半導体洗浄における洗浄機内の流れとメカニズム

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本セミナーでは、先端半導体で要求される洗浄技術、課題について解説いたします。
また、残渣除去性の評価、表面酸化状態の解析と、その注意点について解説いたします。

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プログラム

洗浄は、半導体製造に重要な役割を持っています。洗浄には流体 (水など) と薬液を用いますが、洗いたい場所に流れが届き、薬液が運ばれて行かないと、薬液は働きません。  そこで、本セミナーでは、枚葉式洗浄機とバッチ式洗浄機における水の流れを可視化観察動画・静止画と計算例で眺め、全体像が直感で分かることを目指します。それを起点にして、洗浄効果を上げる要点を説明して行きます。超音波も使われていますが、その効果についても流れと気泡の動画により説明します。さらには、今後、ナノメートル幅の極めて微細なパターンを洗浄する際に見落としがちなこと、一方では、古典的な操作が持っている意味と活用についても考えてみます。これらを総合して、トラブルに対応する時の視点と対策を紹介します。

  1. 洗う理由
    • 汚れは何? どこから、いつ、何故やって来る?
  2. 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
    • 何故、そこまでして何回も洗うのか
  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 (薬液と流れの効果)
    1. 表面の現象とプロセス: 基本
      • 付着
      • 脱離
      • 引き剥がす
      • 乾かす
    2. 流れ、熱、拡散、反応 (洗う=汚れを運び去る操作)
    3. 装置内流れの種類
      • 完全混合
      • 押出流れ
      • 境界層
    4. 流れの可視化観察
      • 身近なところにも意外な流れ
        「流れ」と「拡散」の感覚を動画で理解
  6. 洗浄機内の流れと反応
    1. 枚葉式洗浄機
      1. 水の流れ
        • 水が広がる観察動画と計算例
          水膜は0.1mm厚
      2. 化学反応の例
        • 表面反応機構もここまで分かる
    2. バッチ式洗浄機
      1. 水の流れ
        • 観察動画と計算例
          水の循環は無駄
      2. 水流を最適化
        • 入口と出口を変えると循環流を抑制可能
    3. 超音波の働き
      • 水と気泡の観察動画
        気泡は隠れたところに届きにくい
  7. 洗浄の評価方法
    • 計算
    • 設計
    • 実験検証
    • 故意汚染
    • 環境起因汚染
  8. 狭い空間の洗浄
    • 狭く深い溝の奥
    • 微細化で洗浄面積増大
  9. まとめ:困った時の視点と対策 (境界層を壊そう)

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