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JPH1071375A - 洗浄方法 - Google Patents

洗浄方法

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Publication number
JPH1071375A
JPH1071375A JP17715397A JP17715397A JPH1071375A JP H1071375 A JPH1071375 A JP H1071375A JP 17715397 A JP17715397 A JP 17715397A JP 17715397 A JP17715397 A JP 17715397A JP H1071375 A JPH1071375 A JP H1071375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
oxygen
pure water
dissolved
cleaned
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP17715397A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoaki Sakurai
直明 桜井
Hisashi Nishigaki
寿 西垣
Naoya Hayamizu
直哉 速水
Hiroshi Fujita
博 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP17715397A priority Critical patent/JPH1071375A/ja
Publication of JPH1071375A publication Critical patent/JPH1071375A/ja
Priority to US09/109,066 priority patent/US6082373A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被洗浄物表面のパーティクル等の汚染物を効
果的に除去することが可能な洗浄方法を提供するもので
ある。 【解決手段】 脱気処理した純水に酸素を溶解させて洗
浄液を調製し、この洗浄液に超音波振動を付与して被洗
浄物を洗浄することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
表示装置または電子部品の製造工程でなされる洗浄方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体装置の製造において、シリ
コンウェハへの各種の成膜工程後、エッチング工程後に
洗浄することが行われている。この洗浄工程に用いられ
る洗浄液中に金属不純物や有機物、無機物、パーティク
ルなどが混入していると、これらの不純物がウェハに対
して二次汚染を招いたり、欠陥発生の原因になる。
【０００３】このようなことから、従来、前記金属不純
物等を様々な方法で除去した純水（超純水）を洗浄液と
して用いている。また、水の中に溶存した酸素等の気体
を脱気して除去し、これを洗浄液として用いることが行
われている。
【０００４】純水を洗浄液として用いる洗浄において、
他の薬品や界面活性剤などのすすぎ工程に併設する場合
には洗浄槽内に被洗浄物を浸漬し、オーバーフローさせ
て洗浄したり、ノズルから前記洗浄液を被洗浄物に噴射
して洗浄したりすることが行われている。特に、ノズル
から洗浄液を被洗浄物に噴射させる場合には洗浄力の向
上およびパーティクルの除去効率の向上を目的として洗
浄液を超音波振動に乗せて被洗浄物に噴射することが行
われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、被洗浄物表
面のパーティクル等の汚染物を効果的に除去することが
可能な洗浄方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる洗浄方法
は、脱気処理した純水に酸素を溶解させた洗浄液を調製
し、この洗浄液に超音波振動を付与して被洗浄物を洗浄
することを特徴とするものである。
【０００７】前記洗浄方法において、さらに水素が溶解
された洗浄液を用いることを許容する。前記洗浄方法に
おいて、さらにｐＨ調整のための酸が前記酸素の溶解前
後に添加された洗浄液を用いることを許容する。
