フッ素樹脂製品に関して、半導体業界のお客様からこんなお問い合わせが増えています!
「半導体洗浄用薬品に耐えられるチューブ・ホース・継手が最短納期でほしい」(薬液供給装置メーカー 購買担当者様)
「クリーンな環境で使える伸縮継手をオーダーメイドで作ってほしい」(精密空調チャンバーメーカー 設計担当者様)
「無発塵かつ耐熱・耐薬品性のあるパッキンをクリーンパックして納入してほしい」(半導体部品商社 営業担当者様)
半導体は、現代のテクノロジーの基盤を支える重要な要素です。
スマートフォン、コンピュータ、自動車、医療機器など、私たちの生活に欠かせない様々な製品に組み込まれています。
その半導体を製造するためには、高度な技術と専用の装置が必要とされています。
そして、装置を構成する部品の中でもフッ素樹脂は特に重要な役割を果たしています。
フッ素樹脂は、その優れた化学的耐性や耐熱性、低摩擦性といった特性から、半導体製造の過程において多くの部品に使用されています。
本記事では、数十年にわたり半導体製造装置メーカー様への部品を製造販売してきた当社が、
「なぜ半導体製造装置にフッ素樹脂が使用されるのか?」について徹底的に解説します。
フッ素樹脂の特性とその利点、半導体製造の現場でどのように役立っているのか、そして当社の実際の提案事例をご紹介します。
この記事を通じて、フッ素樹脂の重要性とその役割についての理解を深めていただければ幸いです。
目次
フッ素樹脂が半導体製造装置に使われる理由は?
フッ素樹脂は、優れた化学的特性により半導体製造装置向けの部品として広く使用されています。
なぜなら、以下の特徴があるからです。
優れた耐薬品性
フッ素樹脂は強酸、強アルカリ、有機溶剤に対して非常に高い耐性を持っているため、腐食のリスクが少ないです。
耐熱性
連続使用温度260度であり、高温環境でも物理的・化学的特性を維持できるため、半導体製造工程で求められる高温プロセスに適しています。
低摩擦性
摩擦係数が低く、部品の摩耗を最小限に抑えることができます。
非粘着性
物質が表面に付着しにくいため、クリーンな環境を保つことができます。
半導体産業でよく使われるフッ素樹脂について
半導体産業では、以下の種類のフッ素樹脂が主に使用されます。
PTFE (ポリテトラフルオロエチレン):耐薬品性と耐熱性を持つ代表的なフッ素樹脂です。
PFA (パーフルオロアルコキシ):PTFEの特性を持ちつつ、透明性があり、成形加工ができます。
PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン):PTFEやPFAよりも硬度が高く、ガスバリア性が優れています。
耐低温性能にも優れており、-240℃までの環境で安定して使用できるため、航空宇宙産業や冷凍技術に適しています。
▼ PTFEとPFAの違いについて詳しく知りたい方はこちらもおすすめ!
▼PTFE・PFA・PCTFEの丸棒の取り扱いを始めました!
半導体製造装置におけるフッ素樹脂製品について
半導体業界ではフッ素樹脂部品が様々な場所に使われています。
今回は弊社でよくお引き合いをいただく、以下製品の使われ方と当社の提案事例について紹介します。
・配管・チューブおよび継手
・シール材(ガスケット・パッキン・Oリングなど)
・ケーブルカバー・伸縮カバー
配管・チューブおよび継手はどんなところに使われる?
フッ素樹脂製の配管やチューブ・継手は、化学薬品の供給ラインやガス供給ラインに使用されます。
例えば、以下のような装置・用途で使用されます。
装置 | 使用場所 |
エッチング装置 | フッ化水素酸などのエッチング剤を供給するライン |
洗浄装置 | 超純水や化学洗浄剤を供給するライン |
成膜装置 | CVDやPVD工程でのガス供給ライン |
CMP装置 | 研磨スラリーの供給ラインおよび廃液ライン |
【 提案事例 】配管・チューブ・継手の納期短縮
お困りごと
装置メーカー様が試作を特急で進めなければならない状況でした。
PFAのチューブや継手を必要としていましたが、材料の需要過多で入手困難なため
「1週間後には部材が欲しいけど、現状の仕入れルートでは3週間程度かかるので
ラインに組み込む納期に間に合わない・・・」
というご相談をいただきました。
有恒商会からの提案
当社はフッ素樹脂の配管・チューブ・継手を取り扱うメーカー複数社とのネットワークがありますので、
最短で入手できるメーカーを探し、1週間後の納期に間に合うよう交渉し、無事納期通り納品することが出来ました。
お客様のご要望に応じて都度、ベストな納期・価格・性能のものを選定し、提案いたします!
【 提案事例 】 規格外PFAコイルチューブの製作
お困りごと
お客様はコイル巻きPFAチューブを必要とされていましたが、どこのメーカーに聞いても
「規格が無く、製作も難しい」と断られてしまったとのことで、当社にご相談いただきました。
有恒商会からの提案
当社はフッ素樹脂メーカー・加工協力工場を複数社抱えておりますので、
この案件に材料供給可能な材料メーカー・難加工が得意な協力工場をマッチングして
製品を形にすることができました。
「何社かに相談してみたけど、製作不可だった・・・」という方はぜひ当社に相談してみませんか?
シール材(ガスケット・パッキン・Oリングなど)はどんな所で使われる?
