日本セラテック、コーティング用超緻密セラミックス膜「ＵＣコート」を開発
新技術開発に関するお知らせ
株式会社日本セラテックは、東北大学大見研究室と共同で「超緻密・耐食性に優れるセラミックス膜：ＵＣコート」の開発に成功しました。
記
【 概要 】
株式会社日本セラテックは、東北大学大見研究室と共同でコーティング用超緻密セラミックス膜「ＵＣコート」の開発に成功しました。「ＵＣコート」は高緻密で耐食性に優れるため半導体・液晶製造装置部材の寿命の大幅な向上と金属汚染の大幅な低減を可能としました。これにより半導体・平板ディスプレイ製造装置の性能を飛躍的に向上させ、エレクトロニクス情報産業用の高性能半導体の性能行き詰まりを打破することが期待されます。
１）背景
・半導体の超高集積化に伴う微細化により、半導体製造装置業界はその装置に用いられる部材から発生する汚染を極限まで低減することが要求されています。このため、エッチング工程等で使用される腐食性のガス・プラズマに対し、高い耐食性を持つ材料が求められてきています。
・化学的に安定で元素の結合力が強いものほど耐食性は高くなるため、自然界に存在する酸化物の中で最も強固な結合を有する物質の一つであるイットリア（以下Ｙ２Ｏ３）セラミックスが、高プラズマ耐食性材料として半導体製造装置用部材に用いられてきています。
・しかしＹ２Ｏ３セラミックスは非常に高価であること、急激な温度差で簡単に破壊してしまうなどの理由で、限定された用途にしか使用できないという欠点がありました。
・当社では、このような観点から、必要な部分にだけＹ２Ｏ３をプラズマ溶射でコーティングする技術を開発し事業化しておりますが、これら従来の技術では、コーティング膜中に１０ミクロン（１ミクロン＝１／１，０００ミリ）レベルの穴（欠陥）が存在するため、Ｙ２Ｏ３の持つ優れた特性が十分に発揮されませんでした。
２）成果
・以上のような背景から、当社は東北大学未来科学技術共同研究センター大見忠弘教授（６７）の指導で、欠陥の無い耐食性に優れるセラミックス膜（ＵＣコート：商標名）の開発を進めてきました。
・セラミックスは結晶粒子から構成されますが「ＵＣコート」は、原料から製膜工程まで精密に制御することにより、この粒子間の隙間（粒界）やナノ・メートル（１／１，０００，０００ミリ）サイズの欠陥をほぼゼロにしたＹ２Ｏ３セラミックス薄膜（３００ナノ・メートル）です。
・「ＵＣコート」は、高い透光性を有し、透明な材料に製膜しても基材の透明度を損なわず、さらに半導体製造のエッチング工程等で用いられる透過性の高い腐食性ガス・プラズマも遮蔽する事（高耐食性）が可能となりました。この結果、従来の技術では不可能であったＹ２Ｏ３セラミックス焼結体と同等の耐食性を有する保護膜となり、プラズマ環境下での耐食性が大幅に向上しました。
・また「ＵＣコート」の製膜には、真空容器などの特殊設備を必要としないため大型製品に対応しやすく、また湿式工程で製膜するので複雑な形状でも容易にコーティング出来るなど、高い形状適応性を有しております。
・さらに、従来技術では膜表面の凹凸が大きいため、コーティング後に表面加工を施さないといけないという欠点がありましたが、ＵＣコートは超平滑であり基材の表面精度を損なうことはありません。
３）効果・今後の展開
・今後はＹ２Ｏ３以外の種々のタイプの開発を行なっていきます。また、石英、シリコン、セラミックス、金属、セラミックスと金属の複合材料など種々の基材に対象を拡大し、さらなる機能性付与及び付加価値向上を図っていきます。
・本「ＵＣコート」の開発により、半導体・平板ディスプレイ製造装置用部材の性能、耐久性が飛躍的に向上し、これからの時代の大本命であるエレクトロニクス情報産業用の高性能半導体の性能行き詰まりを打破することが可能となります。
・また１０兆円産業に発展するとも言われる平板ディスプレイ産業においても製造技術の向上と耐久性に寄与し、低価格ディスプレイの製造に貢献できると考えております。
・本年１２月より、半導体・平板ディスプレイ製造装置用部材市場などへのサンプル出荷を開始し、数年後には溶射膜と併せ当社の中核事業のひとつとする所存です。
・なお、この成果は本年１２月６日～８日に開催される「ＳＥＭＩＣＯＮ Ｊａｐａｎ ２００６（幕張メッセ）」に出展（ブースＮｏ．８Ｃ－６０１）を予定しております。
以上