| |
頁 |
第1章 プロセス雰囲気の清浄度管理技術 |
1 |
| 1.1 コンタミネーションコントロール |
1 |
| 1.1.1 空気中および水中でのコンタミネーションコントロールの対象となる微粒子 |
1 |
| (1)粒子の大きさと呼称 |
1 |
| (2)環境中の粒子の大きさの分布 |
1 |
| (3)粒子径の測定 |
3 |
| 1.1.2 微粒子の生成と付着粒子の除去 |
6 |
| (1)微粒子が生成する二つのメカニズム |
6 |
| (2)機械的な力による粒子生成(Breaking down法) |
7 |
| (3)気体や液体からの相変化による粒子生成(BuiIding up法) |
7 |
| (4)壁面からの再飛散による粒子生成と壁面からの粒子除去 |
9 |
| A 粒子と壁面間の付着力 |
9 |
| B 再飛散による粒子生成または壁面からの粒子除去の基本的な考え方 |
10 |
| 1.2 粒子の清浄度管理 |
12 |
| 1.2.1 清浄度規格とクリーンルーム中の粒子について |
12 |
| A 清浄度規格 |
12 |
| B 管理粒径 |
14 |
| 1.2.2 粒径0.1μm未満の粒子計測方法 |
19 |
| 1.3 クリーンルームの清浄度管理技術 |
22 |
| 1.3.1 クリーンルームの計画 |
24 |
| (1)基本計画のための検討項目 |
24 |
| A 建屋計画(平面計画、断面計画) |
24 |
| B 清浄度計画 |
26 |
| C 空調設備 |
31 |
| (2)検収条件の留意点 |
34 |
| 1.3.2 ナノクリーンルームの技術 |
36 |
| (1)ナノクリーンテクノロジー |
36 |
| (2)次世代半導体工場とナノテクノロジー |
37 |
| (3)ナノクリーンテクノロジーの構成技術 |
39 |
| A 計画 |
40 |
| B 取入外気空気質のシミュレーション |
40 |
| C ケミカルフィルターによる除去技術 |
40 |
| D 仕上材発生ガス防止技術 |
41 |
| E ケミカル汚染防止施工管理 |
41 |
| F ケミカル物質の測定、評価技術 |
41 |
| (4)ナノクリーンルームの性能測定結果 |
42 |
| 1.3.3 クリーンルーム構成部材からのアウトガス |
43 |
| 1.3.4 クリーンルーム内高濃度有機ガスの湿式浄化 |
45 |
| (1)湿式浄化方法の種類 45 |
45 |
| (2)エアウォッシャによる有機化合物含有ガスの浄化 |
47 |
| (3)濡面式による高濃度有機化合物含有ガスの浄化 |
50 |
| 1.4 局所清浄化技術 |
53 |
| 1.4.1 ファンフィルターユニット(FFU) |
53 |
| (1)クリーンルームにおけるFFUの技術動向 |
53 |
| A 空調搬送エネルギーの位置付け |
54 |
| B FFUを用いた空調方式の特徴 |
55 |
| C 省エネ・局所清浄化のためのFFU |
56 |
| D FFUの技術動向 58 |
58 |
| (2)局所清浄化のための気流計画とFFU |
61 |
| A 局所清浄空間内における発塵源 |
61 |
| B 局所清浄化空間における気流計画 |
63 |
| C 局所清浄空間と周囲環境との関係 |
65 |
| D 新しいFFU技術 |
67 |
| 1.4.2 クリーンブース |
89 |
| (1)クリーンブースの概要 |
90 |
| (2)クロスコンタミを抑制するクリーンブース技術 |
91 |
| (3)簡易設営式クリーンルーム |
94 |
| (4)簡易クリーンブース |
94 |
| 1.4.3 清浄搬送容器、環境ボックスおよび、これらを利用した局所清浄化 |
96 |
| (1)SMIF・FOUP搬送を用いた清浄度管理 |
96 |
| A SMIF・FOUPを用いた搬送の概要 |
96 |
| B ミニエンバイロメント清浄度の動向 |
96 |
| (2)SMIF・FOUP搬送によるウェハ表面の汚染防止効果と清浄度管理の有効化 |
104 |
| A SMlF Pod、FOUP内のウェハ汚染防止効果 |
104 |
| B 移載動作を伴うSMIFのウェハ汚染防止効果 |
106 |
| C SMIF・FOUP対応のクリーンルーム構成と清浄度管理 |
110 |
| (3)300mmウェハ輸送容器 |
112 |
| (4)精密分析用コンタミネーションフリーウェハ保管ボックス |
