/日本工業出版(株)/

■特集:ミニマルファブによる製造技術の革新
○ミニマルファブ構想
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合/原史朗
ファブの巨大投資問題を回避する、ハーフインチウェーハと30cm幅のプロセス装置群を用い、局所クリーン化搬送システムを導入した超小型半導体生産システム〜ミニマルファブのコンセプトについて述べる。

○ミニマルファブ技術研究組合
/ミニマルファブ技術研究組合/久保内講一
ミニマルファブ技術研究組合の設立経緯や国家プロジェクト概要として、推進事業の内容、組合組織、推進ロードマップ、研究開発プロジェクト推進体制の他、プロジェクトの進捗状況について述べる。

○ミニマルファブにおけるデバイスプロセス開発事例
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/クムプアン ソマワン・原史朗
本稿では、ミニマルファブリソグラフィ装置群を用いたデバイスの製造プロセス事例を示す。レジスト塗布・露光・現像工程ではミニマル装置を用いて1μm解像度を達成。その他のデバイス工程でメガ装置を併用する、ハーフインチウェーハを用いたハイブリッドプロセス開発をした。

○ミニマル3DIC・実装ライン開発構想と具体的進捗事例
/(独)産業技術総合研究所/井上道弘
多品種少量生産に適した画期的な半導体生産システムであるミニマルファブ構想において、微細化に代わる新たなトレンドとして環境、医療などの新規半導体応用分野から期待されている3DIC化と実装を行うミニマル3DIC・実装ライン開発を推進しており、その構想および開発状況について報告する。

○ミニマルウェーハ搬送前室システム
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合/前川仁・原史朗
/(株)ナノテック/横山泰顕・横山元宣
/(株)三明・ミニマルファブ技術研究組合/犬塚善樹
ミニマルファブにおいてウェーハを微粒子・ガスによる汚染から遮断しつつ製造装置間を搬送するシステムについて、その構成要素であるシャトル(ウェーハ搬送容器)および前室(ウェーハ搬入・搬出機構)を中心に概説する。

○ハーフインチウェハの開発
/不二越機械工業(株)・ミニマルファブ技術研究組合/住澤春男・黒岩久人
「ミニマルファブ構想」に基づいた「ベアシリコン・ハーフインチウェーハのミニマル超精密加工プロセス」では、ウェーハ開発は、当面、現状の大口径シリコンウェーハからハーフインチサイズのシリコンウェーハに切り出す方法を優先開発事項として位置づけている。本稿では、切り出されたハーフインチウェーハのべべリング形状等に重点を置いた開発状況について記載する。

○ミニマルウェット処理装置群
/(株)プレテック・ミニマルファブ技術研究組合/後藤昭広
ミニマルウェット処理装置は、小さな筺体内にありながらメガファブを彷彿とさせるレベルまでに迫ってきた。その最新動向と展望を、ここに至るまでのエピソードを交えて紹介する。

○ミニマル塗布・現像装置
/リソテックジャパン(株)・ミニマルファブ技術研究組合/扇子義久・武内翔
/ミニマルファブ技術研究組合/奧田修史
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/クムプアン ソマワン・原史朗
レジスト塗布・現像プロセスは、微細加工の鍵を握り、デバイスの性能や特性を決定づける要の一つである。ミニマルファブ製造装置の統一規格とミニマル基板(0.5インチ)に最適化した塗布・現像装置の開発状況と課題、そして今後の開発展開について報告する。

○ミニマルマスクレス露光装置
/(株)ピーエムティー研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/三宅賢治・入田亮一
半導体産業の根本的な課題の一つである長納期かつ高額なマスクやレチクルを不要とし、ミニマル規格に準拠した、光源にLE Dを採用した超小型紫外光マスクレス露光装置を開発した。これによってデバイス設計から試作までが短期間かつ低コストで可能となる。

○ミニマルマスクアライナー
/(株)三明・ミニマルファブ技術研究組合/犬塚善樹
ミニマルファブ構想は試作、開発、量産への工程をフレキシブル且つ、短期間で行える為、多品種少量品が多いMEMSにも適している。ウェーハ表裏に立体的構造をリソグラフィで形成するMEMSデバイスに必要な両面マスクアライナーのミニマル化を報告する。

