JP2001007073A - 洗浄方法 - Google Patents
洗浄方法Info
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- JP2001007073A JP2001007073A JP11174302A JP17430299A JP2001007073A JP 2001007073 A JP2001007073 A JP 2001007073A JP 11174302 A JP11174302 A JP 11174302A JP 17430299 A JP17430299 A JP 17430299A JP 2001007073 A JP2001007073 A JP 2001007073A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガス溶解水を用いて被洗浄物の表面に付着した
異物を効果的に除去することができる洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】水素ガス、酸素ガス及び希ガスより選ばれ
る１種又は２種以上のガスを溶解したガス溶解水を減圧
し、減圧することにより発生した微細気泡と被洗浄物と
を接触させることを特徴とする洗浄方法。
異物を効果的に除去することができる洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】水素ガス、酸素ガス及び希ガスより選ばれ
る１種又は２種以上のガスを溶解したガス溶解水を減圧
し、減圧することにより発生した微細気泡と被洗浄物と
を接触させることを特徴とする洗浄方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、ガス溶解水を用いて被
洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去することが
できる洗浄方法に関する。
る。さらに詳しくは、本発明は、ガス溶解水を用いて被
洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去することが
できる洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体用シリコン基板、液晶
用ガラス基板、フォトマスク用石英基板などの比較的小
型の電子材料や、これらを取り扱う装置の部品、ジグ類
などの洗浄は、水、水に適当な薬品を溶解した洗浄液、
アルコールなどの有機溶媒などを用い、しばしば超音波
を併用して行われてきた。洗浄の際に超音波を適用する
ことにより、洗浄に使用する薬品の使用量を低減し、洗
浄効果を増強することができる。本発明者らは、先に、
特定のガスを溶解したガス溶解水を用いる洗浄方法を発
明した。特定のガスを溶解したガス溶解水は、微粒子に
より汚染された被洗浄物の洗浄に優れた効果を発揮し、
さらにガス溶解水を用いる洗浄において、超音波を適用
し、あるいは、バブルジェットやキャビテーションジェ
ットなどのジェットノズルを用いることにより、極めて
効果的に被洗浄物の表面に付着した異物を除去すること
ができる。この洗浄方法は、洗浄工程の省資源化や、環
境保全などに与える効果が絶大で、極めて有用なもので
あり、広く実用化されている。しかし、この洗浄方法
は、超音波などのキャビテーション効果を発生させる手
段を併用する必要があることから、これらの手段を使う
ことなく、高い洗浄効果を発現し得る洗浄方法の開発が
待たれていた。
用ガラス基板、フォトマスク用石英基板などの比較的小
型の電子材料や、これらを取り扱う装置の部品、ジグ類
などの洗浄は、水、水に適当な薬品を溶解した洗浄液、
アルコールなどの有機溶媒などを用い、しばしば超音波
を併用して行われてきた。洗浄の際に超音波を適用する
ことにより、洗浄に使用する薬品の使用量を低減し、洗
浄効果を増強することができる。本発明者らは、先に、
特定のガスを溶解したガス溶解水を用いる洗浄方法を発
明した。特定のガスを溶解したガス溶解水は、微粒子に
より汚染された被洗浄物の洗浄に優れた効果を発揮し、
さらにガス溶解水を用いる洗浄において、超音波を適用
し、あるいは、バブルジェットやキャビテーションジェ
ットなどのジェットノズルを用いることにより、極めて
効果的に被洗浄物の表面に付着した異物を除去すること
ができる。この洗浄方法は、洗浄工程の省資源化や、環
境保全などに与える効果が絶大で、極めて有用なもので
あり、広く実用化されている。しかし、この洗浄方法
は、超音波などのキャビテーション効果を発生させる手
段を併用する必要があることから、これらの手段を使う
ことなく、高い洗浄効果を発現し得る洗浄方法の開発が
待たれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガス溶解水
を用いて被洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去
することができる洗浄方法を提供することを目的として
なされたものである。
を用いて被洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去
することができる洗浄方法を提供することを目的として
なされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、洗浄に用いるガス
溶解水を減圧して微細気泡を発生させることにより、ガ
ス溶解水に超音波を照射した場合と同様な高い洗浄効果
が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明は、（１）水素
ガス、酸素ガス及び希ガスより選ばれる１種又は２種以
上のガスを溶解したガス溶解水を減圧し、減圧すること
により発生した微細気泡と被洗浄物とを接触させること
を特徴とする洗浄方法、を提供するものである。さら
に、本発明の好ましい態様として、（２）大気圧以上に
加圧してガスを溶解することによりガス溶解水を調製
し、ガス溶解水を大気圧に解放することにより減圧する
第(１)項記載の洗浄方法、（３）ガス溶解水の減圧が、
被洗浄物の直近のノズル開口部で行われる第(２)項記載
の洗浄方法、（４）被洗浄物を収納した密閉式の洗浄槽
にガス溶解水を充填し、ガス溶解水を減圧する第(１)項
記載の洗浄方法、（５）ガス溶解水が、酸又は酸と界面
活性剤を含有する第(１)項記載の洗浄方法、（６）ガス
溶解水が、アルカリ又はアルカリと界面活性剤を含有す
る第(１)項記載の洗浄方法、（７）アルカリが、アンモ
ニア又は水酸化テトラメチルアンモニウムである第(６)
項記載の洗浄方法、（８）被洗浄物が、電子材料である
第(１)項記載の洗浄方法、（９）被洗浄物が、電子材料
を扱う装置の部品又はジグである第(１)項記載の洗浄方
法、及び、（１０）ガスを水に溶解させてガス溶解水を
調製する機構、ガス溶解水を減圧して微細気泡を発生さ
せる機構、及び、微細気泡と被洗浄物を接触させる機構
を有する洗浄装置、を挙げることができる。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、洗浄に用いるガス
溶解水を減圧して微細気泡を発生させることにより、ガ
ス溶解水に超音波を照射した場合と同様な高い洗浄効果
が得られることを見いだし、この知見に基づいて本発明
を完成するに至った。すなわち、本発明は、（１）水素
ガス、酸素ガス及び希ガスより選ばれる１種又は２種以
上のガスを溶解したガス溶解水を減圧し、減圧すること
により発生した微細気泡と被洗浄物とを接触させること
を特徴とする洗浄方法、を提供するものである。さら
に、本発明の好ましい態様として、（２）大気圧以上に
加圧してガスを溶解することによりガス溶解水を調製
し、ガス溶解水を大気圧に解放することにより減圧する
第(１)項記載の洗浄方法、（３）ガス溶解水の減圧が、
被洗浄物の直近のノズル開口部で行われる第(２)項記載
の洗浄方法、（４）被洗浄物を収納した密閉式の洗浄槽
にガス溶解水を充填し、ガス溶解水を減圧する第(１)項
記載の洗浄方法、（５）ガス溶解水が、酸又は酸と界面
活性剤を含有する第(１)項記載の洗浄方法、（６）ガス
溶解水が、アルカリ又はアルカリと界面活性剤を含有す
る第(１)項記載の洗浄方法、（７）アルカリが、アンモ
ニア又は水酸化テトラメチルアンモニウムである第(６)
項記載の洗浄方法、（８）被洗浄物が、電子材料である
第(１)項記載の洗浄方法、（９）被洗浄物が、電子材料
を扱う装置の部品又はジグである第(１)項記載の洗浄方
法、及び、（１０）ガスを水に溶解させてガス溶解水を
調製する機構、ガス溶解水を減圧して微細気泡を発生さ
せる機構、及び、微細気泡と被洗浄物を接触させる機構
を有する洗浄装置、を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の洗浄方法は、水素ガス、
酸素ガス及び希ガスより選ばれる１種又は２種以上のガ
スを溶解したガス溶解水を減圧し、減圧することにより
発生した微細気泡と被洗浄物を接触させるものである。
本発明方法を適用することができる被洗浄物に特に制限
はないが、例えば、半導体用シリコン基板、液晶用ガラ
ス基板、フォトマスク用石英基板などの電子材料や、こ
れらの電子材料を取り扱う装置の部品、ジグ類などの高
度な清浄化が要求される物品の洗浄に特に好適に適用す
ることができる。本発明方法において、ガス溶解水を減
圧して微細気泡を発生させる方法に特に制限はなく、例
