半導体洗浄とは？――なぜ製造途中で何度もウェハを洗うのか

Particle、有機物、Metal、Native Oxide、Residueなど汚染種別とWet/Dry Cleaning、RCA洗浄の考え方を解説する。

客観的事実この記事のタイプ：事実・解説

公開 2026/9/1 確認 2026/9/1 読了 8分中級執筆: 知識図書館編集部

まず結論

半導体では「作る」「削る」と同じくらい洗う工程が重要です。

微細なParticle、Organic Contamination、Metal、Etch Residue、不要Oxideなどが残ると、その後の膜形成、Lithography、Contact、電気特性へ影響します。

対象が違えば最適なCleaning Chemistryも違います。

古典的なSi Wafer CleaningとしてSC-1、SC-2、HF系処理などが知られます。目的は同じ「洗浄」でも、Particle/Organic除去とMetal除去、Oxide除去ではChemistryが異なります。

実際の先端工程では材料Compatibilityや微細構造へのDamageを考慮して多様なCleaningが使われます。

Wet CleaningはChemicalとDI Waterを利用します。Dry CleaningではPlasma、Vapor、UV/Ozone等を利用する場合があります。

構造が微細化すると液体のSurface TensionによるPattern Collapseも問題になるため、乾燥技術まで重要です。

Batchは多数枚処理に利点があります。Single Waferは枚葉制御、Cross Contamination低減、Process Flexibilityに利点があります。

Cleaningは材料表面そのものへ作用します。必要膜を削る、表面粗さを増やす、PatternをDamageする可能性もあります。

したがって「汚れをゼロに近づけるほどよい」という単純な工程ではありません。