半導体製造におけるシリコンウェーハ表面のクリーン化技術および洗浄・乾燥技術

半導体デバイス (LSI) の超微細化に伴い、半導体デバイスの製造現場では、パーティクル (異物微粒子) や金属不純物、表面吸着化学汚染 (有機汚染に代表されるケミカル・コンタミネーション) などさまざまな微小 (少) な汚染物質が、半導体デバイスの歩留まりや信頼性にますます大きな悪影響を及ぼすようになっています。半導体プロセスは、その全てが汚染の発生源と言っても過言ではありません。このため、製造ラインのクリーン化 (全工程にわたり、いかに汚染を防止し、シリコンウェーハ表面をクリーンに保つか) および洗浄 (いかに汚染を除去するか) の重要性が一段と高まっています。洗浄工程は製造プロセスの中に繰り返し登場し最頻の工程になっている。しかし、半導体デバイスの微細化に伴い、洗浄も新材料・新構造への対応が迫られるとともに、洗浄・乾燥に起因する微細回路パターンの倒壊を始め、様々なトラブルが顕在化してきており、従来の洗浄技術にブレークスルーが求められている。 　本セミナーは、今までノウハウとして門外不出の内向きの技術領域として扱われてきた、歩留まり向上のための「先端半導体クリーン化技術および洗浄・乾燥技術」について、その基礎から最先端技術までを、実践的な観点から豊富な事例を交えて、初心者にもわかりやすく、かつ具体的に解説します。いままで半導体の参考書ではほとんど語られることの無かった先端半導体製造ラインにおける汚染の実態や防止策についても多数の実例写真で紹介します。

1. 半導体クリーン化技術 (シリコンウェーハ表面の汚染をいかに防止するか?)
   1. クリーン化の目的 (なぜクリーン化すべきか)
      1. 歩留の科学、歩留習熟曲線
      2. 歩留低下要因 – ランダム欠陥、スステマテック欠陥
      3. 歩留予測ーポアソンモデルによる歩留予測曲線
   2. クリーン化の対象 (何をクリーン化すべきか?)
      1. 半導体微細化の年代推移
      2. 半導体製造におけるクリーンルーム空気清浄度、ウェーハ搬送方式の年代
      3. 汚染発生源の年代推移推移
      4. ミニエンバイロンメントの採用 – SMIF、FOUP、完全自動化ライン
      5. クリーンルームではなく「ウェーハ表面のクリーン化」の重要性
      6. 半導体製造において管理対象とすべき汚染の種類の年代推移
      7. ウェーハ表面汚染の種類とデバイス特性への影響
   3. 半導体表面クリーン化の手法 (汚染をどのように防止すべきか?)
      1. 半導体製造におけるパーティクル汚染の実態と低減防止策
      2. 半導体製造における金属汚染の実態と低減防止策
      3. 半導体製造における無機化学汚染の実態と低減防止策
      4. 半導体製造における有機化学汚染の実態と低減防止策
   4. 半導体クリーン化技術まとめ
   5. 最先端の話題:ナノパーティクル対策への挑戦
2. 半導体洗浄乾燥技術 (シリコンウェーハ表面の汚染をいかに除去するか)
   1. 半導体製造における洗浄技術の重要性
      1. 半導体デバイス製造フロー、プロセスフローにおける洗浄の位置づけ
      2. 製造工程でパーティクル低減に向けたウェット洗浄の役割
   2. 表面汚染除去のメカニズム
      1. パーティクル汚染除去のメカニズム
      2. 金属汚染除去のメカニズム
      3. 有機汚染除去のメカニズム
   3. ウェーハ表面洗浄手法
      1. ウェーハ表面洗浄の歴史
      2. RCA洗浄とその代替・改良技術
      3. 浸漬式洗浄の問題点
      4. 枚葉スピン洗浄の利点
      5. SCROD洗浄
   4. ウェーハ表面乾燥手法
      1. ウェーハ乾燥方式の変遷
      2. マランゴ二乾燥 、ロタゴ二乾燥
      3. ウオーターマーク発生とその対策
   5. 回路パターン付きウェーハ洗浄の現状と課題
      1. トランジスタ形成工程の洗浄の現状と課題
      2. 多層配線工程の洗浄の現状と課題
   6. ウェーハ大口径化に向けての洗浄の課題と展望
   7. 超微細構造の洗浄の課題と解決策
      1. 純水の問題点 – 絶縁性、ウオーターマーク、高誘電性、金属溶解など
      2. 水の表面張力による微細パターン倒壊の実態
      3. 洗浄時の物理力による微細パターン倒壊の実態
   8. 超微細構造にダメージを与えない洗浄・乾燥技術
      1. 二流体、メガソニックなどのダメジレスウェット洗浄
      2. HFべーパー、エアロゾル洗浄などのさまざまなドライクリーニング
      3. 超臨界流体洗浄・乾燥
      4. 究極の局所洗浄 – レーザー – 、AFMプローブ、ナノピンセットなど
   9. 最先端半導体メモリおよびロジックにおける洗浄技術の課題と展望
   10. 洗浄・乾燥技術のまとめ
   11. 最先端の話題:最近の洗浄技術国際会議から
• 質疑応答・名刺交換