【０００８】本発明に係わる別の洗浄方法は、脱気処理
した純水に窒素を溶解させた洗浄液に超音波振動を付与
して被洗浄物を洗浄することを特徴とするものである。
本発明に係わるさらに別の洗浄方法は、純水に酸素、窒
素および塩素から選ばれる少なくとも一つのガスを溶解
させた水溶液を電解処理することにより洗浄液を調製
し、この洗浄液を被洗浄物に噴射することを特徴とする
ものである。
【０００９】前記洗浄方法において、前記洗浄液に超音
波振動を付与して被洗浄物を洗浄することを許容する。
本発明に係わるさらに別の洗浄方法は、脱気処理した純
水に水素を溶解させて洗浄液を調製し、この洗浄液に超
音波振動を付与して被洗浄物を洗浄する方法であって、
前記水素は、水の電解によって生成されたものであるこ
とを特徴とするものである。
【００１０】前記洗浄方法において、さらにｐＨ調整の
ための酸が前記水素の溶解前後に添加された洗浄液を用
いることを許容する。前記洗浄方法において、さらにア
ンモニウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドおよびコリンから選ばれる少なくとも１つのアルカ
リ剤が前記水素の溶解後に０．１〜１０００ｍモル／リ
ットル添加される洗浄液を使用することを許容する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる洗浄方法を
詳細に説明する。 ［請求項１に係わる発明］ （第１工程）まず、純水中に含まれる気体を除去する。
つづいて、この純水に酸素を溶解して洗浄液を調製す
る。
【００１２】前記純水への酸素の溶解は、例えば純水中
に水の電解によって生成した酸素をバブリングする方
法、酸素ガス透過性を有する材料からなる中空糸の内部
に水の電解によって生成した酸素を供給し、前記中空糸
の表面に純水を供給し、気−液接触により前記純水に酸
素を溶解する方法等を採用することができる。このよう
に酸素として水の電解によって生成したものを使用する
ことにより、酸素ボンベからの酸素を溶解する場合のよ
うなボンベの交換やボンベをストックするための設置場
所等の経済的な問題を解消できると共に、水を直接電解
して得られる酸素が溶解されたアノード電解水のような
電極からの不純物の混入、汚染を防ぐことができる。
【００１３】前記酸素は、純水中にその最大溶解量（例
えば２５℃で２０ｐｐｍ程度）まで溶解することが可能
である。前記純水中に溶解させる溶存酸素量は、０．５
ｐｐｍ以上にすることが好ましい。
【００１４】前記純水中への酸素の溶解に当たっては、
純水中に例えば隔膜形の溶存酸素量検出器を浸漬し、酸
素の供給経路に圧力調節弁を設け、前記検出器で純水中
の溶存酸素量を検出し、これを前記圧力調節弁にフィー
ドバックすることにより前記純水中の溶存酸素量を制御
してもよい。
【００１５】前記洗浄液中には、バブリング法や中空糸
による気−液接触法によりさらに例えば水の電解により
生成された水素を溶存することを許容する。前記洗浄液
中には、前記酸素の溶解前後に超純水に塩酸、硫酸のよ
うな酸を添加することを許容する。このような酸の添加
に際して、洗浄液のｐＨが１〜６になるようにすること
が好ましい。
【００１６】（第２工程）調製された洗浄液に超音波振
動を付与して被洗浄物の表面を洗浄する。前記被洗浄物
としては、例えば半導体装置に用いられる各種材料から
なるウェハ、液晶表示装置に用いられるガラス基板、そ
の他の電子部品等を挙げることができる。
【００１７】前記洗浄液に付与する超音波は、２０ｋＨ
ｚ以上であることが好ましい。前記洗浄液に超音波振動
を付与して洗浄するには、例えば振動子を内蔵するノズ
ル形の超音波洗浄装置やバー形超音波洗浄装置、または
振動子が取り付けられた洗浄槽を有する超音波洗浄装置
が用いられる。
【００１８】このような本発明の洗浄方法によれば、超
音波振動が付与される洗浄液中に酸素が溶存されている
ため、超純水を洗浄液として用いる場合に比べて被洗浄
物表面に付着した不純物、特にパーティクルの除去効率
を著しく向上できる。
【００１９】なお、従来では洗浄液中に酸素のようなガ
スが溶解されると、超音波洗浄による汚染除去に不利で
あると考えられていたが、驚くべきことに酸素が溶存さ
れた洗浄液は超音波洗浄において極めて高い洗浄力を示
した。これは、酸素を溶存した超純水の洗浄液に超音波
振動を付与すると、酸素が溶存されていない超純水に超
音波振動を付与した場合に比べてヒドロキシラジカル
（ＯＨ* ）の生成量が増大するため、この洗浄液で被洗
