精密洗浄

精密洗浄

このページでは、TDCにて実施している精密洗浄に関する基礎的な知識をご紹介します。

TDCの加工設備については、『加工設備』ページもご参照ください。

半導体洗浄については、『半導体洗浄』ページもご参照ください。

精密洗浄とは

精密洗浄とは、部品や製品、半導体などの表面の付着物を取り除き、超純水および超音波などで仕上げ洗浄をおこなう工程のことを指します。

目には見えない汚れや残留物も取り除き、微粒子やイオン状物質を問題とならないレベルにまで除去する洗浄となります。

例えば半導体製造においては、製造の過程において気化させた材料や反応生成物が付着・堆積していってしまいます。

付着物や堆積物が一定量以上になると製品不良や製造において支障をもたらす可能性があるため、精密洗浄が必須の工程となります。

精密洗浄の特徴

精密洗浄には以下の特徴があります。

  • 薬品などの不要物が残りません
  • 複雑な形状でも洗浄が可能
  • 二次廃棄物が発生しない
  • 母材表面のモフォロジー変化や寸法変化がほぼない

精密洗浄の用途

精密洗浄は、主に以下の用途で用いられます。

  • 半導体や液晶・有機EL製造装置部品の洗浄
  • HDD部品・半導体・液晶製造装置部品などの洗浄
  • 水や薬品での洗浄が不可の電子機器洗浄
  • 複雑な金型の洗浄
  • 医療機器などの洗浄度を要する部品の洗浄

TDCで実施している精密洗浄

TDCでは2021年4月に精密洗浄の設備を導入し、弊社内で精密研磨加工から精密洗浄までを一貫して対応することが可能となりました。

精密洗浄のみのご依頼も承りますので、お気軽にご相談ください。

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洗浄対象となる素材

枚葉式

  • 対応サイズ:
    2~8インチ(片面)
  • 実績:
    4インチLT・LN・Si・水晶ウエハ、2インチGaN・Si・サファイアウエハ

バッチ式

  • 対応サイズ:
    ~6インチ
  • 実績:
    4インチ透明セラミックス基板、□10mmサファイア基板、□4mmダイヤ基板、SUS304部品

TDCの精密洗浄のフロー

弊社では、1枚ずつ洗浄を行う「枚葉式洗浄」と何枚かまとめて洗浄が行える「バッチ式」の2タイプのウエハー洗浄装置を所有しております。

材質や形状により変更となることはありますが、それぞれの基本的な洗浄工程は以下の通りとなります。

枚葉式洗浄

  1. ウェハセット
  2. 超音波スポットシャワー
  3. スクラブ洗浄
  4. 超音波スポットシャワー
  5. スピン乾燥
  6. ケース梱包
  7. 脱気包装

以下、詳しく解説いたします。

①ウェハセット/②超音波スポットシャワー

写真の白い丸い所から水が出ていますが、これはスポット洗浄と言う物で超音波の振動子になっており、この中を通る水は超音波水となって水が当たって流れたところも含め、汚れが落ちるようになっています。

 

精密洗浄の流れ①ウェハセット
精密洗浄の流れ②超音波スポットシャワー

③スクラブ洗浄

超音波洗浄の後、ブラシローラーにてスクラブ洗浄を行います。このローラーはリンスの様な役目をするもので、超音波で汚れを浮かせた後、スクラブで汚れを完全に落とします。

 
精密洗浄の流れ③スクラブ洗浄

④超音波スポットシャワー

仕上げにもう一度超音波洗浄を行います。

⑤スピン乾燥

テーブルを高速回転させて乾燥させます。

⑥検査

⑦専用ケースに梱包の後、脱気包装

精密洗浄の全体の流れについては、ぜひ下記動画もご参考ください。

 

バッチ式

精密洗浄・バッチ式

装置内には装置正面から見て左側から順に作業流し台があり、保管槽、薬液槽、QDR槽、OF槽、温水槽の計5槽の洗浄槽があります。

薬液槽内にはヒーターおよび超音波発信機38kHz/600W、OF槽内には超音波発信機160kHz/600W、温水槽にヒーターがあります。

現在、バッチ式でのウエハ洗浄の基本作業は、下記の流れで行っております。

以下手順を修正

①ハンドスクラブ洗浄

流し台でPVAスポンジを使用し、ハンドスクラブ洗浄をおこないます。

 
精密洗浄(バッチ式)の手順①ハンドスクラブ洗浄

②液中保管

ハンドスクラブ後は乾かさないように、保管槽にて液中(純水)保管します。

 
精密洗浄(バッチ式)の手順②液中保管

③薬液洗浄

保管槽から薬液槽に移し、薬液+加温+超音波による薬液洗浄をおこないます。

④QDR

薬液洗浄後、槽内を一気に純水で満たすと同時に急速に排水して濯ぐQDR(Quick. Dump. Rins.)をおこないます。

 
精密洗浄(バッチ式)の手順④QDR

⑤OF水洗

QDR後、超音波洗浄と同時に槽に純水を流し続けてオーバーフローさせながら濯ぐOF水洗をおこないます。

⑥乾燥

最後に温水槽に投入、ステージを0.5~1mm/secの速度で引き上げて乾燥させます。

 
精密洗浄(バッチ式)の手順⑥乾燥

ウエハはキャリアに入れて各槽での洗浄を行います。

TDCのクリーン環境・洗浄設備

加工品へのパーティクルの付着を防ぎ、品質を保持するためにクリーン環境を導入しています。

メーカー 用途 サイズ/台数
HOZAN クリーンブース 10m×5m ISOクラス3
(対象粒径0.1μm)
HOZAN クリーンブース 6m×3m ISOクラス3
(対象粒径0.1μm)
オルガノ 超純水製造装置 UC–2600
堀場製作所製 水質計測装置 LAQUA WQ330
テムテック ウエハー洗浄装置 1台
自社製作 ウエハー洗浄装置 1台
ELGA 超純水製造装置
Purelab Chorus
タンク容量60L 
興研 クリーンベンチ ISOクラス1 テーブルコーチ
日本エアーテック クリーンルーム 6m×3.5m ISOクラス3
(対象粒径0.1μm)
オルガノ 超純水製造装置
オルガノ 超純水製造装置
クリーンブース
クリーンルーム
クリーンブース
ウエハ精密洗浄装置
ウエハ精密洗浄装置 枚葉式
ウエハ精密洗浄装置 枚葉式

TDCの加工設備については、『加工設備』ページもご参照ください。

半導体洗浄については、『半導体洗浄』ページもご参照ください。

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