TECH COLUMN 技術コラム

9-4. 半導体製造と化学物質管理

材料・加工技術

公開日:

半導体製造では多くの化学物質が使用される。
理由は、
半導体は
・ナノレベルの微細加工
・表面処理
・材料形成 を繰り返して作られるため。

その過程で
・酸
・アルカリ
・有機溶剤
・特殊ガス などが使われる。
これらの化学物質は製造に不可欠だが、安全管理と環境管理が極めて重要になる。

【1】半導体製造で使われる主な化学物質

半導体製造ではさまざまな化学物質が使われる。

代表例:

・硫酸(H₂SO₄)

・フッ酸(HF)

・塩酸(HCl)

・アンモニア

用途:

・ウェハ洗浄

・酸化膜除去

・表面処理

これらは強い腐食性を持つものも多い。

【2】フォトレジスト材料

フォトリソグラフィ工程ではフォトレジストが使われる。

これは光に反応する樹脂材料。

用途:

・回路パターン形成

・微細構造形成

フォトレジストには有機溶剤などが含まれる。

【3】特殊ガス

半導体製造では多くの特殊ガスが使われる。

例:

・シラン(SiH4)

・アンモニア(NH3)

・フッ素系ガス

・アルゴン

用途:

・成膜

・エッチング

・プラズマ処理

これらは可燃性・毒性を持つ場合もある。

【4】化学物質のリスク

半導体製造で使用される化学物質にはさまざまなリスクがある。

例:

・腐食性

・毒性

・可燃性

・環境汚染

そのため厳格な管理が必要。

【5】ガス供給システム

半導体工場では特殊ガスは専用供給システムで管理される。

例:

・ガスボンベ

・ガス配管

・ガス監視装置

漏洩検知システムも重要な安全設備。

【6】薬液管理

液体化学物質は薬液供給システムで管理される。

管理内容:

・濃度管理

・供給管理

・廃液処理

薬液は厳密な取り扱いが必要。

【7】作業者の安全対策

化学物質を扱うため作業者安全も重要。

対策:

・保護具(PPE)

・安全教育

・事故対応訓練

これにより事故リスクを低減する。

【8】化学物質の排出管理

半導体工場では化学物質排出も管理される。

例:

・排ガス処理

・廃液処理

・フィルタ処理

環境規制に対応するため高度な処理設備が必要。

【9】国際規制

化学物質は各国で規制されている。

例:

・REACH(欧州)

・RoHS

・TSCA(米国)

半導体企業はこれらに対応する必要がある。

【10】化学物質管理システム

半導体企業では化学物質管理システムが導入されている。

内容:

・使用量管理

・安全データ管理

・排出管理

環境・安全の両方に関係する。

【11】今後の課題

今後の課題:

・環境規制強化

・化学物質削減

・代替材料開発

半導体産業は安全と環境の両立が求められている。

【まとめ|9-4】

・半導体製造では多くの化学物質を使用

・酸・溶剤・特殊ガスが重要材料

・腐食性や毒性などのリスクがある

・排出管理・安全管理が必要

・国際規制への対応が求められる

【理解チェック】

1.半導体製造で酸や溶剤が使われる主な理由は何か?

2.半導体製造で特殊ガスが使われる工程はどこか?

3.化学物質管理が重要になる理由は何か?

 

 

 

 

コラム監修:角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。

 

※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません。

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