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不純物混入の防止とは？課題と対策・製品を解説
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ウェーハ表面の酸化における不純物混入の防止とは？
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半導体製造プロセスにおいて、水分および酸素の除去は大きな課題です。当社の露点計や温湿度計、酸素濃度計は半導体の製造、搬送、検査等様々な工程で使用されています。またドライエアーにおける除湿度や窒素ガス・アルゴンガス・ヘリウムガス・水素ガス等のガス純度測定のためにも使用されています。 水分計測では、最低-100℃露点まで測定可能なTK-100静電容量式露点計(酸化アルミタイプ)をはじめとして、最低-60℃露点までのTE-660露点計(高分子タイプ)、-95℃～+99℃露点まで測定でき高精度が必要な場合や露点計の基準器として使用されているMBW鏡面冷却式(ミラー式)露点計、そして湿度の領域では簡易型のEE060、高温・高湿下での測定を主とする結露防止環境下での対策が施されたEE33温湿度計などが主に使用されています。 酸素濃度計測では、水素置換による酸素除去の際には2001LCガルバニ電池式酸素濃度計でPPMまで、水素が存在しない状況ではModel 4100ジルコニア式酸素濃度計でPPBまでの分析を行うなど、様々なシーンで使用されます。 また、クリーンルームや製造装置内の微風計測に風速計も活躍しています。
半導体向け ソリューション提案
『断熱リング』は、半導体製造工程で使用される拡散炉・CVD炉用高温断熱材です。
外被材及び縫糸は高耐熱性アルミナ長繊維を使用し、長寿命。外被材組成は
Al2O3 72%、SiO2 28%からなり、繊維径は7μmφと細く柔軟性に優れています。
ニチビにしかない高グレード品として、さらに低不純物素材を使用した
先端ニーズ品があります。
【特長】
■外被材及び縫糸は高耐熱性アルミナ長繊維を使用し、長寿命
■酸化ホウ素を含有しないアルミナ長繊維を使用した特許製品
■石英チューブや炭化ケイ素チューブの形状に合わせて縫製加工する
■低不純物素材を使用した先端ニーズ品がある
■外被材組成はAl2O3 72%、SiO2 28%からなり、繊維径は7μmφと
細く柔軟性に優れている
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
拡散炉・CVD炉用高温断熱材『断熱リング』
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ウェーハ表面の酸化における不純物混入の防止
ウェーハ表面の酸化における不純物混入の防止とは？
半導体製造プロセスにおいて、ウェーハ表面の酸化は、デバイス性能を決定する重要な工程です。この酸化膜に不純物が混入すると、電気特性の低下や歩留まりの悪化に直結するため、その防止は極めて重要となります。
課題
微細な異物粒子の付着
製造環境中の微細な塵埃や作業者の衣服、装置からの剥離物などがウェーハ表面に付着し、酸化膜中に取り込まれるリスクがあります。
ガス・薬品中の不純物
酸化プロセスで使用される酸素ガスやその他の薬品に微量の不純物が含まれていると、それがウェーハ表面に堆積し、酸化膜の品質を低下させます。
装置内部からの汚染
酸化装置の内部部品の劣化や摩耗、清掃不足などにより発生するパーティクルが、ウェーハ表面を汚染する可能性があります。
搬送・ハンドリング時の接触汚染
ウェーハの搬送やハンドリングの際に、治具や装置との接触、あるいは静電気による異物引き寄せによって不純物が混入する場合があります。
対策
クリーンルーム環境の徹底管理
HEPA/ULPAフィルターによる高度な空気清浄、定期的な清掃、作業者の衛生管理を徹底し、外部からの異物混入を最小限に抑えます。
高純度ガス・薬品の採用
不純物を極限まで除去した高純度のプロセスガスや薬品を使用することで、材料由来の汚染を防ぎます。
装置の定期的なメンテナンスと清浄化
酸化装置の内部を定期的に点検・清掃し、摩耗部品の交換や、パーティクル発生源となる可能性のある箇所を改善します。
静電気対策と専用治具の使用
静電気の発生を抑制する材料や装置を使用し、ウェーハ表面に傷や汚染を与えない専用の搬送治具を用いることで、接触汚染を防ぎます。
対策に役立つ製品例
超清浄度フィルター
空気中の微細なパーティクルを極めて高い効率で除去し、クリーンルーム内の清浄度を維持することで、ウェーハ表面への異物付着を防ぎます。
高純度プロセスガス供給システム
不純物をppbレベル以下に管理したガスを安定供給し、酸化プロセスにおける材料由来の汚染リスクを低減します。
自動洗浄機能付きウェーハ搬送ロボット
ウェーハの搬送経路や接触部分を自動で清浄化し、搬送時の異物混入や接触による汚染を防止します。
帯電防止機能付きウェーハキャリア
ウェーハを収納・搬送するキャリアに帯電防止機能を付与し、静電気による異物引き寄せや付着を防ぎます。
