ニュース - 2026年の半導体製造における振動と動きのトレンドを予測

半導体業界が2nm未満のプロセスノードを積極的に追求する中で、機械誤差の許容範囲は事実上消滅しています。この極めて重要な環境において、プロセスチャンバーの安定性はもはや二次的な懸念事項ではなく、歩留まりを左右する主要なボトルネックとなっています。ZHHIMGでは、世界のOEM各社が半導体製造装置の構造的完全性に対するアプローチに根本的な変化が生じていることを目の当たりにしています。

静寂の物理学：高度な振動減衰技術

現代のウェーハ製造において、かつては「バックグラウンドノイズ」と考えられていた振動が、今や壊滅的な被害をもたらしています。施設の空調システムによる微小振動であれ、高速スキャンステージの内部慣性であれ、制御不能なエネルギーはオーバーレイエラーやパターンのぼやけに直接つながります。

半導体製造における現在の振動減衰技術は、多層構造へと進化しています。ミネラルキャストや精密花崗岩といった高質量材料を用いたパッシブダンピングが依然として基盤技術となっていますが、アクティブダンピングの統合が急速に進んでいます。

アクティブシステムは、圧電アクチュエータとリアルタイムセンサーを活用し、逆周波数を生成することで振動を「打ち消す」ものです。しかし、アクティブシステムの効果は、ベース材料の減衰率によって本質的に制限されます。ここで、ZHHIMGの高減衰構造材料に関する専門知識が重要になります。アクティブエレクトロニクスと、天然の不活性な花崗岩または複合材料のベースを組み合わせることで、干渉なしにナノポジショニングを行うことができる「クワイエットゾーン」を提供します。

摩擦のない動きの台頭：エアベアリング技術

より高いスループットの要求により、従来の機械式ベアリングは限界に達しました。摩擦は熱を発生し、熱は熱膨張を招き、これは精度にとって大敵です。そのため、精密ステージ用エアベアリング技術.

エアベアリングは、通常わずか数ミクロンの厚さの加圧空気の薄い膜上で荷重を支えます。物理的な接触がないため、静摩擦（スティクション）はゼロです。これにより、以下のことが可能になります。

ヒステリシスフリーモーション: ステージが毎回正確に同じナノメートル座標に戻ることを保証します。
速度の一定性: 機械ベアリングのわずかな「コギング」でも画像が歪む電子ビーム検査などのスキャンアプリケーションでは重要です。
非常に長い寿命: 接触する部品がないため、摩耗や微粒子の発生がなく、クラス 1 クリーンルーム環境に最適です。

ZHHIMGでは、これらのエアベアリングのガイドウェイとして機能する超平坦な花崗岩表面を製造しています。これらの表面が正しく機能するには、光の波長の数分の1のレベルで測定される平坦度まで研磨する必要があります。

半導体製造装置のトレンド：2026年以降

2026年に向けて、半導体設備の動向モジュール化、持続可能性、熱制御という「3つの柱」を特徴としています。

モジュラープラットフォーム設計：OEMは「プラグアンドプレイ」のベースモジュールを求めています。ツールごとに新しいベースを設計するのではなく、リソグラフィ、計測、エッチングに適応できる標準化されたZHHIMG精密基盤を活用しています。
熱管理：EUV（極端紫外線）光源は非常に大きな熱を発生するため、機械ベースは巨大なヒートシンクとして機能する必要があります。当社では、鉱物および花崗岩製の部品に複雑な冷却チャネルを直接組み込むことで、温度差を$<0.01^\circ\text{C}$に維持しています。
真空適合性：高真空環境下におけるプロセスの増加に伴い、使用する材料にはガス放出がゼロであることが求められています。当社の特殊な花崗岩およびセラミック加工により、構造基礎によって真空の完全性が損なわれることはありません。