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2024年度の業界展望NEW!

技術委員会　ワークショップ

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• コンタミネーション・ESDコントロール部会（2019年11月8日）より

  「~高感度紫外線検出による静電気放電現象の可視化~」

  ESD（静電気放電）は、工場火災、電子部品の品質劣化等の原因となっている。ESDを改善する手法として、ESDがいつどこで発生したか、画像で見ることができれば、ESD改善方法が向上すると考えた。本報告では、ESD現象時に発生の紫外線を高感度紫外線カメラにて撮像する装置を提案する。

• コンタミネーション・ESDコントロール部会（2018年11月22日）より

  「塵埃特性と現場管理方法」

  クリーンルームを中心に開発されてきたクリーン化に関する技術要素群、塵埃の落下速度、陽圧管理、フィルターの利用方法、ゾーニング、清掃、メインテナンス等々を解説し、クリーンルーム外でも応用できる技術として、その活用方法を紹介するとともに塵埃の発見方法を紹介した。また、クリーン化を維持する為には当該環境に携わる社員の教育が重要であり、社内に如何に組織体制を構築して行くかを示した。

• コンタミネーションコントロール部会（2017年4月14日）より

  「世界初、最小可測粒径10 nmの超純水中粒子汚染管理」

  半導体業界は、近年の著しいデバイスの小型化と高集積化に伴い、製造プロセスで用いられる水質管理基準に対する厳しさが増して来ており、そのために超純水中の不純物検出において、より一層の高精度化を求められている。 これまで本業界における微粒子汚染における最小可測粒径は20 nm（0.02 μm）が限界とされていたが、我々はこれまで用いられていた測定原理とは全く異なる新技術を打ち出し、世界初の最小粒径感度10 nm（0.01 μm）を計測することのできる「走査型液中ナノパーティクルカウンター ScanningTPC（以下ScanningTPC）」の開発を行ってきた。この技術に基づけば、半導体製造工程において歩留りに影響する汚染粒子を、より高いレベルで測定管理することが可能になることが期待できる。ScanningTPCはじめ、その関連製品及び技術について紹介する。

• コンタミネーションコントロール＆ESD部会（2016年11月11日）より

  「光照射式除電器　フォトイオナイザ」

  各種製造工程で問題となっている静電気に対して、光電離を利用した光イオン化システムである光照射式除電器「フォトイオナイザ」は、従来のコロナ放電式とは違い、送風不要で塵・電磁ノイズ・オゾン・逆帯電を発生させないクリーンな0V除電を実現し、大気圧だけでなく窒素雰囲気、低露点雰囲気、真空など特殊環境下での除電も可能にした。

• ヘッド・ディスク部会（2016年11月8日）より

  「磁気スキルミオンのメモリ素子応用を目指した研究の潮流」

  キラル磁性体中の「磁気スキルミオン」と呼ばれるナノサイズの磁気渦構造が、高密度・省電力の次世代磁気メモリ素子の情報担体として有望であるとの認識が広まり、世界中の研究者の注目を集めている。磁気スキルミオンは2010年にB20型の結晶構造を持つ金属磁性体中で中性子小角散乱実験やローレンツ透過型電子顕微鏡観察で発見された。したがって、発見からまだ数年しかたっていない新しい可能性を秘めた磁気構造である。本稿では、磁気スキルミオンやそれを発現する物質群、それを磁気メモリ素子に応用しようとする世界的な研究の潮流を紹介する。

• ヘッド・ディスク部会（2016年7月15日）より

  「HDDの歴史と信号処理技術」

  HDDの歴史は1956年出荷のIBM RAMACから始まった。以来60年間、記録密度は約５億倍まで高まり、ストレージコストは4600万円/GBから6円/GBまで低下し、この結果、HDDは広く普及している。この進歩を支える技術の一つが信号処理技術である。単なるレベル検出から、微分処理を使ったピーク検出方式、数ビットに渡る磁化状態の遷移を検出するPRML方式へと進化を続けてきた。現在のHDDではLDPCと呼ばれる極めて強力な訂正符号が搭載されるに至っている。将来技術としてTDMR技術が検討されている。

• ESDコントロール部会&ヘッド・ディスク部会
  合同開催会（2015年4月3日）より

  「放電検出と電流プローブ特性」

  デバイスの静電気破壊を引き起こす放電電流は、1ナノ秒以下の短いパルスであり、検出するには帯域の広い電流プローブを必要とする。放電電流プローブは、接触針と放電抵抗がセットされ、特性の安定した測定を可能とする。6GHzの放電電流プローブを用いて、帯域周波数と立ち上がり時間の関係を求めた。また2.5GHzの放電電流プローブを用いて、容量物体からの放電電流の観察を行い、物体の容量や放電抵抗による放電波形の変化を観察した。

• ヘッドディスク部会（2015年1月16日）より

  「DISK用レーザ表面形状検査機」

  DISKの記録密度の向上に伴い、基板やメディアメーカーに対しDISK表面形状の厳しい要求が示される。
  市場にある、微分干渉顕微鏡、SEM、AFMなどは、狭い測定範囲を微細に観察はできるが、DISK表面の全面形状を短時間で微細に測定し、デジタルデータ表示することが難しい。
  本検査機は、検出原理が極めてシンプルで、レーザ光を細い平行光のビーム状に絞り測定表面を照射し、高速で広い範囲を走査して、表面の微小な角度変化をレーザビーム反射光として連続的に検出し、反射光の角度変化を受光素子で位置の変位にして、演算し表面形状を微細にデジタルデータと画像で表示する検査機。表面形状の検出精度が高く・検査データ表示が速く・価格が安く設置環境に強い。

