SIJ 主催の第11 回テクニカルセミナー「FEOL Solution 2007」おいて、日本SEZ マーケティング部部長の増本哲己氏は、「Wet Cleaning process and equipment for 45nm beyond generations」と題して講演を行い、洗浄装置メーカーの立場から、45nm 以降へ向けたFEOL 洗浄の課題や同社の取り組みについて語った。

　45nm 以降に向けたFEOL 洗浄において増本氏は、基板へのダメージがないパーティクルの除去、ウォーターマークを防ぐウェーハ乾燥技術、Si および酸化膜のロス、High-k 絶縁膜やメタルゲートなど新材料への対応といったことが課題になると説明する。

　「これからは、ダメージを与えることなくパーティクルを除去することが必要になる。これまで、ウェーハの洗浄は、表面を少しだけ溶かして、浮き上がってきたゴミをとるという手段をとってきた。この手法は長く使用されてきたが、45nm などの微細化が進むとこれまでの手法は使えなくなり、基板を削ることは許されない。半導体業界においては、SC1 洗浄が20 年以上もの間使用され続けてきたが、　45nm 以降では限界を迎える」（同氏）と述べる。

　また、45nm 以降においてはHigh-k材料が新たに使用され、それに伴ってメタルゲートが導入されようとしている。しかし、その構造や材料についての詳細は未だ明らかにされていないのが現状である。増本氏は、「メタルゲートなど、これまで使用されていなかった材料のエッチングや洗浄を行う必要があるが、メタルゲート材料に何が使われるか今のところ詳細がわからない。そのため、洗浄装置メーカーの我々としては、メタルゲートの洗浄をどうやって行えばよいか、様々な提案をしながら試行錯誤している段階」という。

　そして、シリサイドについては、「CoからNi へと移行しつつあるが、32nmなどではさらにNi（Pt）、NiPtSiGe などが採用されることになるだろう。これらの新材料にも対応する必要がある」とした。

　洗浄プロセスは、除去すべきパーティクルのサイズが微細になってきており、45nm 以降になってくるとそのサイズはパターンと同等の大きさになる。そのため、「ゴミを除去する必要があるが、ゴミをとる力を加えると、パターンにもダメージを与えてしまう可能性が生じてくる。それを防ぐためには様々な工夫が必要である」という。

　また、ベルギーIMEC と共同で行っているHigh-k 洗浄のアプローチについて紹介。プラズマなどで傷をつけることでHF とHCl といった単純な薬液の組み合わせで不必要な部分のHigh-kを除去しやすくする試みを行っている。この方法により、複雑な薬液を用いることなくHigh-k 部分のみをエッチングすることが可能となり、その他の酸化膜、Poly-Si、メタル材料についてはエッチングを抑えることができるとした。「HfO₂ だけを選択的に除去することで、Si リセス1.2nm までを実現している」という。

　同社は、スピン洗浄をベースに欠陥除去と表面乾燥の能力を高めたFEOL向け枚葉式洗浄プラットフォーム「Esanti」を提供しているが、枚葉洗浄が原理的に優れている点について増本氏は、「スピンによってゴミがウェーハ中央から外側へと洗い流されるため、バッチ式のようにウェーハ引き上げ時に生じるクロスコンタミネーションを防げる」と説明する。In-situ でのケミカルミキシングについても、「1：8 から1：1250 まで広い混合レンジで自由に設定することができ、洗浄が必要なところを、必要な濃度で、必要な時間だけエッチングすることができる」と説明する。

　さらに、裏面やベベルの洗浄も重要となってきているが、「無機質の材料ではなく、反射防止膜など有機系の材料を削る必要がでてきており、今後は薬液とセットにしたソリューションの提供を行っていきたい」とした。