JP2005296868A - 超音波洗浄処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被処理体へのダメージを抑制すると共に、洗浄効率の向上を図れるようにした超音波洗浄処理方法及びその装置を提供すること。
【解決手段】 洗浄槽１内に供給される洗浄液である純水に被処理体であるウエハＷを浸漬すると共に、洗浄液に超音波を照射して、ウエハＷを洗浄する超音波洗浄処理方法において、洗浄槽１の外部から該洗浄槽１内に、純水と共にＮ２ガスを供給し、この際、純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量を制御することにより、ウエハＷへのダメージを抑制することができると共に、洗浄効率の向上を図ることができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理体を、超音波を利用して洗浄する超音波洗浄処理方法及びその装置に関するものである。

一般に、半導体製造装置の製造工程においては、半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等を薬液やリンス液等の洗浄液が貯留された洗浄槽に順次浸漬して洗浄を行う洗浄処理方法が広く採用されている。

このような洗浄処理方法を実施する洗浄処理の一例として、超音波洗浄処理が使用されている。この超音波洗浄処理によれば、被処理体例えば半導体ウエハ（以下にウエハという）を収容する洗浄槽内に洗浄液を供給し、ウエハを浸漬する洗浄液に超音波を照射して、ウエハを洗浄することができる。

また、洗浄効果を高めるために、洗浄液供給系路にガス溶解手段を設けて、洗浄液にガスを溶解させて、ウエハを洗浄する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。

この方法によれば、洗浄液にガスを溶解させて超音波洗浄を行うことにより、洗浄時にキャビテーションを発生させて、洗浄効率の向上が図れる。

また、別の超音波洗浄処理方法として、超音波洗浄中に気体を送出し気泡を発生させることにより、洗浄むらの発生を防止及びダメージの発生を防止するようにした技術も知られている（例えば、特許文献２）。
特許第２８２１８８７号公報（特許請求の範囲、第１図） 特開昭６４−４２８５号公報（特許請求の範囲、第１図）

ところで、近年においては、配線パターンの微細化の傾向にあり、かかる配線パターが微細化されたウエハの洗浄に超音波洗浄処理を施す場合、超音波振動によりウエハがダメージを受けるのを抑制する必要がある。

上記問題を解決するために、超音波発振手段の出力を小さくすることが考えられるが、超音波発振手段の出力を小さくするとウエハに付着するパーティクル等の除去効率が低下し、洗浄効率が低下するという問題がある。

また、前者すなわち特許第２８２１８８７号公報に記載の技術においては、洗浄液にガスを溶解させて超音波洗浄を行うことにより、洗浄時にキャビテーションを発生させるため、ウエハへのダメージが大きくなるという問題がある。また、後者すなわち特開昭６４−４２８５号公報に記載の技術においては、洗浄槽内に配設される気泡発生部がウエハと超音波振動子の間に位置するため、超音波振動が洗浄槽全体に均一に伝えられず、処理の均一化が図れないという問題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被処理体へのダメージを抑制すると共に、洗浄効率の向上を図れるようにした超音波洗浄処理方法及びその装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、この発明の超音波洗浄処理方法は、洗浄槽内に供給される洗浄液に被処理体を浸漬すると共に、洗浄液に超音波を照射して、被処理体を洗浄する超音波洗浄処理方法において、 上記洗浄槽の外部から該洗浄槽内に、上記洗浄液と共にガスを供給することにより気泡を発生させ、この際、洗浄液の供給流量に対するガスの供給流量を制御可能とした、ことを特徴とする（請求項１）。この発明において使用されるガスとしては、例えば窒素（Ｎ２）ガスや清浄空気等を使用することができる。

請求項１記載の超音波洗浄処理方法において、上記洗浄液の供給流量に対するガスの供給流量を１／６０以上、好ましくは１／６０〜２／７５に制御可能にする方がよい。（請求項２, ３）。

また、上記洗浄槽への洗浄液の供給とガスの供給を、別系統の供給配管を用いて行うようにする方がよい（請求項４）。

また、上記被処理体を適宜間隔をおいて複数枚列設し、上記洗浄液とガスを上記被処理体間に供給する方が好ましい（請求項５）。

この発明の超音波洗浄処理装置は、洗浄槽内に供給される洗浄液に被処理体を浸漬すると共に、洗浄液に超音波を照射して、被処理体を洗浄する超音波洗浄処理装置において、 上記洗浄槽の側壁下部に配設され、洗浄槽内に上記洗浄液とガスを供給する供給手段と、 上記供給手段と洗浄液供給源及びガス供給源とを接続する供給配管に介設される洗浄液の流量調整手段及びガスの流量調整手段と、 上記洗浄液の流量に対するガスの流量を制御すべく、上記両流量調整手段を制御可能な制御手段と、を具備することを特徴とする（請求項６）。