浄物を処理すると前記被洗浄物表面のパーティクルを効
率より除去できるものと考えられる。
【００２０】また、洗浄液は予め気体を脱気しているた
め、気泡に起因する超音波の伝達効率の低下、振動子へ
の気泡の付着による振動子の損傷を防止することが可能
になる。
【００２１】さらに、水素を酸素と共に純水中に溶解す
れば被洗浄物の表面に酸化され易い金属パータン、例え
ば銅の配線層が存在していても、洗浄中に前記金属パタ
ーンが酸化腐食されるのを抑制することができる。
【００２２】さらに、洗浄液として酸素の溶解前後に塩
酸、硫酸のような酸を超純水に添加したものを用いれ
ば、被洗浄物表面のパーティクルをより一層効果的に除
去することが可能になる。
【００２３】［請求項５に係わる発明］まず、純水中に
含まれる気体を除去した後、この純水に窒素を前述した
バブリング法、または気−液接触法により窒素を溶解し
て洗浄液を調製する。つづいて、この洗浄液に超音波振
動、好ましくは２０ｋＨｚ以上の超音波振動を付与して
例えば半導体装置に用いられる各種材料からなるウェ
ハ、液晶表示装置に用いられるガラス基板、その他の電
子部品等の被洗浄物を洗浄する。
【００２４】このような本発明の洗浄方法によれば、超
音波振動が付与される洗浄液中に窒素が溶存されている
ため、超純水を洗浄液として用いる場合に比べて被洗浄
物表面に付着した不純物、特にパーティクルの除去効率
を著しく向上させることができる。このような高い洗浄
作用は、前記洗浄液に超音波振動を付与する際、微量の
ＮＯ3 - イオン、ＮＯ2 - イオンが生成し、これらイオ
ンが不純物への洗浄効果を高めるものと考えられる。
【００２５】［請求項６に係わる発明］まず、純水に酸
素、窒素および塩素から選ばれる少なくとも一つのガス
を溶解させた水溶液を電解処理することにより洗浄液を
調製する。つづいて、この洗浄液を通常のノズル、例え
ばシャワーノズルを通して被洗浄物に噴射して洗浄す
る。
【００２６】前記電解処理は、例えば陽極が配置された
陽極室および陰極が配置された陰極室を有する電解槽に
原料水を供給し、前記各電極に通電することにより行う
ことができる。
【００２７】前記洗浄液は、ノズル形またはバー形の超
音波洗浄装置または振動子が取り付けられた洗浄槽を有
する超音波洗浄装置を用いて超音波振動、好ましくは２
０ｋＨｚ以上の超音波振動を付与して前記被洗浄物を洗
浄を行うことを許容する。
【００２８】このような本発明の洗浄方法によれば、被
洗浄物に噴射する洗浄液として純水に酸素、窒素および
塩素から選ばれる少なくとも一つのガスを溶解させた水
溶液を電解処理したものを用いることによって、超純水
を洗浄液として用いる場合に比べて被洗浄物表面に付着
した不純物、特にパーティクルの除去効率を著しく向上
させることができる。特に、前記洗浄液に超音波振動を
付与することによって、被洗浄物の洗浄力をより一層向
上することができる。
【００２９】［請求項８に係わる発明］まず、純水中に
含まれる気体を除去した後、この純水に水の電解により
生成された水素を前述したバブリング法、または気−液
接触法により窒素を溶解して洗浄液を調製する。つづい
て、この洗浄液に超音波振動、好ましくは２０ｋＨｚ以
上の超音波振動を付与して例えば半導体装置に用いられ
る各種材料からなるウェハ、液晶表示装置に用いられる
ガラス基板、その他の電子部品等の被洗浄物を洗浄す
る。
【００３０】前記水素は、純水中にその最大溶解量（例
えば２５℃で２ｐｐｍ程度）まで溶解することが可能で
ある。前記純水中に溶解させる溶存水素量は、０．３ｐ
ｐｍ以上にすることが好ましい。
【００３１】前記純水中への水素の溶解に当たっては、
純水中に例えば隔膜形の溶存水素量検出器を浸漬し、酸
素の供給経路に圧力調節弁を設け、前記検出器で純水中
の溶存水素量を検出し、これを前記圧力調節弁にフィー
ドバックすることにより前記純水中の溶存水素量を制御
してもよい。
【００３２】前記洗浄液中には、前記水素の溶解前後に
さらにアルカリ剤を添加することを許容する。このよう
なアルカリ剤としては、例えばアンモニア（ＮＨ4 Ｏ
Ｈ）、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドお
よびコリンから選ばれる少なくとも１つを用いることが
できる。前記アルカリ剤の添加量は、０．１〜１０００
ｍモル／リットル（以下ｍモル／Ｌと記す）にすること
が好ましい。このようなアルカリ剤の添加において、そ