113 |
| (5)搬送ユニット利用液晶自動搬送システム |
115 |
| (6)完全密閉容器による局所クリーン化(ミニエンバイロメント)技術 |
123 |
| A 局所クリーン化技術 |
123 |
| B ミニライン・コンセプト |
124 |
| C ミニライン具現化の方策 |
125 |
| D SMIFシステムの構成と評価 |
126 |
| (7)ミニファブにおけるウェハ搬送用環境ボックス |
130 |
| A ケミカルコンタミネーション |
130 |
| B 環境ボックス |
131 |
| 1.5 クリーンルーム要素部品 |
135 |
| 1.5.1 エアフィルター |
135 |
| (1)インダストリアルクリーンルーム(ICR)用フィルター |
135 |
| (2)バイオクリーンルーム(BCR)用フィルター |
139 |
| (3)低不純物、省エネルギーPTFE樹脂製ULPAフィルター |
140 |
| 1.5.2 クリーンルームシステム天井 |
142 |
| 1.5.3 配管技術 |
144 |
| (1)半導体製造設備における配管技術 |
144 |
| (2)エンジニアリングを取り巻く状況と取り組み |
146 |
| (3)清浄度に対する取り組み |
146 |
| (4)半導体配管の問題点とその解決方法 |
148 |
| (5)品質管理 |
149 |
| 1.5.4 部材の耐腐食コーティング技術 |
150 |
| 1.5.5 防塵服 |
152 |
| (1)ポリメチレンテレフタレート繊維製オートクレーブ滅菌対応無塵衣 |
152 |
| (2)ペットボトルリサイクル防塵服 |
156 |
| 1.6 除染技術 |
157 |
| 1.6.1 FOUP洗浄装置 |
158 |
| 1.6.2 半導体製造装置用クリーニング材(クリーニングウェハ) |
161 |
| (1)クリーニングウェハの必要性 |
161 |
| (2)クリーニングウェハの概要 |
163 |
| (3)クリーニングウェハの基礎評価 |
163 |
| A 汚染性評価 |
163 |
| B 搬送性評価 |
166 |
| C クリーニングウェハの粒子除去性能 |
167 |
| D クリーニングウェハの使用例 |
168 |
| 1.6.3 クリーンルーム用高性能ワイピングクロス |
171 |
| 1.7 静電気対策技術 |
174 |
| 1.7.1 清浄な製造環境における静電気障害 |
174 |
| (1)浮遊微粒子汚染 |
174 |
| (2)静電破壊 |
176 |
| 1.7.2 静電気対策技術の現状 |
177 |
| (1)靜電気対策の現状 |
177 |
| (2)静電気測定における認識 |
178 |
| (3)静電気対策用品・方法に対する認識 |
180 |
| A 接地に関する注意点 |
181 |
| B イオナイザーに対する注意点 |
181 |
| C 管理上の注意点 |
182 |
| 1.7.3 静電気対策の実際 |
183 |
| (1)イオナイザーによる除電 |
183 |
| A 各種イオナイザーの特徴 |
184 |
| B イオナイザーに求められる性能仕様 |
186 |
| C イオナイザーの管理 |
187 |
| D 静電気対策に必要な管理機器 |
187 |
| (2)イオナイザーを使用しない静電気対策 |
188 |
| 1.7.4 静電気対策の新技術 |
189 |
| (1)低発塵型イオナイザー |
189 |
| A シースエア式低発塵コロナ放電イオナイザー |
189 |
| B イオン化気流放出型微弱X線照射式イオナイザー |
191 |
| (2)低ノイズクリーンイオナイザー |
195 |
| A イオナイザーの特徴 |
195 |
| B シリコン単結晶電極のスポット除電への適用 |
201 |
| (3)ダスト付着抑制コロナ放電式インジェクションイオナイザー |
202 |
| A AC式インジェクションイオナイザー |
202 |
| B DC式ダブルインジェクションイオナイザー |
203 |
| (4)低発塵コロナ放電型静電気制御システム |
205 |
| A 電極の材質 |
205 |
| B イオナイザーの構造 |
207 |
| C イオナイザーの制御システム化 |
210 |
| (5)コロナ放電ルームイオナイゼーションシステム |
211 |
| (6)送風式除電器(デバイスの静電気耐性低下対策) |
216 |
