第1部 半導体表面洗浄の要点・手法と効果

(2023年9月4日 10:30〜12:10)

　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)
   1. 表面の現象とプロセス
      • 付着
      • 脱離
      • 引き剥がす
      • 乾かす
   2. 流れ、熱、拡散、反応 (洗う=汚れを動かす操作)
   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 (動画)
5. 洗浄機内の流れと反応
   1. 枚葉式洗浄機
      • 水の流れの実例 (観察動画と計算例)
   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)
   3. 超音波の働き
      • 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

第2部 CMP後の洗浄技術とウェハ表面状態の評価

(2023年9月4日 13:00〜14:40)

　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. CMP工程の概説
   2. CMP後洗浄とは
   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
   1. 洗浄対象
      • 金属配線
      • 絶縁膜
   2. 洗浄課題
      • スラリ砥粒
      • 金属系残渣
      • 有機系残渣
      • 各種腐食
   3. 洗浄剤設計の基本的考え方
   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
   1. CMP後洗浄剤の性能評価とは – 欠陥検査とそのレベル
   2. 直接的評価と間接的評価の考え方
   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
   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

第3部 半導体洗浄装置によるウエハの洗浄と乾燥

(2023年9月4日 14:50〜16:30)

1. ウェット洗浄技術の基礎
   1. 製造プロセスと洗浄工程
   2. 洗浄装置の種類 (枚葉/バッチ)
   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
   1. 半導体デバイスのトレンド
   2. ウェット洗浄観点での技術的課題
   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
   1. ナノ構造物間を洗浄するパーティクル除去技術
   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. ナノ構造物を倒壊させない乾燥技術
• 質疑応答