えば、加圧条件下において、大気圧における飽和溶解量
以上にガスを溶解したガス溶解水を、大気圧に解放する
ことにより減圧して微細気泡を発生させることができ、
あるいは、大気圧における飽和溶解量以下にガスを溶解
したガス溶解水を、大気圧以下に減圧することにより微
細気泡を発生させることもできる。これらの方法の中
で、加圧条件下において、大気圧における飽和溶解量以
上にガスを溶解したガス溶解水を、大気圧に解放するこ
とにより減圧して微細気泡を発生させる方法は、装置及
び工程が簡単であり、高濃度のガス溶解水を利用するこ
とができるので、好適に用いることができる。
酸素ガス及び希ガスより選ばれる１種又は２種以上のガ
スを溶解したガス溶解水を減圧し、減圧することにより
発生した微細気泡と被洗浄物を接触させるものである。
本発明方法を適用することができる被洗浄物に特に制限
はないが、例えば、半導体用シリコン基板、液晶用ガラ
ス基板、フォトマスク用石英基板などの電子材料や、こ
れらの電子材料を取り扱う装置の部品、ジグ類などの高
度な清浄化が要求される物品の洗浄に特に好適に適用す
ることができる。本発明方法において、ガス溶解水を減
圧して微細気泡を発生させる方法に特に制限はなく、例
えば、加圧条件下において、大気圧における飽和溶解量
以上にガスを溶解したガス溶解水を、大気圧に解放する
ことにより減圧して微細気泡を発生させることができ、
あるいは、大気圧における飽和溶解量以下にガスを溶解
したガス溶解水を、大気圧以下に減圧することにより微
細気泡を発生させることもできる。これらの方法の中
で、加圧条件下において、大気圧における飽和溶解量以
上にガスを溶解したガス溶解水を、大気圧に解放するこ
とにより減圧して微細気泡を発生させる方法は、装置及
び工程が簡単であり、高濃度のガス溶解水を利用するこ
とができるので、好適に用いることができる。
【０００６】本発明方法に使用するガス溶解水の調製に
おいては、原水をあらかじめ脱気して溶存ガスの飽和度
を低下させ、ガス溶解キャパシティーに空きをつくった
のち、水素ガス、酸素ガス又は希ガスを溶解させること
が好ましい。例えば、温度２０℃、圧力０.１MPaにおい
て、窒素ガスで飽和した水は、窒素ガス１９.０mg／リ
ットルを溶解して飽和度１.０倍となっているので、脱
気により窒素ガスの溶解量を１.９mg／リットルとする
ことにより、飽和度の０.９倍に相当するガス溶解キャ
パシティーの空きができ、水素ガス、酸素ガス又は希ガ
スを容易に溶解することができる。本発明方法におい
て、大気圧における飽和溶解量以上にガスを溶解したガ
ス溶解水を調製する方法に特に制限はないが、加圧した
原水を膜脱気装置に送って脱気によりガス溶解キャパシ
ティーに空きをつくり、次いで脱気された原水を気体透
過膜装置に送って加圧下にガスを溶解することが好まし
い。温度２０℃、圧力０.１MPaにおける飽和溶解量は、
水素ガス１.６mg／リットル、酸素ガス４４mg／リット
ル、ヘリウム１.５mg／リットル、ネオン９.５mg／リッ
トル、アルゴン６０mg／リットル、クリプトン２２０mg
／リットル、キセノン６３０mg／リットルである。加圧
条件下では、水へのガスの溶解量はヘンリーの法則にし
たがって増加するので、例えば、温度２０℃、圧力０.
２MPaの条件下では、溶存水素ガス濃度２.０mg／リット
ル以上の水素ガス溶解水を容易に調製することができ
る。
おいては、原水をあらかじめ脱気して溶存ガスの飽和度
を低下させ、ガス溶解キャパシティーに空きをつくった
のち、水素ガス、酸素ガス又は希ガスを溶解させること
が好ましい。例えば、温度２０℃、圧力０.１MPaにおい
て、窒素ガスで飽和した水は、窒素ガス１９.０mg／リ
ットルを溶解して飽和度１.０倍となっているので、脱
気により窒素ガスの溶解量を１.９mg／リットルとする
ことにより、飽和度の０.９倍に相当するガス溶解キャ
パシティーの空きができ、水素ガス、酸素ガス又は希ガ
スを容易に溶解することができる。本発明方法におい
て、大気圧における飽和溶解量以上にガスを溶解したガ
ス溶解水を調製する方法に特に制限はないが、加圧した
原水を膜脱気装置に送って脱気によりガス溶解キャパシ
ティーに空きをつくり、次いで脱気された原水を気体透
過膜装置に送って加圧下にガスを溶解することが好まし
い。温度２０℃、圧力０.１MPaにおける飽和溶解量は、
水素ガス１.６mg／リットル、酸素ガス４４mg／リット
ル、ヘリウム１.５mg／リットル、ネオン９.５mg／リッ
トル、アルゴン６０mg／リットル、クリプトン２２０mg
／リットル、キセノン６３０mg／リットルである。加圧
条件下では、水へのガスの溶解量はヘンリーの法則にし
たがって増加するので、例えば、温度２０℃、圧力０.
