東京エレクトロン―原子レベルで薄膜形成、半導体「高層化」カギ握る
2016/07/25
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2016/05/18 日経産業新聞より引用
おはようございます、月光です。今朝は競争激しいフラッシュメモリの最新記事を紹介します。
★記事要約
●スマートフォン（スマホ）やパソコンの記憶装置に使うＮＡＮＤ型フラッシュメモリーで、容量が大きい３次元ＮＡＮＤの競争が激しい。
●鍵を握る技術が、シリコンウエハーに、回路のもとになる原子ほどの厚さの膜を積み重ねるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition 原子層堆積）。東京エレクトロンは、顧客企業と二人三脚で装置や素材の改良を急いでいる。
●３次元ＮＡＮＤは韓国のサムスン電子が１３年に初めて量産を始めた。東芝は今年３月から四日市工場（三重県四日市市）で量産、大規模投資で増強する。米マイクロン・テクノロジーなども両社を追う。
●半導体の微小回路は、シリコンウエハーの表面に薄い膜を繰り返し作って出来あがる。
●これまで膜の原料となるガスと、反応用のガスを同時に注入していた。反応が速すぎると、ガスの行き渡り方の微妙な差によって膜のでき方がばらついた。膜を形成していくうちに表面がでこぼこになり、深く入り組んだところに隙間なく成膜することが難しかった。
●ＡＬＤは原料ガスを注入して表面に吸着させた後、いったん余分なガスを取り除き、改めて反応ガスを入れる。原子レベルの厚さで膜を作り、数十～数百回と重ねて５～３０ナノ（ナノは１０億分の１）メートルの均質な膜を作る。
●同社は世界のＡＬＤ成膜装置の市場規模が２０１９年に１３００億円と、１４年から６割増えると予測している。
●最大の改善テーマは生産性だ。
●糸口のひとつはガスを高速に出し入れすることによる時間短縮だ。１ステップは数分の１秒。その間に奥まで確実にガスを行き渡らせ、素早く化学反応を起こす。最適なガスの圧力や流量、タイミングを探る。
●形成することのできる膜の種類や性質、生成条件のノウハウが顧客企業への提案力に直結する。
●回路の微細化が限界に近づくなか、３次元ＮＡＮＤは大容量化への突破口となる。層数は２４層から３６層、４８層と増え続けている。あらゆるモノがインターネットにつながるＩｏＴなどで情報処理量が増えるため、ＡＬＤへの期待は大きい。
★コメント
かつて隆盛を誇った分野でもっとも凋落激しい日本のものづくりが半導体であろう。半導体デバイスメーカーは大きく衰退したが、装置メーカーは今でも元気である。
半導体の歴史は微細化の歴史といっても過言ではない。二次元で回路を微細化してきたが、それだけでは集積度を上げられない時代に入った。そのため三次元回路を駆使してさらなる微細化を達成しよう、そのためにＡＬＤ（Atomic Layer Deposition 原子層堆積）を使った成膜装置を売っていこう、という記事である。
ＡＬＤは文字通り”原子一個一個を積み上げる”技術である。一昔前までは教科書でしか見たことのない処理装置だったが、世の中の要求が強かったのか既に量産装置になっている。恐ろしい進歩の速さだと感じる。
記事の中で気になったのは”顧客企業と二人三脚で装置や素材の改良を急いでいる”という点だ。当たり前といえば当たり前だが、今後の先端製品の競争を勝ち抜くためには最も重要だと感じる。使う人の立場になって考える。これは末端の製品だけではなく、製造装置も同じだ。ものづくりをする人が”いい装置だな”と感じる装置は業界シェアも好感度も高い。
日本ものづくり復活の鍵は意外にも半導体分野にあるのかもしれない。国を挙げて盛り上げていってほしい。そう考える朝だった。
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