半導体およびフラットパネル製造関連機器・静電気除去装置・静電気測定機器・純水洗浄装置・塵埃除去装置・半導体検査機器などの開発・製造・販売および輸出入
HOME >
製品FAQ&活用事例
>
容器洗浄製品
容器洗浄製品について
- Q1容器洗浄とはどのようなものでしょうか？
- Q2つまり、基板をいれるのが容器ということですね？
- Q3そこで容器の洗浄が必要になるわけですね？
- Q4どういうことがおきるのでしょうか？
- Q5どのような害ですか？
- Q6ヒューグルはどのような方法で、容器を洗うのですか？
- Q7洗濯機と同じように乾燥も必要ですか？
- Q8わかりました。では、容器は具体的にはどのようなものがあるのでしょうか？
- Q9何故ばらばらではだめで規格を決めたのですか？
- Q10密閉型でボックスというからには、蓋をあけたり閉めたりしないとウェハは出し入れできませんね？
- Q11まったく無人で運転が可能なのですか？
- Q12工場の中をケーブルカーのようなものが走っているということですが、ここから埃がでてしまうことはないのですか？
- Q13クリーンルームの中でですか？
- Q14小さな環境、という意味ですか？
- Q15つまり、コストを下げるため、今までは部屋全体をきれいにしていたのに、ＭＥではウェハが接触するところだけの清浄度を保ち、後はレベルを下げた、ということすね。
- Q16ヒューグルはそれに対し何をしているのですか？
<UPC-12100>について
- Q17スループットはどのくらいですか？
- Q18ＦＯＳＢも洗いたいのですが？
- Q19洗浄性能はどのように確認していますか？
- Q20乾燥はどのように確認していますか？
- Q21金属汚染等は除去の対象としていないのですか？
- Q22洗剤は使えますか？
- Q23ＡＭＨＳはＯＨＴのみの対応ですか？
- Q24海外の工場に設置したのですが、アフターサービスに問題はありませんか？
- Q25既に納入実績もあるのですか？
容器洗浄製品について
- Q1
- 容器洗浄とはどのようなものでしょうか？
- A1
- まずここでいう容器とは何かまず説明しましょう。半導体、ハードディスクなどは、クリーンルームと呼ばれる通常の部屋より、埃が非常に少ない環境で製造されます。例えば半導体ではその 1 個 1 個は、チップと呼ばれます。
そのチップがたくさん丸い基板の上に作られていくわけですが、この基板がウェハとよばれ、製造工程では容器に入れられてクリーンルームにたくさんある製造装置をいったりきたりするわけです。容器はおもに樹脂でできています。
- Q2
- つまり、基板をいれるのが容器ということですね？
- A2
- そうです。半導体チップの製造は、髪の毛の一万分の一の細さの回路を版画に似た方法で｢描いて｣いくので、埃を極端に嫌います。埃がウェハに落ちると、回路が壊れたり、ショートするためです。
このため容器もきれいにしておかなかればならないのです。
- Q3
- そこで容器の洗浄が必要になるわけですね？
- A3
- ええ、容器は使い捨てのことはほとんどなく、繰り返してつかうので、時々きれいにしないと大変なことになります。
- Q4
- どういうことがおきるのでしょうか？
- A4
- 容器についた埃が中に入っているウェハに落ちるのが最も典型的な悪いことです。最近では、これだけではなく、容器についた化学成分や、有害な金属がウェハに｢移り｣これも様々な害をもたらすといわれています。
- Q5
- どのような害ですか？
- A5
- 少し古いですが半導体は、｢産業の米｣といわれ、この意味は同じ面積の田んぼでも取れる米の量が違うのと同じで、半導体も一枚のウェハから取れるチップの量が違うということです。もちろん全部のチップが使えれば問題ありませんが、だめになるチップもウェハ上にはあるので、できるかぎりだめになるものを少なくするのは、半導体メーカにとり大変重要な問題です。これをイールドといいます。容器が汚いと最終的にはイールドがさがるといわれています。
- Q6
- ヒューグルはどのような方法で、容器を洗うのですか？
- A6
- 基本的には、純水で洗います。純水とは、水道水を様々な方法で金属等の不純物を取り除き、水を本来の H20 に近づけ、かつ埃を取り除いたものです。これを加圧して、いきおいよく近い距離から吹き付ける｢純水ジェット｣(DIW JET)を使っています。
- Q7
- 洗濯機と同じように乾燥も必要ですか？
