清浄度（cleanliness） | 半導体用語集 |半導体/MEMS/ディスプレイのWEBEXHIBITION（WEB展示会）による製品・サービスのマッチングサービス SEMI-NET（セミネット）

半導体用語集

清浄度

英語表記：cleanliness

　製造プロセス中のウェハ表面に要求されるクリーンリネス事項のうち、汚染に関するものとして、①パーティクル（粒子）の汚染、②金属・有機・ケミカル汚染、③水分の吸着、④帯電してないことがある。
　一般に、清浄度とは、①のパーティクルに関するものを指し、ここではパーティクルについて述べるが、酸化膜厚が10 nm（100Å）以下といったデバイスでは、ゲート酸化膜の出来映えを保証するうえで、金属・有機物・ケミカル汚染も重要関心事項の一つであり、日々研究が行われていることも付記したい。
　空気中に浮遊しているパーティクルは、ⅰ) 小さなパーティクルほどランダムな運動をするという“ブラウン拡散”、ⅱ) パーティクルは冷たい所に付着しやすいという“熱泳動力”、ⅲ) 小さなパーティクルは気流に乗って浮遊するが、大きなパーティクルはウェハに衝突するという“慣性”、ⅳ) 大きなパーティクルほど早くウェハに落下するという“重力”、ⅴ) 小さなパーティクルほど影響を受ける“静電気”、以上五つの力の影響を受け、ウェハ表面に付着・保持される。
　このような過程を経てウェハ表面に付着したパーティクルは何らかの形で歩留り低下を引き起こしたり、あるいは市場不良の原因になるなど、信頼性品質上でもやっかいなものである。したがって半導体の製造工程は常にクリーンな環境下で行われている。
　このクリーンリネスの尺度として清浄度がある。清浄度の標準については、JIS B 9920（日本）、BS 5295（イギリス）、VDI 2083（ドイツ）、FED. STD. 209 E（アメリカ）など各国がそれぞれ標準を定めており、規格の詳細はそれぞれの規格書にゆずる。いずれにしてもある体積の空気中に含まれるパーティクルの大きさと数を清浄度の指標とした点は同じである。
　国内の標準であるJISの場合、清浄度はクラス1からクラス8まで区分される。それぞれクラス1は 0.1 µmの粒子が1m³あたり10個（=10¹個）、クラス2では100個（=10²個）、クラス3は1,000個（=10³個）であることを示す。表1は、JIS B 9920、米国の規格であるFED. STD. 209 E（1992年改訂版）、およびその旧版である FED. STD. 209 Dの比較を示す。国内ではクラス1、クラス10などの清浄度を慣例的に用いる場合があるが、これは、FED. STD. 209 Dの表記を使っているものである。
　なお、清浄度が劣ると歩留り低下を招くなどの弊害があることを前述した。半導体製造にとって、清浄度はよいに越したことはない。コストパフォーマンスを考慮し、一般にサブミクロンデバイスではJISのクラス2以下の清浄度が必要とされる。

「清浄度」をセミネット掲載製品から検索