本製品は難削材であるインコネル600を使用しております。材料支給からネジ加工(M4,管用平行ネジ他)まで一貫して加工を行いました。

SUS304 真空バルブ

サイズ:80×200×400
材質:SUS304
公差:±0.05

シート面のキズが厳禁であるため慎重な機械加工、手加工の技術が要求されます。

A5052 装置部品

サイズ:70×250×500
材質:A5052
公差:±0.05

同形状で2000Lまで対応実績がございます。本製品もキズ現金であるため、アルミ専門の検査員によって手加工から最終工程を行います。

以上、半導体製造装置について、部品加工のポイント、製品事例についてご紹介いたしました。

加工の相談窓口を運営している株式会社今橋製作所では、お客様のご要望に合わせて、材料選定、加工方法をご提案させていただきます。 また、クロメート処理を初め後加工もまとめてお受けすることが可能ですので、お困りごとがございましたら是非一度ご相談ください

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