半導体関連の精密部品向け洗浄機

半導体の製造工程で求められる
精密部品洗浄機とは？

半導体洗浄は品質を左右する重要な工程

半導体の製造は加工技術の高さもさることながら、複数の製造工程において汚染物質や付着物などをきちんと除去する洗浄力の高さも品質に大きく関係するものです。

半導体メーカーのひとつ、ティ・ディ・シー公式HPによると、半導体製造工程の中で洗浄が占める割合は約30％にも及び、生産性にも関わる重要工程であると記されています。

参照元：株式会社ティ・ディ・シー公式HP（https://mirror-polish.com/service/cleaning/sme/）

半導体の種類や洗浄工程によりニーズが異なる

以下は標準的な半導体製造工程と、その中での洗浄工程を列記したものになります。

• ウエハ製造→洗浄
• 成膜→洗浄
• レジストコーティング
• 露光・現象
• エッチング
• レジスト剥離→洗浄
• 検査・組み立て

半導体の種類によって製造工程は変わりますし、工程によって洗浄方法も異なります。

実際に製造する半導体の製造工程に合わせて、それぞれの洗浄機を組み込む必要があるわけです。

半導体の製造工程で
除去すべき対象物とは？

精密部品洗浄機で除去すべき主な対象物は以下の通りです。

• パーティクル（塵）
• 金属（切粉など）
• 有機物
• 油脂
• 自然酸化膜（シリコンの膜）

パーティクル（塵）

ここでいう塵とは、空気中に浮遊している極小サイズのもので、小さいものは0.1μm以下、大きいものでも数μmレベル。

半導体製造技術がどんどん微細化していることもあいまって、極小サイズのパーティクル（塵）であっても洗浄によってクリーンにする必要があり、超音波振動を利用する洗浄装置の役割も大きくなっています。

金属（切粉など）

半導体製造ラインの除去すべき金属は、主に2つに分けられます。

ひとつは製造ラインに組み込まれた装置のギアの噛み合わせなどから発生するもの。

装置自体の対策もなされてはいるものの、完全になくすのは難しいともいえるでしょう。

もうひとつは、製造現場で使う薬液の中には微量ながらも重金属原子などを含むものがあり、それが蒸発してナトリウム分子となったものです。

有機物

有機物は複数の発生源があります。現場スタッフに起因するのはアカやフケ、呼吸から出るものもあります。

これらは炭素分子として有機汚染の原因になり、他にも薬液に微量の炭素分子が含まれるものがあります。

製造ラインに純水を供給する配管の中にもバクテリアがいて、クリーンルームのフィルタでは除去しきれないものを洗浄します。

油脂

半導体製造現場で洗浄対象となる油脂とは、主に作業スタッフの汗に含まれる油分などを意味します。

自然酸化膜（シリコンの膜）

半導体製造で使用するウエハは、空気中の酸素と表面のシリコン結晶が結合して10〜20nm（ナノメートル、10万分の1〜2mm）のシリコンの膜＝自然酸化膜を作ります。

ここに空気中の不純物が混ざれば洗浄対象となりますし、絶縁体である自然酸化膜を再汚染防止で活用するケースもあります。

参照元：株式会社ティ・ディ・シー公式HP（https://mirror-polish.com/service/cleaning/sme/）

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半導体の製造工程に用いられる精密部品洗浄機

ラインバッチ（多槽）式洗浄機

ラインバッチ式洗浄機とは、洗浄装置の処理槽が複数直線上にレイアウトされていて、その上をロボットにより水平移動しながら洗浄工程を進める仕組みになっています。

処理槽ごとにロボットがウエハを上下動させて処理槽への出し入れを行うため、バッチ式と表記します。ウエハの搬送用に使うカゴはウエハキャリアと呼ばれ、カゴがないキャリアレスの機種もあります。

ラインバッチ式（多槽式）精密部品洗浄機の一例

引用元：ワイエイシイメカトロニクス株式会社公式ホームページ
https://www.yac.co.jp/ja/mechatronics/product/solarbattery1/detail_02.html

ワイエイシイメカトロニクスの
精密部品洗浄機について
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引用元：新サン電子株式会社公式ホームページ
http://s-sundenshi.com/product/multi_auto/sd-1m02920-2

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