消毒を超えて: オゾン技術が半導体の先端製造の中心に
ほとんどの人にとって、オゾンが意味するものは 1 つ、それは消毒です。プール、飲料水、ホテルの部屋、食品加工工場など、思い浮かぶ用途はこれらです。実際、Feili Electric はまさにこれらの目的のためにオゾンを習得するのに 15 年を費やしてきました。
しかし、おなじみのプールの水の匂いやホテルの部屋の無菌の空気とはまったく違う、オゾンが同様に重要な役割を果たす別の世界があります。それはナノメートル単位で測定される世界であり、単一の汚染粒子が数百万ドル相当の製品を破壊する可能性があります。それは半導体製造の世界です。そしてここでは、オゾンは単なる消毒剤ではなく、進歩を可能にするものです。
従来の化学物質からオゾンへの移行
何十年もの間、半導体製造工場はウェーハを洗浄するために強力な化学混合物に依存していました。 SPM (硫酸と過酸化水素の混合物) として知られる標準的なアプローチは効果的ですが、問題があります。線幅が 5 ナノメートル未満に縮小するにつれて、膨大な量の化学物質が消費され、有害な廃棄物が生成され、ますます繊細なチップ構造に損傷を与える可能性があります。
オゾンを入力します。大手半導体装置メーカーが最近投資家に認めたところによると、「オゾン洗浄は高度なプロセス向けの洗浄技術の開発方向の1つであり、環境保護、高効率、低損傷などの利点があり、すでに複数の主要なプロセスリンクに適用されている」。
これはニッチな意見ではありません。業界調査会社は、従来の化学洗浄からオゾンベースのプロセスへの移行が決定的な市場トレンドであると認識しています。ロジックは単純です。チップが小さく複雑になるにつれて、誤差の許容範囲は縮小します。従来の化学薬品は残留物を残し、敏感な素材をエッチングする可能性があります。対照的に、オゾンは有機汚染物質を分子レベルで酸化し、その後酸素に分解して何も残しません。
新しい波: FEOL/BEOL 洗浄用の超高濃度オゾン
最もエキサイティングな開発はハイエンド市場で起こっています。 Hefei Hengxin Semiconductor のような企業は最近、特に半導体グレードのオゾン発生システムを提供するために新たな資金調達ラウンドを確保しました。これらは、スイミングプールの設備室にあるようなオゾン発生器ではありません。これらは、1 台あたり 1,000 万元 (約 140 万米ドル) 以上の価値がある精密機器です。
何がそのような値札を正当化するのでしょうか？パフォーマンス。これらのシステムは、300 mg/L を超えるオゾン濃度と 200 SLM (標準リットル/分) の流量を達成します。この仕様は、MKS インスツルメンツ (米国) や住友精密製品 (日本) などの確立された国際プレーヤーと直接競合するものです。
アプリケーションは、仕様と同じくらい要求が厳しいものです。高度なロジックおよびメモリ チップ製造における FEOL (フロントエンド オブ ライン) および BEOL (バックエンド オブ ライン) のクリーニングです。文脈としては、FEOL 洗浄は、汚染によってデバイスの性能に永久的な損傷が生じる可能性があるため、トランジスタの形成前に行われます。 BEOL 洗浄は配線段階で行われ、残留物が電気的障害を引き起こす可能性があります。どちらの場合でも、オゾンは、基板へのダメージを最小限に抑えながら、優れた粒子除去効率を実現するという優れた組み合わせを提供します。
国内での交換は必須
このテクノロジーの推進は単独で起こっているわけではありません。それは、半導体サプライチェーンの独立性という戦略的責務によって推進されています。長年にわたり、中国の工場は日本と米国のサプライヤーから輸入されたオゾンシステムに依存していました。しかし、輸出管理が強化され、自給自足の必要性が高まるにつれ、国内メーカーも参入を強めている。
Qingdao Guolin Technology などの企業は、半導体、太陽光発電、およびパネル ディスプレイ用途向けの超高純度、高濃度オゾン ガス装置および機能水システムの完全なスイートを開発しました。これらのシステムは、外国の設計の単なるコピーではなく、放電管の設計、温度制御、濃度監視、安全システムに独自のイノベーションを組み込んでいます。
