ウエハ精密洗浄装置 枚葉式

ウエハー(ウェハ)洗浄装置

※ウエハーとは
ウエハーとは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。
ウエハー、ウェハ、ウエハ、ウェハーなどと呼称されます。

このページでは、ウエハー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。

ウエハー洗浄装置とは

ウエハー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ー洗浄装置と呼びます。

ウエハー洗浄の重要性

半導体ウエハー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。

ウエハー洗浄は全行程の約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、ウエハー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。

ウエハー洗浄により除去される汚れ

ウエハー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
    ウエハー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
    ウエハー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。

ウエハー洗浄装置による洗浄方法

ウエハー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

ウエハー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、ウエハー洗浄として主流の方法です。

多槽型のウエットステーションは、生産力を重視した洗浄装置で薬液槽・純水槽が並んだ装置で、ウエハーをまとめて洗浄し乾燥することができます。一方、ワンバス式は1つの槽で薬液洗浄と純水による洗浄の両方を行う装置です。

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ーに再付着する欠点があります。

枚葉洗浄

バッチ洗浄に対し、ウエハーを1枚ずつ洗浄する装置は「枚葉洗浄装置」と呼ばれ、少量多品種に対する生産に向いています。

枚葉洗浄装置として最も一般的なのは「スピンプロセッサ」です。ウエハーを回転させながら薬液や純水をスプレーして洗浄を行います。ウェットステーションと同様に様々な薬液が使えることから、幅広い用途で使われています。

ドライ洗浄

これまでに述べた「ウェット洗浄」では薬剤を使用しますが、これに対し、ガスで洗浄を行う「ドライ洗浄」というものも存在します。

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で扱うウエハー洗浄装置

TDCでは、以下のウエハー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 ウエハー洗浄装置 1台 バッチ式
自社製作 ウエハー洗浄装置 1台 枚葉式
ウエハ精密洗浄装置 バッチ式
ウエハー精密洗浄装置 バッチ式
ウエハ精密洗浄装置 枚葉式
ウエハー精密洗浄装置 枚葉式

ウエハー洗浄はぜひ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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