NTKセラテックの新工場

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NTKセラテックの新工場

 日本特殊陶業(Niterra)グループでファインセラミックス事業を担うNTKセラテック(本社:仙台市泉区)は、宮城県富谷市で半導体製造装置用セラミックス部材の新工場(富谷工場)の設立を進めています。

 生成AIや車載向け半導体などの需要増加に伴い、前工程装置に使われる静電チャックをはじめとする高精度ファインセラミックスの受注が急増しており、生産能力の増強が不可欠となっていることへの対応となっています。

どんな部材を製造するのか

 NTKセラテック 富谷工場で製造される主要部材には以下のような部材が挙げられます。

1. 静電チャック ( Electrostatic Chuck / ESC )

  • 役割: 真空下の半導体製造装置(エッチング装置やCVD装置など)内部で、シリコンウェハーを電気的(クーロン力やジョンソン・ラーベック力)に高精度で吸着・固定する基盤部品です。
  • 特徴: 内部にヒーターや冷却流路を組み込むことで、プラズマ照射中のウェハー温度を均一に制御します。

2. 構造用セラミックス製品 ( Structural Ceramics Components )

  • 役割: 半導体製造装置のチャンバー内や搬送系で使用される、耐熱性・耐腐食性・耐摩耗性に優れた構造部品群です。
  • 主な製品:
    • チャンバーライナー / リング部品: 腐食性プラズマガスから装置本体を保護。
    • 真空搬送ハンド / アーム: 高温・真空環境下でウェハーを微塵も出さずに高速搬送。
    • 絶縁プレート: 高電圧・高周波環境での電気的絶縁と構造支持。

富谷工場では、半導体製造装置の内部でウェハーを精密固定・温度制御する「静電チャック」や、耐熱・耐食性に優れた「構造用セラミックス部品」を製造します。主な素材には窒化アルミニウム(AlN)やアルミナ(Al2O3)等が用いられます。

構造用セラミックス製品にはどんなセラミックが使われるのか

 構造用セラミックス製品には、用途や使用される環境(高温、強腐食プラズマ、高荷重など)に応じて主に以下のセラミックス材料が使用されます

  • 炭化ケイ素(SiC): 極めて高い剛性と耐熱ショック性、優れた熱伝導性を併せ持つため、高精度な搬送アームや大型構造部材に使用されます。
  • アルミナ / 酸化アルミニウム(Al2O3): 高い機械的強度、電気絶縁性、耐摩耗性を備え、チャンバー内の標準的な構造部品や絶縁プレートに幅広く採用されます。
  • 窒化ケイ素(Si3N4): 高い靭性(割れにくさ)と強度を持ち、機械的負荷や衝撃が大きい可動部材や超耐熱構造部品に使われます。
  • イットリア / 酸化イットリウム(Y2O3): ハロゲン系プラズマに対する耐食性が極めて高いため、最先端エッチング装置内の保護ライナーや耐食リング部品に使用されます。

構造用セラミックス製品には、主に炭化ケイ素(SiC)、アルミナ(Al2O3)、窒化ケイ素(Si3N4)、イットリア(Y2O3)が用いられます。高い剛性や耐摩耗性、耐熱・耐食性を生かし、搬送アームや保護ライナー等に最適化されます。

NTKセラテックのセラミック製造の強みは何か

 NTKセラテックのセラミックス製造における主な強みは以下の通りです。

  • 材料開発から精密加工までの一貫製造体制
    • 原料の調合や粉末合成・材料開発から、成形、焼成、超精密な仕上げ加工までを自社で一貫して行う体制を構築しています。これにより、顧客の個別ニーズに合わせた細かなカスタマイズや徹底した品質管理が可能です。
  • 世界最高峰レベルの超精密加工技術(平坦度・鏡面加工)
    • ナノメートルレベルの平坦度を実現する世界最高水準の平面研磨・加工技術を有しています。半導体用ピンチャックや露光装置向け部品だけでなく、人工衛星用鏡面ミラーにも採用されるほどの超高精度な加工力を誇ります。
  • 高度な材料技術・特殊セラミックスの開発力
    • 熱膨張が極めてゼロに近い「ゼロ膨張高剛性セラミックス(ZPF)」や、高出力レーザーに耐える完全無機の蛍光体プレート(フォスセラ)、熱衝撃に強いアルミナなど、過酷な環境に耐える独自材料の開発・量産技術を備えています。
  • 日本特殊陶業(Niterra)グループとしての総合力
    • グループ全体の豊富な粉末合成技術やグローバルな生産・販売基盤と連携することで、技術開発の深化や大規模な生産能力の増強を迅速に推進できる強みを持っています。

原料配合から焼成・精密加工までの一貫体制と、ナノレベルの平坦度を実現する超精密研磨技術が強みです。ゼロ膨張セラミックスや高耐食性材料など独自材料を開発し、半導体装置用部品で高い信頼を得ています。

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