実績
応用分野
質問集
パーティクル（微粒子）の濃度が高すぎるとウェーハの品質に影響しますか？
監視実績｜パーティクル（微粒子）の濃度が高すぎるとウェーハの品質に影響しますか？半導体製造プロセスにおいて、これらの微粒子はプロセスの不安定性を引き起こす可能性があります。微粒子の濃度が高すぎると、材料の除去や堆積が不均一になるのでしょうか？
パーティクル濃度が高すぎることによる影響とは？
半導体製造プロセスにおける微粒子とは、通常マイクロメートルまたはナノメートルスケールの極めて小さな固体または液体の粒子を指します。これらの微粒子はプロセス中の不安定性を引き起こす可能性があります。例えば、エッチング、成膜、またはフォトマスクプロセスにおいて、微粒子の濃度が高すぎると、材料の除去や堆積が不均一になり、その結果、デバイスの製造品質に欠陥や不良が生じ、生産ラインでの不良品発生率が高まります。
半導体パーティクルの発生源は何ですか？
微粒子が形成される原因は様々であり、内部または外部環境に由来する可能性があります。装置内部の部品の摩耗により微粒子が発生することがあります。これには、装置内の搬送システム、ベアリング、シールなどが含まれます。長期間稼働および使用されている装置は、部品の摩耗により微小な粒子を放出する可能性があります。プロセス中では、化学反応により材料が分解したり、副生成物が生じたりすることがあり、これらの副生成物が微粒子の形で存在することがあります。例えば、特定の化学プロセスにおいて、気体や液体の反応によって微細な固体生成物が発生することがあります。
空気中のほこりや露点の変化など、外部環境の要因も装置内の微粒子レベルに影響を与える可能性があります。これが、半導体製造プロセスにおいてクリーンルーム環境の制御が極めて重要である理由の一つです。さらに、作業員の衣服、靴、工具などが微粒子を持ち込む可能性があり、特にクリーンルーム環境では、人員の衣服と行動を管理することが不可欠です。
その他、装置の設計も微粒子発生の原因となる場合があります。装置が稼働中に摩擦を生じ、それが微粒子を放出する可能性があります。プロセスで使用される材料の品質も微粒子の生成に影響を与える可能性があり、低品質の原材料には不純物が含まれていたり、純度が低かったりする場合があり、これらがプロセス中に微粒子を放出することがあります。
0.1～5 μmの粒径監視から何がわかりますか？
異なる粒径のパーティクルは、異なる汚染源やプロセスの変化を反映している可能性があります。Particles-IoTは0.1～5 μmの範囲内で異なる粒径の微粒子を監視し、各粒径の粒子濃度の変化を継続的に記録します。
「総粒子数」だけを見るのに比べ、異なる粒径を分けて観察することで、特定の粒径区間が急激に増加していないかを発見しやすくなります。例えば、ある設備が稼働した後に特定の粒径が継続的に上昇した場合、設備の動作、メンテナンス記録、プロセス時間とさらに照らし合わせることで、異常が設備の摩耗、プロセスの副生成物、または外部汚染のいずれに関連しているかを判断できます。
微粒子の発生をどのように減らしますか？
装置内での微粒子の発生を減らすためには、ユーザーは定期的に装置の清掃とメンテナンスを行い、高品質の材料を使用し、厳格なクリーンルーム基準と操作手順を実施する必要があります。クリーンルーム内の微粒子濃度を定期的に測定することで、濃度の上昇を早期に検知し、タイムリーに対策を講じることができます。また、微粒子の侵入や拡散を防ぐために、適切なエリアで装置カバーや防塵カバーなどの保護対策を使用します。
多点センサーを利用して汚染源を特定するにはどうすればよいですか？
単一のパーティクルセンサーでは「この位置の粒子濃度が変化した」ことしかわかりませんが、工場内、プロセス設備、または異なるエリアに複数の監視ポイントを設置すれば、異なる位置、時間、および粒径間の濃度の変化をさらに比較することができます。
Particles-IoTは複数の監視ポイントを拡張でき、各センサーは異なるエリアのニーズに合わせてアラームの閾値を設定できます。あるエリアでパーティクル濃度に異常が発生した場合、センサーの分布と長期的なトレンドを通じて、最初に異常が発生した位置と時間を特定し、それを設備の稼働、プロセス、および製品の異常時間と照らし合わせることで、可能性のある汚染源を徐々に絞り込むことができます。
