＜半導体製造装置＞ 半導体製造における“大型化の壁”を革新的に打ち破る固定方法の発明

半導体製造装置メーカーA社の課題

半導体製造装置メーカーのＡ社では、これまで圧力チャンバと呼ばれる機械装置に技術的な不満があり、NejiMOの代表である道脇 裕のもとに課題解決案のご相談にお越しになりました。

昨今のIoT機器の普及、次世代通信規格５Gの導入により、データ社会はますます拡大しております。それらを実現する半導体の需要は加速度的に広がりを続けています。

「半導体はもはや産業の最重要基盤となっています」(担当者A様)

このような半導体需要に対応するため、半導体の材料となるウエハ(円盤状の板)の大型化ニーズは益々高まっております。しかし、圧力チャンバは内部を真空状態に保ち、高温でガスを吹き込む装置のため、ガスを漏らさないための工夫が不可欠です。

従来の固定方法では、締結する部材の一方にネジ切りをし、ガスが漏れることを防ごうとしていました。しかし、この方法では構造が大型化するにつれて温度による鋼材の変形量、いわゆる熱膨張が無視できなくなり、わずかな隙間からガスが漏れ出ていました。さらに、圧力チャンバは1日に何度も使用するため、温度変化が大きく通常のメンテナンスでは対応できないことが多々ありました。

「熱による金属の膨張のせいで、装置をしっかりと密閉することが出来ないんです」(担当者B様)

NejiMOへのご相談による課題解決

そこでNejiMOの代表である道脇 裕は、いかなる圧力や温度が掛かっても、一定の力で保持し続けられる、従来にない固定方法を発明しました。この方法ではネジを切って固定せず、あえて熱膨張を利用して、異なる材料が変形した場合にも締結力が“全く”落ちない構造を創発しました。

さらにこの方法では、より多くの半導体を製造出来るように、既存の構造を変えることなく複数の圧力チャンバを連結することができます。

「根本的な解決のアイデアが出てくるとは思いませんでした。また、解決方法がとてもシンプルですぐに活用できそうです。市場シェアを獲得するためにも、大型化は喫緊の課題であり半導体製造枚数は格段に多くなりそうです。」(担当者C様)

A社はこの発明を活用することで、大型化の壁を打ち破り、プロジェクトを前進させることができました。

まとめ

このプロジェクトが完成すれば、半導体製造の更なる効率化により、社会全体への電子デバイスの普及に貢献することができます。

NejiMOは、今後も社会の期待にマッチするソリューションを提供していきます。

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