機能水洗浄のメカニズムと進め方、機能水の選定、不純物分析

第1部 エレクトロニクス分野における洗浄の進め方と装置

(2022年2月24日 10:30〜12:00)

　洗浄には多種多様な対象と形式があります。本講では、エレクトロニクス分野に範囲を絞り、それに共通する事項について述べて行きます。最初に、洗浄する目的と目指す結果 (状態) を見定め、次に、それを実現するために用いる操作と装置の全体を概観することを目指します。これにより、機能水洗浄を用いる実務の効率と質を上げるための基盤を作ることが目的です。 　本講では、講師が長年に亘り大口径半導体ウエハを取り扱う装置を研究してきた内容を展開します。研究で得られた動画と知見を基に、例えば、薬液がどのように動いて表面に作用し、超音波はどのように働くかを紹介します。そして、トラブルがあった時に、対策を取るための考え方と方法を簡潔に説明します。 　エレクトロニクス分野に限らず、先端産業の洗浄技術者、広く液体を使うプロセスの技術者にも参考にして頂けます。

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. エレクトロニクス分野の洗浄に特有のこと (洗浄の目的)
4. 洗浄の基礎現象
   1. 表面現象
      • 付着
      • 脱離
      • 引き剥がす
   2. 化学工学
      • 流れ
      • 熱
      • 拡散
      • 反応
   3. 装置内流れの種類
      • 循環流れ
      • 一方向流れ
      • 流れは変えられる
   4. 身近な流れの可視化観察例
5. 洗浄機内の流れと反応
   1. スピン方式:枚葉式洗浄機
      1. 水の流れ
         • 観察と計算
         • 流れの特徴
      2. 化学反応の例
         (流れが分かると、細かいところまで計算できる)
   2. 槽を用いる方式:バッチ式洗浄機
      1. 水の流れ
         • 観察と計算
         • 潜在する課題と解決法
      2. 水流を整える方法
   3. 超音波洗浄:超音波の働きと水・気泡の動き
6. まとめ+困った時に考えること
• 質疑応答

第2部 電子産業向け洗浄用機能水の特徴とその選定、高純度化

(2022年2月24日 13:00〜14:30)

　半導体および先端デバイス基板表面をダメージレスで高清浄に洗浄する機能水洗浄技術について解説する。

1. 電子産業向け機能水の種類と用途
2. 水素水、溶存ガス濃度コントロール水
   1. 微粒子除去洗浄のメカニズム
   2. 超音波洗浄における水素水の効果
   3. 溶存ガス濃度コントロール水による洗浄効果
   4. アルカリ添加の効果
   5. アルカリ濃度制御の必要性
3. オゾン水
   1. オゾン水による有機物汚染除去、表面親水化
   2. オゾン水と酸の組み合わせによるメタル汚染除去
4. CO2水や希薄NH3水による静電気抑制
   1. CO2水の静電気抑制効果
   2. 希薄NH3水の静電気抑制効果
5. 水素水や希薄NH3水によるダメージレス洗浄
   1. 酸化腐食防止効果
   2. 金属溶解抑制効果
   3. H2O2フリー超純水の応用
6. 各種機能水の製造方法
   1. 水素水製造装置
   2. 希薄NH3水製造装置
   3. オゾン水製造装置
• 質疑応答

第3部 半導体洗浄プロセスにおける化学薬品について

(2022年2月24日 14:45〜16:15)

　半導体製造において洗浄プロセスは重要であり、そこに使用される様々な薬品について洗浄のメカニズムと合わせ報告する。洗浄に用いられる薬品品質は半導体製造歩留まりに大きく影響することなども説明する。

1. 半導体洗浄プロセスについて
   1. 半導体洗浄プロセスに使用される薬品
   2. 洗浄プロセス (RCA洗浄)
   3. SPM洗浄
   4. APM (SC-1) 洗浄
   5. HPM (SC-2) 洗浄
2. 薬品品質について
   1. 電子工業用 (半導体用) 薬品品質
   2. 薬品品質とロードマップ
   3. 薬品品質の変遷
   4. 薬品品質が与える影響
   5. 高純度薬品不純物分析の課題
3. 洗浄プロセス課題、ソリューション等
   1. RCA洗浄の課題
   2. 配線形成プロセスにおける洗浄
• 質疑応答