| (7)微弱X線イオナイザーとその応用製品 |
219 |
| A 微弱X線イオナイザーの特長 |
220 |
| B 直接照射での使用例 |
223 |
| C 気流放出方式の特長 |
223 |
| (8)クリーンルーム用帯電防止プレート |
227 |
| A 帯電防止性能 |
227 |
| B 構成および材質 |
227 |
| C アウトガス |
228 |
| D 難燃性 |
229 |
| E 複雑な形状への適応性 |
229 |
| (9)帯電防止床シート |
230 |
| (10)クリーンルーム用帯電防止塗料 |
232 |
| A 帯電防止塗料に求められる特性 |
232 |
| B 帯電防止塗料とその応用 |
233 |
| (11)超純水帯電防止装置 |
236 |
| A 静電気の発生防止 |
236 |
| B 中空糸給気膜 |
237 |
第2章 製造工程の清浄度管理技術 |
244 |
| 2.1 半導体とFPDの製造工程の清浄化技術動向 |
244 |
| 2.2 デバイスメーカーにおける装置内発塵 |
247 |
| 2.2.1 プロセス装置からの異物 |
247 |
| 2.2.2 装置内発塵への対応 |
250 |
| 2.2.3 異常成長系微小異物の対応事例 |
250 |
| 2.3 低発塵搬送装置 |
253 |
| 2.3.1 ボールリテーナ入リLMガイドの特長 |
253 |
| 2.3.2 コア有りのリニア同期モータと組み合わせたタイプの構造と特長 |
256 |
| 2.3.3 ロッド形状のコア無しリニア同期モータと組み合わせたタイプの構造と特長 |
257 |
| 2.3.4 フラット形状のコア無しリニア同期モータと組み合わせたタイプの構造と特長 |
258 |
| 2.4 フォトリソグラフィ工程の帯電問題 |
260 |
| 2.4.1 フォトリソグラフィにおける帯電の問題 |
260 |
| 2.4.2 汚染、プロセス中断およびESD問題 |
261 |
| (1)静電気吸着による汚染(ESA)と静電気放電(ESD)によるダメージ |
262 |
| (2)EMI(電磁干渉)により引き起こされる装置の誤動作 |
263 |
| 2.4.3 静電気電荷制御のための規格(SEMI E78-0998)と手法 |
264 |
| (1)導電体の接地と静電気拡散性材料 |
264 |
| (2)イオン化装置-イオナイザー |
264 |
| 2.4.4 フォトリソグラフィ事例 |
265 |
| (1)汚染コントロール |
265 |
| (2)ESD損害 |
266 |
| (3)EMIに関連する障害 |
267 |
| 2.5 乾燥・熱処理装置 |
269 |
| 2.5.1 パーティクルフリー均熱真空クリーンオーブン |
269 |
| 2.5.2 LCD製造用クリーンバッチ熱処理システム |
272 |
| (1)LCD加熱用熱処理システムの技術動向 |
272 |
| A 加熱方式 |
272 |
| B 装置形態 |
274 |
| (2)汎用クリーンバッチシステム |
275 |
| A 汎用システム開発のコンセプト |
275 |
| B 汎用システムの特長 |
275 |
| (3)大型基板対応枚葉式熱風循環型クリーンオーブン |
277 |
| A 熱風循環方式の特長 |
277 |
| B ガラス基板大型化に伴う問題点 |
279 |
| 2.6 純水および薬液用金属イオン除去フィルター |
280 |
| (1)金属イオン除去フィルターの必要性 |
280 |
| (2)金属イオン除去フィルターの機能 |
281 |
| (3)金属コロイド状不純物の除去 |
282 |
| (4)アルカリ金属の漏れ |
284 |
| (5)実装置における評価例 |
285 |
| 2.7 半導体デバイス製造における清浄度管理技術 |
287 |
| 2.7.1 半導体デバイス製造における清浄度管理 |
287 |
| 2.7.2 半導体製造におけるパーティクル汚染管理 |
288 |
| 2.7.3 半導体組立工場のクリーン化技術 |
291 |
| (1)半導体組立工程でのクリーン化の現状 |
292 |
| (2)クリーン化技術の今後の動向 |
294 |
| 2.7.4 可視化手法による半導体製造装置内パーティクル汚染対策 |
296 |
| (1)製品不良とパーティクル汚染 |
296 |
| (2)パーティクル発生要因と課題 |
297 |