の添加量を０．１ｍモル／Ｌ未満にするとアルカリ剤の
添加効果を十分に発揮することが困難になる。一方、前
記アルカリ剤の添加量が１０００ｍモル／Ｌを越えると
被洗浄物、例えばシリコンウェハの表面粗れが生じる恐
れがある。より好ましい前記アルカリ剤の添加量は、
０．５〜８００ｍモル／Ｌである。
【００３３】このような本発明の洗浄方法によれば、超
音波振動が付与される洗浄液中に水素が溶存されている
ため、超純水を洗浄液として用いる場合に比べて被洗浄
物表面に付着した不純物、特にパーティクルの除去効率
を著しく向上できる。
【００３４】また、超純水に還元性を示す水素を溶存さ
せることにより、被洗浄物の表面に酸化され易い金属パ
ータン、例えば銅の配線層が存在していても、洗浄中に
前記金属パターンが酸化腐食されるのを抑制することが
できる。
【００３５】さらに、水の電解によって生成した水素を
使用することによって、水素ボンベからの水素を溶解す
る場合のようなボンベの交換やボンベをストックするた
めの設置場所等の経済的な問題を解消できると共に、水
を直接電解して得られる水素が溶解されたカソード電解
水のような電極からの不純物の混入、汚染を防ぐことが
できる。
【００３６】さらに水素の溶解前後（特に溶解後）の超
純水にアンモニア（ＮＨ4 ＯＨ）、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイドおよびコリンから選ばれる少
なくとも１つのアルカリ剤を所定量添加した洗浄液を用
いれば、被洗浄物表面のパーティクルをより一層効果的
に除去することが可能になる。なお、前記請求項８に係
わる洗浄液をブラシ洗浄する際の洗浄液として用いても
よい。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 （実施例１）まず、純水中に含まれる気体を除去した
後、この純水に水の電解により生成した酸素をバブリン
グにより５ｐｐｍおよび８ｐｐｍ溶解して洗浄液を調製
した。また、シリコンウェハ表面に平均粒径１μｍのポ
リスチレン系ラテックス粒子を分散塗布して強制的に汚
染させた。
【００３８】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置
をその先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置す
るように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回
転させながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を超
音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴射して洗浄を行っ
た。なお、前記ノズルから１０ｍｍ離れた前記ウェハの
音波振動を圧電素子を用いた音波測定器（ＯＭＰ−２０
０；芝浦製作所社製商品名）で測定した。このような洗
浄において、前記超音波洗浄装置の振動子への投入パワ
ーを変化させ、洗浄液中の酸素の溶解量（溶存酸素量）
を変化させた時の洗浄効果を評価した。その結果を図１
に示す。
【００３９】図１から明らかなようにウェハ表面のパー
ティクルの除去効率（洗浄効果）は、洗浄液中の溶存酸
素量が同じである場合、音圧に比例して増大し、また音
圧が同じである場合、洗浄液中の溶存酸素量が高いほど
増大することがわかる。
【００４０】（実施例２）人口肺モジュール（ＳＡＦＥ
II；ポリスタイン社製商品名）を構成する中空糸の内
部に水の電解により生成した酸素を流通させると共に、
前記モジュールの外表面に脱気した純水を流して、前記
純水に酸素を溶解させて洗浄液を調製した。
【００４１】得られた洗浄液を実施例１と同様な方法
（ノズル形超音波洗浄装置の超音波振動；１．６ＭＨ
ｚ）によりポリスチレン系ラテックス粒子で強制汚染さ
せたウェハ表面の洗浄を行った。その結果、実施例１と
同様に高い洗浄効果を示した。
【００４２】（実施例３）まず、純水中に含まれる気体
を除去した後、この純水に水の電解により生成した酸素
を中空糸モジュールを用いたガス充填により２０ｐｐｍ
溶解し、さらに塩酸および硫酸をそれぞれ２ｗｔ％、２
ｗｔ％添加して洗浄液を調製した。また、シリコンウェ
ハ表面に平均粒径２μｍのＣｕＯ粒子を分散塗布して強
制汚染（パーティクルのイニシャル値；１５００個）さ
せた。
【００４３】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置
