極低温マイクロ・ナノソリッド噴霧を用いた新型洗浄・はく離システムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360080
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 石本 淳 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10282005)
• 連携研究者: 松浦 一雄 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20423577)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 混相流 / 極低温 / 微粒化 / 熱伝達 / ナノ洗浄 / 冷却

研究概要

半導体ウエハ洗浄プロセスにおける，完全ケミカルフリー・純水フリータイプ・極低温マイクロ・ナノソリッドの超高速ジェット流を用いた，ドライ型アッシングレス洗浄システムを開発した．本研究においては，異分野サステナブル融合型のマイクロ・ナノソリッド噴霧利用型洗浄・はく離システム実用化の基盤となるシステムを構築し，最適な半導体ウエハレジストはく離・洗浄性能，ITO膜はく離性能を得るための諸流動条件・流体制御方法を究明した．さらに，高分解能レーザー粒子計測とスーパーコンピューテーションの融合研究により，最適なはく離・洗浄効率を達成しうるシステム設計を行うための基礎指針を示した．

研究成果

• [雑誌論文] Photoresist Removal-Cleaning Technology Using Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Spray (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U. Oh, Tomoki Koike and Naoya Ochiai
  • 雑誌名: ECS Journal of Solid State Science and Technology (JSS Focus Issue on Semiconductor Surface Cleaning and Conditioning) 巻: Vol.3,No.1 ページ: N3046-N3053
  • DOI: 10.1149/2.009401jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-High Heat Flux Cooling Characteristics of Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Particles and Its Application to Semiconductor Wafer Cleaning Technology (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U Oh, Zhao Guanghan, Tomoki Koike and Naoya Ochiai
  • 雑誌名: Advances in Cryogenic Engineering 巻: Vol.59 ページ: 1099-1106
  • DOI: 10.1063/1.4860828
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryogenic Single-Component MicroNano Solid Nitrogen Particle Production Using Laval Nozzle for Physical Resist Removal-Cleaning Process (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U Oh, Tomoki Koike, and Naoya Ochiai
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: Vol.58, No.6 ページ: 231-239
  • DOI: 10.1149/05806.0231ecst
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated Computational Study of Ultra-High Heat Flux Cooling Using Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Spray (Top 25 Hottest Articles in Cryogenics, July to September 2012, 15th) (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U Oh, Daisuke Tan
  • 雑誌名: Cryogenics 巻: Volume52,Issue10 ページ: 505-517
  • DOI: 10.1016/j.cryogenics.2012.07.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermomechanical Resist RemovalCleaning System Using Cryogenic Micro-Slush Jet (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, Daisuke Tan, Hiroto Otake and Seiji Samukawa
  • 雑誌名: Solid State Phenomena 巻: Vol.187 ページ: 145-148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-Cooling Heat Transfer Characteristics Using Cryogenic Micosolid Nitrogen Spray (2012)
  • 著者名/発表者名: U Oh, Jun Ishimoto, Naoki Harada and Daisuke Tan
  • 雑誌名: Proceedings of the ASME 2012 Summer Heat Transfer Conference 巻: (CD-ROM)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated Experimental and Numerical Study of Thermomechanical Resist Removal-Cleaning Performance Using Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Spray (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, Daisuke Tan, U Oh, Tomohiro Kubota and Seiji Samukawa
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: Vol.41,No.5 ページ: 83-90
  • 査読あり
• [学会発表] Ultra-High Heat Flux Cooling Characteristics of Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Particles (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, Naoya Ochiai and Kozo Saito
  • 学会等名: Tenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013)
  • 発表場所: Sendai International Center, Sendai, Japan
  • 年月日: 20131125-27
• [学会発表] Cryogenic Single-Component MicroNano Solid Nitrogen Particle Production Using Laval Nozzle for Physical Resist Removal-Cleaning Process (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U Oh, Tomoki Koike, and Naoya Ochiai
  • 学会等名: 224th ECS Meeting, San Francisco, CA
  • 発表場所: Hilton San Francisco, USA
  • 年月日: 20131027-1101
• [学会発表] Multiphase high density hydrogen energy and its risk mitigation, safety problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto
  • 学会等名: KTH International Workshop on Flow Dynamics related to Energy, Aerospace and Material Processing, KTH
  • 発表場所: Stockholm, Sweden
  • 年月日: 20130910-11
• [学会発表] Ultra-High Heat Flux Cooling Characteristics of Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Particles and Its Application to Semiconductor Wafer Cleaning Technology (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto, U Oh, Zhao Guanghan, Tomoki Koike and Naoya Ochiai
  • 学会等名: Cryogenic Engineering Conference and the International Cryogenic Materials Conference (CEC-ICMC)
  • 発表場所: Dena'ina Civic and Convention Center, Anchorage, Alaska, USA
  • 年月日: 20130617-21
• [学会発表] Physical Nano-Device Cleaning Technology Using Thermomechanical Effect of Cryogenic Solid Nitrogen (2013)
  • 著者名/発表者名: U Oh, Jun Ishimoto and Jin-Goo Park
  • 学会等名: 2013 ELyT Laboratory Workshop in Zao To-o-gatta
  • 発表場所: Zao To-o-gatta, Japan
  • 年月日: 20130217-20
• [学会発表] 極低温マイクロ・ナノ固体窒素噴霧を用いたレジストはく離・洗浄特性に関する基礎研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石本淳
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会,界面ナノ電子化学 : 産業界と学術界との界面融合へ(界面ナノ電子化学研究会企画)
  • 発表場所: 愛媛大学,松山市
  • 年月日: 2012-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロ固体窒素噴霧流を用いた超高熱流束冷却と新型半導体洗浄法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 王 宇(東北大), 丹 大輔(東燃化学), 石本 淳(東北大)
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2011 オーガナイズドセッション(OS-6 サステナブル異分野融合型混相流)
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都市)
  • 年月日: 20110806-08
• [学会発表] Thermomechanical Resist RemovalCleaning Technology Using Cryogenic Micro-Solid Nitrogen Spray (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Ishimoto
  • 学会等名: Proceedings of The 14th Surface Cleaning Users Group Meeting, Cleaning Technology Symposium (KSCUGM)
  • 発表場所: Hanyang University, ERICA Campus, Ansan, Korea
  • 年月日: 2011-11-24
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://alba.ifs.tohoku.ac.jp/
• [産業財産権] 一成分極低温微細固体粒子連続生成装置,および,その一成分極低温微細固体粒子連続生成方法 (2013)
  • 発明者名: 石本淳
  • 権利者名: 石本淳
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-125074
  • 出願年月日: 2013-06-13