- A7
- 当然です。ヒューグルでは、CDAというフィルターを通したきれいな空気を、ヒーターで加温し、これを容器に吹きかけ乾燥しています。最新装置では、スピンと呼ばれる高速回転も使っています。
- Q8
- わかりました。では、容器は具体的にはどのようなものがあるのでしょうか？
- A8
- 様々なものがあります。まず、ウェハなど基板のサイズにより違います。現在半導体では最先端とよばれる工場は、200 - 300 mm の直径のウェハを使ってチップを作っています。
形は、大きく分けてオープンタイプと、密閉型に区別できます。前者をカセット、後者をボックスと呼びます。カセットは、たくさん (通常25枚) 基板を直接いれることができます。
溝がいれられるウェハの数だけついていて、ここにウェハを入れるわけです。
お皿を水切りするため縦に置いておく｢水切り｣に形が似ています。ボックスはさらに様々なタイプがありますが、最近では、SEMI というヒューグルも会員になっている米国にある業界団体がサイズ等の規格を決めたものが使われます。
これは 200 mm では、カセットを中にいれて使うSMIF POD、300 mm では一体型の FOUP といわれるボックスが使われます。
- Q9
- 何故ばらばらではだめで規格を決めたのですか？
- A9
- ばらばらだと、まず装置によって容器が｢はまったり｣｢はまらなかったり｣します。
つまり、容器が製造装置に｢ドッキング｣して、その中からウェハが装置に入っていって処理をする装置に張っていって終わるとでてくる訳ですが、これができなくなります。あとは、工場ではたらくオペレータと呼ばれる作業者が手で容器を装置間で運ぶ場合はいいのですが、最近は AMHS と呼ばれる、まるでモノレールや、ケーブルカーのような容器ごとウェハを装置間運ぶ装置が工場全体に張り巡らせてあるので、これも容器がばらばらでは使えません。
最先端の工場は無人運転ができるようになっているのです。
- Q10
- 密閉型でボックスというからには、蓋をあけたり閉めたりしないとウェハは出し入れできませんね？
- A10
- とてもいい質問です。正確にいえば、開け閉めというより蓋と本体の分離、合体です。
ヒューグルの装置は、容器の蓋と本体を自動的に分離し、容器の内側外側を洗浄、乾燥し、さらに自動的に合体する機構を持っています。このような機能を持った装置はヒューグルが業界で他社にさきがけ開発しました。
- Q11
- まったく無人で運転が可能なのですか？
- A11
- いい質問が続きますね。答えはイエスです。ヒューグルの最先端装置 UPC-12100 FOUP 洗浄システムは、工場の自動搬送システムである AMHS が装置まで FOUP を運んでくると、自動で装置の分離、洗浄、乾燥、容器の合体という順で処理をし、その後また AMHS が他の装置に運んでいくので、人間はいらないのです。
- Q12
- 工場の中をケーブルカーのようなものが走っているということですが、ここから埃がでてしまうことはないのですか？
- A12
- AMHS 自体は最大限埃がでない工夫がしてあります。
ただし、最近のクリーンルームは多少の埃はでてもいいようになっているのです。
- Q13
- クリーンルームの中でですか？
- A13
- これは多少複雑な話なのですが、7 - 8年前までのクリーンルームは、部屋全体を徹底的に埃を取り除きましょう、という考えでした。どのていどの埃のレベルかは清浄度などということばで表します。特殊なフィルターと、エアコンでそれをやっているわけですね。
例えば、クラス 1 とよばれる空間では、1 立方メートルあたり 1 ミクロン (髪の毛の太さの千分の一)の埃が8個しか無い空間を作っています。しかし、これでは空調の費用がかかりすぎ、何かいい方法はないか、ということで考えられたのが｢ミニエンバイロメント｣という考えです。
- Q14
- 小さな環境、という意味ですか？
- A14
- そうですね。半導体工場の目的であるチップを製造するところだけきれいにする、ということです。
つまりチップが乗っかっているウェハが触れるところ空間だけ清浄度を保ち、エンジニアやオエレータなどが作業するため動き回る場所など、全体としては下げるという考え方です。このウェハが触れる空間を｢ミニエンバイロメント｣ (ME) というのです。
具体的には、製造装置の中と、容器の中です。埃のレベルとしては 1 立方メートルでは 1 ミクロン以上の埃はゼロです。