高い耐薬品性と耐熱性を持つフッ素樹脂のシール材は、リーク防止に欠かせません。
特に、半導体製造工程では人体・環境に有害なガスや薬品を使用するため、配管やバルブなどの接合部分で漏れが発生すると非常に危険です。
そのため、フッ素樹脂のシール材は安全な作業環境を守るために欠かせない存在となっています。
例えば、以下のような設備・部位で使用されます。
設備 | 使用部位例 |
バルブ | 化学薬品やガスの流量を制御するバルブのシール部分 |
ポンプ | 化学薬品や超純水を移送するポンプのシール部分 |
プロセスチャンバー | エッチング、成膜、イオン注入などのプロセスチャンバーのシール部分 |
薬液搬送システム | 化学薬品供給システムの配管や継手部分のシール材 |
ウェーハ洗浄装置 | ウェーハ洗浄工程で使用される装置のシール部分 |
クライオポンプおよび真空ポンプ | クライオポンプや真空ポンプのシール部分 |
ガス供給システム | プロセスガス供給システムのバルブ、継手、およびシール部分 |
ドライエッチング装置 | プラズマエッチングおよびドライエッチング装置のシール部分 |
【提案事例】PTFE(テフロン)ガスケットを小ロット・短納期で対応!
お困りごと
薬液輸送ラインの配管工事会社様より、
「工事の納期がタイトで、1週間後にはパッキン・Oリング等の部材を揃えたいんだけど、大丈夫かな・・・」
とのご相談がありました。
有恒商会からの提案
ご連絡いただいてからすぐに工場で加工し、1週間以内に部材を揃えて納入しました。
当社工場にはカッティングプロッター・打ち抜き加工設備がありますので、
材料があれば即日加工対応可能です!
▼ カッティングプロッター・打ち抜き加工についてもっと知りたい方はこちら!
【 提案事例 】ゴア®ハイパーシート®ガスケットでシール性向上!
お困りごと
お客様は従来、ソリッドのPTFEのガスケットを使用していました。
「使用を続けるにつれ、クリープが起こり、漏れが発生してしまう。
クリープの少ない材料に切り替えたいのですが、いいものはありますか?」
というご相談をいただきました。
※ クリープ:材料が長時間にわたり一定の応力を受け続けることで、時間とともに変形する現象
有恒商会からの提案
ゴア®ハイパーシート®ガスケットを提案しました。
クリープが少なく、隙間なく締め付けられた状態が長続きするため、交換頻度が減少しました。
ゴア®ハイパーシート®ガスケットとは・・・
シール材として優れた汎用性と性能を持つPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂を高度な特殊加工技術により、柔軟で強靱な繊維構造にしたシート状のシール材です。
柔らかい素材のため、密着性が高く、少々の不整面や締付力のとりにくい材質のフランジにも
使用でき、あらゆる用途のシーリングに威力を発揮します。
▼ 活用事例はこちらからチェック!
半導体業界向けでは、クリーンルーム内加工・アニール加工にも対応!
半導体業界向けのお客様に対しては、クリーンルーム内で加工し、エアー洗浄をしたのち、クリーンパックして納入しています。
当社では加工から包装までクリーンな環境で行うことができます。
また、高温下の使用で収縮や変形の懸念がある場合は、加工前の材料をアニール処理(熱処理)して
ゆがみを除去することで製品の反りや収縮を防ぐことができます。
ケーブルカバー・伸縮カバーはどんな所で使われる?
半導体の製造時は、たとえ小さな塵や汚染物質が混入するだけでも不具合の原因となってしまいます。
だからこそ、小さな埃や汚染物質の発生を抑えながらもケーブルや配管、ねじ軸などを保護するため、フッ素樹脂製のケーブルカバーや伸縮カバーが使われています。
【 提案事例 】100%PTFEのケーブルカバーを製作!
お困りごと
お客様より、「クリーンルーム内の装置のケーブルをまとめるカバーが欲しいけど、
規格品ではちょうどいいサイズが無い・・・。」とご相談をいただきました。
有恒商会からの提案
お客様よりご希望の寸法をヒアリングし、ゴア®ハイパーシート®ガスケットの縫製品を提案しました。
100%PTFEのシート・糸で製作するため、発塵の心配なくお使いいただけます。
【提案事例】クリーンな環境で使える伸縮継手・ジャバラ
お困りごと
お客様は従来、シリコーンゴム製の伸縮継手(ジャバラ)を使っていました。
「アウトガス(シロキサンガス)を懸念しているので、別の材質に切り替えたいけど、
どんな材質に切り替えたらいいかわからない・・・。何かいいものがあれば提案してください。」
とご相談いただきました。
有恒商会からの提案
アウトガスがほとんど無い、100%PTFEのシートを縫製して製作する伸縮継手(ジャバラ)を提案しました。
シートを縫製して作るため、1個から完全にお客様の装置に必要な寸法に合わせて製作いたします!
四角い筒状・コの字・八角形等様々な形状で製作可能です。
より強度を求めるなら…PTFEの切削ベローズもおすすめです。
ブロックのPTFEを切削加工して製作したベローズです。
金型不要で製作可能ですので、試作1個から対応いたします!
おわりに
有恒商会では、半導体業界向けにフッ素樹脂部品の納入実績が多数あります。
「半導体業界向けのフッ素樹脂製品や加工について全て詳しい人に相談したい」
「フッ素樹脂製のジャバラやカバーについて相談したい」
「クリーンルーム内加工からクリーンパックまで、長年の実績がある工場に相談したい」
実際に現物を見たい方は、フッ素樹脂材料のカット品サンプルや両面テープと貼り合せたサンプルの対応も可能です。
また、「量産前に工場を見ておきたい」というお客様に対しては工場見学も実施していますので
お気軽にお声掛けください。
お問い合わせいただきましたら、当社営業より2営業日以内に回答させていただきます!