| A 従来型半導体製造ラインにおけるウェハ搬送の課題 |
297 |
| B ミニエンバイロメントの現状と今後の課題 |
298 |
| C 気流制御および清浄度 |
299 |
| (3)真空プロセスチャンバにおけるパーティクルの検出と対策 |
300 |
| A プロセスチャンバにおけるパーティクル検出手法 |
300 |
| B プロセスチャンバ内パーティクル可視化装置 |
300 |
| C プラズマエッチング装置内パーティクル可視化とパーティクル対策 |
302 |
| D 熱CVD装置内パーティクル可視化 |
311 |
| 2.7.5 LSIダイシング工程の洗浄水の静電気対策 |
314 |
| (1)超純水の帯電 |
314 |
| A LSl製造における問題点 |
314 |
| B 帯電のメカニズム |
316 |
| C 帯電防止対策 |
316 |
| D 炭酸ガスの溶解 |
317 |
| (2)炭酸ガスを注入した超純水の供給装置 |
318 |
| A 装置のコンセプト |
318 |
| B 炭酸ガスを直接注入する方式 |
318 |
| C 給気膜による炭酸ガスの溶解方法 |
320 |
| (3)LSl製造のダイシング工程における静電気対策の効果 |
320 |
| 2.7.6 CMP工程における清浄度管理 |
322 |
| (1)CMP装置に要求される清浄度 |
323 |
| (2)CMP技術 |
323 |
| A CMP研磨対象膜・汚染物 |
323 |
| B CMP洗浄機の構成と環境制御 |
324 |
| C CMP後の洗浄方法 |
328 |
| D ウェハの湿潤対応 |
329 |
| E スラリー供給・廃水ラインに対する配慮 |
329 |
| F 新材料・ウェハの大口径化への対応 |
330 |
| (3)ウェハ搬送容器(環境ボックス)のクリーン化 |
331 |
| A 環境ボックスの構造 |
331 |
| B 低減対象汚染物質と性能 |
332 |
| (4)CMP清浄度管理の課題 |
332 |
| 2.7.7 クリーンルーム内でのナトリウム汚染とその対策 |
333 |
| 2.7.8 紫外線照射により自己剥離する研磨時の保護用粘着テープ |
334 |
| 2.8 液晶パネル製造における清浄度管理技術 |
335 |
| 2.8.1 ガラス工場(熱上昇気流発生場所)のクリーン化 |
335 |
| (1)ガラス工場の建物と製造工程 |
335 |
| (2)ガラス工場内でのダスト汚染 |
337 |
| (3)ガラス工場内の気流コントロール |
337 |
| (4)クリーンルーム内の熱気流 |
341 |
| 2.8.2 液晶製造工程における静電気対策 |
344 |
| (1)液晶製造工程での歩留まり管理の概要 |
344 |
| A アレイ/セル工程での歩留まり管理 |
347 |
| B モジュール工程での歩留まり管理 |
347 |
| C 工程管理システム |
347 |
| D モジュール工程での異物管理 |
348 |
| E 部材メーカーとの協調 |
349 |
| (2)液晶製造工程・発生場所別の静電気対策 |
350 |
| (3)液晶製造工程における静電気の発生要因と不良例 |
353 |
| (4)部材を含めた静電気対策 |
354 |
| (5)静電気問題解決のための関連企業協調の重要性 |
354 |
| 2.8.3 液晶製造における清浄度管理技術 |
356 |
| (1)液晶パネル製造工程における汚染と洗浄 |
356 |
| (2)有機物汚染 |
360 |
| (3)微粒子汚染 |
360 |
| A 微粒子汚染による欠陥 |
360 |
| B 歩留りのシミュレーション |
360 |
| C 微粒子汚染の対策 |
361 |
| (4)ガラス基板搬送方式とクリーンルーム内装置レイアウト |
363 |
| A カセット搬送3 |
363 |
| B カセット搬送ベイ方式レイアウト |
365 |
| C 枚葉搬送山の手線方式レイアウト |
365 |
| D 枚葉搬送フローショップ方式レイアウト |
366 |
| E ミニファブ方式 |
366 |
| F エアー浮上搬送方式 |
367 |
| 2.9 ハードディスク製造における清浄度管理技術 |
368 |
| 2.9.1 ハードディスク製造における清浄度管理の動向 |
368 |
| 2.9.2 ハードディスクの高性能化と微細加工/組み立て |
370 |
| 2.9.3 ハードディスクの汚染制御技術 |
