当社はファブではなく装置メーカー向けにチャンバーを製作しています。そのため要求される基準は真空性能だけでなく寸法にも及びます。プラズマエッチングチャンバーは10⁻⁹でシールする必要があり、同時に電極ギャップがこれに依存するため、1メートルにわたるアルミニウム面の平面度も保たなければなりません。
実際に手がけている製品
プラズマエッチング、CVD、PVD装置用のプロセスチャンバーおよびチャンバー部品、ロードロックチャンバーと搬送チャンバー、そしてプロセスを支える大型のアルミニウムおよびステンレス溶接構造物です。当社の仕事の多くは、ファブに直接ではなく、半導体製造装置メーカー向けの図面支給（build-to-print）または仕様支給（build-to-spec）の供給です。
すべてを決める2つの受入基準
真空の健全性と寸法精度は互いに相反します。大型チャンバーは溶接するとひずみ、溶接後に機械加工すると、最終的に清浄でなければならない表面にクーラントと切粉が入り込みます。当社の工程は、溶接→応力除去→機械加工→電解研磨→漏れ検査→ベーキングで、各工程を次に進む前に検証するため、真空工程に入る前に寸法の問題を捉えることができます。
材料とその選定理由
プロセスチャンバーの標準は316L（SUS316L）ステンレスで、耐食性と電解研磨後の低脱ガス性が理由です。透磁率が問題になる箇所、たとえば電子銃カラム近傍では316LN（SUS316LN）を指定します。6061および5083アルミニウムは、重量と熱伝導率が優先される大型エッチングチャンバーに使用しますが、溶接と洗浄の難度は上がります。
書類
各チャンバーには個別の試験記録を添付します。三次元測定機（CMM）検査による寸法報告書、方法と検出限界を記載したヘリウムリーク試験結果、表面粗さの測定値、材料ミルシート、溶接施工要領書と溶接士の資格記録です。これは半導体のお客様のサプライヤー監査で求められるパッケージであり、この市場では作成が必須です。
代表的なプロジェクト
日本の半導体製造装置メーカーが、プラズマエッチング装置用の大型アルミニウム真空チャンバーを必要とし、800 mm面にわたる極めて厳しい平面度が要求されました。チャンバーは平面度0.015 mmに加工し、1 × 10⁻⁹ mbar·l/sでのヘリウムリーク試験に合格し、現地での改造なしに組み込まれました。このプロジェクトは、年間50台以上の長期供給契約につながりました。
チャンバー種別と重要パラメータ
| チャンバー種別 | 代表的な材料 | 真空目標 | 重要パラメータ |
|---|---|---|---|
| プラズマエッチング用プロセスチャンバー | アルミニウム6061、アルマイト処理 | UHV、10⁻⁹ mbar·l/sの気密性 | 電極面の平面度 |
| CVD / PVD用プロセスチャンバー | 316L（SUS316L）ステンレス | ベーキング併用のUHV | 内表面仕上げと脱ガス |
| ロードロック／搬送チャンバー | アルミニウムまたは316L | HV〜UHV | ポート位置とフランジ平面度 |
| スパッタ成膜チャンバー | 316L（SUS316L）ステンレス | ベーキング併用のUHV | ターゲット取付部の形状精度 |
| 熱真空／ベーキングチャンバー | 316L（SUS316L）ステンレス | HV | 温度均一性とシールの耐熱定格 |
| 電池脱ガスチャンバー | 316L（SUS316L）ステンレス | HV | プロセス蒸気に対するシール適合性 |
自社一貫で対応している工程
- 304 / 316L stainless steel and 6061 / 5083 aluminium fabrication
- Clean-environment TIG welding with full penetration and no micro-porosity
- Helium mass-spectrometer leak testing to 1 × 10⁻⁹ mbar·l/s
- In-house electropolishing and passivation — not subcontracted
- Chamber bake-out to 150–400 °C for UHV outgassing control
- Precision-machined ISO-KF, ISO-K and CF (ConFlat) flanges
- Zeiss CMM verification to ±0.02 mm across large work envelopes
- 12 m gantry CNC machining — 12 m × 4 m × 2 m envelope
- SEMI-referenced documentation and inspection protocols
よくあるご質問
UHVチャンバーとHVチャンバーの違いは何ですか？
おおよそ、高真空は 1 × 10⁻⁷ mbar 付近で終わり、超高真空は 1 × 10⁻⁹ mbar 未満から始まります。UHVに到達するにはポンプ性能だけでは足りません。チャンバーは電解研磨済みでベーキング可能、かつ全金属シールである必要があります。この圧力域では残留ガスは漏れではなく壁面から出てくるためです。
溶接後にチャンバーを機械加工できますか？
はい。半導体用途では通常必須です。溶接、応力除去の後に機械加工を行い、溶接によるひずみを取り除いた状態でシール面と取付面を正確に仕上げます。溶接前に加工すると、ひずみがそのままシール面に出てしまいます。
大型チャンバー面でどのくらいの平面度を保証できますか？
800 mm面にわたって平面度0.015 mmで納入した実績があります。ツァイス製三次元測定機（CMM）で検証し、ロット単位ではなくチャンバーごとに報告しています。
SEMI規格に準拠した対応は可能ですか？
はい。SEMI規格を参照したお客様仕様に基づいて対応し、サプライヤー認定監査で求められる書類一式（材料ミルシート、溶接施工要領書、漏れ検査記録、寸法報告書）をご提供します。
製作できる最大サイズはどのくらいですか？
当社のガントリ加工範囲は 12 m × 4 m × 2 m ですので、そのサイズまでのチャンバーを分割せず、1回の段取りで加工できます。
関連する加工能力
仕様どおりの製作をご検討ですか？
図面または仕様書をお送りいただければ、DDP価格・納期・検査計画をご提示します。