半導体洗浄技術と洗浄剤の設計、パーティクル除去、ウエハ表面の評価

セミナープログラム

【10:30-12:10】
１．半導体表面洗浄の要点・手法と効果
●講師　反応装置工学ラボラトリ 代表 博士（工学）羽深 等 氏

【ご略歴】
横浜国立大学名誉教授、化学工学会シニア会員、化学工学会エレクトロニクス部会部会長、応用物理学会会員、日本結晶成長学会会員、米国化学会会員、米国電気化学会名誉会員、エレクトロニクス実装学会会員、空気清浄協会会員、よこはま高度実装技術コンソーシアム理事長

【習得できる知識】
・「清浄」とは目的に合わせて変わる操作であること
・先端半導体材料の洗浄は、機械的操作と化学的操作によること
・洗う対象に合わせた洗浄手法の選び方
・洗浄するための水流と気泡の作り方と使い方
・微細な空間を洗う際の注意

【講座の趣旨】
半導体洗浄は、機械的操作（流れや擦り）と化学的操作（反応）が主であり、その条件（温度、時間、など）を調整すると効果が上がります。その際、例えば水の流れを一つの軸にすると、半導体洗浄が直感的に見えるようになってきます。例えば、半導体にとって「清浄・きれい」とは何かを考え、水の流れを動画で眺めると、洗浄とは何をどうすることなのかが感じ取れます。ここでは、枚葉式洗浄機とバッチ式洗浄機の流れ、超音波洗浄の流れと気泡挙動などの動画を見るとイメージが湧きます。最後には、見落としがちな項目と対策を紹介して締め括ります。

１．半導体表面の汚れは何？いつ、どこからなぜやって来る？

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、そこまでして洗うのか）

４．半導体洗浄の基礎現象（薬液と流れの効果）
　4.1 表面の現象とプロセス（付着・脱離・引き剥がす・乾かす）
　4.2 流れ、熱、拡散、反応（洗う＝汚れを動かす操作）
　4.3 装置内流れの種類(完全混合、押出流れ、境界層)
　4.4 流れの可視化観察（動画）

５．洗浄機内の流れと反応
　5.1 枚葉式洗浄機
　（１）水の流れの実例（観察動画と計算例）
　5.2 バッチ式洗浄機
　（１）水の流れの実例（観察動画と計算例）
　（２）水流循環を抑えた事例（入口と出口を変える）
　5.3 超音波の働き
　（１）水と気泡の動きの実例（観察動画）

６．洗浄結果の評価方法

７．まとめ：困った時の視点と対策（境界層を壊そう！）

【質疑応答】

【13:00-14:40】
２．CMP後の洗浄技術とウェハ表面状態の評価
●講師　三菱ケミカル(株) Science＆Innovation Center 主席研究員 竹下 寛 氏

【講座の趣旨】
半導体デバイス微細化の進展や新材料導入により、CMP後洗浄技術の重要性が増している。デバイスの欠陥を減らすためには、洗浄対象に即した機能設計と、洗浄表面に対する的確な評価・解析手段が必須である。本講座では、CMP後洗浄技術の基礎と、それを支える表面状態の各種評価手法について、実例を交えて紹介する。

１．はじめに
　1.1 CMP工程の概説
　1.2 CMP後洗浄とは
　1.3 CMP後洗浄における性能要求のトレンド

２．CMP後洗浄剤の機能設計
　2.1 洗浄対象（金属配線、絶縁膜）
　2.2 洗浄課題（スラリ砥粒、金属系残渣、有機系残渣、各種腐食）
　2.3 洗浄剤設計の基本的考え方
　2.4 洗浄剤成分と洗浄メカニズム（酸性系/アルカリ系洗浄剤）

３．洗浄表面の評価技術
　3.1 CMP後洗浄剤の性能評価とは‐欠陥検査とそのレベル
　3.2 直接的評価と間接的評価の考え方
　3.3 砥粒・残渣除去性の評価（光学顕微鏡、SEM、TXRF、ゼータ電位測定、QCM等）
　3.4 腐食評価、表面の酸化状態の解析（XPS、ToF-SIMS、AFM、連続電気化学還元法等）

４．まとめ

【質疑応答】

【14:50-16:30】
３．半導体洗浄装置によるウエハの洗浄と乾燥
●講師　(株)SCREENセミコンダクターソリューションズ 洗浄開発統轄部 開発戦略部 開発戦略課 プロセス戦略リーダー 岩畑 翔太 氏

【ご略歴】
Imec(ベルギーの半導体研究機関) 駐在 歴 3年

【習得できる知識】
・半導体製造における洗浄の役割
・半導体洗浄に使用される主要装置/薬液種類/洗浄原理
・先端半導体に要求される洗浄技術課題と最新洗浄技術

１．ウェット洗浄技術の基礎
　1.1 製造プロセスと洗浄工程
　1.2 洗浄装置の種類(枚葉/バッチ)
　1.3 洗浄方法例

２．ウェット洗浄技術の次世代半導体への適用
　2.1 半導体デバイスのトレンド
　2.2 ウェット洗浄観点での技術的課題
　2.3 半導体製造に求められる機能

３．次世代半導体を実現する最先端技術
　3.1 ナノ構造物間を洗浄するパーティクル除去技術
　3.2 ナノ構造物間から膜を除去する狭所エッチング技術
　3.3 ナノ構造物を倒壊させない乾燥技術

【質疑応答】

セミナー講師

１．反応装置工学ラボラトリ 代表 博士（工学）羽深 等 氏

２．三菱ケミカル(株) Science＆Innovation Center 主席研究員 竹下 寛 氏

３． (株)SCREENセミコンダクターソリューションズ 洗浄開発統轄部 開発戦略部 開発戦略課 プロセス戦略リーダー 岩畑 翔太 氏

セミナー受講料

1名につき60，500円（消費税込、資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき55，000円〕

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