SEMI通信 2017年7月号SEMIスタンダード情報

収率向上のための超純水品質管理: 半導体製造に使用されるUPWシステムの品質とポリマーアセンブリの品質に重点を置いたSEMIスタンダードで産業のニーズをサポート

SEMI スタンダード部門 Inna Skvortsova

 

UPWは、すべての湿式処理工程用の半導体デバイスの製造に広く使用されています。 UPWの純度とUPW分配システムの信頼性は、広範囲のパラメータが厳密に制御されていない限り、デバイス(プロセス)の歩留まりに影響を与える可能性があります。高度なプロセスでは、要求されるUPW品質は、不純物の存在を示す従来の方法およびモニタリングの能力を上回ります。 この課題には、システム設計、材料選択、品質保証の新しい、体系的な改善が必要です。

このような厳しい業界のニーズに対応するために、リキッドケミカル技術委員会の北米支部は、UPWの品質、UPWシステムの設計と運用、半導体製造で使用されるポリマーアセンブリの資格に重点を置いた一連のSEMI基準を大幅に改訂しました :

  • SEMI F61-0617, Guide to Design and Operation of a Semiconductor Ultrapure Water System
  • SEMI F75-0617, Guide for Quality Monitoring of Ultrapure Water (UPW) Used in Semiconductor Manufacturing
  • SEMI E49.2-0617, Guide for the Qualification of Polymer Assemblies used for Liquid Chemicals Systems in Semiconductor Equipment

 
Typical Semiconductor UPW System Configuration


SEMI F75では、効果的なUPWシステムの動作を保証するための標準的なモニタリングプログラムとその推奨周波数について説明しています。 このガイドはまた、半導体UPWシステムの分析機器およびサンプリング場所に関する推奨事項を提供します。 SEMI F75に記載されている分析試験方法と精製技術の導入により、UPW純度の継続的な品質管理が可能になります。

UPWの設計と操作のためのガイドであるSEMI F61と、UPWの品質を規定するガイドであるSEMI F63に引き続き、SEMI F75は、UPWのためにSEMIによって開発された一連のSEMI規格スタンダードの内、三番目に開発されました。 すべての文書は、2年ごとに更新され、リスク分析および関連するソリューションが、International Roadmap for Devices and Systems (IRDS)の定義に従った半導体業界の要件に合致するようにします。

SEMI F61は、UPW品質システムの監視と制御を担当する設備エンジニアおよび製造プロフェッショナルにリコメンデーションを提供します。 SEMI F61は、処理プラント、流通システム、および半導体ツールの接続を含むUPWシステムの設計と操作をカバーしています。 さらに、UPWシステムの装置および配管に使用される高純度ポリマー材料の試験および事前認定にも取り組んでいます。

以前に発表されたSEMI F61の主な変更点としては、UPWおよび超超純水(HUPW)システムの建設資材(選択、純度、取り扱い、検査ガイドライン)、信頼性、容量、およびユーティリティ要件が挙げられます。 安全に関する文書ではありませんが、改訂されたSEMI F61では、UPWシステムの操作に関する一般的な安全性の考慮事項について概説しています。 このガイドは、UPWの生産プラントの安全で信頼性が高く、予測可能な出力を確実にする保守と運用という生産哲学で結論づけています。

SEMI F61は、エンドユーザーがUPWシステムを特定して構築するための詳細な推奨を提供するSEMIスタンダード設備ボリューム(SEMI Standards Facilities volume)に掲載されているすべてのUPW関連ガイド、テスト方法、および仕様を結ぶルート文書として使用される予定です。

「設計から施工、プロジェクト実行までの包括的なアプローチと、原料から最終部品に至るサプライチェーン全体にわたる材料品質は、最先端の半導体製造施設にとって非常に重要になっています。

高純度ポリマー材料の品質は、プロセスに不純物を浸出させ、新しいシステムの始動の重要な期間中に半導体製造に影響を及ぼす可能性があるので、新しいシステムにとって特に重要です。

IRDSの収量強化グループの共同議長であるスラバ・リブマン博士は次のように述べています。「UPW IRDSによって定義されたUPWシステムと関連した問題の深い理解とUPW SEMIスタンダードの活用は、実質的に収量のリスクを減らすでしょう」。

UPW関連のSEMIスタンダードを更新する最近の取り組みのもう一つの重要なステップは、SEMI E49スタンダードスイートを含む製造ツールに関するガイドと、SEMI F61、UPWのデザインとオペレーションガイドを合わせることでした。 SEMI標準装備オートメーションハードウェアの巻に掲載されているSEMI E49の文書には、高分子および金属(ステンレス鋼)のサブアセンブリと最終アセンブリの設計、資格、アセンブリ、テスト、パッケージングおよび出荷が含まれます。

改訂されたSEMI E49.2 は、エンドユーザーに出荷されるUPWおよび液体化学アセンブリの純度および機械的完全性を評価するためのフレームワークを提供します。 E49.2は、これらのアセンブリの設計と製造をカバーするSEMI E49.7 (現在改訂中)とともに使用されています。 SEMI 49.2ガイドには、試験方法、頻度および関連する性能基準、およびアセンブリの資格認定中に使用されるメディアのための最小限のユーティリティ推奨事項が記載されています。 このドキュメントは、エンドユーザーが定義した最も重要なアセンブリの現在の業界のベストプラクティスとテスト方法を表しています。

高純度のUPWおよび化学薬品を必要とするクリーンルーム機器を対象とするSEMI E49.2は、BCD / PCD装置、混合スキッド、ポストCMP洗浄装置および計量装置など、高品質で高純度が要求される非クリーンルームシステムで使用される液体化学アセンブリにも適用できます。

この文書は、サブコンポーネントサプライヤからアセンブリサプライヤ、ツールベンダ、据え付けおよびサービスプロバイダ、ツールの半導体エンドユーザに至るサプライチェーン全体にも適用されます。 SEMI F61と同様に、SEMI E49.2はSEMI F57のような他のSEMI規格に基づいて、重要なアセンブリで使用される高純度ポリマー材料の品質を保証します。

半導体および電子製品の製造業者はUPW品質とプロセス収率を損なう可能性のある汚染物質のインパクトにますます関心を寄せています。 改訂されたSEMI F61、F75、とE49.2ガイドおよびその他の関連SEMIスタンダードの実装により、産業界の専門家は、急速に変化する業界のニーズを満たす製造施設全体で生産、流通、使用されるUPWの純度を監視できます。
 

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SEMIスタンダード開発活動は、すべての方に開かれています。www.semi.org/standardsmembershipからメンバー登録をすることによってSEMI国際規格プログラムに参加していただけます。

日本での問合せ先:
SEMIジャパン スタンダード & EHS 部 コリンズ純子
03-3222-6018(部代表)jcollins@semi.org


(初出 Standards Watch 2017, Volume 12, Issue 2)