半 導 体 洗 浄 装 置 の 今 後 の 市 場 動 向 は 、 本 格 的 な ユ ビ キ タ ス 時 代 の 到 来 を 控 え 、 デ ジ タ ル 家 電 の 市 場 拡 大 、 ネ ッ ト ワ ー ク 化 の 推 進 、 薄 型 テ レ ビ ・ 携 帯 電 話 等 の 電 子 機 器 の 市 場 拡 大 が 予 想 さ れ 、こ れ ら の 基 盤 を 支 え る 半 導 体 が 、300mmウ エ ハ に 代 表 さ れ る よ う な 大 口 径 化 が 進 み 、 本 格 的 な 65nmプ ロ セ ス の 量 産 を 迎 え る こ と か ら 、半 導 体 需 要 の 伸 び が 大 き く 期 待 さ れ る 。こ の よ う な 背 景 も あ り 、 半 導 体 洗 浄 機 器 ・ 洗 浄 剤 の 市 場 も 堅 調 に 推 移 す る こ と が 予 想 さ れ る 。
現 状 に お け る こ の 分 野 の 開 発 リ ー ダ ー は 、 我 が 国 企 業 で あ る が 、 巻 き 返 し を は か る 欧 米 の 企 業 、 急 速 に 力 を 付 け て い る 韓 国 ・ 台 湾 企 業 の 動 向 は 注 視 す る 必 要 が あ る 。
我 が 国 で は 、 MI RAI プ ロ ジ ェ ク ト に 代 表 さ れ る 公 的 研 究 機 関 、 企 業 、 大 学 の 連 携 に よ る 開 発 研 究 が 進 め ら れ る 側 面 も あ る が 、 今 後 の 半 導 体 の 微 細 化 に 対 応 す る 超 臨 界 流 体 洗 浄 技 術 を 更 に 進 展 さ せ る た め に は 、 コ ス ト 面 か ら 企 業 単 体 で 研 究 開 発 を 進 め る こ と は 困 難 で あ り 、 国 の イ ニ シ ア チ ブ が 期 待 さ れ て い る 。
ま た 、 米 国 で は 、 ニ ュ ー ヨ ー ク 州 立 大 学 ア ル バ ニ ー 校 に 巨 大 な 研 究 施 設 群 で あ る Al bany NanoTec h
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を 設 立 し て お り 、こ こ で 、世 界 中 の 半 導 体 の 研 究 者 が 集 ま り 、最 新 の 研 究 開 発 が 成 さ れ て い る 。 今 後 の こ の 分 野 に お け る 我 が 国 の 脅 威 に な る こ と が 予 想 さ れ る 。
環 境 に 対 す る 配 慮 は 、 今 後 も 十 分 に 必 要 と さ れ る が 、 特 に 欧 州 に お い て 検 討 さ れ て い る REACH 規 制 な ど は 、 現 状 の 規 制 を 更 に 強 化 す る も の で あ り 、 こ れ ら に 対 応 す る 技 術 開 発 が 我 が 国 企 業 に 強 く 求 め ら れ る 。
第 １ 節 市 場 動 向
１ . 市 場 規 模
図 4- 1 に 半 導 体 の 洗 浄・乾 燥 装 置 の 世 界 市 場 を 示 す 。世 界 全 体 で は 、2004 年 に 市 場 規 模 を 大 幅 に 拡 大 し て い る 。日 本 は 、2004 年 に は 前 年 比 58. 9％ 増 の 610 億 円 と な り 、2008 年 に は 、 691 億 円 に な る と 予 測 さ れ る 。 地 域 別 で は 、 2004 年 以 降 ア ジ ア 、 日 本 、 北 米 、 欧 州 の 順 で 市 場 を 伸 ば し て い く と 見 込 ま れ る 。
出 典 ：「 2005 半 導 体 製 造 装 置 デ ー タ ブ ッ ク 」，（ 株 ） 電 子 ジ ャ ー ナ ル ， ｐ 134， 2005 年 9 月 発 行 か ら 数 値 の み 参 照
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参 考 ； ht t p: / / www. al bany nanot ec h. or g/ i ndex. c f m
