パーティクルの「種類・割合・由来」を可視化する粒子解析―汚染リスク評価から工程改善・材料提案まで

分散・分布（拡散性）

半導体部材の表面汚染の課題

新材料の採用や工程変更時には、「性能は満たしているが実ラインで問題が起きないか」「顧客に安全性をどう説明するか」といった不安がつきまといます。本技術は、材料や部材から持ち込まれる汚染異物を事前に把握し、汚染リスクを定量的に示します。開発段階の試作評価から、新材料の売り込み、工程改善の判断材料まで活用でき、意思決定に“安心材料”を提供します。

半導体プロセスに欠かせない資材をイメージ

技術課題・懸念

性能は納得だが、実ラインで流して、問題ない？
性能で売り込みたいが、安心して使える材料であること　を伝えたい！
異物による工程異常を改善したい！ etc.

本技術の適用範囲

新規材料への変更
開発での試作
新規材料の提案
工程改善 etc.

領域	パーティクルカウンタ	粒子解析(汚染異物解析)
役割	監視・管理←異常検知	原因特定・対策
提供価値	異物の有無・数量管理	歩留まり改善・不良ゼロ化
事例	クリーンルーム高度化洗浄規格(ISO16232)	歩留まり低下・不良トラブルナノ化による「原因不明不良」材料多様化（有機／無機複合）

新たなパーティクル評価技術の紹介

従来のパーティクルカウンターでは、数は把握できても「何が混入したのか」「どこから来たのか」までは分かりません。本技術では、回収した粒子のサイズ分布だけでなく、組成や元素情報を解析し、異物の由来を特定します。液体・固体・粘性の高い試料にも対応でき、特定部材や装置由来の異物を見極めることで、トラブル対応を“場当たり”から“再発防止型”へと変えます。

測定事例

フィルム表面に異物発生。製造号機差があることが判明し、異物成分による発生箇所特定を実施しました。異物を解析した結果、特定のSUS製搬送ローラから異物が混入していることが明らかとなりました。

材料設計への活用とその他の展開

粒子解析は、異物トラブル対応にとどまらず、材料改良や設計変更の効果を示す指標としても活用できます。従来品と改良品の汚染異物量や分布を比較することで、「どれだけ良くなったか」をデータで説明可能です。さらに、有機粒子はFT-IR・ラマン、無機粒子はTEM解析と組み合わせることでさらなる情報を引き出すことも可能です。材料の信頼性を裏付ける武器として、提案力を高めます。