○ミニマルCMP装置開発
/不二越機械工業(株)・ミニマルファブ技術研究組合/中村由夫・澁谷和孝
ミニマルファブとは、多品種少量および変種変量生産ニーズに適応した、新しい半導体生産システムの姿で、工場ラインと試作ラインの投資規模を大幅にコンパクト化して行くことで、新たな半導体ファブリケーションであり、現状のメガファブに比べ数千分の一の投資で普通のオフィスに半導体製造ラインが構築できる、新しい発想のファブシステムである。当社はこのミニマルファブ構想に早い段階から賛同し、それを推進するミニマルファブ技術研究組合にも参画し、「ミニマルCMP装置」、「ミニマルウェーハ」の開発を行っている。

○ミニマル集光型CVD炉
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/池田伸一・石田夕起・原志朗
/横浜国立大学/羽深等/ミニマルファブ技術研究組合/中戸克彦・三ヶ原孝則
これまで常識とされてきたCVD装置構成要件をミニマルファブ構想に基づきゼロベースで考え直し、安全性を十分に確保しつつ、装置小型化、資源・電力使用量最小化を目標として開発を進めている。その現状を紹介する。

○ミニマル抵抗加熱炉
/光洋サーモシステム(株)・ミニマルファブ技術研究組合/服部昌
ミニマルファブにおけるウェーハへの成膜をはじめとする熱処理に用いる抵抗加熱式熱処理炉のプラットフォームを開発し、まず熱酸化プロセスに適用を行った。その装置の概要とミニマルウェーハ上への熱酸化膜の成膜結果について述べる。

○ミニマルレーザ加熱炉/坂口電熱(株)/千葉貴史
我々は、φ12.5mmシリコンウェーハに対して、真空中2秒で1,000℃の急速加熱が可能なミニマルレーザ加熱炉を開発した。同装置を用いて、ウェーハを酸素ガス雰囲気中1,200℃で1時間レーザ加熱し、酸化膜形成を試みた結果について報告する。

○ミニマルファブ装置のプラズマプロセス装置
/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/小木曽久人・中野禅・清水禎樹・クムプアン ソマワン・原史朗
/ミニマルファブ技術研究組合/田中宏幸・加藤旭彦
/(独)産業技術総合研究所/行村健/(株)デザインネットワーク
/二川真士・吉岡秀明・福田孝弘・内山嘉典/誠南工業(株)/薮田勇気
本稿では、ミニマルファブ用のスパッタ成膜とドライエッチング用に開発の状況を紹介する。これらの開発にあたっては、ミニマルファブ用のプロセス装置ならではの技術課題が多く存在する。現状で何が実現できて、何が未到達であるかを紹介することにより、ミニマルファブのプラズマ装置開発の今後の方向性を示す。

○ミニマルモデルルーム/大成建設(株)・ミニマルファブ技術研究組合
/伊藤宏・鴫原新一/(独)産業技術総合研究所・ミニマルファブ技術研究組合
/クムプアン ソマワン・原史朗
ミニマルファブの開発と共に、従来の半導体製造環境の概念も大きく変わろうとしている。その中で最もインパクトが大きいのが、クリーンルームが不要になることである。本稿では、昨年産業技術総合研究所内に構築して検証中の実証用モデルルームについて、その概要と今後の取組みについて述べる。

■解説
○東アジアのエアロゾルの輸送と広域分布の解明
/(独)国立環境研究所/杉本伸夫
黄砂やPM2.5の動態解明を目的として東アジアの20地点から成るライダーネットワークを構築して継続観測を行っている。散乱の波長依存性や偏光特性から黄砂と大気汚染エアロゾルを判別して高度分布を導出し、化学輸送モデルの検証や同化に活用している。

○クリーンルーム雰囲気からのドーパント汚染
/半導体関連コンサルティング・滝山事務所/滝山真功
C/R雰囲気からのドーパント汚染の影響をアルゴン・アニーリング・ウェーハを例にとって紹介した。支配的なのはボロン汚染であるが、汚染対策を進めると、リン汚染が次第に見えてくる。リンの主たる汚染源はC/R内の電気配線からのアウト・ガスである。

■連載:わかりやすく学べる　クリーンルームの基礎と汚染対策17
○対策-各論[塵埃・ミスト](その2)/新日本空調(株)/水谷旬