洗浄・表面処理｜前工程

洗浄・表面処理は、ウェーハ表面から粒子、金属、有機物、自然酸化膜などの汚れや残渣を取り除き、次の工程に合った表面状態に整える工程群である。製造の多くの段の前後に入り、ウェット洗浄の結果は薬液の種類・濃度・温度と時間、液の流し方や超音波などの物理作用、すすぎと乾燥の仕方で決まる。除去を強めるほど残すべき膜の消耗や金属の腐食も増えるため、条件の兼ね合いを取る。代表的な工程にRCA洗浄、SPM（硫酸過水洗浄）、枚葉洗浄、CMP後洗浄がある。

分類上の位置

工程の分類›前工程› 洗浄・表面処理

前工程の下にある工程で、同じ分類にはほかに19工程がある。

下位の工程

枚葉洗浄：枚葉洗浄は、回転するウェーハに1枚ずつノズルで薬液と純水をかけて洗う方式である。
ベベル洗浄・エッチング：ベベル洗浄・エッチングは、ウェーハの丸い外周部（ベベル）や端面に付いた膜や汚染だけを局所的に取り除く工程である。
低温エアロゾル洗浄：低温エアロゾル洗浄は、冷却して作った微小な固体粒子をウェーハ表面へ吹き付け、付着した粒子汚染を衝突の力で弾き飛ばすドライ洗浄である。
CVC洗浄（化学気相洗浄）：CVC洗浄（化学気相洗浄）は、ウェーハ表面の金属汚染を蒸気と反応させ、揮発しやすい金属錯体に変えて気相へ運び出す洗浄方式である。
DDC（オゾン水・フッ酸交互洗浄）：DDC（オゾン水・フッ酸交互洗浄）は、オゾン水の槽とHF・HClの槽を交互に使い、ウェーハ表面の有機物・金属・粒子を室温で除く洗浄方式である。
DHF（希フッ酸）洗浄：DHF（希フッ酸）洗浄は、フッ化水素酸を水で薄めた薬液で、シリコン表面の酸化膜を溶かすウェット洗浄である。
表面改質（表面修飾）：表面改質（表面修飾）は、材料の最表面にある官能基や表面エネルギーを変え、次に塗布・成膜・接合する材料がなじみやすい状態に整える処理の総称である。
IMECクリーン：IMECクリーンは、有機物を除く処理、酸化膜を作って除く処理、金属汚染を抑える処理を一続きに組み合わせたウェーハ洗浄工程で、imecが開発した方式である。
IPA乾燥（イソプロピルアルコール乾燥）：IPA乾燥（イソプロピルアルコール乾燥）は、洗浄後のウェーハに残った水をIPAへ置き換えてから乾かす乾燥方式である。
メガソニック洗浄：メガソニック洗浄は、数百キロヘルツからメガヘルツ帯の超音波を洗浄液に与えて液そのものを速く振動させ、ウェーハ表面の微粒子を落とす洗浄である。
オゾン水洗浄：オゾン水洗浄は、純水にオゾンを溶かした液でウェーハ表面の有機物を酸化分解して落とす洗浄である。
CMP後洗浄：CMP後洗浄は、CMP（化学機械研磨）を終えた直後のウェーハ表面から、砥粒や研磨屑、金属不純物、有機残渣を除く工程である。
PERR（エッチング後残渣除去）：PERR（エッチング後残渣除去）は、ドライエッチングの後に開口の側壁や底へ残った反応生成物を取り除く工程である。
成膜前プリクリーン：成膜前プリクリーンは、金属膜などを成膜する直前に、表面の自然酸化膜や汚染を取り除く工程である。
RCA洗浄：RCA洗浄は、過酸化水素を基本にした複数の薬液を順に使い、シリコンウェーハ表面の有機物・粒子・金属汚染を落とす洗浄の体系である。
室温四工程洗浄：室温四工程洗浄は、室温付近の複数の薬液とリンスを決まった順に組み合わせ、有機物・金属・粒子などの汚染を段階的に除く洗浄方式である。
スピン乾燥：スピン乾燥は、ウェーハを回転させ、遠心力で表面の水やリンス液を外へ振り切って乾かす工程である。
SPM（硫酸過水洗浄）：SPM（硫酸過水洗浄）は、硫酸と過酸化水素水を混ぜた薬液で、有機物やレジストを強く分解して落とす洗浄である。
超臨界CO₂乾燥：超臨界CO₂乾燥は、微細構造の隙間に残ったリンス液をCO₂へ置き換え、温度と圧力を臨界点より上げて液と気体の区別をなくしてから減圧して乾かす工程である。
二流体洗浄：二流体洗浄は、液体とガスを混ぜて微細な液滴を作り、ウェーハ表面へ衝突させて粒子汚染を除く洗浄工程である。
UVオゾン洗浄：UVオゾン洗浄は、紫外線とオゾンの作用で表面の有機汚染を酸化分解して除くドライ洗浄である。
リンス（純水による薬液置換）：リンス（純水による薬液置換）は、洗浄・現像・めっきなどの後に表面へ残った薬液を純水で洗い流し、置き換える工程である。

工程の流れ

この工程は、ENEPIG（無電解ニッケル・パラジウム・置換金めっき）の「ENEPIG（無電解Ni・無電解Pd・置換Au）」、ENIG（無電解ニッケル・置換金めっき）の「ENIG（無電解Ni・置換Au）」、ウェーハ・基板製造の「シリコンウェーハの加工プロセス」の手順の一部として出てくる。

使う装置

洗浄・乾燥装置
湿式洗浄装置
乾式洗浄装置
スクラブ洗浄装置
乾燥装置

同じ分類の工程

リソグラフィ、エッチング、成膜、酸化・拡散、イオン注入、アニール・熱処理、CMP（化学機械研磨）、配線形成、素子分離、ゲート形成、コンタクト形成（MOL）、リフトオフ、モノリシック3D集積、逐次3D集積、サイドウォールスペーサ形成、応力ライナー形成、SMT（応力記憶技術）、層転写、ソース・ドレイン形成