図 4- 1 半 導 体 の 洗 浄 ・ 乾 燥 装 置 の 世 界 市 場
11% 13%
8%
7%
22%
38%
51%
12%
8%
6%
6%
17%
２ . 市 場 に 参 入 し て い る 企 業 の 概 況
図 4- 2 に 半 導 体 の 洗 浄 ・ 乾 燥 装 置 の 世 界 市 場 メ ー カ ー 別 シ ェ ア 、 図 4- 3 に 日 本 市 場 の メ ー カ ー 別 シ ェ ア を 示 す 。 世 界 市 場 の 38％ を 大 日 本 ス ク リ ー ン 製 造 が 占 め ト ッ プ で あ る 。 2 位 は 東 京 エ レ ク ト ロ ン 、3 位 は SEZ( オ ー ス ト リ ア ) で あ る 。世 界 市 場 の 半 数 を 日 本 が 獲 得 し て い る 。 日 本 市 場 に お い て も 大 日 本 ス ク リ ー ン 製 造 が 51％ を 占 め ト ッ プ で あ り 、 2 位 以 下 を 大 き く 引 き 離 し て い る 。 2 位 は 東 京 エ レ ク ト ロ ン 、 3 位 は SEZ( オ ー ス ト リ ア ) で あ る 。
大 日 本 ス ク リ ー ン 製 造 、 東 京 エ レ ク ト ロ ン は 、 浸 漬 式 、 枚 葉 式 ど ち ら の 洗 浄 装 置 も 生 産 し て い る が 、世 界 、日 本 市 場 と も に 3 位 に つ け て い る SEZ( オ ー ス ト リ ア ）は 、枚 葉 式 洗 浄 装 置 に 特 化 し て い る 装 置 メ ー カ ー で あ る 。 SEZ は 、 過 去 に 浸 漬 式 洗 浄 装 置 メ ー カ ー を 買 収 し 、 浸 漬 式 洗 浄 装 置 も ラ イ ン ナ ッ プ し て い た が 、 そ の 後 、 浸 漬 式 か ら は 撤 退 し て い る 。 2003 年 に 200mm/ 300mm対 応 の 8 チ ャ ン バ ー 搭 載 の「 DV- 38」（ Da Vi nc i シ リ ー ズ ）を 市 場 に 投 入 し 、2006 年 11 月 に は 45nm世 代 以 降 の 洗 浄 ・ レ ジ ス ト 除 去 プ ロ セ ス に 対 応 し た 枚 葉 式 洗 浄 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム 「 Es ant i 」 を 発 表
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し て い る 。「 Es ant i 」 に は 、「 Da Vi nc i 」 シ リ ー ズ の 洗 浄 装 置 に も 搭 載 さ れ た ポ リ マ ー 洗 浄 や 裏 面 処 理 な ど の 機 能 と と も に 、 両 面 処 理 機 能 、 欠 陥 除 去 効 果 を 高 め る Ac t i v e- J et ス プ レ ー 技 術 、大 気 圧 で の 乾 燥 機 能 な ど が あ る 。浸 漬 式 に 匹 敵 す る ス ル ー プ ッ ト を 誇 っ て い る 。 ま た 、 世 界 市 場 4 位 の SCP Gl obal Tec hnol ogi es （ 米 国 ）、 5 位 の エ ス ・ イ ー ・ エ ス は 、 浸 漬 式 に 特 化 し た 装 置 メ ー カ ー で あ る 。
現 在 、 ス ル ー プ ッ ト の 向 上 が 技 術 課 題 と な っ て い る 枚 葉 式 洗 浄 で は あ る が 、 近 年 、 浸 漬 式 か ら 枚 葉 式 へ の 移 行 が 加 速 さ れ て お り 、 今 後 、 枚 葉 洗 浄 に 特 化 し て い る SEZ が 市 場 を 伸 ば す 可 能 性 も う か が え る 。
