27日午後、ソウル・松坡区のキッザニアソウルは夏休みを迎え、職業体験に臨む子どもたちでにぎわっていた。実際の都市の施設を子どもの目線に合わせて3分の2スケールで実装した仮想都市のあちこちでは、好奇心に満ちた表情の子どもたちが消防車に乗って出動したり、警察・医療の職業を体験していた。
生活と密接で直感的に理解しやすい職業が多い空間の中で、大人にもなじみの薄い半導体装置エンジニアを前面に掲げた施設が目に入った。青い外壁と大型の『TEL(東京エレクトロン)』ロゴを付けた建物のガラス扉の上には『半導体研究所』(Semiconductor Dream Lab)と記されていた。全面ガラス越しに見える白いクリーンルームの中には、コンソール装置や銀色のエアシャワー機器などの設備がはっきり見えた。
東京エレクトロンコリアはキッザニアソウルに設けた『TEL半導体ドリームラボ』を28日から運営する。キッザニアは実在の企業や機関が子ども向けの職業空間を作り、参加者がその職業人となって任務を遂行するテーマパークである。現在23カ国32都市でキッザニア体験館を運営している。このうち半導体製造プロセスを直接経験できるようにした空間はソウルが初めてである。
◇ 消防車が行き交う子どもの街の真ん中に設えた半導体研究所
約14坪規模の体験館は『オリエンテーション・ドリームラボ・ドリームシティ』の3区域に分かれる。実際の半導体研究所に入る過程から工程の遂行、完成した半導体の活用までを子どもの目線に合わせて伝えるための装置が随所に配置されていた。
内部空間に入ると、▲半導体の原料となる砂 ▲シリコン ▲円柱形のインゴット ▲模様のないベアウエハー ▲回路が刻まれたパターンウエハー ▲半導体チップが順に置かれていた。砂から始まった素材が複数の製造工程を経てスマートフォン・自動車・ロボットに搭載される半導体になる過程を一目で示す場所から体験が始まる。
体験は6人が1組となって進行した。静電気防止用の格子模様が入った白色・水色の防塵服と保護眼鏡を着用した。実際のクリーンルームで使用する防塵服の素材を適用したが、子どもが着用しやすく動きやすいよう足首部分など一部の構造を変えた。実際のクリーンルームで行うマスク・手袋・専用靴の着用は省略した。
「半導体はごく小さなほこりでも故障するほど敏感だ。体から出るほこりや静電気が触れないようにクリーンスーツを着る」とキッザニア所属の体験進行者の説明を聞いた後、産業用エアシャワーに入った。子どもの身長に合わせて低くした設備で、実機の70〜80%水準に調整した風が約7秒間四方から吹いた。銀色の壁と天井に取り付けられた送風口が作動すると、防塵服が体に張り付いた。エアシャワーを通過すると、緑色の光を放つ『インフィニティキューブ』を中心に6台のコンソールが円形に配置されたメインラボが現れた。
◇ 感光液を塗り、エッチング・洗浄・成膜…完成したチップを挿すとロボットが踊った
子どもたちはここで、飲食店で働きながら世界的ダンサーを夢見るサービスロボット『チップス』を高性能半導体でアップグレードする任務を与えられる。説明を聞く見学ではなく、子どもが『ドリームエンジニア』となってチップスの夢を実現するという物語の中で半導体工程を自然に体験する構造だ。
半導体製造工程は通常、ウエハー製造から酸化、フォト、エッチング、成膜・イオン注入、金属配線、電気的特性検査、パッケージングまでの8大工程に区分される。TELはこのうち前工程に当たるフォト用コーター・ディベロッパー(感光液塗布・現像)、エッチング、洗浄、成膜装置を供給している。体験館も、同社が装置を供給する4つの前工程領域を子どもたちがゲーム形式で遂行できるように構成した。
最初のフォト工程のコーター・ディベロッパーミッションでは、専用ブラシを動かし、画面内のウエハーに光に反応する感光液を均一に塗った。画面で極端紫外線(EUV)露光が進んだ後、ウエハーを現像すると、ぼやけていた『TEL』の文字が鮮明に浮かび上がった。TELはEUVをウエハーに照射する露光装置ではなく、露光前に感光液を塗布し、露光後に回路パターンを現すコーター・ディベロッパー装置を供給している。
2番目の高アスペクト比(HARC)エッチングミッションでは、ジョイスティックでプラズマの方向を合わせ、ボタンを押して回路以外の不要部分を削った。画面の中の輝く地点を狙ってボタンを押すと、該当領域が順に消えた。
洗浄ミッションでは、同じジョイスティックで水鉄砲を狙い、ウエハーに黒く表示された汚染物質を洗い流した。最後の原子層堆積(ALD)ミッションはテトリスに似ていた。上から落ちてくるアルファベット形のブロックを隙間に合わせて三層に積むと、薄く均一な膜が完成した。「塗り、削り、洗い、積む」という動作を通じて、各工程を遂行する装置の役割と必要性が無理なく伝わった。
4つのミッションを終えると、中央のインフィニティキューブが上昇し、コンソールの下から『TEL』と『D・R・E・A・M』とそれぞれ記されたチップ模型が出てきた。6人が各自完成させたチップを長机に同時に挿すと、大型画面の『チップス』キャラクターの動作が一段と滑らかになった。ロボットが音楽に合わせて踊り始め、背後には半導体で作動する先端未来都市が広がった。
1回の体験には約20〜25分かかる。1日19チーム、最大114人が利用できる。主な対象は小学校3〜5年生だ。ゲームは案内に従いブラシとジョイスティックを動かせば遂行できる程度に直感的である。
TELは1963年設立の日本の半導体製造装置企業である。会社によると、世界のコーター・ディベロッパー装置の市場シェアは90%以上で、EUV用コーター・ディベロッパー装置の市場シェアは100%だ。韓国法人の東京エレクトロンコリアは1993年に設立された。
チェ・ナリ 東京エレクトロンコリア ブランドコミュニケーションチーム リーダーは「半導体は産業の根幹だが、子どもには難しすぎる」と述べ、「難しい内容を難しく学ぶ代わりに、遊びとして体験しながら半導体は面白く、研究者が意味のある仕事をしている点を感じてもらいたかった」と語った。続けて「半導体エンジニアという職業を、自身のさまざまな夢の中の一つの選択肢として持ってもらいたいという思いで空間を企画した」と述べた.