概要
洗浄剤は、製造工場で最も消費される 液体です。これには、ウエハーから有機 および無機の汚染物質残留物を除去す るための酸と塩基が含まれます。最も 一般的に使用される洗浄溶液はSC-1と SC-2です。ウエハーが特に汚染されて いる場合は、カロ酸溶液またはピラニ ア溶液といった溶液と希釈フッ化水素 酸（DHF）を利用した追加の洗浄手順が あります。
各化学的ステップの後に、脱イオン水 （DIW）で十分にすすぐ必要があります。 この後に通常は遠心乾燥プロセスを実 施します。
ウエハー洗浄用の一般的な設備は、浸 漬浴槽とシングルウエハー噴霧システ ムです。遠心噴霧ユニットは、各ウエ ハーが汚染されていない新鮮な薬液に 均一にさらされるため、浸漬浴槽より も優れています。
化学曲線: 重量パーセント濃度あたりの屈折率（基準温度20°C）
用途
酸噴霧チャンバーは、現場でノズルま たはディスペンサーを通じて複数の薬 液をウエハーに塗布できるように設計 されており、汚染のリスクを排除しなが ら厳格な制御を実現します。
HFとSC-1は、ウエハー洗浄に使用され る一般的な薬液です。これらの薬液は、 ステップ間のDIWによるすすぎで個別 に供給されます。こうした溶液は、特定 の推奨温度、特定の順序および方法で 供給されます。各ステップにかかる時間 はわずか数十秒です。
連続フローを維持するには、液体間の界 面を監視する必要があります。ヴァイサ ラ PR-33-S 半導体製造プロセス向け 屈折率計は屈折率計測によって洗浄剤 とDIWを瞬時に切り替えることができ ます（図1）。
屈折率はすべての液体に固有の特性で あり、薬液ごとに異なります。屈折率計 はライン内の液体を即時に検出し、必 要に応じてPLCに信号を送信して、バ ルブの開閉制御や、フローの転換制御 を行います。これにより、正しい薬液が 確実に供給され、液体間の混合が防止 されます。
図1. 屈折率計によるウエハー洗浄ステップ間の界面検出の例。
代表的な最終製品
フッ化水素酸（HF）、脱イオン水（DIW）、 SC-1（H2O2、NH3）
- シリコンウエハー
計装と設置
PR-33-S 半導体製造プロセス向け屈折率計は、洗浄設備に統合機器として取り付けます。屈折率計はイーサネット信号や4～ 20mAの出力信号でプロセス制御装置に接続することで、継続的かつ正確な制御を行うことができます。
洗浄剤とDIWの屈折率値に基づく設定値を作成して、バルブを制御できます。屈折率計は屈折率nDの全範囲である1.32～1.53 をカバーしており、計測精度はnD±0.0002です。
さらに、屈折率計には温度センサが組み込まれており、処理液と接触している表面の温度を計測し、温度補正後の読み値を高速 かつ自動で提供します。この用途における一般的な温度範囲は20～60°Cです。
Vaisala K-PATENTS® Semicon Refractometer PR-33-S
PR-33-S 半導体製造プロセス向け屈折率計は、クリーンルームや統合プロセス設備向けの省スペース のPVDFカバーセンサです。薬液の濃度をリアルタイムで監視し、イーサネット出力信号と制御システ ムへの即時フィードバックを提供します。変性 PTFE製のフローセル本体を介して、1/4～1インチの Nipponピラーまたはフレア継手によってプロセスに接続します。
計測範囲
屈折率（nD）1.3200～1.5300、0～100重量パーセントに相当します。