371 |
| 2.9.4 ハードディスクとコンタミネーションコントロール |
372 |
| |
|
| |
|
第3章 清浄度の管理技術 |
377 |
| 3.1 空気の清浄度管理 |
377 |
| 3.1.1 クリーンルームの清浄度管理技術 |
377 |
| (1)半導体用クリーンルーム |
377 |
| A 空調システム |
378 |
| B 清浄度の管理方法 |
378 |
| C 清浄度監視システム |
379 |
| D 清浄度低下の原因調査と対策 |
380 |
| (2)FPD用クリーンルーム |
381 |
| A FPDクリーンルームの環境モニタリング項目 |
383 |
| B 可視化・シミュレーションを用いた環境維持管理手法 |
384 |
| 3.1.2 空気中微粒子測定器 |
389 |
| (1)パーティクルカウンタに求められる性能 |
389 |
| (2)計数損失 |
389 |
| (3)最小可測粒径 |
390 |
| (4)最適なパーティクルカウンタの仕様とそれを満足する製品 |
390 |
| 3.2 超純水の清浄度管理 |
392 |
| 3.2.1 超純水の清浄度管理 |
393 |
| (1)超純水製造システムと清浄度向上への取り組み |
393 |
| (2)超純水の水質基準 |
395 |
| (3)超純水水質の現状 |
398 |
| (4)水質分析・モニタリング技術 |
399 |
| A オフライン型分析技術 |
400 |
| B オンライン計測モニタリング技術 |
406 |
| (5)分析技術の現状と課題 |
407 |
| A 微粒子 |
407 |
| B ホウ素 |
420 |
| C 全蒸発残渣 |
422 |
| D 金属類 |
424 |
| E イオン類 |
425 |
| F シリカ |
426 |
| G 有機物 |
427 |
| 3.2.2 イオン吸着膜法による超純水中の極微量金属の測定 |
428 |
| (1)イオン吸着膜 |
429 |
| (2)イオン吸着膜の極微量金属測定技術への適応 |
430 |
| (3)イオン吸着膜法による超純水中の極微量金属の測定と超純水中の金属低減 |
432 |
| 3.3 薬液、ガスの清浄度管理 |
435 |
| 3.3.1 高純度薬液の分析評価技術 |
435 |
| (1)半導体製造用高純度薬液の現状 |
436 |
| A パーティクル |
436 |
| B 金属不純物 |
437 |
| (2)分析評価技術 |
438 |
| A パーティクル分析 |
438 |
| B 金属不純物の分析 |
439 |
| C 製品分析結果例 |
439 |
| (3)分析評価技術の問題点 |
440 |
| A パーティクル分析の問題点 |
441 |
| B 金属不純物分析の問題点 |
441 |
| 3.3.2 滴定方式薬液濃度オンラインモニター |
441 |
| (1)滴定方式の特長 |
442 |
| (2)滴定方式の特長 |
443 |
| (3)用途例 |
444 |
| A エッチング・洗浄液のpH、組成測定 |
444 |
| B CMPスラリーのH202濃度制御 |
445 |
| C フォトレジスト剥離液の成分測定 |
445 |
| D メッキ液の濃度測定 |
445 |
| 3.3.3 フッ化水素酸の高純度化・高機能化 |
446 |
| (1)フッ化水素の製造工程 |
446 |
| (2)フッ化水素の超精製技術 |
446 |
| (3)高清浄容器・材料技術 |
447 |
| (4)フッ化水素酸の高機能化 |
447 |
| (5)ウェハ表面へのパーティクル付着抑制 |
447 |
| (6)ウェハ表面ラフネス増加の抑制 |
449 |
| (7)ウェハ表面へのメタル不純物の吸着防止 |
450 |
| 3.3.4 FTIR(フーリエ変換赤外分光法)を用いたガス分析装置 |
451 |
| 3.4 デバイス表面清浄度の評価技術 |
452 |
| 3.4.1 シリコン表面の吸着有機化合物測定 |
453 |
| 3.4.2 クリーンルーム雰囲気のDOP濃度とシリコン表面への吸着 |
457 |
| 3.4.3 プリント配線板(PWB)洗浄効果の評価 |
462 |
| (1)一般的な評価方法とその問題点 |
462 |
| A 溶接抽出法 |
462 |
| B 表面絶縁抵抗試験 |
464 |
| C 分極現象に着目した誘電特性による測定 |
465 |
