デバイスメーカーが歩留まりを向上するための２つの取組み

半導体デバイス、センサー、MEMS等の半導体製造プロセスを用いてデバイスを製造しているメーカー様にとって、歩留まりの向上は重要な課題です。当ページではTSMC社の取組みから、デバイスメーカー様の歩留まり向上についてお話します。

常に歩留まり向上に向き合う海外大手ファウンドリ

半導体製造プロセスは改善と共に歩留まりが向上し成熟していきます。しかし、半導体製造プロセスの微細化・進化を常時追求する海外勢では、歩留まり向上は非常に大きな課題であり、様々な工夫がなされています。

中でも先端プロセスにおいて高い歩留まりを実現しているTSMC社では、パーティクルの成分を分析し同定することでパーティクルの発生源を特定・除去しているという取組みが紹介されています。

参考：なぜTSMCだけEUVプロセスで高い歩留まりを達成できるのか？
https://news.mynavi.jp/techplus/article/20200807-1204728/

この取組みについて、弊社では２つの点に注目しており、弊社の製品がそのうち一つ大きく貢献できると考えています。

①パーティクルの組成分析・同定

パーティクル１粒ずつの分析には、採取しSEM（走査型電子顕微鏡）等を用いて行うことになります。

それには手間も掛かりますが、そこで構築されたパーティクルのデータベースを用いることで、デバイスメーカー様によるパーティクル発生源の早期絞り込みが可能になります。

②発生源の特定

パーティクルを分析した上で、それがどのような物質であるか特定できたとしたら、次はそれがどこで混入しているか、発生源を特定する必要があります。

分析により対象がある程度絞り込まれた場合、その発塵が疑われる周辺について調査する必要があります。

空中に浮遊するパーティクルは一部

パーティクルの測定を行なうにはパーティクルカウンターが一般的ですが、これは気中に浮遊しているパーティクルしか捕捉できません。パーティクルは衝撃や物理現象により気中に放出されます。

そのため、装置内壁や搬送経路等に表面付着しているパーティクルを直接採集する方式が、手早く確実性の高い方法と言えます。

直接採取するサンプルスキャナー

サンプルスキャナーでは、パーティクルの発生源と疑われる箇所に、
サンプラーカードを当てて直接採取し、測定します。

気になる箇所を素早く・ローコストに分析

サンプルスキャナーを使用すると、発塵源の特定がスムーズです。
それはデバイスメーカー様の歩留まり向上に貢献します。

海外では、露光装置や成膜装置内、サプライヤーから供給されるパーツの測定などに多く活用されています。

歩留まり向上でのパーティクル低減に課題をお持ちのデバイスメーカー様はお気軽にご相談ください。