タイミングが重要です。業界分析によると、世界の半導体洗浄装置市場は年間約 120 億ドルで、オゾン装置セグメントはそのうち 18 億～24 億ドルを占めています。これはニッチな機会ではなく、国内サプライヤーが現在過小評価されている実質的な市場です。
従来の消毒と高度な製造が融合する場所
Feili Electric のような企業にとって、この市場の進化は興味深い疑問を引き起こします。従来のオゾン用途はどこで終わり、先進的な半導体用途はどこから始まるのでしょうか?答えは、それらがますます結びついているということです。
同じコア技術であるコロナ放電オゾン生成が、スイミング プール システムと半導体製造ツールの両方に動力を供給しています。異なるのは、制御の精度、材料の純度、モニタリングの高度さです。プールのオゾン発生器は百万分率の濃度で動作します。半導体システムは、10 億分の 1 レベルの純度で動作します。商用ユニットは周囲空気で動作します。半導体システムには絶対ろ過を備えた超高純度酸素供給が必要です。
しかし、基礎となる物理学は同じです。また、信頼性が高く耐久性の高いオゾン発生装置を構築するために必要な製造専門知識は、直接移転可能です。
進化する市場における飛利電器の地位
40 近い特許を取得し、130 か国以上に顧客を持つ国家ハイテク企業として、Feili Electric は商業および産業用オゾン用途で評判を築いています。当社の商用オゾン空気清浄システムは、世界中のホテル、レストラン、ジム、医療施設に提供されています。当社のオゾン空気清浄機製品は、304 ステンレス鋼構造、正確なデジタル制御、信頼性の高いパフォーマンスで信頼されています。
私たちはまだ半導体の分野には参入していません。しかし、私たちはそれを注意深く観察しています。先進ノードにおけるオゾンベースの洗浄への移行、国内サプライチェーンの独立性の急務、世界クラスのオゾン技術開発における中国メーカーの実証的な成功という3つのトレンドの収束は、半導体オゾン市場が急速に成長し続けることを示唆している。
既存の顧客にとって、このコンテキストは Feili の技術基盤の深さを示すものであるため、重要です。私たちはオゾンに出会った会社ではありません。当社は、科学の理解、ハードウェアのエンジニアリング、オゾン生成の信頼性とコスト効率を高める製造プロセスの完成に 15 年を費やしてきた会社です。
全体像: プラットフォーム技術としてのオゾン
半導体業界におけるオゾンの採用から明らかになったのは、オゾンが単なる消毒剤ではなく、従来の衛生管理をはるかに超えた用途を持つプラットフォーム技術であるということです。水処理では、オゾンは塩素が触れることができない微量汚染物質を除去します。食品加工においては、化学残留物を残さずに保存期間を延長します。医療分野では、有毒な副産物を発生させずに機器や空間を滅菌します。半導体製造では、原子スケールでウェーハを洗浄します。
この多用途性が、Feili Electric がオゾン技術に毎年投資し続けている理由です。ホテルの部屋用にオゾンを生成するのと同じコロナ放電セルが、適切なエンジニアリングを行えば、数十億ドルの半導体工場用にオゾンを生成することができます。違いは精度、純度、制御にあり、これらすべての分野において Feili は深い専門知識を持っています。
将来を見据えて
半導体業界がノードの小型化と高性能化を目指して絶え間なく前進を続ける中、高度な洗浄技術に対する需要は高まる一方です。オゾンはその需要を満たす独自の立場にあり、従来の化学プロセスでは実現できない有効性、環境適合性、コスト効率の組み合わせを提供します。
半導体グレードのオゾン装置を製造する中国のメーカーにとって、チャンスは明らかです。市場は大きく、参入障壁は高く（深い技術的専門知識と精密な製造能力が必要）、国内供給に対する戦略的要請は強い。 Hengxin Semiconductor のような企業は、世界クラスのオゾン システムを中国で設計および構築できることを実証しました。
飛利電器にとって、半導体市場は現在の焦点ではなく、将来の機会であり続けます。しかし、化学物質からオゾンへの移行、より高い精度への需要、信頼性の高い国内供給の必要性など、その市場を牽引するトレンドは、オゾンは革新的な技術であり、それを習得した者は将来的に有利な立場にあるという、当社の中核的テーマを裏付けるトレンドです。
