最終更新 2026-10-19

エアロゾル洗浄とは(クライオ洗浄)

Aerosol Cleaning (Cryogenic Aerosol)

エアロゾル洗浄とは、アルゴンや窒素などを極低温で微小な粒にしてウェハに吹き付け、ぶつかる勢いで表面のパーティクルをはじき飛ばす洗浄方法で、クライオ洗浄とも呼ばれます。薬液も水も使わないため膜を削らず、乾燥やウォーターマークの心配もありません。勢いが強すぎると細いパターンを傷つけるため制御が重要です。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

エアロゾル洗浄とは、アルゴンや窒素などのガスを極低温に冷やして急に膨張させ、微小な固体や液体の粒(エアロゾル)にしてウェハの表面に吹き付け、その衝突の勢いで表面のパーティクル(微粒子)をはじき飛ばす洗浄方法です。極低温のガスを使うことからクライオ洗浄とも呼ばれます。薬液や水を使わずに、ドライな状態で物理的にパーティクルを取り除くのが特長です。

パーティクルは小さくなるほど、表面に付着する力(ファンデルワールス力など)に比べて、液体の流れで受ける力が小さくなり、取りにくくなります。エアロゾル洗浄では、凍った粒が直接パーティクルにぶつかって運動量を渡すため、小さなパーティクルにも力を伝えやすくなります。吹き付けた粒はすぐに気体に戻ってなくなるため、ウェハの上に洗浄の残りが残りません。

薬液でエッチングしないため、表面の膜を削らずに済み、水を使わないため乾燥の工程やウォーターマークの心配もありません。そのため、配線やゲートの膜が露出した工程、水分を嫌う材料、マスクやレチクルの洗浄などに使われます。一方、ぶつかる勢いが強すぎると細いパターンを傷つけるため、粒の大きさと速さの制御が重要です。メガソニック洗浄や二流体洗浄と同じく、物理的な力でパーティクルを取る方法の1つです。

図解

エアロゾル洗浄、メガソニック洗浄、二流体洗浄、ブラシ洗浄の物理的なパーティクル除去方法の比較
実際の工程では薬液による化学的な洗浄と組み合わせて使う。

よくある質問(FAQ)

エアロゾル洗浄とメガソニック洗浄の違いは何ですか?
メガソニック洗浄は、水などの液体に高い周波数の音波を加え、液体の中の振動や流れでパーティクルを取り除きます。エアロゾル洗浄は、極低温の固体や液体の粒を直接パーティクルにぶつけて取り除き、液体を使いません。水を嫌う材料や、乾燥の工程を省きたい場合にはエアロゾル洗浄が向いています。
吹き付けた粒はどうなるのですか?
アルゴンや窒素の凍った粒は、ウェハにぶつかった後、すぐに温まって気体に戻り、排気されます。そのため、薬液や水のようにウェハの上に残ることがなく、洗浄の後に乾燥させる必要がありません。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 表面技術協会「先端半導体洗浄技術の課題と展望(表面技術 59巻8号)」(2026/10/19 確認)