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洗浄

洗浄工程の概要:フォトリソグラフィーでの例
洗浄工程の概要:フォトリソグラフィーでの例
洗浄工程(cleaning)は「ウェーハ表面に付着したパーティクル・金属汚染・有機物・自然酸化膜などを除去し、清浄な表面を保つ工程」です。

微細化が進むほど、わずかな汚染がデバイス不良につながるため、成膜・エッチング・リソグラフィなどの前後で何度も繰り返し実施され、歩留まりを左右します。

ウェット洗浄とドライ洗浄

洗浄の方式は、薬液を使う「ウェット洗浄」と、薬液を使わない「ドライ洗浄」に大別されます。

ウェット洗浄とドライ洗浄の違い
ウェット洗浄とドライ洗浄の違い
  • ウェット洗浄(Wet Cleaning)

    薬液と超純水を使って、汚染を溶かす・剥がす・洗い流す手法。洗浄の主流で、除去対象ごとに薬液を使い分けます。薬液に加えて、超音波(メガソニック)や二流体ジェットなどの物理的な力を併用して、微粒子を除去することもあります。

  • ドライ洗浄(Dry Cleaning)

    液体を使わず、ガスやプラズマ、光などで汚染を除去する手法。気相HF(フッ酸蒸気)による自然酸化膜の除去、UV・オゾンやプラズマによる有機物の除去などがあります。液体を使わないため、パターン倒壊やウォーターマークを避けられ、微細な構造にも適用しやすい一方、除去できる汚染の種類は限られるため、ウェット洗浄と使い分けられます。

枚葉式とバッチ式

ウェット洗浄を行う装置には、ウェーハを1枚ずつ回転させながら薬液を供給する「枚葉式」と、複数枚のウェーハを薬液槽に一括で浸漬する「バッチ式」があります。

バッチ洗浄と枚葉洗浄の違い
バッチ洗浄と枚葉洗浄の違い
  • バッチ式(Batch)

    複数枚のウェーハを、薬液槽に一括で浸漬して洗浄する方式。一度に多数のウェーハを処理できるため、処理能力(スループット)に優れ、比較的汚染管理の厳しくない工程などで使われます。

  • 枚葉式(Single-Wafer)

    ウェーハを1枚ずつ回転させ、ノズルから薬液・超純水を供給して洗浄する方式。パーティクルの再付着や、ウェーハ間のばらつきを抑えやすく、微細化が進む先端プロセスで主流になっています。

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