２MPaの条件下では、溶存水素ガス濃度２.０mg／リット
ル以上の水素ガス溶解水を容易に調製することができ
る。
【０００７】本発明方法において、ガス溶解水を減圧す
ることにより発生した微細気泡と被洗浄物を接触させる
方法に特に制限はなく、例えば、加圧条件下に大気圧に
おける飽和溶解量以上にガスを溶解したガス溶解水を、
加圧したまま洗浄部直近のノズルまで送り、ノズル開口
部において大気圧に解放して微細気泡を発生させ、被洗
浄物と接触させることができ、あるいは、密閉式の洗浄
槽に被洗浄物を収納し、加圧条件下に大気圧における飽
和溶解量以上にガスを溶解したガス溶解水を充填して被
洗浄物を浸漬し、一気に大気圧に解放して減圧すること
により洗浄槽中に微細気泡を発生させ、微細気泡と被洗
浄物を接触させることもできる。ガス溶解水を減圧して
発生した微細気泡と被洗浄物を接触させることにより、
被洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去すること
ができる。本発明方法を、特に高精度の洗浄が要求され
る電子材料や装置部品の洗浄に適用する場合には、ガス
溶解水を調製するための原水として超純水を用いること
が好ましい。
ることにより発生した微細気泡と被洗浄物を接触させる
方法に特に制限はなく、例えば、加圧条件下に大気圧に
おける飽和溶解量以上にガスを溶解したガス溶解水を、
加圧したまま洗浄部直近のノズルまで送り、ノズル開口
部において大気圧に解放して微細気泡を発生させ、被洗
浄物と接触させることができ、あるいは、密閉式の洗浄
槽に被洗浄物を収納し、加圧条件下に大気圧における飽
和溶解量以上にガスを溶解したガス溶解水を充填して被
洗浄物を浸漬し、一気に大気圧に解放して減圧すること
により洗浄槽中に微細気泡を発生させ、微細気泡と被洗
浄物を接触させることもできる。ガス溶解水を減圧して
発生した微細気泡と被洗浄物を接触させることにより、
被洗浄物の表面に付着した異物を効果的に除去すること
ができる。本発明方法を、特に高精度の洗浄が要求され
る電子材料や装置部品の洗浄に適用する場合には、ガス
溶解水を調製するための原水として超純水を用いること
が好ましい。
【０００８】本発明方法においては、ガス溶解水に酸又
は酸と界面活性剤を含有させることができる。含有させ
る酸に特に制限はなく、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フ
ッ化水素酸、炭酸などを挙げることができる。含有させ
る界面活性剤に特に制限はなく、アニオン性界面活性
剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両
性界面活性剤のいずれをも用いることができる。ガス溶
解水に酸を含有させることにより、微粒子の除去効果を
高め、さらに界面活性剤を含有させることにより、脱離
した微粒子の再付着を防止することができる。本発明方
法においては、ガス溶解水にアルカリ又はアルカリと界
面活性剤を含有させることができる。含有させるアルカ
リに特に制限はなく、例えば、アンモニア、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム（ＴＭＡＨ）などを挙げることができる。これらの
中で、アンモニアと水酸化テトラメチルアンモニウムを
特に好適に用いることができる。含有させる界面活性剤
に特に制限はなく、アニオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤の
いずれをも用いることができる。ガス溶解水にアルカリ
を含有させることにより、微粒子の除去効果及び再付着
防止効果を高め、さらに界面活性剤を含有させることに
より、脱離した微粒子の再付着をいっそう効果的に防止
することができる。
は酸と界面活性剤を含有させることができる。含有させ
る酸に特に制限はなく、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フ
ッ化水素酸、炭酸などを挙げることができる。含有させ
る界面活性剤に特に制限はなく、アニオン性界面活性
剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両
性界面活性剤のいずれをも用いることができる。ガス溶
解水に酸を含有させることにより、微粒子の除去効果を
高め、さらに界面活性剤を含有させることにより、脱離
した微粒子の再付着を防止することができる。本発明方
法においては、ガス溶解水にアルカリ又はアルカリと界
面活性剤を含有させることができる。含有させるアルカ
リに特に制限はなく、例えば、アンモニア、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム（ＴＭＡＨ）などを挙げることができる。これらの
中で、アンモニアと水酸化テトラメチルアンモニウムを
特に好適に用いることができる。含有させる界面活性剤
に特に制限はなく、アニオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤の
いずれをも用いることができる。ガス溶解水にアルカリ
を含有させることにより、微粒子の除去効果及び再付着
