【半導体の洗浄工程で金属コンタミを避けたい】樹脂ねじの選定とCHEMISの強み

半導体製造では、シリコンウエハーのスライス・研磨・成膜・レジスト塗布・エッチングなど、多くの工程で薬液洗浄が行われます。そこで使われるのが、フッ酸や塩酸、硫酸、水酸化カリウム、アンモニア水など多岐にわたり、装置部品には高い耐薬品性と低コンタミ性が求められます。薬液が直接かかる箇所に金属ねじを使うと、腐食による金属イオン汚染やパーティクルの発生につながることがあります。

本記事では、半導体業界で樹脂ねじが使用される理由と、主な使用箇所、材質選定のポイントを解説します。

目次

• 半導体製造で樹脂ねじが使用される理由
• 樹脂ねじが使用される主な装置と特長
• 使用環境に合わせた樹脂材料の選定
• 日本ケミカルスクリューができること

半導体製造で樹脂ねじが使用される理由

半導体製造では、わずかな金属汚染やパーティクルが製品品質や歩留まりに影響するため、製造装置を構成する部品にも厳しい汚染管理が求められます。特に、ウエハー洗浄などのウェットプロセスではさまざまな薬液が使われるため、薬液に接触する部品の材質選定が重要です。

こうした環境で金属ねじが腐食すると、金属イオンや腐食生成物が新たな汚染源となる可能性があります。そのため、金属コンタミを避けたい箇所や薬液が直接かかる箇所では、使用条件に応じて樹脂ねじが採用されています。

樹脂ねじは、ねじ自体を起源とする金属イオン汚染を避けられることに加え、材質を適切に選べば薬液環境にも対応できます。

樹脂ねじが使用される主な装置と特長

半導体製造装置には、薬液を搬送するポンプ、流量を制御・監視する流量計、薬液を循環・ろ過する装置など、多くの機器が組み込まれています。

樹脂ねじは、主に次のような装置や部品の固定に使用されています。

• ウエハー洗浄装置：薬液が直接かかるため、金属腐食を避けたい
• ベローズポンプ／薬液ポンプ：薬液搬送部で耐薬品性が必須
• 流量計：薬液に触れるセンサー周辺で金属を避けたい
• 薬液循環ろ過装置：フィルター周辺でパーティクル発生源を減らしたい
• スプレーノズル／薬液配管：薬液飛沫がかかるため樹脂材が適合
• センサー固定部：絶縁性・非金属材が求められる場合がある

樹脂ねじには、耐薬品性のほか、軽量性や絶縁性といった特長があります。特に半導体製造装置では、薬液が直接かかる箇所や、金属を使用したくない箇所で採用されています。

薬液が直接かかる部分では、PVDFやPFA、塩ビなどが使用され、日本国内の半導体洗浄工程でも多くの採用実績があります。

使用環境に合わせた樹脂材料の選定

樹脂ねじは、材質によって耐薬品性、耐熱性、機械強度などが異なります。そのため、単に「樹脂ねじであればよい」のではなく、使用する薬液の種類や濃度、温度、荷重などに合わせて材質を選定する必要があります。

例えば、半導体の洗浄工程や薬液が直接かかる部分では、PVDFやPFAなどが使用されています。一方で、求められる耐熱性や強度によっては、PTFEやPEEKなどが候補になる場合もあります。

適切な材質は使用条件によって異なるため、薬液への耐性だけでなく、使用温度や荷重なども含めて総合的に判断することが重要です。

日本ケミカルスクリューができること

日本ケミカルスクリューでは、半導体製造装置をはじめ、薬液を扱うさまざまな用途向けに樹脂ねじを製造しており、多数の採用実績があります。

PTFE、PVDF、PFA、PEEKなど複数の樹脂材料に対応しており、薬液の種類、使用温度、荷重などの条件に応じて、用途に適した材質をご提案します。

半導体製造装置では、薬液への耐性、金属コンタミ、パーティクル、機械強度など、複数の条件を考慮する必要があります。

使用環境に適した樹脂ねじの選定については、お気軽にご相談ください。

※本記事に記載している数値は参考値であり、保証値ではありません。

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