図 4- 2 洗 浄 ・ 乾 燥 装 置 の 世 界 市 場 図 4- 3 洗 浄 ・ 乾 燥 装 置 の 日 本 市 場 メ ー カ ー 別 シ ェ ア （ 2004 年 ） メ ー カ ー 別 シ ェ ア （ 2004 年 ）
第 ２ 節 政 策 動 向
日 本 、 米 国 、 欧 州 、 韓 国 、 台 湾 に つ い て 、 半 導 体 洗 浄 技 術 に 関 連 す る 各 国 の 政 策 ・ プ ロ ジ ェ ク ト な ど に つ い て 調 査 し た 。
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ht t p: / / www. s ez . c om/ nr / exer es / 81F 0F D6D- DACB- 410B- BE9F - E3E45103EAA3. ht m? s uc hs t r =es ant i （ 2007 年 2 月 5 日 検 索 ）
出 典 ：「 2005 半 導 体 製 造 装 置 デ ー タ ブ ッ ク 」，（ 株 ） 電 子 ジ ャ ー ナ ル ， p135， 2005 年 9 月 発 行 大日本ｽ ｸﾘｰ ﾝ製造 東京ｴﾚｸﾄﾛﾝ S EZ(ｵ ｰ ｽ ﾄﾘｱ ）
S C P（米国） ｴｽ ･ｲｰ ･ｴｽ その他
日 本 で は 、 政 府 主 導 に よ る MI RAI プ ロ ジ ェ ク ト を 中 心 に 、 公 的 研 究 機 関 、 企 業 、 大 学 の 連 携 に よ る 開 発 研 究 が 進 め ら れ 、 韓 国 ・ 台 湾 で も 政 府 支 援 に よ る プ ロ ジ ェ ク ト が 展 開 さ れ て い る 。欧 州 で は 、I MEC、LETI な ど の 強 力 な 組 織 に よ り プ ロ ジ ェ ク ト が 進 め ら れ て い る 。米 国 で は 、 こ う し た 日 本 、 ア ジ ア 、 欧 州 で の 胎 動 に 危 機 感 を 持 ち 、 連 邦 政 府 レ ベ ル の 支 援 だ け に 頼 る こ と な く 、 州 政 府 レ ベ ル の 支 援 を 受 け て 大 学 を 中 心 に コ ン ソ ー シ ア ム を 形 成 し 研 究 開 発 が 進 め ら れ て い る 。
１ . 日 本
経 済 産 業 省 は 半 導 体 技 術 戦 略 マ ッ プ を 作 成 し て い る が 、 洗 浄 技 術 に 係 る 箇 所 （ 一 部 抜 粋 ） を 表 4- 1 に 示 す 。
表 4- 1 半 導 体 技 術 戦 略 マ ッ プ （ ロ ー ド マ ッ プ ） で 洗 浄 技 術 に 係 る 箇 所 （ 一 部 抜 粋 ）
（ 出 典 ： 平 成 17 年 度 経 済 産 業 省 資 料 ）
日 本 は 、洗 浄 技 術 を 半 導 体 製 造 技 術 の 一 つ と し て 位 置 づ け 、経 済 産 業 省 の 指 導 の も と 、NEDO 技 術 開 発 機 構 と 産 業 技 術 総 合 研 究 所 を 中 心 に 民 間 団 体 と 連 携 を 取 り 合 っ て プ ロ ジ ェ ク ト を 推 進 し て い る 。 各 団 体 の 半 導 体 洗 浄 技 術 に 関 連 す る 研 究 事 業 を 表 4- 2 に 示 す 。
な お 、 表 中 の プ ロ ジ ェ ク ト は 他 団 体 と の 共 同 研 究 も み ら れ る の で 、 重 な る 部 分 も あ る 。
表 4- 2 各 団 体 の 半 導 体 洗 浄 技 術 に 関 連 す る 研 究 事 業
団 体 名 プ ロ ジ ェ ク ト
半 導 体 洗 浄 技 術 に 関 連 す る 内 容
事 業 年 度 高 効 率 次 世 代 半 導 体 製 造 シ ス テ ム 技
術 開 発 助 成 事 業
省 エ ネ 型 半 導 体 プ ロ セ ス 製 造 装 置 及 び 関 連 機 器 の 開 発
2001〜 2003 新 エ ネ ル ギ ー ・
産 業 技 術 総 合 開 発 機 構 （ NEDO 技 術 開 発 機 構 ）
次 世 代 半 導 体 材 料 ・ プ ロ セ ス 基 板 技 術 開 発
