半導体用薬剤

花王は、半導体関連向け薬剤として、ウエハー・ガラス基板等精密洗浄部品用パーティクル洗浄剤「クリンスルー KS-3000」シリーズ、半導体プロセス用ではレジスト剥離剤「クリンスルー KS-7000」シリーズ、その他にも各種独自の洗浄ソリューションを提供してきました。更には、半導体CMPの後洗浄や、シリコンウエハー研磨後にリンス剤を提案しており、シリカやセリアなどの付着物を大幅に低減、ウエハー品質の向上に貢献しています。

半導体は製造工程で大量の水を必要とします。近年、半導体は増々パワフルになり、エネルギー消費量も減りましたが、半導体チップの微細化により回路の形成は更に複雑且つ工程も大幅に増加しています。その進化も然ることながら、社会の様々のインフラ・あらゆる生活必需品に半導体が組み込まれることが見込まれる中、更に、多量の電力とその洗浄に使用する水が必要とされることが推測できます。

シリコンウエハーの製造においては、その品質を左右する平坦で欠陥の少ない表面を作り上げる加工プロセスの約3割は洗浄工程が占めると言われています。
シリコンウエハーや半導体の洗浄工程ではナノレベルの微小なごみも許されず、超純水だけでなく、多くの薬剤が用いられていますが、過酸化水素・硫酸・アンモニア・フッ化水素・塩酸などの強力な薬剤が逆にウエハー品質の低下を招くことも懸念される一方、排水負荷やCO2排出量の増加にもつながり、いずれ抜本的な構造変化も必要になりうる可能性もあります。
シリコンウエハー用プレ洗浄剤・リンス剤「クリンスルー KS-2200」シリーズは、疎水性のシリコンウエハー表面を親水性にし、有機物やパーティクル汚れを効果的に除去することを目的として設計開発されています。シリコンウエハー洗浄工程前の研磨工程では、シリカ系研磨剤が用いられていますが、300mmウエハー1枚当り7兆個ほどのシリカ粒子が付着すると推定されます。疎水的性格を持つシリコンウエハー表面上のパーティクル除去には水だけでなく、強力な薬剤が数サイクル使用されることから、ウエハー表面へのダメージも懸念されることがあります。
KS-2200シリーズは、ウエハーを従来にはない方式で親水化させ、積極的にパーティクルの付着を防ぐことでウエハー表面の品質改善をもたらしながら、結果的に洗浄工程のサイクル数削減や洗浄方式の簡略化に繋げることで、半導体製造工程における環境負荷低減への提案もできると考えています。

花王は、洗浄を初めとする、人・もの・環境など、ありとあらゆる対象の表面科学を研究しており、その表面処理技術は最先端のテクノロジーに用いられる一方、環境面からも半導体製造技術の進化に貢献していきます。