超純水中での高速せん断流と電気化学作用を利用した超精密洗浄システムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205025
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森 勇蔵 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00029125)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 英和 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80170463) ; 山内 和人 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10174575) ; 広瀬 喜久治 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10073892)
• Keywords: 超純水 / せん断流 / 洗浄 / 微粒子汚染 / シリカ / シリコンウエハ / 液晶ディスプレー / インジウム・シン・オキサイド

Research Abstract

今年度はまず、超純水中での高速せん断流による基板洗浄を行なうために、高圧超純水供給装置の設計・製作と超純水中の微粒子数を減らすための装置の改良を行ない、超純水を高圧化しても微粒子汚染するこ、とがなく、超純水精製装置で精製される超純水中の微粒子数と同程度の微粒子しか含まない高圧超純水を供給可能な装置を完成させた。また、基板の広範囲での洗浄を可能にする、一軸走査型洗浄装置を設計・製作した。この高圧超純水供給装置と一軸走査型洗浄装置を用いることにより、気中散布において強制的に粒径1μmのシリカ微粒子を付着させたシリコンウエハに対し、超純水中の高速せん断流によって洗浄を試みた。その結果、レーザー光を利用した表面異物検査装置による微粒子測定において、洗浄後の表面に微粒子の存在は確認できず、全ての付着させた微粒子の除去が可能であることが分かった。
次に、電子デバイスの一つである液晶ディスプレー製造工程の洗浄工程への導入に向けた実験を行なった。用意した洗浄対象試料として、液晶ディスプレーを構成する材料であるアモルファスシリコン・ITO(インジウム・シン・オキサイド)・窒化チタン・有機物素材を成膜したウエハを作成し、液晶ディスプレー製造工程で発生する微粒子に見立てた粒径1μmのシリカを汚染微粒子として用いた。先程のシリコンウエハの洗浄実験と同様に、強制的に微粒子を付着させた各種成膜ウエハに対して、超純水中の高速せん断流による洗浄を試みた。その結果、レーザー光を利用した表面異物検査装置による微粒子測定において、ほぼ全ての付着させた微粒子の除去が可能であることを確認した。現在の液晶ディスプレー製造工程での微粒子管理粒径が数μmであることより、この超純水中での高速せん断流による洗浄システムが液晶ディスプレー製造工程の洗浄工程に導入できることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 森勇藏, 広瀬喜久治, 後藤英和, 山内和人, 當間康, 小畠厳貴 他: "超純水・超高速せん断流による洗浄プロセスの開発"精密工学会2002年度関西地方定期学術講演会講演論文集. 141-142 (2002)