をその先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置す
るように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回
転させながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を
１．６ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴
射して１分間の洗浄を行った。
【００４４】なお、比較のために酸素が２０ｐｐｍ溶解
された洗浄液を前述した方法と同様な方法によりＣｕＯ
粒子で強制汚染されたシリコンウェハ表面を洗浄した。
その結果、酸素のみを溶解した洗浄液を用いた場合に
は、残留パーティクル数が１０６個であるのに対し、塩
酸を添加した洗浄液を用いた場合には残留パーティクル
数が４３個、硫酸を添加した洗浄液を用いた場合には残
留パーティクル数が５６個となり、酸添加により高い洗
浄効果を示すことが認められた。
【００４５】（実施例４）脱気した純水に酸素をバブリ
ングにより７ｐｐｍ溶解させ、さらに水素を２ｐｐｍ溶
解させて洗浄液を調製した。つづいて、表面にＣｕ膜が
形成されたシリコンウェハを回転可能な円板上に保持
し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置をそ
の先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置するよ
うに配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回転さ
せながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を１．５
ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴射して
５分間の洗浄を行った。
【００４６】その結果、ウェハ表面を良好に洗浄するこ
とができると共に、Ｃｕ膜の局部腐食による欠落が皆無
であった。なお、比較のために脱気した純水に酸素をバ
ブリングにより３ｐｐｍ溶解させた洗浄液をノズル形超
音波洗浄装置から１．５ＭＨｚの超音波振動に乗せて表
面にＣｕ膜が形成されたシリコンウェハに噴射して５分
間の洗浄を行った。その結果、Ｃｕの局部腐食による欠
落が認められた。
【００４７】（実施例５）脱気した純水に窒素を３ｐｐ
ｍ溶解させて洗浄液を調製した。また、シリコンウェハ
表面に平均粒径１μｍのポリスチレン系ラテックス粒子
を分散塗布して強制汚染（パーティクルのイニシャル
値；１５００個）させた。
【００４８】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置
をその先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置す
るように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回
転させながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を
１．６ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴
射して１分間の洗浄を行った。
【００４９】なお、比較のために超純水を洗浄液として
用いて前述したのと同様な方法により強制汚染させた前
記ウェハ表面を洗浄した。その結果、超純水を洗浄液と
して用いた場合には残留パーティクル数が１４００個で
あるのに対し、実施例５ではパーティクルが１３６個と
なり高い洗浄効果を有することが認められた。
【００５０】なお、前記洗浄液を密閉した容器内に収容
し、この洗浄液に１ＭＨｚの超音波を加えた。その結
果、ＮＯ3 - イオン、ＮＯ2 - イオンの生成が認められ
た。 （実施例６）純水に塩素、酸素および窒素をそれぞれ溶
解した後、これらを電解装置を用いて電解を行って３種
の洗浄液を調製した。塩素を溶解して電解することによ
り得られた洗浄液中には、次亜塩素酸イオンの生成が認
められ、酸素を溶解して電解することにより得られた洗
浄液中にはオゾンの生成が認められ、窒素を溶解して電
解することにより得られた洗浄液中には硝酸と亜硝酸の
生成が認められた。また、シリコンウェハ表面にＦｅ微
粒子と平均粒径１μｍのポリスチレン系ラテックス粒子
