2011
年のITRS ESH
章の全般的ロードマップは、成功したESH
プログラムの実行成果はその大部分 は特定のテクノロジーの発展とは独立であるという事実を、引き続き、反映している。従って、多くのESH
の要素の多くは2009
年版とよく似たものとなっている。結果として、以下の4
つの基本的な戦略は2009
年版を引き継いでいる。すなわち:
•
開発段階における、プロセスと材料の理解（特徴の明確化)•
危険性が少ないか、または副生成物がそれほど危険でない材料の使用•
より少量の原料とリソースを消費する製品及びシステム(製造設備とファシリテイ)の設計•
従業員にとって安全な工場の製造これらの戦略を基本的要素として成功のために応用することで、産業界は、技術リーダーであるとともに
ESH
も達成し続けることになる。半導体メーカはESH
へのビジネスアプローチを受け入れている。ESH
は製造技術、製品、サービスと統合された原理に基づくものである。ITRS ロードマップのESH
章で特筆 されるべきことは、ロードマップが意図においても実行においても技術に焦点をあてた文書であることから、ESH
章は諸々の政策や規制の問題を理解したうえでそれを記述しなけれがならないということにある。そ の実行において失敗があれば、開発に成功した技術の実用化を危機におとしいれることもありうる。ESH のこのような問題は、2009
年のロードマップで初めて、ESH
のカテゴリーと領域を導入したことにより、明 示的に再認識された。以下このことを手短に要約する。2011 年のESH
ロードマップは、この概念を拡張 して、2
つの新しいサブカテゴリー（要求にはデータがある、あるいは、データが得られていない）を導入 し、ロードマップの信頼性目標とESH
のゴールとして示された評価指標の入手可能性を反映させることと した。ESH
ロードマップでは、新しいウェハプロセスやアセンブリ技術が研究開発段階から製造段階に入った 際の課題を同定している。Table ESH2 に示すように、ESH の領域とカテゴリーの提示に従い、（新規の サブカテゴリーも含め）、ESH
の技術要求はTable
ｓESH3-7
にリストにした。潜在的な技術とマネジメント の解であって、これらの課題に対応するものはFigures ESH1-3
に提案した。これらの課題に対する成 功した解決策は、ESH
の懸念点が、プロセス・装置・工場技術者、それとともに化学物質・材料と装置サ プライヤ、さらには、アカデミックやコンソーシアの研究者の思考と行動が統合された際に、最もよく実現 されることだろう。ESH
の改善は、また、コスト、技術的性能、製品化時期の改善に貢献しなければならな い（あるいは、最低でも、矛盾があってはならない）。これらは、本質的に、リスク、公衆と従業員の健康と 安全の効果、環境への影響を最小化しなければならない。成功する国際的ESH
のイニシアティブは、時 期を得たものであって、実現には程遠い場合でも、ロードマップの有効期間を通して、長期的な成功を確 実にするべきものある。2011
年版では、材料に焦点をあてた2
つの重点領域に注力した。第一は、公衆・政府の政策的期待と 将来の技術要求との間の対立を少なくするような研究の必要性である。将来技術においては、特定の目 的のために決定的材料あるいは新規材料が必要である。第二の領域は、未認定の、あるいは、根拠とな るデータが無い場合、つまり、データそのものが無い、典型的データが無い、技術的対象を定義する際 の適切な粒度が定義されていないなどの場合に、技術的要求をいかにして特定するかという問題である。そういう場合でも、その技術的対象は
ESH
にとって重要であり続ける。これらの重要な課題、つまり、研究に必要性の定義、技術的要求の決定、将来の規制と制限の遵守、に より良く取り組むため、今年のロードマップに新たな戦略的要素を追加し、我々の既存の産業界のビジネ スプロセスの上に、それを打ち立てることにした。我々は、グリーン化学（
Green Chemistry
）の原理をロー ドマップに統合することを確約し、産業界の枠組みと過程の両方に尽くし、ESH の全領域に取り組む。技 術のライフサイクルに初めにグリーン化学のアプローチを採用することにより、化学的な設計段階の初期76 2011
新規事項—ワーキンググループ要約（Whatis New for 2011
—the Working Group Summaries
）に、産業界が将来の
ESH
の課題に取り組む際の時間を最大化できるようになるだろう。ESH
の技術ワー キンググループにとっては、利害関係者であるパートナーや顧客がロードマップの戦略的焦点をリセット するに際に、ESHの焦点を能動的に見直していくことになろう。D IFFICULT C HALLENGES
Table ITWG12 Environment, Safety, and Health Difficult Challenges
Difficult Challenges ≥ 16 nm Summary of Issues
Overall challenge There is a need for Roadmap quality goals and metrics need to be defined for a substantial number of ESH technology requirements
• Chemical Assessment: There is a need for robust and rapid assessment methodologies to ensure that new chemicals/materials achieve timely insertion in manufacturing, while protecting human health, safety, and the environment. Given the global options for R&D, pre-manufacturing, and full commercialization, these methodologies must recognize regional regulatory/policy differences, and the overall trends towards lower exposure limits and increased monitoring.