新 材 料 、 微 細 化 へ の 技 術 課 題 の 解 決 2001〜 2007
半 導 体 MI RAI プ ロ ジ ェ ク ト 第 Ⅰ 期
L ow- K 微 細 パ タ ー ン の 洗 浄 ・ 評 価 技 術 2001〜 2003
半 導 体 MI RAI プ ロ ジ ェ ク ト 第 Ⅱ 期
新 材 料 へ の 対 応 技 術 2004〜 2005
産 業 技 術 総 合 研 究 所 次 世 代 半 導 体 研 究 セ ン タ ー （ ASRC）
半 導 体 MI RAI プ ロ ジ ェ ク ト 第 Ⅲ 期
hp45nmを 超 え る 極 微 細 化 へ の 対 応 2006〜 2010
超 先 端 電 子 技 術 ク リ ー ニ ン グ 表 面 ク リ ー ニ ン グ 技 術 の 開 発 1995〜 2000
EUV プ ロ セ ス 技 術 マ ス ク ク リ ー ニ ン グ 技 術 2002〜 2006
技術 研究 組 合 超 先 端 電 子 技 術
開 発 機 構（ ASET） 高 効 率 半 導 体 装 置 技 術 CMP 技 術 の 継 続 研 究 2004〜
出 典 ： ht t p: / / www. nedo. go. j p/ , ht t p: / / www. ai s t . go. j p/ , ht t p: / / www. as et . or . j p/
（ 2006 年 11 月 30 日 検 索 ) 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14
大項目 中項目 小項目 重要課題 DRAM ﾊ ｰ ﾌ
ﾋﾟｯﾁ (nm)
80 70 65 57 50 45 40 35 32 28 物理ｹ ﾞｰ ﾄ長
(nm)
ﾌ ﾟﾛ ｾ ｽ 技術 洗浄技術 新規洗浄技術洗浄の方法
32 28 25 23 20 18 16 ﾊ ﾟﾀｰ ﾝ 寸法の
微細化
53 45 37 半導体 ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ ﾌﾟﾛ ｾ
ｽ 技術
LS T V ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 技術
ﾃ ﾞﾊ ﾞｲ ｽ 微細 化
年度（西暦）
技術分野 分野構造 評価ﾊ ﾟﾗ ﾒｰ ﾀ
超臨界流体洗浄、ガス洗浄
２ . 米 国
連 邦 政 府 は 国 防 総 省 な ど の 個 別 機 関 を 通 し て 研 究 機 関 に 資 金 を 援 助 す る の が 通 例 で あ る 。 従 っ て 、 国 防 総 省 が プ ロ ジ ェ ク ト を 立 ち 上 げ る 場 合 、 ど れ だ け 国 防 に 役 立 つ か を 評 価 し 、 援 助 さ れ る 資 金 の 額 が 決 定 さ れ る 。
半 導 体 に つ い て も 、 軍 事 産 業 と の つ な が り が 大 き い の で 、 こ れ ま で 相 当 の 国 防 予 算 を 取 っ て き た 。特 に 1980 年 代 、日 本 に 半 導 体 の リ ー ダ ー シ ッ プ を 奪 わ れ そ う な 時 、多 額 の 資 金 を 投 じ て 、半 導 体 メ ー カ ー 14 社 が メ ン バ ー で あ る 研 究 組 織 セ マ テ ッ ク
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（ SEMATECH：Semi c onduc t or Manuf ac t ur i ng Tec hnol ogy ） を 立 ち 上 げ た 。 こ れ が 功 を 奏 し て 、 1990 年 代 初 め に は 世 界 で 最 も 優 れ た 製 品 を 生 産 す る よ う に な り 、 1990 年 代 後 半 の ハ イ テ ク 景 気 の 飛 躍 へ と つ な が っ た 。
