パーキンエルマーは、お客様のR&D力強化をサポートするとともに、デバイス製造やファインケミカルの仕様、QA/QCテスト、さらにはアセンブリ・ハウジング・パッケージング部品のテストに至るまで、より効率的な下流プロセス標準の確立を支援します。こうして、半導体・電子機器の量産全体をサポートしています。
微量な化学物質汚染やパーティクルという課題に対応するには、確実な分析力が欠かせません。パーキンエルマーは、24時間稼働する製造現場やFAB（半導体製造工場）向けに、ppt・ppqレベルの不純物を検出できる、使いやすく高感度な分析ソリューションとラボサービスを提供します。これにより、故障の発生を最小限に抑え、最終製品の信頼性を最大化します。
ままた、揮発性有機化合物（VOC）、気中分子状汚染物質（AMC）、産業廃棄物といった有害な化学物質やガスへの暴露リスクを測定することで、職場における環境モニタリングと管理の強化にも貢献します。
半導体・エレクトロニクス オンデマンドe-ライブラリー
半導体製造における微量不純物分析やプロセスモニタリングについて、ICP-MS、FTIR、GC/MSなど幅広い分析手法のオンデマンド解説動画ご用意しています。最新装置の活用事例から干渉除去技術、ナノ粒子分析まで、現場で役立つ知見を無料でご視聴いただけます。
- マルチ四重極 ICP-MS "NexION 5000"の干渉除去と新たな可能性
- Spectrum 3 MappIR によるシリコンウェーハの不純物、ウェーハ上誘導層の測定
- 工場内のAMCおよびVOCオンライン/オフラインモニタリング
- マルチ四重極SP-ICP-MS法を用いた半導体プロセス薬品中のナノ粒子分析
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研究開発
この10年で半導体業界は、PCからスマートフォン、タブレット、ウェアラブル端末、IoTデバイスへと需要の中心が急速にシフトし、かつてない速さで進化を続けています。この競争の激しい業界で製品サイクルに対応するため、半導体・IC研究開発マネージャーには、適切な製造プロセスの確立、最適な材料・薬品の選定、そして最新のデータ解析ソフトウェアや信頼性の高い分析技術の活用が求められます。こうした取り組みが、より早い製品化と高いROIの実現につながります。前工程（フロントエンド）では超クリーンプロセスによる微量金属・有機物汚染の管理を行いながら、後工程を見据えて基板・導体材料の熱特性や化学組成を評価する必要があります。R&Dマネージャーが下す選択は、24時間体制の製造運用や下流工程でのROI、そして将来のR&Dへの再投資にも直結します。
リアクションガスにアンモニアを用いたNexION 5000によるけい素の分析
NexION 5000 ICP-MS に高純度アンモニアをリアクションガスとして用いたマスシフト法により、従来の H2 セルガス法では難しかったけい素（Si）の高感度な定量分析を実現します。半導体材料の高純度化が進む中、従来の H2 リアクションガス法では N2+ や CO+ 由来のスペクトル干渉への対応が課題となっており、こうした背景から新たな干渉除去アプローチが求められています。ガス流量の最適化プロファイルや各条件における検量線データなど、具体的な検証結果は資料でご確認いただけます。ぜひ資料をご請求ください。
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自動標準添加装置(ASAS)-ICP-MS を用いた半導体グレード薬品の分析
オンライン自動標準液添加装置 (ASAS) とパーキンエルマー社製 NexION 5000マルチ四重極 ICP-MS を組み合わせることで、半導体グレード薬品中の金属不純物を標準添加法（MSA）により自動かつ高精度に定量分析できます。半導体製造に使用される薬品に求められる金属不純物の管理レベルは年々厳しくなっており、その背景として、粘度・蒸気圧・沸点などが異なる多様な薬品を、汚染を避けながら数ppt 〜サブppt レベルで正確に定量する手法が求められています。各薬品マトリックスにおける BEC や検出限界（DL）の詳細データ、検量線の結果については、ぜひ資料をご請求ください。
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デバイス製造（前工程）
半導体・ICウェーハの製造（回路設計、フォトレジストコーティング、エッチング、成膜、化学気相成長など）は極めて複雑な前工程（フロントエンド）であり、多くの工程が繰り返し行われます。R&D部門の指針に基づき適切な材料・薬品・プロセスが選定される一方、現場ではリアルタイムのプロセスモニタリングが技術者やラボマネージャーにとって大きな課題となっています。薬品、特殊ガス、洗浄剤、溶剤に含まれる微量金属・有機汚染物質はサンプル導入や測定精度に影響するため、24時間稼働の中で大量のサンプルを処理できる堅牢な分析ソリューションと、プロセスに組み込まれた迅速な品質管理体制が必要です。
リアクションガスに水素および酸素を用いたNexION 5000 ICP-MSによる超純水の分析
NexION 5000 ICP-MS に水素（H2）・酸素（O2）をリアクションガスとして用いることで、半導体製造に使用する超純水（UPW）中の極微量な金属汚染物質を高精度に分析できます。半導体の微細化に伴い超純水の純度管理が歩留まりを左右する課題となっている背景として、業界ガイドラインの厳格化が進んでいます。具体的な検出下限（MDL）とバックグラウンド相当濃度（BEC）の測定データは、ぜひ資料でご確認ください。