防止効果を高め、さらに界面活性剤を含有させることに
より、脱離した微粒子の再付着をいっそう効果的に防止
することができる。
【０００９】図１は、本発明方法の実施の一態様の工程
系統図である。図１(ａ)に示す状態では、気相側が真空
ポンプ１により減圧に保たれた膜脱気装置２に加圧超純
水が送られ脱気される。脱気された加圧超純水は、次い
で気体透過膜装置３に送られ、特定のガスが大気圧にお
ける飽和溶解量以上に溶解されたガス溶解水となる。ガ
ス溶解水は、ガス溶解水供給バルブ４を経由して、被洗
浄物５が収納された密閉式の洗浄槽６に供給される。洗
浄槽内の圧力は、圧力調整弁７により加圧状態に保たれ
る。被洗浄物がガス溶解水に浸漬された状態になったと
き、ガス溶解水供給バルブ４と圧力調整弁７を閉じる。
次いで、図１(ｂ)に示す状態に移り、ガス溶解水供給バ
ルブを閉じたまま、圧力調整弁７を開いて洗浄槽内を大
気圧に解放することにより、ガス溶解水を減圧する。ガ
ス溶解水を減圧することにより微細気泡が発生し、被洗
浄物の表面から付着した異物が引き離される。この状態
を数十秒間維持したのち、リンス水供給バルブ８よりリ
ンス水を供給し、溢流バルブ９より流し出すことにより
オーバーフローリンスを行って、被洗浄物の表面から脱
離した異物を洗浄槽外へ排出する。本態様においては、
被洗浄物の表面が微細気泡発生の場となるので、特に効
果的に異物を除去することができる。図２は、本発明方
法の実施の他の態様の工程系統図である。図１に示す態
様と同様にして調製された特定のガスが大気圧における
飽和溶解量以上に溶解されたガス溶解水は、ガス溶解水
供給バルブ４を経由して、被洗浄物の直近下部にガス溶
解水供給ノズル１０を備え、被洗浄物５が収納された洗
浄槽１１に供給される。ガス溶解水は、ガス溶解水供給
ノズルの孔から洗浄槽内に送り出されると同時に大気圧
に解放され、減圧されて微細気泡が発生する。微細気泡
が発生したガス溶解水は、被洗浄物の表面から異物を引
き離しつつ洗浄槽内を上昇し、洗浄槽上部からオーバー
フローして溢流水受け１２に流れ出し、脱離した異物と
ともに洗浄槽外へ排出される。
系統図である。図１(ａ)に示す状態では、気相側が真空
ポンプ１により減圧に保たれた膜脱気装置２に加圧超純
水が送られ脱気される。脱気された加圧超純水は、次い
で気体透過膜装置３に送られ、特定のガスが大気圧にお
ける飽和溶解量以上に溶解されたガス溶解水となる。ガ
ス溶解水は、ガス溶解水供給バルブ４を経由して、被洗
浄物５が収納された密閉式の洗浄槽６に供給される。洗
浄槽内の圧力は、圧力調整弁７により加圧状態に保たれ
る。被洗浄物がガス溶解水に浸漬された状態になったと
き、ガス溶解水供給バルブ４と圧力調整弁７を閉じる。
次いで、図１(ｂ)に示す状態に移り、ガス溶解水供給バ
ルブを閉じたまま、圧力調整弁７を開いて洗浄槽内を大
気圧に解放することにより、ガス溶解水を減圧する。ガ
ス溶解水を減圧することにより微細気泡が発生し、被洗
浄物の表面から付着した異物が引き離される。この状態
を数十秒間維持したのち、リンス水供給バルブ８よりリ
ンス水を供給し、溢流バルブ９より流し出すことにより
オーバーフローリンスを行って、被洗浄物の表面から脱
離した異物を洗浄槽外へ排出する。本態様においては、
被洗浄物の表面が微細気泡発生の場となるので、特に効
果的に異物を除去することができる。図２は、本発明方
法の実施の他の態様の工程系統図である。図１に示す態
様と同様にして調製された特定のガスが大気圧における
飽和溶解量以上に溶解されたガス溶解水は、ガス溶解水
供給バルブ４を経由して、被洗浄物の直近下部にガス溶
解水供給ノズル１０を備え、被洗浄物５が収納された洗
浄槽１１に供給される。ガス溶解水は、ガス溶解水供給
ノズルの孔から洗浄槽内に送り出されると同時に大気圧
に解放され、減圧されて微細気泡が発生する。微細気泡
が発生したガス溶解水は、被洗浄物の表面から異物を引
き離しつつ洗浄槽内を上昇し、洗浄槽上部からオーバー
フローして溢流水受け１２に流れ出し、脱離した異物と
ともに洗浄槽外へ排出される。
【００１０】図３は、本発明方法の実施の他の態様の工
程系統図である。図１に示す態様と同様にして調製され
た特定のガスが大気圧における飽和溶解量以上に溶解さ
れたガス溶解水は、ガス溶解水供給バルブ４を経由し
て、スピン洗浄機のノズル１３に供給される。被洗浄物
５は、モータ１４により回転される真空チャック１５に
より保持され、回転される。ガス溶解水は、ノズルから
放出されると同時に大気圧に解放され、減圧されて微細
気泡が発生し、微細気泡を含むガス溶解水の水流１６と
して回転する被洗浄物に注がれ、被洗浄物の表面に付着
した異物を引き離す。本発明方法によれば、超音波など
のキャビテーションを発生させる物理力を用いることな
しに、被洗浄物の表面に付着した異物を除去することが
できる。本発明方法によれば、超音波発振装置などを備
えることなく、被洗浄物を効果的に洗浄することがで
き、また、本発明方法において発生する微細気泡は、超
音波によるキャビテーションのような強い衝撃波を発生
しないので、繊細な加工を施した被洗浄物にも損傷を与
えるおそれなく洗浄することができる。
程系統図である。図１に示す態様と同様にして調製され
