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半導体装置モジュール別の機械加工部品
モジュールが分かれば、加工会社は部品が何にさらされるのかが分かります。プラズマ、プロセスガス、熱、真空、あるいはロボットだけか。これは公差よりも先に、材料、仕上げ、洗浄を決めます。
モジュール、部品、受入の判断点
一般的な組み合わせで、出発点として読んでください。装置メーカーの仕様が、これらのいずれにも優先します。
| モジュール | 機械加工部品 | 主な材料 | 主な仕上げ | 受入の判断点 |
|---|---|---|---|---|
| エッチング | チャンバー本体、ライナー、ガス分配プレート、リフトピンとリングの部品 | 6061-T6、セラミックス、シリコンとSiCの部品 | Type III硬質アルマイト、イットリア溶射 | エッジと穴でのコーティングの健全性、パーティクルの挙動、プラズマに露出するアルミ地肌がないこと |
| CVDとALD | チャンバー本体、シャワーヘッド素材、ヒーターペデスタル本体、排気リング | 6061-T6、316L | 硬質アルマイト、機械加工したままのアルミ、電解研磨 | シャワーヘッド全体での穴の均一性、温度下での平面度、清浄度 |
| PVD | シールド、成膜リングとカバーリング、チャンバー本体、マグネット部品 | 316L、チタン、アルミ、銅 | 膜の密着のためのビーズブラストまたはアーク溶射テクスチャ | 成膜した膜を保持する表面テクスチャ、剥離と再テクスチャ処理に耐える形状 |
| イオン注入 | ビームライン部品、ソースチャンバー部品、アパーチャ、マウント | グラファイト、タングステン、モリブデン、アルミ、ステンレス | 機械加工のままと洗浄 | 材料の純度、剥離とスパッタの挙動、高真空の構造部 |
| CMP | キャリアヘッドの部品、リテーナリング、スラリーマニホールド、プラテン部品 | PPS、PEEK、316L、コーティングしたアルミ | 機械加工のまま、不動態化処理 | 平面度、耐薬品性、スラリー流路への金属の混入がないこと |
| ウェット洗浄 | タンクの部品、マニホールド、チャックとノズルの部品 | PVDF、PFA、PTFE、ポリプロピレン | 機械加工とプラスチック溶接 | 薬液との適合性、低い溶出物、気密性 |
| ガス供給 | マニホールドブロック、サーフェスマウント基板、バルブと継手の本体 | 316L、316L VIM-VAR | 電解研磨と不動態化処理 | 接ガス面のRa、ヘリウムリーク率、パーティクルと水分の挙動 |
| ロードロックと搬送 | 搬送チャンバー本体、スリットバルブの部品、蓋、ベローズフランジ | 6061-T6、316L | アルマイト、電解研磨 | シール面の平面度と仕上げ、リーク率、排気時の剛性 |
| EFEMとウェーハ搬送 | エンドエフェクタ、アライナーの部品、ロードポートとロボットのブラケット、フレーム | 6061-T6、セラミックス、PEEK | 硬質アルマイト、クリアアルマイト | 平面度、パーティクルの発生、指定がある場合はESD特性 |
| 計測・検査 | ステージ、センサーと光学系のマウント、高剛性で軽量なブラケット | 6061-T6、低熱膨張合金、セラミックス | アルマイト、黒アルマイト | 剛性、熱安定性、取り付け面の平面度 |
| サブファブと真空 | フォアラインのアダプター、KF、ISO、CFのフランジ、ポンプのブラケット | 304L、316L、アルミ | 不動態化処理、ビーズブラスト | リーク率と、ISO 2861、ISO 1609、ISO 3669に基づくフランジ寸法 |
これらのモジュールが担うプロセス工程の背景は半導体デバイス製造をご覧ください。
プロセス側か大気側か
同じ6061のプレートが、どちらの部品にもなりえます。壁のどちら側に付くかで、機械加工のあとのほぼすべてが変わります。
プロセス側と真空側
- プロセスの化学的性質に合わせて選ぶ材料とコーティング
- RaとLay(加工目)を指定したシール面
- ベント付きの締結部品と、閉じ込められた空間がないこと
- 精密洗浄、二重袋、場合によってはベーク
- リーク試験と寸法検査成績書を納品物とする
大気側
- 剛性、重量、コストで選ぶ材料
- Type IIアルマイト、無電解ニッケル、塗装が一般的
- 平面度と穴位置が、はめあいを左右する
- 脱脂と袋詰めで足りることが多い
- 他の部品を位置決めする形状の検査
読んでおきたい部品の種類
各ガイドは、上の表から1つの系統を取り上げ、仕様、コスト、尋ねるべき質問を説明します。
プラズマ接触部品
コーティングしたアルミ、シリコン、SiC。
- プラズマ耐性コーティング
- シリコンとSiCのエッチング部品
部品の使用場所について加工会社に伝えること
図面は形状を示します。次の6行は、その形状が何に耐えなければならないかを加工会社に伝えるもので、書くのに費用はかかりません。
- モジュールとチャンバーの側どの装置モジュールか、部品がプロセス、真空のみ、大気のどれにさらされるか。見積依頼の1行で、対応できる加工会社が変わります。
- プロセスの化学的性質フッ素、塩素、臭素の化学系か、酸素プラズマか、なしか。コーティングと、アルミ地肌やニッケルが許容されるかを決めます。
- 温度とベーク使用温度とベークのサイクル。アルミとステンレスの選択に影響し、一部のポリマーを除外します。
- 真空度粗引き、高真空、超高真空のいずれか。溶接の設計、洗浄、リーク試験を決めます。
- 新規製作、スペア、再生剥離して再コーティングする部品には、そのための取り代が必要です。古い図面で作るスペアは、先に最新の改訂版が必要な場合があります。
- 既存の仕様洗浄手順、梱包基準、使用制限材料リスト、認定の要件。見積のあとではなく、図面と一緒にお送りください。
見積依頼フォームには、材料、仕上げ、清浄度、サプライヤーの地域の項目があります。それ以外は説明欄にご記入ください。半導体向けの加工会社が何を違うやり方で行っているかを知るには、半導体製造装置向けの機械加工部品をお読みください。
用途についてのよくある質問
調達が最も難しいモジュールはどれですか
プラズマ接触面のコーティングと厳しい形状を併せ持つ部品と、電解研磨とリーク率の指定がある接ガス316L部品です。どちらも、機械加工は易しいほうの半分です。表面処理の工程は専門性が高く、一貫して管理できる加工会社は多くありません。
摩耗したサンプルしかない旧型装置の部品もマッチングできますか
お手元にあるものをお送りください。図面のないサンプルはリバースエンジニアリングの作業になり、見積を出せる加工会社は限られます。マッチングできるかどうかは24営業時間以内にお伝えしますが、できないという答えもありえます。
ウェーハ装置以外の真空装置の部品も送れますか
はい。真空仕様の素材、シール面、仕上げ、清浄度の指定という同種の仕様が付く部品であれば可能です。薄膜コーティング、分析装置、研究用の真空部品も同じ系統に入ります。
モジュールによって、図面を見る相手は変わりますか
いいえ。変わるのは、どの加工会社が合うかです。加工会社が最初に見るのは、名前もファイルも含まないプレビューで、ファイルは当方がマッチングした最大3社にだけ渡ります。