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UV表面処理:洗浄と光洗浄


従来、使われてきた洗浄装置の大半は「ウェット(湿式)」です。
半導体ウエーハ洗浄を例に見ると、ウェーハは段階的に並べた槽に順番に入れて洗います。
しかし槽と槽の間の搬送でウェーハが大気と触れて汚れがつく可能性があります。
そこで特に高いクリーン度が求められる洗浄工程(たとえば成膜工程直前のウェーハ洗浄)では、
ウェーハを薬液で洗浄したあと、その薬液を純水で押し出してから水洗を行うという方法で、
ウェーハが大気に触れないように1つの槽で薬液洗浄と水洗の両方を行う装置も開発されました。

「ドライ」洗浄として使われていたのは主にフッ酸蒸気洗浄装置(業界によっては気相洗浄装置と呼ばれる)です。
自然酸化膜は固体ですが、フッ酸との化学反応でいくつかの気体に変化するので、その反応を利用してウェーハの
表面から取り除くしくみでした。ドライ洗浄はこのフッ酸蒸気による自然酸化膜の除去に限定されていました。

このように従来はウエット洗浄だけでも品質が維持できましたが、高画素・高精細化・基板の大型化により、
洗浄能力の強化が必要になりました。そこでウエット洗浄の前工程としてUV洗浄が導入されるようになりました。
UV洗浄は有機物(主として油性汚濁膜)を除去して、それに粘着されていたホコリもすすぎ洗いで落とせるように
なるので、ウエット洗浄の効果が驚異的にあがります。例えば洗剤>市水という洗浄プロセスの後に、20mmの
距離から30〜60秒UV照射すると、洗浄度の目安となる接触角が4度という値になります。これは有機化合物の
膜が単分子以下になった状態を示し、とても湿式洗浄では達成できません。

 


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