半導体製造用ガスの技術動向と流量制御、汚染管理

第1部 半導体材料ガスの技術動向と今後の要求

(2024年6月27日 10:30〜12:00)

　半導体デバイスは製膜やエッチングなどのドライプロセスを何度も経て製造される。これらのプロセスで用いられる材料ガスは、高反応性や高純度といった特徴があり、安全・安心して利用できるよう取扱い技術が確立されてきた。近年では、デバイス高集積化により、材料ガスの需要が増えると同時に様々な技術要求が生じている。また、カーボンニュートラルや国際情勢なども半導体材料の市場や技術に影響を与えている。 　講演では、材料ガスの技術課題と業界の取組みについて将来展望と併せて紹介する。

1. 半導体製造プロセスと半導体材料ガス
   1. 半導体製造工程におけるドライプロセス
   2. ドライプロセスの基礎とその特徴
   3. ドライプロセスで用いられる半導体材料ガス
2. 半導体材料ガスの特徴と安全な取扱い
   1. 半導体材料ガスの特徴
   2. 安全な取扱いのための技術
3. 半導体技術の進展とガス技術開発
   1. これまでの半導体材料・ガスへの要求
   2. これからの半導体業界と材料の課題
   3. 微細化・高集積化に向けたガス技術開発
   4. カーボンニュートラルや国際情勢を見据えたガス技術開発
• 質疑応答

第2部 半導体製造プロセスにおけるガス流量制御技術と性能向上

(2024年6月27日 13:00〜14:30)

　近年、半導体の歩留まりや微細化において、半導体プロセスガスの制御が極めて重要となっています。このため、半導体製造プロセスにおいて使用される流量制御機器の性能がますます注目されています。 　本講座では、半導体プロセスにおける流量制御の要求や課題について解説し、さらに、プロセスで用いられる流量制御機器の技術について理解を深めていただき、先端の半導体製造装置やプロセスの開発につなげることを目指しています。

1. プロセスガス制御の動向と課題
   1. ガス種・流量の動向
   2. プロセスガス制御の課題
2. プロセスガス流量制御 (質量流量制御)
   1. MFCの概要と要求
   2. 高速応答の制御技術
   3. 流量の安定化・外乱抑制
   4. 自己診断技術
3. プロセスガス分布制御 (流量分岐制御)
   1. 流量分岐制御器の概要と要求
   2. 分岐制御技術について
4. 混合ガス制御技術 (分圧制御)
   1. 分圧制御の概要と要求
   2. 分圧制御技術について
5. 今後の展望
• 質疑応答

第3部 半導体製造用ガス中の金属不純物分析と汚染管理について

(2024年6月27日 14:45〜16:15)

　ガス中の金属不純物には、粒子状とガス状の不純物形態があり、従来の溶液捕集法やフィルター法では正しい汚染管理が難しい。よって、ダミーウェーハを用いた分析を用いる必要性があったが、直接分析法が開発されたことにより、粒子状およびガス状の金属不純物が正確に分析できるようになった。また、直接分析法により液化ガスの気相および液相における金属不純物の気液平衡が観察されたことで、新たな汚染形態が判明した。 　本講座では、半導体で使用されるガス中の金属不純物の汚染管理を説明します。

1. 半導体製造工程で使用されるガスの用途および金属不純物汚染
   1. ガスの種類および用途
   2. 金属不純物の汚染形態および汚染源
2. ガス中の金属汚染分析方法
   1. 溶液捕集法
   2. フィルター捕集法
   3. ダミーウェーハ法
      1. 全反射蛍光X線 (TRXRF) 分析法
      2. 気相分解 (VPD) – TRXRF法
      3. 気相分解 (VPD) – ICP – MS法
      4. レーザーアブレーション (LA) – GED-MSAG-ICP-MS法
   4. 直接分析法
      1. ガス交換器 (GED) – ICP-MS法
      2. 直接ICP – MS導入法
3. まとめ
• 質疑応答