半導体部品産業におけるコーティングの応用
2025年7月24日
半導体部品製造業界の継続的な進歩に伴い、プロセス技術は3nm以下にまで進歩しており、半導体部品部品に対する要求はますます厳しくなっている。
加工工程におけるナノスケール粒子状物質による汚染は、3nm以下のチップ製造において特に深刻な影響を及ぼす。
摩耗や静電気の蓄積は、遊星歯車やウェハーチャックなどの部品の寿命を著しく短縮させ、頻繁な清掃のための停止時間を必要とし、生産効率に深刻な影響を与える。
従来の金属またはセラミックコーティングは、摩擦によって粒子を発生させる傾向があり、現在の精度要件を満たせず、切削屑の歩留まり低下につながる。
PECVD技術を用いて作製された厚さ2～3μmのDLCコーティングは、重要な利点を提供する。
低い成膜温度は、基板の熱変形を最小限に抑える。
高い硬度（2,200～2,700 HV）と靭性により、酸性／アルカリ性環境下でも耐久性を確保します。
滑らかで耐摩耗性に優れた表面は、摩擦時に発生する破片や粒子の発生を防ぎます。
高い抵抗率（10⁶～10⁸Ω・cm）は帯電防止特性をもたらします。
従来のコーティングを耐摩耗性に優れた高抵抗DLCコーティングに置き換えることで、画期的な改善が実現します。
1 ナノ粒子制御
- マグネトロンスパッタリング DLCコーティング 優れた表面粗さと摩擦係数（CoF）を実現し、ウェーハ処理中の摩耗を低減する。
- 微粒子汚染はクラス1の基準内で管理されています。
2 部品の寿命
- 遊星歯車の摩擦係数が0.12以下に低下し、耐用年数が4～6倍に延長される。
3 静電気対策
- 最適化された抵抗率（10⁶～10⁸ Ω・cm）により、静電蓄積が最小限に抑えられます。
- 空気中の微粒子吸着と静電気放電（ESD）による損傷を低減し、製品の歩留まりを向上させます。
4 熱安定性
- PECVDの低温成膜は、薄い半導体部品部品（例えば、遊星歯車）の熱変形を防ぐ。
| コーティング材 | コーティングの厚さ | 微小硬度 | 結合力 | 摩擦係数 | 使用温度 | 成膜温度 | 塗装色 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DLC | 2～4μm（製品要件による） | 約2500HV | HF1 | ≈0.1 | 300℃未満 | 200℃未満 | 黒 |