◆マルチクライアント調査レポート：2018年07月19日発刊
Å（オングストローム）半導体プロセス材料／技術の展望調査
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| −はじめに− |
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- 2018年の半導体市場は活況を受け、半導体に関わるメーカーはその恩恵を受けた形となっている。半導体の活況を支えるのがプロセス技術であり、Logicのゲート長1／2、10nmプロセスを切り、新たなステージに入ってきた。さらに次のステージである「Å領域」での技術開発は人類のさらなる挑戦と新時代を支える「AI」「自動運転」などの礎になることは明白である。
- 半導体を使用するアプリケーションの主役は時代によって変化してきた。1990年以前は家電、1990〜2000年はPC、2001年以降はモバイルやスマートフォンなどが時代をリードし、それらに適した半導体が求められてきた。2018年時点ではスマートフォンからAI、ブロックチェーン、自動運転などにその主役の座が移ろうとしている。同時に半導体技術も「nm」から「Å」へと変化がみられ、どのようなデバイスや材料が求められるかわからない状況である。多くの半導体に携わるメーカーは“よくわからないが業績がいい”という状況になっている。うれしい反面、不安が大きいというのが正直なところである。
- 2020年に始まるとみられる50Å（5nm）では技術コンセプトはあるものの、困難な技術障壁にあたることは確実である。Åプロセスの試練を乗り越えるために、ALD 材料、リソグラフィ関連材料、CMP関連材料、洗浄薬液、そしてこれらを製造するためにクリアしなければならないコンタミネーション（汚染）にフォーカスし調査を行った。
- プロセスで転換期を50Åと30Åと結論付けたが、まだ技術が確立されていないため、デバイスメーカーではかなりの苦戦が強いられるとみられる。そして、デバイスメーカーの技術を支える材料メーカー、装置（光源）メーカーに取って、さらなる試練が予想される。この試練を乗り越えるためにはデバイスメーカー、材料メーカー、装置（光源メーカー）の親密な連携が必要と思われる。
- 本調査ではÅ半導体を実現するための技術とその背景にある技術の問題点にフォーカスし、今後の事業戦略の参考資料として役立てていただければと思います。
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| −調査目的− |
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- 本調査資料は、半導体プロセスおよび、使用される材料や技術を調査し、当該事業展開のための有用な情報を提供することを目的とした。
- 「nm」よりさらに小さい単位「Å」レベルの配線長を採用するデバイスに必要な材料の視点から業界を俯瞰し、より詳細な市場動向やトレンドを把握できる構成とした。
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| −調査対象− |
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- 1. 調査対象品目
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| 対象工程 | 品目数 | 対象品目 |
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| 成膜工程 | 2品目 | ALD材料（High-kキャパシター用）、ALD材料（SADP用、ONO膜用） |
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| リソグラフィ工程 | 12品目 | EUVレジスト、ArFレジスト、KrFレジスト、中間膜、下層膜、EUV-BARC、ArF-BARC、IPA、KrF-BARC、EBR・プレコート、EUレジストポリマー、ArFレジストポリマー、KrFレジストポリマー |
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| CMP工程 | 3品目 | ウェハ研磨工程（ポリシング材）、CMPスラリー、CMPパッド |
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| 洗浄工程 | 2品目 | レジスト・ポリマー残渣除去材、CMP後洗浄 |
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| 品質改善 | 1品目 | フィルター（レジスト関連向けフィルター、洗浄液向けフィルター、CMP向けフィルター） |
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- 2. 調査対象メーカー
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| デバイスメーカー | TSMC、Samsung El. 、Intel、SK Hynix、Micron Technology Group、Global Foundries、SMIC、東芝など |
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| マテリアルメーカー | JSR、信越化学工業、東京応化工業、住友化学、FFEM（富士フイルム）、Kumho Petrochemical、Dongjin Semichem、日立化成、DowDuPont／ニッタ・ハース、フジミインコーポレーテッド、ADEKA、信越化学工業、住友化学丸善石油化学、東洋合成工業、三菱ケミカル、BASFなど |
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| −目次− |
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- I. 総括編（1）
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1. Å半導体を実現させるための技術、材料（2）
2. 注目される新技術、応用技術一覧（5）
3. 各デバイスのデザインルールと技術動向（7）
4. 材料に求められるコンタミネーションレベルの推移と検査技術の動向（12）
5. 微細化への対応状況（18）
6. 参入メーカー一覧（27）
7. 主要メーカーの納入状況（32）
8. 価格（38）
- II. 成長半導体市場編（39）
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1. 半導体市場の展望（40）
2. 成長市場における半導体のあり方（使用され方）（44）
- III. 半導体材料編（50）
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1. 成膜工程（51）
2. リソグラフィ工程（57）
3. CMP工程（98）
4. 洗浄工程（111）
5. 品質改善工程（118）
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