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ガス直接導入－ICP-MSによる一酸化炭素ガス中の金属不純物分析
ガス直接導入（GDI）法と ICP-MS を組み合わせ、一酸化炭素（CO）ガス中の金属不純物をサンプル前処理なしで直接分析する手法を紹介します。従来のインピンジャー捕集法との比較から、その違いが分かります。半導体のプラズマエッチングで使われる CO は、微量な金属不純物が歩留まりに影響するため高い純度管理が求められますが、従来の捕集法には汚染や前処理時間の課題がありました。両手法の検出下限・再現性・分析時間の比較データを掲載した本資料を、ぜひご請求ください。
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グラファイトファーネス原子吸光分析法による超高純度試薬およびフォトレジスト剥離液中の超微量分析
PinAAcle 900Z のグラファイトファーネス原子吸光分析法（GFAAS）を用いて、超高純度試薬やフォトレジスト剥離液中の Na・Ca・Al・Fe・Cu を超微量レベルで簡便に分析できる方法が分かります。半導体製造では、プロセスや設備のトラブル時に環境起因の元素を迅速に確認する必要があり、そのための手段として GFAAS が有効な理由もご紹介します。各薬液での添加回収試験データや検出下限値のデータを掲載していますので、ぜひ資料をご請求ください。
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QA/QC・故障解析
スマートフォン、タブレット、ウェアラブル端末、IoTデバイスの小型化が進む中、内部部品の高集積化・複雑化が進んでいます。デバイスを動かす半導体・ICに使用される薬品・材料は、sub-ppt（1兆分の1以下）レベルという極めて高い純度が求められます。これを支える分析装置には、高精度な不純物検出能力と、稼働停止を最小限に抑える安定性が必要です。QA/QC、故障解析、最終検査に用いる装置は24時間無停止・無エラーで安定稼働する必要があり、汚染や不純物が検出された際には製造ラインを即座に停止できる迅速な対応が、材料ロスや不良品製造のリスクを最小化する鍵となります。クリーンルーム内の無機粒子・有機化合物・設備由来の不純物を特定・定量するなど、SEMI基準に準拠しつつ次世代のオンラインモニタリングにも対応できる、幅広い分析ソリューションが求められています。
Avio 220 Max ICP-OES を用いた高純度石英中の不純物測定
パーキンエルマーAvio 220 Max ICP-OESを用いて、高純度石英中の微量不純物元素を高感度・高精度に測定し、規格への適合性を評価する方法がわかるアプリケーションノートです。背景として、高純度石英は半導体や太陽光パネル向け製品に欠かせない材料です。わずかな不純物が最終製品の性能に影響するため、規格に基づく正確な品質管理が求められます。
検量線の直線性、検出下限、添加回収率の検証データと実サンプルの測定結果を掲載していますので、ぜひ資料をご請求ください。
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全自動VPD-ICP-MS を使用したシリコンウェーハ中金属不純物測定
全自動VPD-ICP-MS（Expert_PSとNexION 5000 ICP-MS）を用いて、シリコンウェーハ中の金属不純物を前処理から分析まで完全自動で測定する方法がわかります。微細化が進む半導体製造では金属不純物の管理が重要であり、従来手法では難しかった高感度な評価が求められている背景を踏まえ、解説しています。ベアウェーハとバルクエッチングウェーハの比較データ、スキャン溶液による貴金属回収率の比較、イオン注入ウェーハの深さプロファイルを収録していますので、ぜひ資料をご請求ください。
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FTIRとMappIRによるシリコンウェーハの不純物測定
パーキンエルマーのFTIR「Spectrum 3」とウェーハ自動マッピングアクセサリ「MappIR」を用いて、シリコンウェーハ中の酸素・炭素不純物を半自動で測定し、ウェーハ面内の濃度ばらつきまで把握できます。CZ法ウェーハには酸素・炭素が含まれるため、チップ切断時の品質ばらつきを防ぐ目的で、面内分布の確認が求められる背景があります。ウェーハ面内分布の測定事例や定量計算のワークフローをまとめた資料を、ぜひご請求ください。
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アセンブリ・パッケージング
半導体・ICパッケージングのアセンブリは、デバイスの設計・製造プロセスにおける不可欠かつ複雑な後工程（バックエンド）です。メタル缶パッケージ、セラミックフラットパッケージ、デュアルインラインパッケージなど構成形態にかかわらず、シリコンウェーハ基板、導体材料、樹脂、シリコンコーティング、薬品などに汚染がないかを事前に検証し、純度を確認した上で組み立てる必要があります。ウェーハ製造から部品レベルのパッケージング、モジュールアセンブリ、ハウジング、プラスチック部品に至るまで持ち込まれる汚染物質は製品の信頼性・性能、そして最終的にはコストにも影響するため、各工程における精密な分析サンプルテストが欠かせません。クリーンルーム内の無機粒子・有機化合物に加え、フィルターや材料のアウトガスに由来する気中分子状汚染物質（AMC）など、多様な分析ニーズに対応するソリューションが求められます。
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