半導体デバイスの洗浄技術と洗浄表面の評価

第1部 Siウェハーにおける洗浄・乾燥技術の重要性とその動向

(2023年6月21日 10:00〜11:30)

　先端半導体デバイスに対応するシリコン (Si) ウェーハの要求特性のうち、ウェーハ表面に注目すると、各ウェーハ製造プロセス直後に清浄な表面を維持しながら、問題となる汚染 (微小パーティクルや金属汚染) だけを効果的に除去することがウェーハ洗浄のコンセプトである。 　そこで、このセミナーでは先端半導体デバイス用300mmSiウェーハ製造について、 上記の汚染を低減するための洗浄技術およびその関連技術についてレビューする。 　さらに、洗浄技術の開発の経緯や洗浄方式、メカニズムだけでなく、次世代半導体デバイス対応として、 最終的なSiウェーハの原子レベルの表面維持やAI技術を適用した洗浄技術の開発が必須であると考えている。

1. 半導体デバイス・ウェーハ市場動向
2. 半導体デバイスからSiウェーハ特性への要求
3. Siウェーハの洗浄技術の重要性
   1. ウェーハ製造プロセスでの洗浄の役割
   2. ウェーハ洗浄方式の特徴と洗浄メカニズム
   3. 微小パーティクルの除去
   4. 微量金属不純物の除去
   5. 次世代洗浄によるSiウェーハ表面構造の制御
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 半導体洗浄時におけるナノ構造物の倒壊メカニズムとその評価技術

(2023年6月21日 12:10〜13:40)

　透過型電子顕微鏡は物質をナノメートルのスケールで可視化、分析できる装置である。物質の微細構造を観察できるため、ものづくりの分析、評価において最も主要な分析装置の一つとなっている。 　本講座では、近年可能になった透過型電子顕微鏡を用いたウェットな試料の観察手法を紹介する。そして、この手法を用いたその場観察で最近明らかにした、洗浄による半導体ナノ構造体の倒壊挙動について紹介する。

1. ナノ領域の微細観察手法
2. 透過型電子顕微鏡とは
3. その場観察が生むブレークスルー
4. 透過型電子顕微鏡を用いた液体試料の観察手法
5. 液中ナノ現象の観察例
6. 半導体ナノ構造物の液中観察手法
7. 半導体ナノ構造物の倒壊メカニズム
• 質疑応答

第3部 半導体デバイス製造におけるウエット洗浄技術

(2023年6月21日 13:50〜15:20)

　半導体デバイス製造においてウェット洗浄は必要不可欠な技術である。ウェット洗浄技術は化学的な洗浄方法と物理的な洗浄法に分けられる。 　本講座ではウエット洗浄の全般を述べたのち、スプレー洗浄や超音波を利用した物理的洗浄方法について詳しく述べる。

1. ウエット洗浄全般
   1. 半導体デバイス製造プロセスにおける洗浄の必要性
   2. 化学的洗浄と物理的洗浄
2. スプレーを利用した洗浄について
   1. 流体力学の基礎
   2. 高圧スプレー洗浄
   3. 二流体スプレー洗浄
   4. 超音波洗浄スプレー洗浄
3. 次世代の物理的洗浄技術
   1. 振動体型超音波洗浄
   2. 超臨界洗浄
   3. その他の次世代の物理的洗浄
• 質疑応答

第4部 半導体ウェハにおける金属不純物の測定技術とオンライン測定装置の紹介

(2023年6月21日 15:30〜17:00)

　弊社では半導体製造・プロセス産業向けにICPMSを用いた金属不純物の測定装置を主に販売しております。測定サンプルは多岐にわたり、Si, SiC, GaNなどのウェハ表面・深さ方向の分析、半導体プロセスで用いられる薬液、ガス中の不純物分析などと様々です。 　今回は私たちが蓄積してきた半導体分野における金属不純物の汚染管理のノウハウを紹介させていただければと思います。

1. VPD法を用いたSiウェハ表面の極微量眷属汚染分析装置の紹介
2. オンライン自動標準添加装置の紹介
3. ガス交換器 (GED) を用いた気層成分中の金属不純物の分析手法の紹介
4. レーザーアブレーションを用いた次世代ウェハの微小領域における超微量金属不純物測定手法の紹介
• 質疑応答