半導体製造における洗浄方法と装置の理解と課題、そして解決法

半導体洗浄に関わる基礎知識と手法について解説します。湿式の洗浄は、汚れを (1) 薬液や超音波などにより表面から引き剥がし、 (2) 「流れ」により運び去ること、によって行われます。即ち、洗浄の主要素の一つは、「流体 (液体) の動き」です。流れは難解に思われがちですが、流れを正面から捉えて、方法の理解、課題の発見、解明、解決と改善に結びつける方法を知れば、その効果は著しいはずです。 　そこで本セミナーでは、予備知識として流れを含む「移動する現象」の基礎事項と法則から説明します。そして、流れの可視化実験の実演を通して、流れの見方を説明し、容器内の流れの様子を説明します。次に、枚葉式洗浄機とバッチ式洗浄機の流れ、超音波を加えた時の流れについて可視化観察例と計算例を紹介し、流れの特徴と問題点を考察します。特に、実際の水の動き、その水流のもとで進行する化学反応、理想的な水の動きとは何か、それを簡便に創り出す方法、そして、困った時の考え方について詳述します。

1. 洗う理由:汚れは何?いつ、どこからなぜやって来る?
2. 一般の洗浄
   • 洗浄の4要素
     • 温度
     • 時間
     • 化学
     • 力学
3. 半導体の洗浄に特有のこと
4. 先端技術情報 (半導体洗浄を取扱っている国際学会・国内学会)
5. 半導体洗浄の基礎現象 (化学工学)
   1. 表面
      • 付着
      • 脱離
      • 引き剥がす
   2. 流れ、熱、拡散、反応、境界層
      1. 半導体洗浄の要素を成す基礎現象
         • 流れ
         • 熱
         • 拡散
      2. 基礎現象の法則
   3. 装置内流れの種類
6. 「流れ」の感覚を掴む
   1. 流れの可視化実験 (実演+映像)
   2. 流れの種類
      • 循環流れ
      • 一方向流れ
7. 枚葉式洗浄機の流れと反応
   1. 流れの可視化観察方法と例
   2. 流れの計算
   3. 表面反応の解析例
8. バッチ式洗浄機の流れ
   1. 流れの可視化観察方法と例
   2. ノズル設計の視点
   3. 排出設計の視点
   4. 検証方法
9. 超音波洗浄
   1. 超音波の効果と役割
   2. 超音波の影響:水流
   3. 超音波の影響:気泡
10. まとめ:課題解決の要点
    • 困った時には境界層を壊せ