3/18 ＜先端半導体クリーン化・歩留向上技術＞ 先端半導体製造ラインの汚染の実態と歩留向上のための ウェーハ表面汚染防止技術の基礎から最新動向まで

 　ULSI半導体デバイスの微細化に伴い、半導体デバイスの製造現場では、パーティクル（異物微粒子）や金属不純物、表面吸着化学汚染（無機/有機汚染によるケミカル・コンタミネーション）など様々な微小な汚染物質が、半導体デバイスの歩留りや信頼性にますます大きな悪影響を及ぼすようになっています。半導体プロセスは、そのすべてが汚染の発生源と言っても過言ではありません。このため、製造ラインの超クリーン化（全工程にわたり、いかに汚染を防止し、Siウェーハ表面をクリーンに保つか）の重要性が一段と高まっています。設計ルールが5nmを切り、3-2nm時代を迎えるに至り、今後は今まで問題にしてこなかったナノパーティクルの計測と防止・除去が大きな課題となっています。また、イメージセンサでは金属汚染低減が最大の課題となっています。超クリーン化技術は、これまでノウハウとして門外不出の内向きの技術領域として扱われてきましたが、半導体製造の根幹である半導体表面クリーン化の視点に立った科学的アプローチが必要です。

　本セミナーでは、歩留り向上のためのULSI半導体クリーン化技術（ウェーハ表面の汚染をいかに防止するか）について、その基礎から最先端技術までを、実践的な観点から豊富な事例を交えて、初心者にも分かりやすく、かつ具体的に徹底解説します。米国・台湾・日本の様々な半導体クリーンルームや製造現場（450mm～150mmウェーハライン）の実写ビデオを見て議論しながら、考える学習をしましょう。
　だんだん汚染物質が微小（あるいは微少）化しているので、除去が極めて困難になってきたため、汚染防止の重要性が増しております。
　本講座は、いわば「半導体表面に付着する汚染物質をいかに防止するか」に関するセミナーです。加えて４月に「先端半導体洗浄・乾燥技術」というセミナーを開催します。こちらは「半導体表面に付着してしまった汚染をいかに除去するか」に関するセミナーです。最近話題のホットトピックスも取り上げます。ぜひ両方受講されることをお勧めします。

 ０．ビデオ学習～半導体製造現場・クリーンルーム見学～（講義中に随時上映）
　0.1 最先端（300/450mmFOUP方式）半導体工場クリーンルーム・製造現場見学
　（米国G450Cの450mmライン、米国Intel、台湾TSMC、キオクシア（旧東芝メモリ）などの300mm最先端ライン）
　0.2 旧来（150/200mmオープンカセット方式半導体工場クリーンルーム・製造現場見学　　
　⇒講義の合間に随時上映する予定です。
 
１．世界および日本半導体産業の最新動向紹介（まずは世界半導体産業の現状を理解しよう）

２．クリーン化の目的　（なぜクリーン化すべきか？）
　2.1 歩留向上の重要性
　2.2 歩留の定義
　2.3 歩留習熟曲線
　2.4 歩留の低下要因
　2.5 ランダム欠陥・固定欠陥
　2.6 歩留り予測モデル（歩留の科学）
　2.7 歩留の科学を理解するための練習問題
　2.8 ホットトピック：チップレットの概念とこれを用いることで歩留向上
 
３．クリーン化の対象（何をクリーン化すべきか？）
　3.1 半導体の最小線幅の年代推移
　3.2 半導体製造における空気清浄度の推移
　3.3 ウェーハ搬送方式の推移
　3.4 汚染発生源の推移
　3.5 ミニエンバイロンメント（200mm SMIF/300・450mm　FOUP）
　3.6 ホットトピック：クリーンルーム不要へ向けてまったく新しい概念のクリーンルーム
　3.7 半導体製造におけるクリーン化の優先順位
　3.8 半導体製造における汚染の実態とそれぞれの汚染によるデバイス不良例
　3.9 ウェーハ表面汚染の種類と主なデバイス特性への影響
　3.10 半導体製造装置・プロセスの主な発塵源
 
４．半導体表面クリーン化の手法（汚染をどのように防止すべきか？）
　4.1 ウェーハ表面の汚染分析手法
　4.2 半導体プロセスにおけるパーティクルの低減・防止対策
　　4.2.1 パーティクルによる様々な不良の実例
　　4.2.2 製造ラインでのパーティクルモニタリング
　　4.2.3 製造ラインでのパーティクル低減手法
　　4.2.4 半導体製造装置の主な発塵減
　　4.2.5 半導体製造プロセスの発塵減と低減防止策
　　4.2.6 パーティクル沈着機構の変遷
　　4.2.7 洗浄によるパーティクル除去メカニズム
　4.3 半導体プロセスにおける金属汚染の低減・防止策
　　4.3.1 金属汚染のデバイスへの影響
　　4.3.2 微細化に伴う新金属材料の必要性
　　4.3.3 金属汚染防止策　
　　4.3.4 金属汚染ゲッタリング策
　　4.3.5 洗浄による金属汚染除去
　4.4 半導体プロセスにおける無機化学汚染の低減・防止策
　　4.4.1 空気中のドーパント起因の不良
　　4.4.2 空気中のアンモニア起因の不良
　　4.4.3 空気中の酸起因の不良
　　4.4.4 空気中の無機化学汚染の低減防止策
　4.5 半導体プロセスにおける有機化学汚染の低減・防止策
　　4.5.1 有機汚染のデバイス・プロセスへの影響
　　4.5.2 リソグラフィにおける有機汚染の分解
　　4.5.3 有機汚染によるレンズやミラーの曇り
　　4.5.4 クリーンルームにおける有機汚染の発生源
　　4.5.5 ウェーハ収納ボックスからの有機汚染発生
　　4.5.6 ウェーハ表面有機汚染の低減・防止策
　　4.5.7 洗浄による有機汚染の除去メカニズム
　4.6 ホットトピック：発生源が内部にあることを想定しなかったFOUPの問題点とFOUP内の窒素パージによる各種汚染の防止策
　4.7 将来に向けたFOUPを用いないオール枚葉搬送・処理方式の提案
 
５．まとめ
　5.1 クリーン化技術のパラダイム転換
　5.2 今まで計測できなかったナノパーティクルの課題と展望
　5.3 歩留まり向上手法(SPC, APC, FDC,YMSなど)へのビッグデータ、IoT (モノのインターネット)、ＡＩ(人工知能、マシンラーニング)、仮想計測（VM）など最新手法の活用

　□質疑応答□

※会場受講の方は休憩時間やセミナー終了後に、名刺交換や個別質問が可能です。
 

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