この発明の超音波洗浄処理装置において、上記制御手段を、上記洗浄液の流量に対するガスの流量を１／６０以上、好ましくは１／６０〜２／７５に制御可能に形成する方がよい（請求項７，８）。

また、請求項９記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、 複数枚の上記被処理体を適宜間隔をおいて列設保持して洗浄槽内に配置する保持手段を更に具備し、 上記供給手段から上記保持手段によって保持された上記被処理体間に洗浄液とガスを供給可能に形成してなる、ことを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、上記供給手段は、洗浄液供給源に流量制御手段を介して接続する洗浄液供給ノズルと、ガス供給源に流量制御手段を介して接続するガス供給ノズルとを具備する、ことを特徴とする。この場合、上記洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ洗浄槽の対向する部位に配設する方が好ましく（請求項１１）、また、上記洗浄液供給ノズルとガス供給ノズルを上下に近接した位置に配設する方が好ましい（請求項１２）。

また、上記洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ長手方向に沿って適宜間隔をおいてノズル孔を穿設したパイプ部材にて形成すると共に、洗浄液供給ノズルを形成するパイプ部材内に、ガス供給ノズルを形成するパイプ部材を内挿してもよい（請求項１３）。

また、請求項１４記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、上記供給手段は、洗浄流供給源に流量制御手段を介して接続する洗浄液供給ノズルと、この洗浄液供給ノズルと上記洗浄液供給源を接続する洗浄液供給管に、流量制御手段を介して接続するガス供給源とを具備する、ことを特徴とする。

（１）請求項１〜４，６〜８，１０，１４記載の発明によれば、超音波洗浄時に洗浄槽の外部から洗浄槽内に、洗浄液と共にガスを供給し、この際、所定の流量比（例えば、洗浄液の流量に対するガスの流量を、１／６０以上、好ましくは１／６０〜２／７５で供給することにより、気泡が発生した状態の洗浄液に超音波を照射することができるので、少ない超音波出力によって洗浄に効果的なキャビテーションを発生させることができる。したがって、被処理体へのダメージを抑制することができると共に、洗浄効率の向上を図ることができる。

（２）請求項５，９記載の発明によれば、被処理体を適宜間隔をおいて複数枚列設し、洗浄液を被処理体間に供給することにより、上記（１）に加えて複数枚の被処理体を効率よく洗浄処理することができる。

（３）請求項１１、１２記載の発明によれば、洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ洗浄槽の対向する部位に配設することにより、被処理体と超音波振動子の間に遮るものがなく、振動を洗浄槽全体に均一に伝えられ、被処理体を均一に洗浄処理することができるので、上記（１）,（２）に加えて更に洗浄効率の向上を図ることができる。

（４）請求項１３記載の発明によれば、洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ長手方向に沿って適宜間隔をおいてノズル孔を穿設したパイプ部材にて形成するので、複数枚の被処理体間に洗浄液を供給することができると共に、複数枚の被処理体を同時に洗浄処理することができる。また、洗浄液供給ノズルを形成するパイプ部材内に、ガス供給ノズルを形成するパイプ部材を内挿するので、洗浄液とガスの供給手段を小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る超音波洗浄処理装置を半導体ウエハの洗浄処理装置に適用した場合について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、この発明に係る超音波洗浄処理装置（以下に洗浄処理装置という）の第１実施形態を示す概略断面図、図２は、その概略平面図である。

上記洗浄処理装置は、被処理体例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を浸漬する洗浄液例えば純水（ＤＩＷ）が貯留される洗浄槽１と、複数枚例えば５０枚のウエハＷを適宜間隔をおいて垂直状に列設し、保持して洗浄槽１内に配置する保持手段であるウエハボート２と、洗浄槽１内の洗浄液Ｌに超音波を照射、すなわち超音波振動を与えるための超音波発振手段３と、洗浄槽１の側壁の下部における対向する位置に配設される純水とガス例えばＮ２ガスの供給手段４とを具備している。

上記洗浄槽１は、耐薬品性に富む材料例えば石英製材料によって形成される内槽１ａと、この内槽１ａの上端開口部から溢流（オーバーフロー）する洗浄液Ｌを受け止める外槽１ｂとで構成されている。

上記ウエハボート２は、図１及び図２に示すように、複数枚例えば５０枚のウエハＷを水平方向に垂直状に保持すべく複数の保持溝（図示せず）を有する互いに平行な３本の保持棒２ａと、これら保持棒２ａの一端から垂直状に起立する垂直部２ｂとを具備し、垂直部２ｂを図示しない昇降機構によって昇降させることによって、ウエハボート２によって保持される複数枚例えば５０枚のウエハＷが洗浄槽１内の純水に浸漬され、あるいは、洗浄槽１から上方に搬出されるように構成されている。