た特定のガスが大気圧における飽和溶解量以上に溶解さ
れたガス溶解水は、ガス溶解水供給バルブ４を経由し
て、スピン洗浄機のノズル１３に供給される。被洗浄物
５は、モータ１４により回転される真空チャック１５に
より保持され、回転される。ガス溶解水は、ノズルから
放出されると同時に大気圧に解放され、減圧されて微細
気泡が発生し、微細気泡を含むガス溶解水の水流１６と
して回転する被洗浄物に注がれ、被洗浄物の表面に付着
した異物を引き離す。本発明方法によれば、超音波など
のキャビテーションを発生させる物理力を用いることな
しに、被洗浄物の表面に付着した異物を除去することが
できる。本発明方法によれば、超音波発振装置などを備
えることなく、被洗浄物を効果的に洗浄することがで
き、また、本発明方法において発生する微細気泡は、超
音波によるキャビテーションのような強い衝撃波を発生
しないので、繊細な加工を施した被洗浄物にも損傷を与
えるおそれなく洗浄することができる。
【００１１】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 図１に示す態様により、汚染シリコン基板の洗浄を行っ
た。表面を酸化した直径６インチのシリコン基板５枚
を、シリカ微粒子を含むケミカルメカニカルポリッシン
グ用研磨液に浸漬したのち、超純水によるリンスを行っ
てスピン乾燥し、洗浄試験用の汚染シリコン基板とし
た。シリコン基板の表面に付着した直径０.２〜１.０μ
ｍの微粒子数を、表面異物検査装置［(株)トプコン、Ｗ
Ｍ−１５００］を用いて測定したところ、汚染前が平均
１０個であり、汚染シリコン基板が平均３,６１９個で
あった。脱気した超純水に、気体透過膜モジュールを用
いて０.２MPaの加圧条件下で水素ガス溶解し、溶存水素
ガス濃度２.０mg／リットルの水素ガス溶解水を調製し
た。５枚の汚染シリコン基板を圧力調整弁つきの石英製
洗浄槽に収納し、加圧下に上記の水素ガス溶解水を供給
した。汚染シリコン基板が完全に水素ガス溶解水に浸っ
たのち、水素ガス溶解水の供給バルブを閉じ、洗浄槽上
部の圧力調整弁を一気に開いて大気圧解放とした。この
操作により、水素ガス溶解水は瞬時に微細気泡が発生し
て白濁した。この状態を３０秒間維持したのちに、洗浄
槽の下部からリンス用超純水を１５リットル／分の流量
で供給し、５分間オーバーフローリンスを行った。リン
ス終了後、シリコン基板を乾燥し、５枚のシリコン基板
について表面に付着した直径０.２〜１.０μｍの微粒子
数を表面異物検査装置を用いて測定したところ平均２８
個であり、微粒子の除去率は９９.２％であった。 比較例１ 気体透過膜モジュールへの水素ガスの供給量を実施例１
の半分にして、溶存水素ガス濃度１.２mg／リットルの
水素ガス溶解水を調製し、汚染シリコン基板の洗浄に用
いた以外は、実施例１と同じ操作を行った。汚染前のシ
リコン基板の微粒子数は、平均８個であり、汚染シリコ
ン基板の微粒子数は、平均３,３３０個であった。石英
製洗浄槽の中で汚染シリコン基板が完全に水素ガス溶解
水に浸ったのち、水素ガス溶解水の供給バルブを閉じ、
洗浄槽上部の圧力調整弁を一気に開いて大気圧解放とし
たが、水素ガス溶解水は透明な状態を保ち、微細気泡の
発生は認められなかった。この状態を３０秒間維持した
のちに、洗浄槽の下部からリンス用超純水を１５リット
ル／分の流量で供給し、５分間オーバーフローリンスを
行った。リンス終了後、シリコン基板を乾燥し、５枚の
シリコン基板の表面に付着した微粒子数を測定したとこ
ろ平均３,１９２個であり、微粒子の除去率は４.１％で
あった。 比較例２ 溶存水素ガス濃度１.２mg／リットルの水素ガス溶解水
を用いて、メガソニック洗浄を行った。洗浄試験用の汚
染シリコン基板５枚は、実施例１と同様にして調製し
た。汚染前のシリコン基板の微粒子数は、平均１３個で
あり、汚染シリコン基板の微粒子数は、平均３,５４８
個であった。枚葉式スピン洗浄装置を用い、汚染シリコ
ン基板を５００rpmで回転させながら、溶存水素ガス濃
度１.２mg／リットルの水素ガス溶解水を、メガソニッ
クノズル［本多電子(株)、パルスジェット］より周波数
１.０MHzの超音波を照射しつつ、基板中央からエッジの
間１往復１０秒の速度でスイングさせながら、２５ml／
秒の流量で２０秒間注ぎかけて洗浄し、最後に基板の回
転速度を１,５００rpmに高めて２０秒間スピン乾燥を行
った。乾燥後のシリコン基板表面の微粒子数は平均２２
個であり、微粒子の除去率は９９.４％であった。実施
例１及び比較例１〜２の結果を、第１表に示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 図１に示す態様により、汚染シリコン基板の洗浄を行っ
た。表面を酸化した直径６インチのシリコン基板５枚
を、シリカ微粒子を含むケミカルメカニカルポリッシン
グ用研磨液に浸漬したのち、超純水によるリンスを行っ
てスピン乾燥し、洗浄試験用の汚染シリコン基板とし
た。シリコン基板の表面に付着した直径０.２〜１.０μ
ｍの微粒子数を、表面異物検査装置［(株)トプコン、Ｗ
Ｍ−１５００］を用いて測定したところ、汚染前が平均
１０個であり、汚染シリコン基板が平均３,６１９個で
あった。脱気した超純水に、気体透過膜モジュールを用
