二流体洗浄(二流体ジェット洗浄)とは

Two-Fluid Cleaning / Jet Spray Cleaning

最終更新:2026-10-07・シングルウェハ洗浄装置・洗浄装置|用語集のExcel・PDF版をダウンロード

二流体洗浄(二流体ジェット洗浄)とは?

二流体洗浄とは、超純水と高圧ガスをノズル内で混合して微細な液滴を作り、高速で吹き付けてパーティクルを叩き落とす物理洗浄です。液滴径と速度をガス圧・液流量比で制御して洗浄力とダメージのバランスを取ります。ノズル直下に運動エネルギーを集中させる方式のため、スキャン速度と回転数の設計が面内均一性を左右します。

定義・解説

二流体洗浄とは、超純水(または薬液)と窒素などの高圧ガスをノズル内で混合し、微細な液滴を高速でウェハ表面に吹き付けてパーティクルを除去する物理洗浄手法です。液滴が表面に衝突する際の運動エネルギーで粒子を剥ぎ取るため、薬液の化学反応では落ちにくい微粒子にも効果があります。

洗浄力を決めるのは、液滴の大きさ・速度・数密度です。ガス圧と液流量の比を変えることで液滴径と速度を制御でき、洗浄力とダメージのバランスを調整します。液滴が大きく速いほど除去力は上がりますが、その分パターンへの衝撃も大きくなるため、微細構造ではノズル設計と条件出しがそのまま歩留まりに効いてきます。

メガソニック洗浄との違いは、エネルギーの伝達経路にあります。メガソニックは液体を介して音響エネルギーを面全体に届けるのに対し、二流体はノズル直下の局所に運動エネルギーを集中させます。そのため二流体はノズルをウェハ上でスキャンして全面を処理する必要があり、スキャン速度と回転数の設計が面内均一性を左右します。

適用場面は、レジスト剥離後の残渣除去、ポストCMP洗浄、裏面・ベベル部の洗浄などです。特にウェハ裏面やエッジは、表面ほど微細構造の制約がないため、強い物理力をかけられる二流体洗浄が有効に働きます。枚葉洗浄装置では、薬液ノズル・リンスノズルと並んで二流体ノズルが標準的に搭載されます。

課題はやはりパターンダメージと、ノズルからの発塵です。液滴が微細パターンに直撃すれば倒壊が起こり、ノズル内部の摩耗片が新たなパーティクル源になることもあります。ノズル材質の選定と定期交換、そしてパターン世代に応じた条件の緩和が運用上の要点になります。

図解

二流体洗浄(二流体ジェット洗浄)の仕組み(混合・噴射・粒子除去・走査)
全面に同時に力をかけるメガソニック洗浄とは、エネルギーの伝え方が違う。

紛らわしい言葉の切り分け

メガソニック洗浄と二流体洗浄。違いはエネルギーの伝え方です。メガソニック洗浄は洗浄液にMHz帯の音波を加え、ウェハ全面に均一な力を与えます。二流体洗浄は水とガスで作った細かい液滴を吹き付け、ノズルの真下に力を集中させます。 比較記事 →

この用語を扱う職種

前工程(ウェハプロセス)洗浄工程エンジニア(ウェット洗浄)

よくある質問(FAQ)

二流体洗浄とメガソニック洗浄はどう使い分けますか?▾
エネルギーの伝達経路が違います。メガソニックは液体を介して音響エネルギーを面全体に届け、二流体はノズル直下の局所に運動エネルギーを集中させます。二流体はノズルをスキャンして全面処理する必要があり、裏面やベベルなど微細構造の制約がない場所で特に有効です。
二流体洗浄の洗浄力は何で決まりますか?▾
液滴の大きさ・速度・数密度です。ガス圧と液流量の比で液滴径と速度を制御します。大きく速い液滴ほど除去力は上がりますがパターンへの衝撃も増すため、微細構造ではノズル設計と条件出しが歩留まりに直結します。

設備の製造メーカー

SCREENホールディングス日本

半導体洗浄装置の世界的リーダー。表面処理、ダイレクト描画、画像処理の3大コア技術で、ナノレベルの高精度加工を実…

東京エレクトロン(TEL)日本

世界第3位の半導体製造装置メーカー。塗布現像、成膜、エッチング装置で高いシェアを誇り、先端プロセスに不可欠な技…

ACM Research米国

半導体洗浄装置の米国メーカー。空間交互位相シフト(SAPS)と時間分解型(TEBO)のメガソニック技術で、微細…

この用語に関連する製品

型番は各社の公式製品ページで確認したものです。出典のリンクは各製品ページに載せています。

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FOUP/FOSB フルオート洗浄システム UPC-12500ヒューグルエレクトロニクス・キャリア洗浄装置
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スピンスクラバ SS-3200SCREENホールディングス・ウェハスクラバ
NS300Z東京エレクトロン(TEL)・ウェハスクラバ
CELLESTA™ MS2東京エレクトロン(TEL)・ウェハスクラバ

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出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン(TEL)「CELLESTA™-i 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  2. ヒューグルエレクトロニクス「FOUP/FOSB フルオート洗浄システム UPC-12500 製品ページ」(2026/10/07 確認)
  3. 芝浦メカトロニクス「FOSB/FOUP 洗浄装置 FOC300 シリーズ 製品ページ」(2026/10/07 確認)
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