し か し 2000 年 代 に 入 り 、東 ア ジ ア・欧 州 に お け る 産 業 政 策 に よ る 研 究 開 発・生 産 能 力 が 加 速 し 、 米 国 の 優 位 は 陰 り 始 め て き た 。 そ の 上 、 半 導 体 支 援 に 向 け ら れ た 国 防 予 算 が 減 少 し 、 産 業 界 は 危 機 感 を 感 じ て き て い る 。
こ う し た 中 、 連 邦 政 府 に 代 わ っ て 州 政 府 の 動 き が あ り 、 例 え ば ニ ュ ー ヨ ー ク 州 は ニ ュ ー ヨ ー ク 州 立 大 学 ア ル バ ニ ー 校 に 巨 大 な 研 究 施 設 群 で あ る ナ ノ テ ク セ ン タ ー を 設 立 し た 。 こ の 施 設 へ の 企 業 誘 致 に 、ソ ニ ー 、東 芝 、I BM、イ ン フ ィ ネ オ ン 、サ ム ス ン な ど 多 く の 企 業 が 参 画 し 、 い わ ば I MEC と 対 抗 す る 機 関 と な っ て い る 。ま た こ の 施 設 の 中 に は 、SEMATECH NORTH が あ り 、 EUV リ ソ グ ラ フ ィ ー な ど の 先 端 的 研 究 も 行 な わ れ て い る 。 テ キ サ ス 州 で は テ キ サ ス 大 学 と チ ッ プ ・ メ ー カ ー が キ ャ ン パ ス 近 く に 生 産 設 備 を 作 り 連 携 を 計 っ て い る 。
３ . 欧 州
欧 州 諸 国 に お け る 産 業 界 の 研 究 開 発 の 施 策 は 、大 き く 3つ に 分 け ら れ る 。（ １ ）EU（ Eur opean Uni on）の フ レ ー ム ワ ー ク プ ロ グ ラ ム に よ る 支 援 、（ ２ ）EUの ユ ー レ カ に よ る 支 援 、（ ３ ）各 国 独 自 の 政 策 に よ る 支 援 で あ る 。
（ １ ） EU の フ レ ー ム ワ ー ク プ ロ グ ラ ム
フ レ ー ム ワ ー ク プ ロ グ ラ ム は 、市 場 前 段 階 に お け る 研 究 開 発 に 対 す る 支 援 ス キ ー ム で あ る 。 欧 州 委 員 会 が 助 成 金 を 支 出 す る 。現 在 は 、第 6 次 フ レ ー ム ワ ー ク プ ロ グ ラ ム（ 2002〜 2006 年 ） を 実 施 中 で あ り 、半 導 体 に 関 連 す る の は 、情 報 技 術 分 野 の I nf or mat i on Soc i et y Tec hnol ogi es
（ I ST） に 含 ま れ て い る 。 表4- 3 にCORDI S
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か ら 検 索 し た I ST に お け る 半 導 体 洗 浄 技 術 に 関 連 の あ る プ ロ ジ ェ ク ト を 示 す 。
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1987 年 に 国 防 総 省 と 半 導 体 メ ー カ ー 14 社 が 出 資 し て コ ン ソ ー シ ア ム と し て 発 足 し た 半 導 体 製 造 技 術 研 究 所 で あ る 。 そ の 後 政 府 支 援 が 打 ち 切 ら れ 、 1998 年 に 民 間 組 織 で あ る I nt er nat i onal SEMATECH に 移 行 し た が 、 2004 年 に 再 び SEMATECH に 名 称 変 更 に な り 現 在 に 至 っ て い る 。
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CORDI S： ヨ ー ロ ッ パ の 研 究 計 画 と 助 成 金 に 関 す る 情 報 を 提 供 。 EU 加 盟 国 か ら な る 欧 州 委 員 会 に よ り 運 営 管 理 さ れ て お り 、 加 盟 国 各 国 と 協 力 関 係 に あ る 。