• Chemical Data Availability: Comprehensive ESH data for many new, proprietary chemicals/materials is incomplete, hampering industry response to the increasing regulatory/policy requirements on their use. In addition, methods for anticipating and forecasting such future regulatory requirements are not well developed..
Chemicals and materials management
• Chemical Exposure Management: There is incomplete information on how chemicals/materials are used and how process by-products are formed. Also, while methods used to obtain such information are becoming more standardized, their availability varies depending on the specific issue being addressed.
• Process Chemical Optimization There is a need to develop processes and equipment meeting technology requirements, while at the same time reducing their impact on human health, safety and the environment (e.g., using more benign materials, reducing chemical quantity requirements by more efficient and cost-effective process management).
• Environment Management: There is a need to understand ESH characteristics, and to develop effective management systems, for process emissions and by-products. In this way, the appropriate mitigations (including the capability for component isolation in waste streams) for such hazardous and non-hazardous emissions and by-products can be properly addressed.
Global Warming Emissions Reduction: There is a need to limit emissions of high GWP chemicals from processes which use them, and/or produce them as by-products.
• Water and Energy Conservation: There is a need for innovative energy- and water-efficient processes and equipment.
• Consumables Optimization: There is a need for more efficient chemical/material utilization, with improved reuse/recycling/reclaiming of them and their process emissions and by-products.
• Byproducts Management: There is a need for improved metrology for by-product speciation.
• Chemical Exposure Management: There is a need to design-out chemical exposure potentials and the requirements for personal protective equipment (PPE)
• Design for Maintenance: There is a need to design equipment so that commonly serviced components and consumable items are easily and safely accessed, with such maintenance and servicing safely performed by a single person with minimal health and safety risks.
Process and equipment management
• Equipment End-of-Life: There is a need to develop effective management systems to address issues related to equipment end-of-life reuse/recycle/reclaim.
• Conservation: There is a need to reduce energy, water and other utilities consumption and for more efficient thermal management of cleanrooms and facilities systems.
Facilities technology
requirements • Global Warming Emissions Reduction: There is a need to design energy efficient manufacturing facilities, to reduce total CO2 equivalent emissions.
• Sustainability Metrics: There is a need for methodologies to define and measure a technology generation’s sustainability.
• Design for ESH: There is a need to make ESH a design-stage parameter for new facilities, equipment, processes and products.
Sustainability and product stewardship
• End-of-Life Reuse/Recycle/Reclaim: There is a need to design facilities, equipment and products to facilitate these end-of-life issues
Difficult Challenges < 16 nm Summary of Issues
• Chemical Assessment: There is a need for robust and rapid assessment methodologies to ensure that new chemicals/materials achieve timely insertion in manufacturing, while protecting human health, safety, and the environment.
• Chemical Data Availability: There is incomplete comprehensive ESH data for many new, proprietary chemicals/materials, to be able to respond to the increasing regulatory/policy requirements on their use Chemicals and materials
management
· Chemical Reduction: There is a need to develop processes and equipment meeting technology requirements, while also reducing their impact on human health, safety and the environment (e.g., using more benign materials, reducing chemical quantity requirements by more efficient and cost-effective process management).
There is a need to limit emissions of high GWP chemicals from processes which use them, and/or produce them as by-products.
Process and equipment management
• Environment Management: There is a need to understand ESH characteristics, and to develop effective management systems, for process emissions and by-products. In this way, the appropriate mitigations for such hazardous and non-hazardous emissions and by-products can be addressed.
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新規事項—ワーキンググループ要約（Whatis New for 2011
—the Working Group Summaries
）Table ITWG12 Environment, Safety, and Health Difficult Challenges
• Water and Energy Conservation: There is a need to reduce water and energy consumption, and for innovative energy- and water-efficient processes and equipment.
• Consumables Optimization: There is a need for more efficient chemical/material utilization, including their increased reuse/recycle/reclaim (and of their process emissions and by-products).
• Chemical Exposure Management: There is a need to design-out chemical exposure potentials and personal protective equipment (PPE) requirements.
• Design for Maintenance: There is a need to design equipment so that commonly serviced components and consumable items are easily and safely accessed, with such maintenance and servicing safely performed by a single person with minimal health and safety risks.
• Equipment End-of-Life: There is a need to develop effective management systems to address issues related to equipment reuse/recycle/reclaim.
• Conservation: There is a need to reduce energy, water and other utilities use, and for more efficient thermal management of cleanrooms and facilities systems.
Facilities technology
requirements • Global Warming Emissions Reduction: There is a need to design energy efficient manufacturing facilities, to enable reducing total CO2 equivalent emissions.
• Sustainability Metrics: There is a need for methodologies to define and measure sustainability by technology generation, as well as at the factory infrastructure level.
• Design for ESH: There is a need to make ESH a design-stage parameter for new facilities, equipment, processes and products, with methodologies to holistically evaluate and quantify the ESH impacts of facilities operations, processes, chemicals/materials, consumables, and process equipment for the total manufacturing flow.
Sustainability and product stewardship
• End-of-Life Reuse/Recycle/Reclaim: There is a need to design facilities, equipment and products to facilitate these end-of-life issues