研究開発された技術紹介

現在、半導体製造業では、セラミックヒーターや静電チャック等のウェハ保持部品において、フッ素系腐食雰囲気中でプラズマを受け基材の劣化を招き、装置内に不純物が混入してしまう問題が起きている。この問題を解決すべく、基材上へのALN溶射の検討を行う。具体的には、ALNの特性である、耐プラズマ性・熱伝導性(放熱性)を皮膜として効果を持たせ、基材表面に吹くことにより部品の機能を向上させることを目的とする

衝撃焼結被覆技術(CASP)を用いることにより耐プラズマ性及び熱伝導性・放熱性に優れる窒化アルミニウム(AlN)皮膜形成技術を確立したうえで、この皮膜を従来使用されている高純度AlN焼結体部材表面に成膜することにより、各特性に優れた部材を開発する
(新技術)
AlN皮膜を表面に成膜したAlN焼結体部材を、供給することが可能となる
(新技術の特徴)
AlN焼結体部材の各特性を向上させ、生産性の向上が期待できる

・優れた耐プラズマ性および熱伝導性・放熱性を兼ね備えたAlN皮膜の開発
‐材料の開発、組成の最適化、皮膜形成メカニズムの解明、皮膜実用特性評価を通じ、最適成膜条件の選定を図った
・CASP技術を用いた製造技術の開発
‐引張試験機による皮膜の密着性評価技術や簡易SEMの導入による皮膜断面状態の解析技術等、品質管理技術を確立した

・AlN被膜が表面に成膜されたAlN焼結体部材
・AlN焼結体部材の修復サービス

基礎的な研究は概ね達成し、実用化に向けた追加研究の段階に入ることができた

・耐プラズマ性に優れた窒化アルミニウム(AlN)皮膜の開発により、半導体の歩留り向上を期待
‐AlN皮膜が表面に成膜されたAlN焼結体部材を提供することが可能となった
‐当該部材は耐プラズマ性に優れているため、静電チャックのセラミック基材等に用いることで、ウェハ上へのダスト低減が期待できる
‐その結果、半導体の生産性向上が期待される
・皮膜再生処理により、AlN焼結体部材のランニングコスト削減に貢献
‐AlN皮膜のAlN焼結体上への成膜技術の確立により、AlN焼結体部材の皮膜再生が可能となった
‐当該処理を実施することで、AlN焼結体部材のランニングコストの削減に貢献できる

・AlN焼結体へのAlN成膜は実現したが、更なる皮膜特性の向上に向けた取り組みを行う予定である
・サポイン事業期間中に行ったサンプル提出や技術提案により、川下企業から得られた情報または課題に対応することで、平成29年度の事業化に向けた研究開発を進める予定である
・平成29年度の事業化に向け、客先へのサンプル提出を引き続き行う予定である