汚染物質のボウリング:ガス精製の新しい科学

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ガスと薬品の純度は、先端の半導体とメモリデバイスの性能と信頼性において常に重要な役割を果たしてきました。過去数年にわたり、半導体工場のクリーンルーム純度要求が主要なプロセス領域で飛躍的に変化し、現在では ppq レベル (1 兆分の 1) に達しようとしています。

競争力を維持するために、多くの半導体メーカーは製造量を増やし、その結果、ガスの全体的な消費量が増加しています。さらに、ロジックデバイスと先端メモリデバイスの両方で小型化や多層デバイス構造をサポートするため、ウェーハ工程あたりのガス消費量が大幅に増加し、必要とされています。たとえば、ロジックの 20 nm から 7 nm への移行により、プロセスの工程数は 2 倍になりました。 その結果、プロセスガスの消費量は今後 5 年間に増加することが予想されています。

同時に、低電力で高密度を実現するために、業界では finFETS や 3D NAND のような 3次元 (3D) 構造を採用しており、プロセスが複雑になっています。

このような工程の追加は、ウェーハをプロセスにさらす機会が増えるため、歩留まりに影響します。ガス供給において、微量の不純物であっても、プロセスと相互作用してチップの性能に影響を与える測定可能なシフトを引き起こし、数千または数百万ドルものコストがかかる可能性があります。

分子状不純物に対する高感度化とガス消費量の増加により、半導体メーカーは、バルクと特殊ガスのサプライヤーに、純度の要件を満たしたカスタマイズしたプロセスガスを提供するよう新しい要求を課しています。

このホワイトペーパーでは、デバイスの最高の歩留まりを確保するために、すべてのウェーハプロセス工程にわたってガス供給純度を制御する精製技術の重要性について説明します。

  • 半導体製造におけるプロセスガスの役割

  • 汚染物質はどこから発生するか

  • 汚染物質はどのようなものか