１．半導体材料ガスの技術動向と先端半導体製造に向けた技術要求

大陽日酸(株)　清水 秀治 氏

【本講座で学べること】
・半導体製造工程で用いられるドライプロセスの基礎知識
・半導体材料ガスを安全に取扱うための留意点
・半導体業界動向や技術進化に対する材料メーカの視点・技術課題

【講座概要】
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、脱炭素化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
　1.1 半導体製造工程におけるドライプロセス
　1.2 ドライプロセスの基礎とその特徴
　1.3 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
　2.1 半導体材料ガスの特徴
　2.2 安全な取扱いのための技術
　2.3 半導体材料ガス並びに関連機器の経済性

３．半導体技術の進展とガス技術開発
　3.1 これまでの半導体材料・ガスへの要求
　3.2 これからの半導体業界と材料の課題
　3.3 微細化・高集積化に向けたガス技術開発
　3.4 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

【本講座で学べること】
・半導体で用いられるプロセスガスの動向
・半導体プロセスでの流量制御機器アプリケーション
・流量制御への要求と制御系について
・制御系設計および制御パラメーターの最適化について

【講座概要】
半導体業界の最前線では、歩留まり向上や微細化の進展に伴い、プロセスガスの精密な制御がこれまで以上に重要視されています。その鍵を握るのが、半導体製造プロセスで不可欠な「流量制御機器」です。本講座では、流量制御の最新動向や課題を紐解き、最先端の技術について深く理解を深めることで、次世代の半導体製造装置やプロセス開発へとつなげることを目指します。半導体技術の進化を支える知見となります。

１. プロセスガス制御の動向と課題
　1.1 ガス種・流量の動向
　1.2 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）
　2.1 MFCの概要と要求
　2.2 高速応答の制御技術
　2.3 自己診断

３．プロセスガス分布制御（流量分岐制御）
　3.1 流量分岐制御器の概要と要求
　3.2 分岐制御技術について

４．混合ガス制御技術（分圧制御）
　4.1 分圧制御の概要と要求
　4.2 分圧制御技術について

５．今後の展望

【質疑応答】

【本講座で学べること】
・ガス中微量水分の計測技術の原理
・ガス中微量水分計測における注意点
・装置内面における吸着/脱離水分
・計測器の性能を評価するための標準発生技術

【講座概要】
半導体デバイスの製造工程では様々な種類の超高純度材料ガスが大量に用いられており、これらのガス中に不純物として含まれる水分が製品の性能や歩留まりに悪影響を与えることが知られている。ガス中水分の許容量はモル分率で数ppbとされており、このレベルの水分をリアルタイムに精度良く測定できる微量水分の計測技術が求められている。「水」は目には見えない水蒸気の状態で大気中に大量に存在し、容易に製造ラインや計測環境に浸入して物質表面で高い吸着性を示すことから、除去や計測が難しい非常に厄介な不純物である。本講座では、微量水分の扱いの難しさや注意点について事例を交えて説明する。また、CRDS(キャビティリングダウン分光法)を始めとする微量水分の計測技術、計測器の性能評価を行うための基準となる「標準」について述べる。

１．ガス中微量水分
　1.1 微量水分とは
　1.2 半導体製造におけるガス中微量水分計測
　1.3 微量水分計測の重要性と難しさ

２．ガス中微量水分の計測技術
　2.1 鏡面冷却式露点計
　2.2 静電容量式水分センサ
　2.3 CRDS(キャビティリングダウン分光法)微量水分計

３．ガス中微量水分の標準発生技術
　3.1 標準の重要性
　3.2 標準の実現法
　3.3 拡散管方式に基づくガス中微量水分の一次標準
　3.3 計測器と標準の関係

４．高感度・高精度計測技術　―CRDS微量水分計―
　4.1 CRDSの原理
　4.2 ガス種の拡張
　4.3 ガス中微量水分計測技術の展望

【質疑応答】