洗浄プロセスでは、性能を越えて、環境対策も必要

[2008年10月号]

By Aaron Hand
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 より選択比を持った洗浄プロセスが求められているが、加えてグリーン化、環境対策への圧力も始まっている。しかし、グリーン化への移行は、性能の点と同様に有益でない場合順調には進まない。「材料損失、エッチングの均一性、欠陥密度、同時に製造コストの管理らに関して、プロセス性能の維持改善への継続的な圧力がある」と東京エレクトロンアプリケーションエンジニアIan Brown氏は言及した。「グリーン化の洗浄は受け入れられるが、プロセスおよびコスト要求両方を満足させなければならない」。

 Brown氏によると、超臨界CO2(SCCO2:Supercritical Carbon Dioxide)洗浄技術は、環境問題活動で大げさに宣伝されているが、導入に対する主な障害の一つはコストであるという。「ドライ用化学薬品または自然酸化膜除去プロセスの導入が更なる成功をおさめた。製造工程への成功裏の導入は、まあまあのCoOでウェットプロセスを手に入れることができないプロセス性能のためであった」と、彼は語った。

 Sematech FEOL部先端ゲート洗浄シニアメンバー、テクニカルスタッフJoel Barnett氏によると、業界はますます薬液の希釈化を進めているという。

 極度に希釈した薬液、ウルトラディリュートケミストリでは、1000:1の容量混合比または約0.1%の濃度に到達しているという。米Akrion社のアプリケーションおよび技術バイスプレジデントであるIsmail Kashkoush氏によると、例えば従来の5:1の希釈に比べて、人々は20ppm、10ppmまたは5ppmより少ないアンモニアあるいはSC1を話題にしている。

 今の問題は、業界が何年も使っている環境に優しくない薬液のいくつかに代替材料があるかどうかだと、Barnett氏は語った。「低温で洗浄する方法を見つけることができれば、薬液を温めるエネルギーが不要となる」。

 希釈薬液と同時に低温プロセスを使うことで、エネルギーを実際に倹約できる。しかし、動機付けは主に環境問題によるものではない。例えば、温水だけでも露出したSiをエッチングすることができるとKashkoush氏は語った。「明らかにエッチング速度は極端に低いが、デバイスはより小型化の方にも向かっている。出来るならば、プロセスは大気中で行うのが望ましい」。

 「業界は、従来のプロセスを越えた取り組みを検討し始めた」と、米Semitool社BEOL/歩留り改善ビジネス事業部バイスプレジデントで表面処理技術およびジェネラルマネージャであるDana Scranton氏は語った。Semitoolのプロセスの多くで極度に希釈した化学薬品およびオゾンの使用が、使用する水と化学薬品の量を低減し、プロセス時間もまた短縮することに言及した。「したがって、グリーン化の利点に加えて、これらのプロセスもまたサイクルタイムを短縮し、低コストのCoOで技術を可能にするためのアプリケーションを実現する」と彼は語った。

 よりグリーン化した洗浄プロセスでは水を使うことになるが、環境対策の圧力は水の消費にも向けられている。「水の消費は、化学薬品使用のコストだけでなく、化学薬品の廃液処理の観点からも同様に重要」とKashkoush氏は語った。「バッチまたは枚葉式のどちらも、我々は水溶性化学薬品をまだ使用し、後でリンスを行う。よって、水の消費もまた無視することはできない」。

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