超高純度材料による、半導体チップ製造工程でのメタルイオン汚染の低減を実現

今日、半導体生製造工程には、非常に高い信頼性と歩留まり率が求められています。そして半導体チップの高性能化に伴い、さらなる微細加工と小型化による継続的な機能向上が期待されています。非常に低濃度でもメタルイオン汚染は半導体チップの性能に大きな影響を与える可能性があるため、その管理がさらに厳しく求められています。数年前は100 ppb以上のメタルイオン濃度であっても許容範囲でしたが、現在では10 ppb未満の超高純度な素材が、市場での競争をリードするための「新標準」になっています。

電子回路基板
電子回路基板

微細で複雑な構造の半導体チップを製造するためには、ウェーハー上に電子回路を形成するためにフォトリソグラフィ工程が必要とされます。現在の高性能マイクロプロセッサやメモリチップを製造するには、材料、製造装置、製造工程やその他様々な技術の継続的かつ総合的な最適化が必要です。特に、半導体チップ工程での高い歩留まりを達成するには、微小粒子汚染の回避が至上命題となります。

微小パターンの形成には、高純度の材料が不可欠

回路形成幅が数マイクロメートル以上であった時代には、純度は今日ほど重要ではありませんでした。材料の特性改善やクルーンルームでの生産環境といった基本的な材料性能やインフラストラクチャ対策だけで、信頼性の高いチップを製造するには十分でした。

今日の半導体チップで設計ルールは、7ナノメートル解像度というレベルの回路形成幅に達しています。 幅が2~3ナノメートルの原子では、1つの原子でさえチップを汚染する可能性があり、半導体チップの生産環境はさらに高いレベルのクリーン度が求められています。それは極小の粒子であってもウェーハ上に残ってしまうと、欠陥を引き起こす可能性があるからです。半導体製造装置と材料に求められる”純度スケール”の視点では、真空プロセスチャンバーからリソグラフィプロセスまで、業界全体がまず高純度(ppm)の次元に達し、そこからさななる高純度(ppb)に移行、現在は超高純度(ppt)の域にまで到達しています。

大切なのは信頼できるパートナーを見つけること

このような高純度の化学品を入手し、時間と資源を効率的に活用するには、信頼できるパートナーが必要です。通常、半導体用材料の生産量はあまり大きなものにはならないため、多くの大規模な化学企業ではこのような材料を生産する事があまりありません。また一方で、小規模な化学会社では、そうした材料を開発するための高度な専門知識、インフラストラクチャ、およびノウハウを持っていません。

ヘレウスは特殊化学品分野のリーダーとして、高純度化技術をコアコンピタンスとしております。そして、そのための専門知識・技術を有し、原子スケールで金属汚染を除去することができます。業界での特殊化学品需要の高まりとともに成長を続けてきた長年の経験に裏打ちされた、製品の生産技術やプロセス技術に関連する豊富な知識とノウハウの蓄積があります。これにより、PAG、ポリマー、モノマーなどの信頼性の高い超高純度の有機化学品をお客様のニーズに合わせて提供する事が可能です。

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