半導体 - 半導体製造装置向けシール提案 - Trelleborg Sealing Solutions

最適なシーリングソリューション

当社ではお客様とシール製品の共同開発を行っています。 お客様と共にお客様独自の仕様に合わせ、幅広い材質やシール形状から最適なシール製品を選定しています。

当社のソリューションを検索する


半導体の最先端のウェハプロセスでは、シールへの要求事項が日々高まっています。 当社ではこれらのニーズに応えるために下記のようなプロセス用途に革新的なソリューションを提案しています。

CVD装置向け

CVD装置でのシール長寿命化

課題・背景:
大手CVD装置メーカー様では高真空環境下でのコンタミの発生を防ぐため、極めて高いクリーン性の高いシール要求がありました。 加えて、このアプリケーションでは、極めて腐食性の高い薬品の使用や高温環境下でシールを使用するという要求もありました。

お客様は常に装置の性能向上を目指しており、既存のアプリケーションで イソラストJ9670材Oリングの評価を行うことになりました。

提案:
イソラストJ9670製 O-リングの提案。

当社独自のパーフロロエラストマー(FFKM)材は半導体製造プロセス向けに開発した イソラスト Fab Range™ 材料群の1つです。 +315℃までの高温で使用できるように設計されており、ほぼ全ての化学薬品に対し優れた耐性を持っています。

結果:
様々なプラズマガスでの6ヶ月の試験後、イソラストJ9670にクラックの発生は起こらず、 特にお客様の既存シールと比較するとSF⁶プラズマガスに対し優れた耐性がありました。 このテスト結果からイソラストJ9670がより長寿命なシールであるといえます。

その後2年半もの間、お客様はイソラストJ9670製シールをCVD装置に使用し続けています。

CVD装置ツール

プラズマ環境で真空を保つ

課題・背景:
プロセスチャンバーへの回転動力導入部のシールとして、腐食性の高いプラズマガスの確実なシールと同時に500torrの真空状態を保つ必要がありました。 このチャンバーは1時間ごと5分間の停止というサイクルで連続使用されていました。

提案:
イソラスト O-Ring とターコン® T78 製シールジャケットとハステロイ® 製の中荷重スプリングを組み合わせた バリシール CMを提案しました。

結果:
ターコン®バリシールCMはプラズマガス雰囲気にさらされながらも、必要とされた真空環境を保つことができました。

使用条件

  • 圧力:真空
  • 温度:121℃
  • 速度:5~7rpm
  • 媒体:ガス

CVD装置のモータ

CVD装置のモータ軸用回転シール

課題・背景:
既存のゴム製回転リップシールでは下記のような課題があった。

  • ガスへの耐性が低い
  • コンタミの発生
  • シール寿命が短い

提案:
低脱ガス FKM 製 O-Ringターコン® バリリップ PDR 材質Turcon® T78 を組み合わせた特殊設計シールを提案しました。

結果:
PTFE材(ターコン®T78)を使用することで、耐ガス性を向上させ、モータの定期メンテナンスを延ばすことに成功しました。

使用条件:

  • 圧力:無圧
  • 温度:常温
  • 速度:5.41m/s
  • 媒体:窒素ガス

高真空でのウェハチャック部

過酷なリークテストに合格

課題・背景:
ヘリウムのような比重の軽いガスは、シール相手面の微小な隙間を通って漏れるため、 シールすることは非常に難しいといわれています。

このお客様のケースでは、高真空下のシールということもあり、このアプリケーションは非常に難しく、 それゆえにシールは厳しいリークテストをクリアしなければなりませんでした。 また、石英部品を取り外した際にシールが脱落しないよう、シール溝はシールその物を保持する必要がありました。

提案:
ターコン® T01製シールジャケットに高荷重V-スプリングを2重に内臓した特殊設計 バリシール MF を提案しました。

結果:
上記の図のようにシールを物理的に挟み込み、溝内でシールを保持するだけでなく、一つのヘリウム・リーク・パスを完全に無くしました。 2重に内蔵されたVスプリングによって、 要求されるリーク性能を実現するシール荷重をシールジャケットに伝えることができました。

使用条件:

  • 圧力:3.6×10-6 torr
  • 温度:-73℃~100℃
  • 用途:固定
  • 媒体:ヘリウム

製品:
固定用のVスプリング内臓バリシール MF

ウェハ製造装置

イソラスト によってメンテナンスの削減

課題・背景:
各成膜プロセスに続くウェハプロセス工程である、ウェハからフォトレジストや残留物を除去するためのドライストリップ装置では、 ウェハは高温での酸素プラズマガスにさらされる必要がありました。

この工程ではシールを急激に劣化させてしまうため、頻繁に装置を停止させシールを交換しなければなりませんでした。

提案:
既存のシールから高温プラズマ用途向け イソラスト Fab Range™ J9670 O-リング へ置き換えを提案しました。

結果:
メンテナンスサイクルが延び、シール交換までのウェハ生産枚数は従来の15,000 – 20,000枚から50,000枚になり生産効率が向上しました。 結果として、ウェハ製造メーカーの目的であった定期メンテナンスサイクルを延ばし、全体的なウェハ生産量の向上と低コスト化を実現しました。

ウェハ検査カード

イソラストによるメンテナンスコストの低減

課題・背景:
大手ウェハ検査装置メーカーではプラズマエッチング装置を使用していました。 シールは腐食性の高いプラズマや洗浄液にさらされていました。

プラズマエッチング装置に取付けられたOリングは、シール不具合予防のため定期メンテナンスで交換する必要がありました。 お客様は定期メンテナンスのサイクルを延ばす事によって、メンテナンスコストを低減したいと考えていました。

提案:
既存のシールから高温プラズマ用途向け イソラスト Fab Range™ J9670 Oリングへの置き換え。

結果:

Iイソラスト Fab Range™ J9670製Oリングによってシール長寿命化が達成されました。 これにより、定期メンテナンスサイクルを延ばし、メンテナンスコストの低減を実現しました。

ウェハプロセス装置

漏れを起こさない

課題・背景:
このアプリケーションでのシールは2つのリークテストに合格する必要がありました。 1つは低フリクションでヘリウムガスの漏れを10cc/sec以下にする事、2つ目は水をシールする際に水が滴下しない事でした。 また、低フリクション性も要求されていました。

提案:
中荷重スラントコイルスプリングを内蔵したフランジ付 バリシール FW (材料: ターコン®T05 )を提案しました。

結果:
このアプリケーションでは、フランジ付きターコン®バリシールFWは(フランジ部のカシメによって)効果的に外径側の漏れを無くし、 さらに中荷重スプリングはフリクションとシール性の最適なバランスを実現する荷重をシールリップに与えました。

使用条件:

  • 圧力:0 ~ 0.6 MPa
  • 温度:52℃ ~ 200 ℃
  • 速度:0.05 m/s (0.4 rpm)
  • 媒体:水素、水、HCI

製品:

  • スラントコイルスプリングを内臓した ターコン® バリシールW
  • スラントコイルスプリングを内蔵したフランジ用ターコン®バリシールFW