また、他の部分は逆に、8320 個もあるのです。
- Q15
- つまり、コストを下げるため、今までは部屋全体をきれいにしていたのに、ＭＥではウェハが接触するところだけの清浄度を保ち、後はレベルを下げた、ということすね。
- A15
- この ｢ME｣ 時代の到来は、容器洗浄にとっても大きな転換期でした。
今までは、部屋全体がきれいだったので、容器洗浄の意味は｢きれにして置けばよい｣という程度でしたが、ME時代は、そこにいる人間を初め全てのものが汚染源となるので、容器の清浄度管理はイールドに大きな影響を与えかねない、という考えを半導体メーカー全体が持つようになったのです。
- Q16
- ヒューグルはそれに対し何をしているのですか？
- A16
- 一言で言えば、容器洗浄のプロセスで人間に容器を可能な限り触れなくていい仕組みを作るということです。
無人運転可能な UPC-12100 を初め、UPCシリーズは、12100 の姉妹機でオペレータがセッティングまでを行い、あとは FOUPの分離、合体を含め自動化している UPC - 12000R、SMIF POD 用の UPC - 8300 はすべての処理が、装置の中で行われますし、装置の中はファン付きフィルターによりクラス 10 程度の環境に保たれているのです。
<UPC-12100>について
- Q17
- スループットはどのくらいですか？
- A17
- 時間当たり 6 - 10 個です。詳しくはお問い合わせ願います。
- Q18
- FOSBも洗いたいのですが？
- A18
- FIMS タイプの FOSB のみの対応となります。現在通常タイプは対応しておりません。申し訳ありません。
- Q19
- 洗浄性能はのように確認していますか？
- A19
- LPC (液中パーティクルカウンター) で、FOUP 中の残留パーティクルを調べいます。
詳しい測定方法等はお問い合わせ願います。
- Q20
- 乾燥はどのように確認していますか？
- A20
- 2つの方法があります。ひとつは目視で確認する方法で、水滴を確認します。
他のひとつは携帯型の温度湿度計を使う方法です。クリーンルームと、FOUP 内の湿度を比較します。
くわしい SPEC はお問い合わせ願います。
- Q21
- 金属汚染等は除去の対象としていないのですか？
- A21
- 現在オプションをお選びいただくことで一定の保証をしております。詳しくはお問い合わせください。
- Q22
- 洗剤は使えますか？
- A22
- 界面活性剤のオプションを用意しています。
- Q23
- AMHSはOHTのみの対応ですか？
- A23
- RGV、AGV も可能です。
- Q24
- 海外の工場に設置したのですが、アフターサービスに問題はありませんか？
- A24
- 現在、容器洗浄装置専門の代理店及び、弊社の支店、現地法人が、米国、欧州、韓国、台湾、中国、東南アジアにあります。これらの地域では問題ありません。
- Q25
- 既に納入実績もあるのですか？
- A25
- UPC-12100 は、台湾、韓国のみですが、他の装置は他の地域にも納入実績があります。
活用事例
海外で最先端 DRAM を製造しているA社では、1 年以上にわたる厳しい評価と選定の結果、UPC-12100 を導入なさり、現在 5 台導入いただいています。
このお客様は、当初 OHT (自動搬送システムの一種。工場の天井にレールが設置され、この下をビークルと呼ばれるFOUP を持つ機構が走り、これが FOUP を運びます) を以下のような形で使用なさり、UPC-12100 とは連結していませんでした。工場の天井と、床の間の壁に、巨大な自動ストッカが設置されています。OHT は、装置に直接ではなく、このストッカにFOUP を運び同時に一時保管しておいたのです。それをオペレータが取り、UPC-12100 にマニュアルでセットしていました。
逆に、FOUP の処理が終わるとオペレータは FOUP をストッカに運び、このストッカが OHT とのインターフェイスになります。
これは、スタンドアロン (装置を独立で使う) と、OHT 連結型の折衷型とも言える使い方でした。
しかし、人件費の急騰等の理由で無人化を英断され、OHT を直接 UPC-12100 連結することにしたのです。
このように、装置導入直後には決断できない場合でも、UPC-12100 であれば、レトロフィットが可能です。
