洗浄

この工程の要点

ウェーハの表面から、微粒子や汚れ、不純物を取り除く工程。

段階：前工程

解説

洗浄は、シリコンウェーハの表面に付いた微粒子、有機物、金属不純物、自然酸化膜などを取り除く工程である。前工程のなかで、成膜、露光、エッチング、CMP（化学機械研磨）などの前後に、何度も繰り返し行われる。表面に汚れが残ると、膜の付き方や回路の形が乱れ、不良の原因になる。そのため、歩留まりに直結する工程である。

方法は大きく、薬液を使う湿式と、ガスやプラズマを使う乾式に分かれる。湿式では、酸、アルカリ、酸化剤などの薬液にウェーハを触れさせ、汚れを溶かしたり浮かせたりする。その後、超純水ですすぎ、乾燥させる。微粒子を落とすために、超音波や回転ブラシなどの物理的な力を併用することもある。乾式では、プラズマで不要な有機物を分解して除く方法があり、フォトレジストの除去にも使われる。

装置には、複数枚のウェーハをまとめて薬液槽に浸すバッチ式と、一枚ずつ回転させながら薬液をかける枚葉式がある。このほかに、ブラシでこすり洗いする装置や、乾燥装置がある。使う材料は、薬液、超純水、乾式処理や乾燥に使うガスである。CMPのあとには、研磨に使ったスラリーの残りを落とす洗浄が必要になる。

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関係する用語

• CMP：ウェーハ表面を、化学的な作用と機械的な研磨を組み合わせて削り、平らにする加工である。
• ファウンドリ：他社が設計した半導体を、受託して製造する事業者、またはその事業形態。
• シリコンウェーハ：高純度のシリコン単結晶を薄い円板状に切り出し、表面を鏡のように磨いた基板。半導体チップの回路を作り込む土台となる。
• スラリー：固体の微粒子を液体に分散させた懸濁液。半導体製造では、CMPで研磨に用いる研磨剤の液を指すことが多い。
• 歩留まり：製造した製品のうち、規格を満たす良品が占める割合。半導体では、ウェーハ上のチップのうち検査に合格したものの割合を指すことが多い。

前後の工程

• 前の工程：シリコンウェーハの製造
• 次の工程：酸化・拡散