• 合同部会（2014年12月5日）より

  「PWM制御小型交流高圧電源を用いた超低オフセット電圧型除電装置の開発」

  静電気放電への感受性が特に高いハードディスクドライブの製造工程などへの適用を可能とする、数V以下の低オフセット電圧の実現を目指した、交流コロナ放電方式除電装置の開発を行った。
  印加電圧は、間欠的な正負のパルス電圧とすることにより、効率よく除電に寄与するイオンを生成し、電極の経時変化を抑制した。オフセット電圧は、正負パルス電圧の印加タイミングを変化することによって調整した。
  2500時間以上の動作において、フィードバック制御をせずとも、オフセット電圧の変動値は2 V以下に抑制できることを確認した。

• ESDコントロール部会（2014年8月8日）より

  「クリーンルーム用イオナイザーの電極材料と磨耗防止について」

  近年、半導体や液晶製造クリーンルームで、静電気によるウェハやガラス基板表面上への塵あい付着や、静電気によるウェハやガラス基板上のLSIや半導体素子の破壊等の生産障害が、半導体デバイスや液晶パネルの歩留まりを低下させ問題になっている。
  しかし、ウェハのように、容易に接地できない物体の除電に有効であるイオナイザーは、そのイオン発生用の電極から発塵があることが問題になっていた。
  本稿では、まず、コロナ放電式イオナイザーとその問題点、コロナ放電電極からの発塵メカニズムについて述べ、次にその対策方法として、クリーンルーム用イオナイザーの発塵防止対策、特に電極材料と摩耗防止対策について述べる。更に、新たに開発した電極の耐磨耗性を評価した結果について報告する。

• コンシューマHDD部会（2013年12月18日）より

  「SATAケーブルベンチマーク試験White paper
  （リアルタイムオシロスコープをベースとした簡易的な評価方法）」

  近年、大型電機量販店のパソコン用ケーブル売り場へ行くと、その種類と量にとにかく驚かされます。
  コネクタも長さも同じようなケーブルが、値段の違うメーカーごとに並べられていることも多く、SATAのケーブル一つとっても、その中からどれを購入すべきであるか、店頭で悩まされることが有るかと思います。
  同様なことは、SATAケーブルを使用し、製品を作られているメーカーも有ることと思われ、購買部に持ちこまれます幾つかのメーカーのSATAケーブルの中で、どれがコストに見合うだけの性能を有するかどうか、判断に苦慮しているとも聞いております。

• 合同部会（2013年12月7日）より

  「わりと簡単！　Windows 7/8への低コスト移行術
  ~社内のDIYがいいか、社外のSIer依頼がいいか?」

  2014年4月9日に、パソコンのOSソフト、ウインドウズXPのサポートが終了します。サポート期限終了後には、セキュリティ更新プログラムがマイクロソフトから提供されなくなることから、OSのセキュリティの脆弱性を突いたコンピュータウイルスへの感染リスクが高まり、データ漏えいなどの問題に企業は直面することになります。しかし、現在でも多くの企業がウインドウズXPを使い続けており、何らかの対策をとることが急務となっています。

• ESDコントロール部会（2013年11月8日）より

  ESD可視化技術

  製品開発では、評価段階における静電気耐力試験で機能問題が発生することが多々あり、製品毎の規格値を満足できずに出荷が遅れることが度々あります。この理由として、ESD(Electro-Static Discharge; 静電気放電)電流の流れ方が不明のため、予想による対策を行ってきました。しかし、その対策には技術者の経験と勘に頼るところが多く、あらゆる可能性を考え対策を試す必要があり、多大な時間と労力が必要でした。また、次の開発製品では、構造が変わることでそれまでの経験が有効ではなくなる場合があり、フロントローディング設計による対策を的確に行うことができませんでした。

• ヘッド・ディスク部会（2013年9月27日）より

  スピン注入型空間光変調器

  広視域立体ホログラフィーの実現を目指し、スピン注入型空間光変調器（スピンSLM）の研究開発を進めている。スピンSLMは、磁気光学効果とスピン注入磁化反転技術を用いた、高速応答の超微細画素による新奇の光変調デバイスである。1μm狭画素ピッチの一次元スピンSLM（1×10画素）を設計・試作し、各画素をスピン注入磁化反転による駆動に成功するとともに、磁界制御による動的回折現象の実証に成功した。また、スピンSLMによる立体ホログラフィーの可能性を示すために、GMR構造の二次元固定ホログラムを作製し、広視域の立体像が再生されることを確認した。

• ESDコントロール部会（2013年4月12日）より

  HDDのESDによる障害について

  HDDのESDによる障害について報告する。先ずHDDのESD試験によりHDDで発生した障害の事例を紹介し、次にHeadのESD試験による障害の発生メカニズムについて報告した。HDDのESDの試験条件として、従来ではHDDが稼働していない状態の評価が一般的であったが、現在はHDDが稼動した状態で試験が実施されるようになってきた。本稿では、それぞれの試験で発生したHDDの障害の事例について紹介した。またHeadのESD試験としてHDD、HSA、HGAそれぞれのHeadの実装状態でのESD試験の実施、及びこれらの試験によりHeadで発生した障害の発生メカニズムの分析、更に、この方法を応用してHDD組立てで発生するESDについて記述した。