スマートフォンからスパコンに至るまで、現代のデジタル機器は一枚のシリコンウエハに凝縮された回路網によって稼働している。そこでは無数の化学プロセスが精密に連動しており、その要のひとつがフッ化水素(HF)だ。水溶液のフッ酸(HF(aq)、CAS 7664-39-3)として用いられるこの薬剤は、ウエハのエッチングおよび洗浄工程で決定的な役割を果たしている。微細化が極限に達した最先端プロセスでは、わずかな不純物が歩留まりと性能を左右するため、「半導体グレード」と呼ばれる超高純度フッ化水素の需要が急増している。

フォトリソグラフィの工程では、回路パターンを感光樹脂に転写し、その後不要なシリコン二酸化膜(SiO₂)を除去するエッチングが実施される。強力なSiO₂溶解能を持つHFは、選択的除去を可能にし、微細配線の土台を作り出す。この段階でエッチング精度が±1 nmでも狂えば、チップ全域に影響が及ぶため、HF濃度・温度・処理時間の管理はナノレベルで厳格に行われる。

エッチングの次は洗浄。堆積工程間では原生酸化膜や金属不純物、微粒子が付着しやすく、これらは後の電気特性劣化を引き起こす。フッ酸系洗浄液(例:HF/HCl混合液)は数秒で酸化膜を剥ぎ取り、金属汚染や微粒子まで効率良く除去することができる。こうした洗浄を繰り返すことで、ウエハ表面は原子レベルで平坦化され、次工程への移行が可能となる。

純度に対する要求レベルは年々厳しくなっている。最新の3 nmロジックプロセスでは、各種金属不純物がppb(十億分の一)以下でなければ、スイッチング特性や絶縁耐力が保てない。超高純度HFは蒸留、イオン交換、亜沸点精製などを組み合わせることで製造され、さらに特殊なフッ素樹脂容器に充填され出荷される。製造から分析、包装まで一貫したクリーンルーム環境が求められる。

フッ化水素は猛毒・強腐食性を有するため、設備の耐薬品性、排気・廃液処理、従業員へのPPE教育まで含めた全方位安全管理が不可欠。実際のファブでは、二重封止の供給ライン、24時間連続監視の漏洩センサー、即時中和装置などが整備されている。

こうした最先端ニーズに応えるべく、寧波イノファームケム株式会社は半导体グレード高純度化学薬品を幅広く供給。微量金属分析、パーティクルカウントを徹底し、お客様プロセスに最適化した品質規格を設定することで、次世代デバイスの高歩留まり生産に貢献している。