を分散塗布して強制的に汚染させた。
【００５１】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、７００ｒｐｍの速度で回転させながら、シャワ
ーノズルから前記３種の洗浄液を前記ウェハ表面にそれ
ぞれ噴射して洗浄を行った。
【００５２】また、前記ウェハを回転可能な円板上に保
持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置を
その先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置する
ように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回転
させながら、前記超音波洗浄装置から前記３種の洗浄液
を１．５ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に
それぞれ噴射して洗浄を行った。
【００５３】その結果、塩素および酸素を溶解し、電解
処理して得られた洗浄液を用いた場合には、超音波振動
を付与しなくてもウェハ表面のＦｅ微粒子およびポリス
チレン系ラテックス粒子を効果的に除去でき、さらに超
音波振動を付与することによりその洗浄効果が一層向上
された。これに対し、窒素を溶解し、電解処理して得ら
れた洗浄液を用いた場合には、シャワーノズルによる噴
射では超純水を洗浄液として用いた場合に比べて洗浄効
果が１．４％程度増加するに止まったが、超音波振動を
付与することによって洗浄効果が４４％程度にまで増加
した。
【００５４】（実施例７）まず、純水中に含まれる気体
を除去した後、この純水に水の電解により生成した水素
をバブリングにより２ｐｐｍ溶解して洗浄液を調製し
た。また、シリコンウェハ表面に平均粒径０．２μｍの
ポリスチレン系ラテックス粒子を分散塗布して強制的に
汚染（パーティクルのイニシャル値；２００００個）さ
せた。
【００５５】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置
をその先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置す
るように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回
転させながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を
１．６ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴
射して１分間洗浄を行った。
【００５６】なお、比較のために水素が２ｐｐｍ溶解さ
れた洗浄液をシャワーノズルから強制汚染された前記シ
リコンウェハ表面に１分間噴射して洗浄を行った。その
結果、水素を溶解した洗浄液をシャワーした場合には、
残留パーティクル数が１２４７６個であるのに対し、水
素を溶解した洗浄液を超音波振動に乗せて噴射した実施
例７では残留パーティクル数が２２３４個となり、高い
洗浄効果を示すことが認められた。
【００５７】（実施例８）まず、純水中に含まれる気体
を除去した後、この純水に水の電解により生成した水素
をバブリングにより２ｐｐｍ溶解し、さらにテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）をそれ
ぞれ０．０５ｍモル／Ｌ、０．１ｍモル／Ｌ、１０ｍモ
ル／Ｌ、１００ｍモル／Ｌおよび１０００ｍモル／Ｌ、
コリンをそれぞれ０．０５ｍモル／Ｌ、０．１ｍモル／
Ｌ、１０ｍモル、１００ｍモル／Ｌおよび１０００ｍモ
ル／Ｌ、アンモニア（ＮＨ4 ＯＨ）をそれぞれ０．０５
ｍモル／Ｌ、０．１ｍモル／Ｌ、１０ｍモル／Ｌおよび
１００ｍモル／Ｌ添加して合計１４種の洗浄液を調製し
た。また、シリコンウェハ表面に平均粒径１μｍのＳｉ
Ｏ2 粒子を分散塗布して強制的に汚染（パーティクルの
イニシャル値；４６００個）させた。
【００５８】次いで、前記ウェハを回転可能な円板上に
保持し、かつ振動子を内蔵したノズル形超音波洗浄装置
をその先端が前記ウェハ表面から１０ｍｍ離れて位置す
るように配置し、前記ウェハを７００ｒｐｍの速度で回
転させながら、前記超音波洗浄装置から前記洗浄液を
１．６ＭＨｚの超音波振動に乗せて前記ウェハ表面に噴
射して１分間洗浄を行った。
【００５９】なお、比較のために水素が２ｐｐｍ溶解さ
れた洗浄液をシャワーノズルから強制汚染された前記シ
