シリコン・化合物半導体・大型ガラスパネル向けのSC1・SC2・RCA・ピラニア（SPM）ウェット化学洗浄。ナノインプリントモールドのモールド再生洗浄にも対応。スタンドアロンサービスとしても、プロセスフローへの組み込みとしても提供可能です。
パーティクル汚染・有機物残渣・金属不純物・自然酸化膜は、すべての基板表面に存在しており、プロセス開始前や各ステップ間に除去が必要です。Nanosystems JP Inc.では、シリコン・ガラス・溶融シリカ・SiC・サファイア・化合物半導体基板、および大型ガラスパネル・ナノインプリントリソグラフィ用モールドへのウェット化学洗浄を提供しています。スタンドアロンの受入基板前処理としても、広範な製造プロジェクトへの組み込みとしても対応可能です。
RCA洗浄シーケンスおよびその各構成ステップ、ならびにピラニア（SPM）洗浄に対応しています。薬液・温度・シーケンスは基板材料と汚染種類に合わせて最適化します。
SC1（Standard Clean 1）、またはAPM（アンモニア過水混合液）とも呼ばれ、有機パーティクル・微小粒子・一部の金属汚染を除去します。アルカリ性の酸化混合液が表面電荷の反発と軽度のエッチング作用でパーティクルを浮き上がらせ、純水リンスで洗い流します。RCA洗浄シーケンスの主要ステップであり、スタンドアロンの受入基板前処理としても使用されます。
SC2（Standard Clean 2）、またはHPM（塩酸過水混合液）とも呼ばれ、RCA洗浄シーケンスの第2ステップです。アルカリ金属や微量金属不純物などの金属イオン汚染をターゲットとし、可溶性の金属塩化物錯体を形成して純水リンスで除去します。完全なRCA洗浄シーケンスでSC1の後に使用するか、金属汚染が主な問題の場合は単独で使用します。
ピラニア溶液（SPM - 硫酸過水混合液）は強力な酸化性を持ち、厚い有機汚染・フォトレジスト残渣・炭素系皮膜の積極的な除去に使用します。有機物と激しく反応し、SC1だけでは不十分な汚染表面の洗浄、多サイクル後のモールド表面の再生、および基板前処理に最適です。
⚠ ピラニアは危険な薬液です。取扱い・廃棄・プロセス条件は確立された安全プロトコルに従います。具体的な洗浄要件と基板適合性についてはお問い合わせください。
1960年代にRCA研究所で開発されて以来、半導体業界の標準洗浄シーケンスとして使用されているRCA洗浄は、複数のウェット化学ステップを組み合わせて異なる汚染クラスを順次除去します。基板材料と汚染プロファイルに応じて標準またはカスタマイズされた組合せで実施します。
| ステップ | 名称 | 薬液 | 除去対象汚染 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| SPM / ピラニア | 有機物除去（オプション） | H₂SO₄ : H₂O₂（~3:1） | 重度有機物、厚いレジスト残渣 | SC1前に大量の有機汚染が存在する場合に使用 |
| DHF | 希HF酸化膜除去 | HF : DI H₂O（~1:50〜1:100） | 自然酸化膜、化学酸化膜 | SC1/SC2前に清浄なシリコン表面を露出。短時間ディップ後に即座にリンス。 |
| SC1 / APM | SC1（Standard Clean 1） | DI H₂O : NH₄OH : H₂O₂（5:1:1） | パーティクル、有機残渣 | 約50°C、約2分。純水リンス後。 |
| SC2 / HPM | SC2（Standard Clean 2） | DI H₂O : HCl : H₂O₂（6:1:1） | 金属イオン汚染 | 約70°C。アルカリ金属および微量金属不純物を除去。 |
シーケンスおよび薬液濃度は、基板材料・デバイスプロセス段階・汚染種類に応じて調整します。基板の種類とプロセス段階をお知らせいただければ、適切な洗浄シーケンスを確認のうえ返答します。
Nanosystems JP Inc.で実施している典型的なSC1受入基板前処理シーケンス。フォトリソグラフィや薄膜成膜前のシリコンウェーハおよびガラス基板に適用：
APM溶液（DI water : 29% NH₃ : 30% H₂O₂ = 5:1:1）に基板を約50°Cで浸漬。酸化的かつ弱アルカリ性のエッチング機構により、有機パーティクルおよび表面粒子を除去します。