例：Aエリアが先に上昇 → Bエリアが続いて上昇 → Cエリアは正常を維持
これは単に「パーティクル超過」のアラートを受け取るよりも情報価値が高く、エンジニアが汚染の発生エリアや拡散方向を判断し、その後に現場確認を行うのに役立ちます。
監視の説明
IIoT ワイヤレス。インダストリアルIoT
産業用IoTワイヤレスマイクロメートル粒子監視システムを利用することで、監視可能な範囲は0.1マイクロメートル（µm）～5マイクロメートル（µm）となります。独自に無線信号を送受信し、1GHz以下の周波数帯を使用するため工場内の無線信号に干渉しません。低周波の高い透過能力という特性を持ち、信号線を広範囲に敷設する必要がないため、配線や監視のコストを大幅に削減できます。メインシステムは複数の監視ポイントに拡張可能で、費用対効果が高く、人員による巡回の手間を省きます。粒子濃度をリアルタイムで監視し、基準値を超えると即座に警告を発します。
測定状況
メイン監視画面
超過粒子濃度と粒子数の個別設定
長時間粒子監視トレンド
特定期間の単一センサーの粒子濃度変化の確認
測定結果
Particles-IoT 微粒子産業用IoTは、異なる粒径サイズの微粒子を同時に監視することが可能です。各センサーはエリアごとのニーズに応じて異なる警報閾値を設定でき、閾値を超えた場合にはアラートを発し、ユーザーに改善措置を促します。
ユーザーはトレンドの変化を活用して防御メカニズムを設計し、また、粒子センサーの分布を通じて汚染源を追跡できます。
さらに、周期的な変動を確認し、製品異常が粒子汚染によるものかどうかを追跡し、粒子濃度の異常が発生した時間を特定して防御メカニズムを構築することも可能です。
よくあるご質問（FAQ）
パーティクル（微粒子）の濃度が高すぎるとウェーハの品質に影響しますか？
はい。半導体製造プロセスにおいて微粒子の濃度が高すぎると、エッチング、成膜、フォトマスク、またはその他のプロセスにおける材料の除去や堆積が不均一になり、ウェーハの欠陥、コンポーネントの品質不良、および生産ラインの不良率上昇を引き起こす可能性があります。
半導体製造プロセスにおける微粒子の発生源は何ですか？
微粒子の発生源としては、装置内部部品の摩耗、搬送システム、ベアリング、シール材、化学反応の副産物、空気中の塵埃、露点の変化、作業員の衣服や靴、持ち込まれた工具、装置の摩擦のほか、プロセス材料自体の不純物などが挙げられます。
クリーンルームで微粒子濃度を長期間監視する必要があるのはなぜですか？
クリーンルーム内の微粒子濃度は、設備の稼働、人の活動、環境の変化、およびプロセスの状態によって変動します。長期間監視することで、粒子濃度が上昇したタイミングを早期に発見し、製品の異常が粒子汚染に関連しているかどうかを追跡するのに役立ちます。
Particles-IoTはどの粒径範囲を監視できますか？
Particles-IoT 微粒子産業用IoT（モノのインターネット）は、0.3マイクロメートルから10マイクロメートルの範囲の微粒子を監視でき、同時に異なる粒径サイズの粒子濃度を監視して、ユーザーが異なるエリアのニーズに応じて管理できるようにサポートします。
Particles-IoTは汚染源の追跡をどのようにサポートしますか？
Particles-IoTは、多点粒子センサーの配置、長期的なトレンド監視、および周期変化の照会を通じて、粒子濃度の異常が発生した時間とエリアを追跡できます。粒子濃度がしきい値を超えると、システムはアラームを発し、ユーザーが汚染源を迅速に特定して改善策を講じるのをサポートします。
微粒子産業用IoTを導入するメリットは何ですか？
微粒子産業用IoTを導入することで、クリーンルームやプロセス環境の粒子濃度の変化をリアルタイムで把握し、巡回点検の人件費を削減し、エリアごとのアラームしきい値と防御メカニズムを確立できます。また、製品の異常が微粒子汚染に関連しているかの解明をサポートし、プロセスの安定性とウェーハ品質を向上させることができます。