次世代半導体プロセス用ダイヤフラムバルブ
2018年 第15回
モノづくり部品大賞「電気・電子部品賞」受賞製品
第15 回 モノづくり部品大賞（主催:モノづくり日本会議様／日刊工業新聞社様）において、フジキンの次世代半導体プロセス用ダイヤフラムバルブが電気・電子部品賞を受賞しました。本製品は半導体製造の前工程における成膜装置やエッチング装置に、有機金属などのプロセスガスを供給するガス供給システムで用いられます。半導体の高集積化が進むにつれ、バルブも今まで以上の耐久性、流量精度が求められます。ダイヤフラムの材質、ダイヤフラムを保持・押下する周辺部品の形状材料と設計、製法を新たにすることで、次世代半導体プロセス用ダイヤフラムバルブの開発に成功しました。
本バルブは、半導体製造の前工程における成膜装置やエッチング装置に、有機金属などのプロセスガスを供給するガス供給システムに用いられるダイレクトダイヤフラムバルブとなります。
ダイレクトダイヤフラムバルブは、開閉時のパーティクルの発生量が少なく、開閉精度が他の方式に比べて優れております。
バルブの構造はバルブボディに固定したフッソ樹脂系のバルブシートに、皿型の金属ダイヤフラムを押下することでガスを閉止する構造となっております。（図1､図2参照）
従来のダイレクトダイヤフラムバルブは、ダイヤフラムの機械特性とダイヤフラムリフトの関係から耐久性は実績400万回程度に留まっておりました。フジキンではその後の改良により、バルブリフトを調整する機構を採用するなどの工夫で、耐久実績値１億回以上の高耐久ダイレクトダイヤフラムバルブを開発しました。
本バルブは構造解析、流体解析を活用して各部品の材質、形状を最適化し、高耐久ダイレクトダイヤフラムバルブに比べコストを抑えて耐久性向上、高精度化を実現致しました。
図1 ダイヤフラムバルブ分解写真（左） / 図2 ダイヤフラムバルブの構造（右）
表1 1.125”IGS®用バルブ比較一覧