脱イオン水でオーバーフローリンスを行い、薬液残渣および浮き上がったパーティクルを除去。抵抗率を監視して完全なリンスを確認。再付着の防止と残留アルカリの中和を行います。
制御された温度で真空オーブン乾燥を実施。真空乾燥によりウォーターマーク（スピン乾燥やエア乾燥で多発する汚染欠陥）の発生を防止し、表面や端部の残留水分を機械的ストレスなく完全除去します。
真空オーブン乾燥を使用する理由： ウェット洗浄後、通常のスピン乾燥やエア乾燥ではウォーターマーク汚染が発生することがあります。これは水滴が不均一に蒸発する際に液体・気体・固体の三相界面で生じる不完全酸化による汚染です。真空オーブン乾燥は水分を均一に除去するため、スピン乾燥の遠心ストレスや蒸発残渣のリスクがなく、次工程の受入前の清浄な表面が得られます。
標準の丸型ウェーハに加えて、大型矩形ガラスパネル（ホウケイ酸ガラス・ソーダライムガラス・Eagle XG・溶融シリカ）の洗浄を最大550×650mmまで対応しています。大型ガラスパネルの洗浄は、大判フォトリソグラフィ・薄膜成膜・TGV製造の前処理として必要であり、MEMSやセンサー用途に転用されたディスプレイプロセス基板にも頻繁に要求されます。
ガラスの薬液に関する注記： 標準シリコンRCAシーケンスで使用するSC2（HClベース）やDHFステップは、一部のガラス種類では表面を侵食する可能性があるため推奨されません。ガラス基板への薬液選択は材料仕様に対してケースバイケースで確認します。ガラスの種類と必要な清浄度レベルをお知らせください。
ナノインプリントリソグラフィ（NIL）モールドは複数のインプリントサイクルを経るうちに、ポリマー残渣・インプリントレジスト・炭素系堆積物が蓄積されます。効果的なモールド洗浄は、その後のインプリントランにおけるパターン転写精度の維持と欠陥防止のために不可欠です。Nanosystems JP Inc.では2つの補完的なモールド洗浄アプローチを提供しています：
ピラニア（SPM）溶液はモールド表面からバルクポリマーおよび厚いレジスト残渣を溶解するのに効果的です。UV-NILまたはサーマルNILの複数サイクル後にモールドキャビティ内にレジスト残渣が蓄積した場合など、有機物の負荷が高い状況で使用します。高温ピラニアの強力な酸化作用は、微細モールドフィーチャーを損傷する可能性がある物理的研磨なしに炭素系物質を除去します。
酸素プラズマアッシングは、酸化性プラズマ化学を通じて薄い有機膜・ポリマー残留層・表面汚染を除去するドライ洗浄法です。ウェット化学法とは異なり、液体残渣が残らず、複雑な3D形状を持つモールドにも有効で、ピラニアの薬品取扱い上の懸念なしに繰り返し適用できます。生産ランの合間の定常的なモールドメンテナンスや、インプリントサイクル前の最終表面活性化に使用します。
モールド洗浄サービス： 当社で製造したモールドに限らず、外部で作製したナノインプリントモールドの洗浄・再生も受け付けています。モールド材料・フィーチャー寸法・汚染の種類をお知らせいただければ、適切な洗浄方法を確認してご返答します。
洗浄はスタンドアロンの受入基板前処理（基板をお送りいただき洗浄後に返却）としても、広範な製造プロジェクトへの組み込みステップとしても提供できます。いずれの場合も、処理前に基板仕様に対して薬液とシーケンスを確認します。
すべての洗浄薬液がすべての基板に対して適合するわけではありません。HFベースのステップはガラス表面に影響を与えます。強塩基濃度は一部の化合物半導体をエッチングする可能性があります。処理前に材料に対して洗浄シーケンスを確認します。
最大550×650mmの大型ガラスパネル洗浄に対応。大判フォトリソグラフィや薄膜成膜と同スケールの設備で実施。完全なパネル処理プロジェクトの一部として、または単独サービスとして提供します。
シングルウェーハ・小ロット基板・個別モールドからの洗浄依頼に対応。R&Dロットが標準であり、最低ロットサイズの制限はありません。
基板の種類・寸法・汚染の種類・プロセス段階をお知らせください。Nanosystems JP Inc.のエンジニアが適切な洗浄シーケンスを確認し、1営業日以内にご返信します。
sales@nanosystemsjp.co.jp · ご要望に応じてNDA締結可能 · 1営業日以内に返信