【プログラム】

　半導体は、生成AIやデータセンター、自動車などを支える基盤技術です。デバイスの微細化・高集積化に伴い、洗浄工程で発生する静電気によるESD（静電気放電）損傷が歩留まりに大きく影響するようになっています。超純水は電気を通しにくいため、二流体スプレーやスピン乾燥などの物理洗浄では帯電が起こりやすく、洗浄力を高めるほどESDのリスクも高まります。本講演では、半導体デバイスと製造工程の基礎を説明した後、液滴の衝突や摩擦による帯電の仕組み、表面電位・発生電流の計測と評価、CO₂水などの機能水による対策、液滴の電荷を制御する新しい技術までを、専門外の方にも分かりやすく解説します。

1. 半導体デバイスと製造工程の基礎（約30分）
　1.1 半導体産業の動向と国内の取り組み（半導体・デジタル産業戦略）
　1.2 半導体デバイスの構造の変遷（CMOS、FinFET、Nanosheet）と微細化
　1.3 半導体製造工程の概要と洗浄工程の位置付け
　1.4 洗浄工程で問題となる欠陥と歩留まり

2. 半導体物理洗浄の概要と静電気障害（約20分）
　2.1 代表的な物理洗浄（高圧スプレー・二流体スプレー・メガソニック・ブラシ）
　2.2 純水スプレー時の静電気障害（ESD）の事例
　2.3 洗浄力とパターンダメージ・ESD発生のトレードオフ
　― 休憩①（10分）―

3. 洗浄工程を理解するための静電気の基礎（約20分）
　3.1 帯電と放電の基礎（接触・摩擦・流動帯電）
　3.2 超純水の電気的性質（比抵抗とイオン）
　3.3 固液界面の電気二重層とゼータ電位

4. 物理洗浄時の帯電メカニズム（約30分）
　4.1 二流体スプレー時のESD発生要因（液滴の衝突帯電、スピンアウトによる摩擦帯電）
　4.2 発生電流と飛行液滴特性（液滴速度・液滴径）の関係
　4.3 SiO₂/Siウェハの表面帯電挙動（スプレー位置、親水性・疎水性の影響）

5. 静電気現象の把握：計測と評価（約20分）
　5.1 ウェハ表面電位・発生電流の測定方法
　5.2 「帯電の観測」と「ESD損傷の確認」を区別する評価
　5.3 原因の切り分けと評価のチェックポイント
　― 休憩②（10分）―

6. 静電気障害の対策（約30分）
　6.1 従来の対策：CO₂水による比抵抗の低減とその課題（ランニングコスト、Cu等の腐食）
　6.2 機能水の役割と制約（洗浄作用と帯電対策を分けて考える）
　6.3 新しい帯電制御：誘導帯電・直接帯電法による液滴電荷の制御
　6.4 洗浄力と帯電抑制を両立させる条件設計

7. まとめと質疑応答（約10分）

【キーワード】

半導体製造プロセス、半導体洗浄、静電気障害（ESD）、二流体スプレー、純水帯電、表面電位、CO₂水、機能水、帯電制御

【講演のポイント】

静電塗装機の高電圧回路の開発から、半導体洗浄装置の開発・品質保証までを企業で経験した講師が、純水スプレー帯電に関する大学での研究成果（静電気学会誌に掲載）をもとに、現場で役立つ静電気対策を解説します。

【習得できる知識】

・半導体デバイスと製造工程の基礎、洗浄工程の役割
・洗浄工程で静電気が発生する仕組みと、静電気の基礎
・物理洗浄の方式ごとの帯電要因と、洗浄力とのトレードオフ
・表面電位・発生電流の計測と、ESD損傷を評価する考え方
・CO₂水などの機能水による従来対策と、新しい帯電制御技術