いて０.２MPaの加圧条件下で水素ガス溶解し、溶存水素
ガス濃度２.０mg／リットルの水素ガス溶解水を調製し
た。５枚の汚染シリコン基板を圧力調整弁つきの石英製
洗浄槽に収納し、加圧下に上記の水素ガス溶解水を供給
した。汚染シリコン基板が完全に水素ガス溶解水に浸っ
たのち、水素ガス溶解水の供給バルブを閉じ、洗浄槽上
部の圧力調整弁を一気に開いて大気圧解放とした。この
操作により、水素ガス溶解水は瞬時に微細気泡が発生し
て白濁した。この状態を３０秒間維持したのちに、洗浄
槽の下部からリンス用超純水を１５リットル／分の流量
で供給し、５分間オーバーフローリンスを行った。リン
ス終了後、シリコン基板を乾燥し、５枚のシリコン基板
について表面に付着した直径０.２〜１.０μｍの微粒子
数を表面異物検査装置を用いて測定したところ平均２８
個であり、微粒子の除去率は９９.２％であった。 比較例１ 気体透過膜モジュールへの水素ガスの供給量を実施例１
の半分にして、溶存水素ガス濃度１.２mg／リットルの
水素ガス溶解水を調製し、汚染シリコン基板の洗浄に用
いた以外は、実施例１と同じ操作を行った。汚染前のシ
リコン基板の微粒子数は、平均８個であり、汚染シリコ
ン基板の微粒子数は、平均３,３３０個であった。石英
製洗浄槽の中で汚染シリコン基板が完全に水素ガス溶解
水に浸ったのち、水素ガス溶解水の供給バルブを閉じ、
洗浄槽上部の圧力調整弁を一気に開いて大気圧解放とし
たが、水素ガス溶解水は透明な状態を保ち、微細気泡の
発生は認められなかった。この状態を３０秒間維持した
のちに、洗浄槽の下部からリンス用超純水を１５リット
ル／分の流量で供給し、５分間オーバーフローリンスを
行った。リンス終了後、シリコン基板を乾燥し、５枚の
シリコン基板の表面に付着した微粒子数を測定したとこ
ろ平均３,１９２個であり、微粒子の除去率は４.１％で
あった。 比較例２ 溶存水素ガス濃度１.２mg／リットルの水素ガス溶解水
を用いて、メガソニック洗浄を行った。洗浄試験用の汚
染シリコン基板５枚は、実施例１と同様にして調製し
た。汚染前のシリコン基板の微粒子数は、平均１３個で
あり、汚染シリコン基板の微粒子数は、平均３,５４８
個であった。枚葉式スピン洗浄装置を用い、汚染シリコ
ン基板を５００rpmで回転させながら、溶存水素ガス濃
度１.２mg／リットルの水素ガス溶解水を、メガソニッ
クノズル［本多電子(株)、パルスジェット］より周波数
１.０MHzの超音波を照射しつつ、基板中央からエッジの
間１往復１０秒の速度でスイングさせながら、２５ml／
秒の流量で２０秒間注ぎかけて洗浄し、最後に基板の回
転速度を１,５００rpmに高めて２０秒間スピン乾燥を行
った。乾燥後のシリコン基板表面の微粒子数は平均２２
個であり、微粒子の除去率は９９.４％であった。実施
例１及び比較例１〜２の結果を、第１表に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】第１表に見られるように、大気圧条件下で
は飽和溶解量以上となるように水素ガスを溶解した水素
ガス溶解水を加圧下に調製し、汚染シリコン基板を浸漬
したのち大気圧に解放して減圧することにより微細気泡
を発生させた実施例１においては、微粒子の除去率は９
９％以上に達し、超音波を照射しつつ水素ガス溶解水を
用いて洗浄を行った比較例２と、同等の洗浄効果が得ら
れている。これに対して、実施例１と同様な操作を行っ
ても、溶存水素ガス濃度が大気圧条件下での飽和溶解量
以下であり、大気圧に解放して減圧しても微細気泡が発
生しなかった比較例１においては、微粒子除去率はわず
か４％にとどまっている。この結果から、減圧すること
により発生した微細気泡との接触が、汚染シリコン基板
表面に付着した微粒子の除去に極めて大きい効果を発揮
していることが分かる。
は飽和溶解量以上となるように水素ガスを溶解した水素
ガス溶解水を加圧下に調製し、汚染シリコン基板を浸漬
したのち大気圧に解放して減圧することにより微細気泡
を発生させた実施例１においては、微粒子の除去率は９
９％以上に達し、超音波を照射しつつ水素ガス溶解水を
用いて洗浄を行った比較例２と、同等の洗浄効果が得ら
れている。これに対して、実施例１と同様な操作を行っ
ても、溶存水素ガス濃度が大気圧条件下での飽和溶解量
以下であり、大気圧に解放して減圧しても微細気泡が発
生しなかった比較例１においては、微粒子除去率はわず
か４％にとどまっている。この結果から、減圧すること
により発生した微細気泡との接触が、汚染シリコン基板
表面に付着した微粒子の除去に極めて大きい効果を発揮
していることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】本発明方法によれば、メガソニック照射
機構などのキャビテーションを発生させる特別な装置を
用いることなしに、特定のガスを溶解した機能性ガス溶
解洗浄水の微粒子除去効果を引き出すことができる。
機構などのキャビテーションを発生させる特別な装置を
用いることなしに、特定のガスを溶解した機能性ガス溶
解洗浄水の微粒子除去効果を引き出すことができる。
【図１】図１は、本発明方法の実施の一態様の工程系統
図である。
図である。
【図２】図２は、本発明方法の実施の他の態様の工程系
統図である。
統図である。
