半導体産業を支える超純水製造システム

摘要

水は極性を持つH_2O分子同士が互いに水素結合を介した会合状態で存在する極めて特殊な液体であり、他の物質に比べて溶解性が高く、表面張力が大きく、沸点·融点が高いという特徴を持っている。この特徴のうち溶解性の高さは、優れた溶媒であり、優れた洗浄能力を持っている事を意味する。超純水とは、この溶解性を最大限活かすことと洗浄後の半導体基板表面に不純物を残留させないために、塩類、有機物質、気体、微粒子等を極限まで取り除き、理論純水に近づけた水を指す。超純水は様々な分野で利用されているが、半導体製造プロセスでは主として洗浄工程後のリンス水として利用されている。第1表にITRS （International Technology Roadmap for Semiconductors：国際半導体技術ロードマップ）で策定された、半導体製造プロセスで使用する超純水水質の要求レベルを示す。第1表に示されるように、デバイスの微細化、大容量化に伴いより高純度な超純水が求められる。また、実際の製造現場ではITRSの要求レベルよりもさらに低い濃度レベルを求められることが多い。本稿では、半導体製造プロセスに欠かせない超純水の製造システムと、その水質評価技術について紹介する。