リコンウェハ表面に１分間噴射して洗浄を行った。ま
た、水素が２ｐｐｍ溶解された洗浄液を用いて実施例８
と同様な方法により強制汚染された前記シリコンウェハ
表面に１分間噴射して洗浄を行った。このような洗浄後
のＳｉＯ2 粒子のパーティクル残留個数をカウントし
た。その結果を下記表１に示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】前記表１から明らかなように水素を溶解し
た純水にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド、コリン、アンモニアを所定量（０．１〜１０００ｍ
モル／Ｌ）添加した洗浄液を用いる本実施例８の洗浄方
法では、水素を溶解した洗浄液のシャワー洗浄や水素を
溶解した洗浄液の高周波洗浄に比べてＳｉＯ2 粒子のパ
ーティクルを効果的に除去でき、高い洗浄効果を示すこ
とがわかる。また、テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド、コリン、アンモニアの添加量が０．１ｍモ
ル／Ｌ未満添加した洗浄液を用いる洗浄方法では、パー
ティクルの除去効率が水素を溶解した洗浄液の高周波洗
浄方法と殆ど変わらず、その添加効果を充分に発揮する
ことができない。
【００６２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係わる洗
浄方法によれば被洗浄物表面のパーティクル等の汚染物
を効果的に除去することができ、半導体装置や液晶表示
装置等の製造工程での精密洗浄に有効に適用できる等顕
著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における溶存酸素量の異なる
洗浄液を超音波振動に乗せて強制汚染させたシリコンウ
ェハに噴射して洗浄した時のウェハ表面の音圧と粒子除
去率との関係を示す特性図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 博 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脱気処理した純水に酸素を溶解させて洗
    浄液を調製し、この洗浄液に超音波振動を付与して被洗
    浄物を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
  2. 【請求項２】 前記酸素は、水の電解によって生成され
    たものであることを特徴とする請求項１記載の洗浄方
    法。
  3. 【請求項３】 前記洗浄液にさらに水素を溶解させるこ
    とを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
  4. 【請求項４】 前記洗浄液は、前記酸素の溶解前後にさ
    らに酸が添加されてｐＨ調整されることを特徴とする請
    求項１記載の洗浄方法。
  5. 【請求項５】 脱気処理した純水に窒素を溶解させて洗
    浄液を調製し、この洗浄液に超音波振動を付与して被洗
    浄物を洗浄することを特徴とする洗浄方法。
  6. 【請求項６】 純水に酸素、窒素および塩素から選ばれ
    る少なくとも一つのガスを溶解させた水溶液を電解処理
    することにより洗浄液を調製し、この洗浄液を被洗浄物
    に噴射することを特徴とする洗浄方法。
  7. 【請求項７】 前記洗浄液に超音波振動を付与して前記
    被洗浄物を洗浄することを特徴とする請求項６記載の洗
    浄方法。
  8. 【請求項８】 脱気処理した純水に水素を溶解させて洗
    浄液を調製し、この洗浄液に超音波振動を付与して被洗
    浄物を洗浄する方法であって、 前記水素は、水の電解によって生成されたものであるこ
    とを特徴とする洗浄方法。
  9. 【請求項９】 前記洗浄液は、前記水素の溶解前後にさ
    らにアルカリ剤が添加されてｐＨ調整されることを特徴
    とする請求項８記載の洗浄方法。
  10. 【請求項１０】 前記アルカリ剤は、アンモニウム、テ
    トラメチルアンモニウムハイドロオキサイドおよびコリ
    ンから選ばれる少なくとも１つで、かつその添加量はが
    ０．１〜１０００ｍモル／リットルであることを特徴と
    する請求項９記載の洗浄方法。
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