ソリューション

エアサーボ

オンリーワンのエアサーボ技術により半導体市場のナノレベルの高精細化に貢献

  • 軌道生成技術
  • 同期技術
  • Yaw制御
  • 外乱オブサーバ
  • 高真空
  • ナノレベルの位置決め
  • 非磁性
  • 速度安定性
  • 発熱フリー
  • 再現性が高い

お客様の課題

  • 従来技術では達成できない精度を実現できる半導体製造装置の製造
  • 高速・高精度に行えるナノレベルの位置決め
  • 高真空度への対応、真空チャンバーの中での稼働
  • 発熱フリー、非磁性、非接触

解決したこと、できること

高度な制御技術と機動力•生産性でお客様の信頼を獲得
初期段階からお客様のスペック要求に時間をかけて理解を深め、テスト機の段階でお客様の求めていたスペックをクリアする性能を発揮しました。顧客装置の商品化が約1年半で成功するなど開発リードタイム短縮に貢献しました。また、海外納品先での導入初期におけるサポートに対しても技術者が迅速な対応を行い、納入先のお客様にも安心感を持ってただけました。

ユースケース:半導体製造装置メーカーX社様での導入事例

次世代のハイエンド製品供給を目指すメーカーからの要求に応える

X社様は、2013年頃半導体関連の海外メーカーより次世代の主力となるべき高性能半導体製造装置の開発・納品を打診されました。 従来技術では実現不可能なナノレベルでの高い精度への要求があり、全く新しい技術が必要となりました。

真空チャンバー内で動くエアサーボステージ

高精度な半導体製造装置に必須となる位置決めステージとして、真空状態で高速・高精度に動作してナノレベルの位置決めが可能なエアサーボステージが必要でした。エアサーボステージは他社でも供給していましたが、真空状態での稼働と高精度達成という条件をクリアするのはエアサーボ技術しかありませんでした。

迅速な製品化とスムーズな稼働で業界を席捲

テスト機の段階で既に求められる精度をほぼ達成しており、顧客要求のヒアリングも十分に行ったことで、約1年半で製品化となり顧客の要望に応える事ができました。その後もハイエンドな半導体製造の主力を担う機器として複数の半導体製造装置メーカー様からも引き合いがあり、ここ3年ほどで急激に売り上げが上昇し、ビジネスの将来に大きな可能性を見出しています。

お客様の声(X社 担当者様)

高度な制御技術と機動力•生産性でお客様の信頼を獲得

当時ある研究機関において住友重機械工業の真空エアサーボステージの動きを目にする機会があり、その精度、制御系機器における同社の技術力の高さに注目していました。真空チャンバー中で発熱フリー、非磁性、非接触をクリアしてナノレベルで精密にステージを動作させることが求められ、その条件を満たすものは現在も「エアサーボステージ CA-230」だけです。 他社のエアサーボステージは高真空度に対応していないために問題外でした。

半導体関連技術は進化への迅速な対応は当然のことですが、供給力、機動力が求められます。求められる精度を達成してダウンタイムを極力少なく運用できる高い信頼性が重要です。その点真空エアサーボステージ CA-230は検討段階から高い精度を達成し、製品化への過程も納品後の運用もスムーズでした。

初号機は海外に納入しましたが、初期不良や稼働開始の際の問題について、住友重機械工業のエキスパートが出向くなど迅速な対応によってお客様には安心感を持っていただく事ができました。工アベアリングを採用した非接触駆動によりパーティクルの発生が無く、摩耗がないため、機器を停止させてメンテナンスする頻度が従来製品より少なくて済むために生産性も向上し、お客様のメリットは大きいと感じています。

供給開始から5年以上経過し、住友重機械工業にはさらにアップグレードした製品開発への依頼にも応じてもらっています。

業績の躍進とさらなる発展への予感

【オンリーワン技術の競争力】
もし真空エアサーボステージCA-230がなかったらせっかくのお客様からの打診もお断りせざるを得ず、このビジネスそのものが成立しなかったと思います。代替技術は存在しないからです。真空エアサーボステージCA-230を採用した半導体製造装置の生産・販売を開始する以前は、会社全体の売上に対する当部門の貢献率は高くありませんでした。

しかしこのオンリーワンの技術を採用した唯一無二の半導体製造装置を取り扱うことができたために、スマートフォン向けなどのハイエンドな半導体への需要が高まった平成18年ごろから部門売上が急成長、現在では全体売上を左右する規模へと発展しました。

【ミドルエンド、ローエンドへの応用による市場拡大】
半導体の需要は幅広く、現在当社が真空エアサーボステージCA-230を採用して供給しているハイエンド向け以外に、自動化、ロボット化、IoT導入などの流れを受けてミドルエンド、ロ一エンドへの発展が見込まれます。この分野ではハイエンドとは異なる多くのメーカーが競い合っていますが、使用されている製造設備は機械的なシリンダーや金属ベアリングなどによる従来製品が主流です。ハイエンドほどの精度を求めない場合でも、メンテナンスにかかる手間と時間がはるかに少なくダウンタイムが削減できる生産ラインは生産性向上、競争力強化に効果的です。そこで真空エアサーボステージCA-230を採用したミドルエンド、ロ一エンド向け半導体製造装置の開発、供給を考えています。住友重機械工業の高真空度に対応したエア駆動技術を活用すれば、ロボットなどと連携して、真空の中で一連の工程をすべてこなし、24時間365日稼働し続ける未来的な製造スタイルの実現も夢ではないと期待しています。