ウエハ（ウェハ）洗浄装置

※ウエハとは
ウエハとはSiなどの半導体物質の結晶を薄い円盤に加工したもので、半導体部品の基板材料となるものです。
ウエハの他にウエハー、ウェハ、ウェハー、ウェーハなどとも呼称されます。

このページでは、ウエハ洗浄装置とはどのような装置であるのか、またTDCではどのような洗浄装置を扱っているのかをご紹介していきます。

ウエハ洗浄装置とは

ウエハの表面から汚染物質や付着物を除去するための洗浄・乾燥を行う装置をウエハ洗浄装置と呼びます。

ウエハ洗浄の重要性

半導体ウエハはいくつもの工程を経て製造されるため、各工程にて汚染物質や付着物が生じ、半導体の品質に著しく影響を及ぼします。

ウエハ洗浄は全行程の約30％を占めているともいわれ、その除去率の高さによって生産性が変わる非常に重要な工程であるのです。

つまり半導体製造においては、ウエハ洗浄の質を向上させることが半導体の技術・性能が向上につながると言っても過言ではありません。

ウエハ洗浄により除去される汚れ

ウエハ洗浄で取り除く主な汚染物質・付着物の種類は、以下となります。

• 単なるゴミ・塵埃
  ウエハを梱包から取り出す際には、工場の外気などから「パーティクル」と呼ばれるゴミや塵埃が付着します。サイズは最大で数μ m、最小では0.1 μ m 以下となります。
• 金属汚染
  蒸発したナトリウム分子や、工場内で使っている薬液に含まれる微量な重金属原子などを指します。
• 有機汚染
  人のフケや垢に含まれる炭素、工場内で使う薬液に含まれる微量の炭素分子などを指します。純水配管の中に潜むバクテリアなども有機汚染のひとつとなります。
• 油脂
  人の汗に含まれる油分などを指します。
• 自然酸化膜
  ウエハが大気に触れることで、その表面が大気中の酸素と結合し、10〜20nm（10万分の1〜2mm）の酸化膜が生じます。この酸化膜には大気中の不純物が含まれ、汚染物質のひとつという扱いになります。

ウエハ洗浄装置による洗浄方法

ウエハ洗浄とひとえに言ってもさまざまな洗浄方法があります。ここでは代表的な洗浄方法をいくつかご紹介します。

ウェット洗浄・ウェットステーション

ウエハ洗浄の方法のひとつであるウェット洗浄は、水を媒体とするので取り扱いがしやすく、ウエハ洗浄として主流の方法です。

複数の薬液槽・純水槽を備える多槽型のウエットステーションでは、ウエハをまとめて洗浄し乾燥することができます。
一方、ワンバス式では、1つの槽で薬液洗浄と純水による洗浄の両方を行うことができます。

バッチ洗浄

ウェットステーションのように一度に大量に洗浄できる洗浄装置を「バッチ式」と呼びます。

1 枚あたりの処理コストを抑えられることがメリットになりますが、バッチ式には同じ薬液を複数回使用するため、洗浄で剥がれたゴミがウエハに再付着する欠点があります。

枚葉洗浄

バッチ洗浄とは違い、ウエハを1枚ずつ洗浄する方法を「枚葉洗浄」と呼びます。

枚葉洗浄が行える「枚葉洗浄装置」は少量多品種に対する生産に適しており、最も一般的な装置としては「スピンプロセッサ」が挙げられます。
スピンプロセッサはウエハを回転させながら薬液や純水を吹きつけて洗浄を行います。ウェットステーションと同じく多様な薬液に対応しているため、幅広い用途で使われています。

ドライ洗浄

薬剤などの液体を用いるウェット洗浄に対し、液体ではなくガスを用いて洗浄を行う「ドライ洗浄」もあります。

薬液をほとんど使用しないので、ウェット洗浄に比べ環境にも優しく、また薬液の表面張力による微細な構造へのダメージを心配しなくて良いというメリットがあります。

TDCで扱うウエハ洗浄装置

TDCでは、以下のウエハ洗浄装置を導入しています。

メーカー	装置種類	台数	使用用途
テムテック	ウエハ洗浄装置	1台	バッチ式
自社製作	ウエハ洗浄装置	1台	枚葉式

ウエハ洗浄はぜひTDCにご相談・ご依頼ください

TDCでは通常の洗浄工程の他、仕様に応じて精密洗浄も取り入れております。
洗浄のみのご依頼も承っておりますので、お気軽にお問い合わせください。

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