【図３】図３は、本発明方法の実施の他の態様の工程系
統図である。
統図である。
１ 真空ポンプ ２ 膜脱気装置 ３ 気体透過膜装置 ４ ガス溶解水供給バルブ ５ 被洗浄物 ６ 洗浄槽 ７ 圧力調整弁 ８ リンス水供給バルブ ９ 溢流バルブ １０ ガス溶解水供給ノズル １１ 洗浄槽 １２ 溢流水受け １３ ノズル １４ モータ １５ 真空チャック １６ 水流
Claims (1)
- 【請求項１】水素ガス、酸素ガス及び希ガスより選ばれ
る１種又は２種以上のガスを溶解したガス溶解水を減圧
し、減圧することにより発生した微細気泡と被洗浄物と
を接触させることを特徴とする洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174302A JP2001007073A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174302A JP2001007073A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001007073A true JP2001007073A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15976296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11174302A Pending JP2001007073A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001007073A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179764A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置およびパーティクル除去方法 |
| JP2008182188A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Siltronic Ag | 電子材料用洗浄液および洗浄方法 |
| JP2009167495A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Kanto Auto Works Ltd | 電着塗装の水洗装置 |
| JP2009167496A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Kanto Auto Works Ltd | 電着塗装の前処理水洗装置 |
| WO2009128327A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 栗田工業株式会社 | 電子材料用洗浄水、電子材料の洗浄方法及びガス溶解水の供給システム |
-
1999
- 1999-06-21 JP JP11174302A patent/JP2001007073A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179764A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置およびパーティクル除去方法 |
| JP2008182188A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Siltronic Ag | 電子材料用洗浄液および洗浄方法 |
| JP2009167495A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Kanto Auto Works Ltd | 電着塗装の水洗装置 |
| JP2009167496A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Kanto Auto Works Ltd | 電着塗装の前処理水洗装置 |
| WO2009128327A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 栗田工業株式会社 | 電子材料用洗浄水、電子材料の洗浄方法及びガス溶解水の供給システム |
| JP2009260020A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Kurita Water Ind Ltd | 電子材料用洗浄水、電子材料の洗浄方法及びガス溶解水の供給システム |
| CN102007579B (zh) * | 2008-04-16 | 2013-06-12 | 栗田工业株式会社 | 电子材料用清洗水、电子材料的清洗方法及溶气水的供给*** |
| US8999069B2 (en) | 2008-04-16 | 2015-04-07 | Kurita Water Industries Ltd. | Method for producing cleaning water for an electronic material |
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