半導体製造業界での導入事例

現代は半導体製造の高度化にともない、わずか0.1µmの異物でも歩留まりに直結する時代です。

クリーンルーム内に持ち込まれる粒子の多くが作業者に由来するもの。入室前に微粒子を吹き払い、ISO Class基準を守るエアシャワーの導入は、良品率と信頼性を左右する重要な要素です。

本記事では、半導体製造業界の導入事例、選定時のポイントや導入成功の秘訣などを解説します。

半導体製造業界における
エアシャワーの必要性

半導体チップは配線幅が数nmへと微細化し、1粒の埃でも回路短絡やリークを招きます。ISO14644-1では、最終成膜工程でISO Class4（0.1µm粒子≥10個/m³）を要求する企業も。

エアシャワーは入口のエアロックとして機能し、20～30m/sの高速HEPA/ULPA気流でガウン表面の粒子を除去してから内部へ入室させることで、クリーンルームの清浄度を維持します。

両扉を電磁ロックでインターロックすることで正圧バランスを保ち、外気の逆流を物理的に遮断。歩留まり低下の抑制だけでなく、フォトレジスト（感光樹脂）の欠陥検査や最終テストの工数削減など、工程全体のコスト適正化にも寄与します。

エアシャワー導入の
具体的な事例紹介

生産歩留まりと
ランニングコストを同時に改善

引用元：蒲田工業公式HP（https://www.kamata.co.jp/html/clean/casestudy/entry/id-00397.html）

半導体関連部材メーカーの事例です。新工場立ち上げ時に1階は有機溶剤洗浄ラインのため排気設備、2階は帯電防止のために温湿度管理が必要という異なる環境を持つ製造フロアを構築する必要がありました。

1階にはClass10,000の一般空調クリーンルーム、2階にはClass1,000の恒温恒湿クリーンルームを併設し、各入口に高速気流型エアシャワーと自動扉インターロックを配置。長期休暇中は設備を自動停止し、再稼働時に自動復帰させる制御を組み込みました。

異なる清浄度に合わせた衛生対策ができ、省エネにも貢献しています。

※参照元：蒲田工業公式HP（https://www.kamata.co.jp/html/clean/casestudy/entry/id-00397.html）

半導体業界でよくある課題と
選定時の注意点

求めるクリーン度（例：前工程ISO Class5、後工程Class7など）に合わせて、フィルターの仕様の確認が必要です。自社の製造ラインに必要なスペックの製品を選びましょう。

耐久性も大切です。24時間稼働・高頻度利用を前提とするため、ドアの開閉耐久回数が100万回を超える電磁ロックや、差圧モニター付きフィルターユニットなど、保守性の高い構造を選ぶと年間のダウンタイムを短縮できます。

搬送台車やウエハカセット専用のマテリアルシャワーと作業員用を分離し、自動扉と連動させることで人と物の動線を交差させず、異物混入や汚染の原因を根本から遮断可能です。インターロック制御は、2枚以上の扉を同時開放しない設計が基本で正圧崩れを防ぎます。

導入を成功させるためのポイント

• エアシャワーの設置位置と台数を設計初期段階から確定させると、後付け改造によるレイアウト制限を回避できます
• メーカーと定期メンテ契約で差圧変化や風速低下をモニタリングすると、歩留まりへの影響を未然に防げます
• 電磁ロック、カードリーダー、自動扉を一体制御し、トレーサビリティとヒューマンエラー防止を同時に確保でき、監査対応にも有効です

半導体業界の導入事例まとめ

半導体製造では、わずか0.1µmの異物でも歩留まりに直結し、生産性やコストに大きな影響を与えます。今回紹介した事例では、異なる清浄度を持つフロアに高速エアシャワーと自動扉インターロックを導入し、生産歩留まりとランニングコストを両立しました。

エアシャワーはクリーンルームの正圧維持や異物遮断に不可欠な装置であり、歩留まり改善に直結する投資です。具体的な導入検討には、工場規模やライン特性に合わせた相談が欠かせません。

本サイトでは、工場別におすすめのエアシャワーメーカーを掲載しています。導入検討時の参考にしてください。