半導体不足の問題はよく知られている。それは、高度なプロセス制御に不可欠なプロセスガスの不足が予想されることである。

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3次元NANDメモリは、携帯電話やパソコンだけでなく、自動車やデータセンターのコンピュータなど、ますます多くの機器に搭載されるようになってきています。メモリへの需要が高まるにつれ、各メーカーは3D NANDチップにさらなる層を追加することで対応しています。

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メモリ需要の増加、およびこれらの追加層は、チップ製造工程における六フッ化タングステンガスの使用量を増加させ、2024年までに供給不足になると予想されます。また、3D NANDの生産量の伸びは、三フッ化窒素NF3の需要を促進しており、これも同様に、数年以内に供給不足に陥ると予想されています。

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これは、過去2年間にわたるヘリウム不足を裏付けるものである。しかし、半導体産業におけるヘリウムの消費量は世界生産量の5%程度に過ぎず（ヘリウムのほとんどは医療用画像診断（MRI）用途に使用）、WF6などの特殊ガスは半導体製造に使用される主要なガスである。

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アトナープのASTONのような高度な計測プラットフォームは、WF6ガスの消費量を最適化できるin-situモニタリングを可能にすることで、プロセスガス不足の問題に答えることができます。
メモリデバイスの層数が増えてくると、ワード線を作るためにタングステンが使われるようになります。WF6ガスとして適用され、非常に優れたコンフォーマルコーティングを形成する能力があるため、多層化された3D NANDメモリデバイスのスタックの極小の 隅々まで入り込むことができる。

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タングステンを塗布するために、使用するガスはWF6で、分解してタングステン金属を残し、代表的な副産物としてフッ化水素（HF）ガスを発生させる。

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ALDプロセスでは、プラズマを使用しないか、弱いリモート水素プラズマを使用するため、発光分光法はタングステン析出のin-situ管理に使用できないことが大きな課題となっています。同様に、残留ガス分析器（RGA）は、そのフィラメントイオン化源が腐食性の高いHFガスの副産物によって攻撃され、大量生産のin-situ計測に使用できなくなります。

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これらの従来のソリューションでは、ALDサイクルにおけるWF6の使用量を最適化するために必要なin-situモニタリングができません。この問題を解決するのが、プラズマイオン化ソリューションを統合したアトナープの「アストン」をはじめとする先進的な計測プラットフォームです。これは、WF6ガスの使用量を最適化できるin-situモニタリングを可能にする、今日唯一のシステムです。

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今後数年間はガス不足が予想されますが、Aston社の効率化により、WF6やその他の供給不足が予想されるプロセスガスへの依存を減らすことができます。アストンのin-situ計測を使用してプロセスをスマートに実行することで、供給不足の影響を最小限に抑えることができ、もちろん全体的なコストも削減されます。