上記超音波発振手段３は、洗浄槽１の底部の下面に装着される振動子３１と、これら振動子３１と高周波駆動電源３２との間に介設される超音波発振器３４と、駆動切換手段３３とを具備しており、駆動切換手段３３によって振動子３１の駆動を選択的に行えるように形成されている。

上記のように構成される超音波発振手段３の振動子３１が振動すると、この振動が洗浄槽１内に貯留された純水に伝搬されて、超音波が照射される。

上記供給手段４は、洗浄槽１の側壁の下端部に配設される洗浄液供給ノズルである純水供給ノズル１０と、この純水供給ノズル１０の上方の近接位置に配設されるガス供給ノズルであるＮ２供給ノズル２０とを具備している。この場合、純水供給ノズル１０及びＮ２供給ノズル２０は、図２に純水供給ノズル１０を代表して示すように、適宜間隔をおいてノズル孔３０を穿設したパイプ部材４０によって形成されている。この場合、ノズル孔３０のピッチｐは、ウエハボート２によって保持されたウエハＷ間のピッチに合わせて設けられており、ノズル孔３０から吐出される純水がウエハＷ間に供給されるようになっている。これにより、ノズル孔３０から吐出される純水が直接ウエハＷに当たるのを防止し、ウエハＷのダメージを抑制することができると共に、ウエハＷの表面に付着するパーティクルを効率的に除去することができる。

また、上記純水供給ノズル１０は、洗浄液供給配管である純水供給管１２を介して洗浄液供給源である純水供給源１４に接続されている。この純水供給管１２には、純水供給源１４側から順に流量調整手段であるフローメータＦＭ１と開閉弁Ｖ１が介設されている。このように構成される純水供給ノズル１０のノズル孔３０の位置、すなわち純水の吐出方向は、被処理体であるウエハＷの大きさや配列ピッチによって異なって吐出されるようになっている。

一方、Ｎ２供給ノズル２０は、ガス供給管２２を介してガス供給源であるＮ２ガス供給源２４に接続されている。このガス供給管２２には、Ｎ２ガス供給源２４側から順にレギュレータＲと流量調整手段であるフローメータＦＭ２と開閉弁Ｖ２とフィルタＦが介設されている。このように構成されるＮ２供給ノズル２０からは下向きにＮ２ガスが吐出されるようになっている。Ｎ２供給ノズル２０から下向きに吐出されるＮ２ガスは、下方に位置する純水供給ノズル１０から上向きに吐出される純水に瞬時に混合する。

また、上記フローメータＦＭ１，ＦＭ２は、制御手段であるＣＰＵ５０に電気的に接続されており、予め記憶されたＣＰＵ５０からの制御信号によって純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量の割合が制御されるようになっている。この場合、純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量の割合は、１／６０以上、好ましくは１／６０〜２／７５に設定されている。

次に、上記のように構成される超音波洗浄装置の動作態様について説明する。まず、純水供給源１４から洗浄槽１内に純水を供給してウエハＷが浸漬できるように貯留しておく。

次に、図示しないウエハ搬送手段によって保持された複数例えば５０枚のウエハＷを、ウエハボート２に受け渡して、ウエハＷを純水に浸漬する。その後、超音波発振手段３の超音波発振器３４を駆動して、振動子３１に高周波電源を印加して励振することにより、洗浄槽１内に貯留された純水に超音波を照射する。この動作と同時に、開閉弁Ｖ１，Ｖ２を開放すると共に、ＣＰＵ５０からの制御信号に基づいてフローメータＦＭ１，ＦＭ２が制御、例えば純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量が１／６０〜２／７５に制御されて、純水と共にＮ２ガスが洗浄槽１内に供給（吐出）される。この際、Ｎ２供給ノズル２０から下向きに吐出されたＮ２ガスは、純水供給ノズル１０から上向きに吐出される純水に瞬時に混合し、Ｎ２ガスが混合した純水に超音波が照射される。これにより、超音波発振器３４の駆動出力を低く（例えば２００Ｗ）して、洗浄に効果的なキャビテーションを発生させることができ、ウエハＷに付着したパーティクル等を除去することができる。

なお、洗浄中においても純水供給ノズル１０及びＮ２供給ノズル２０から、洗浄槽１内に純水及びＮ２ガスを供給し続ける。このように、純水及びＮ２ガスを随時供給することにより、ウエハＷから除去されて液面に浮かんだパーティクル等を、外槽１ｂにオーバーフローする純水と共に効果的に外部へ流出させることができるので、洗浄槽１内の純水（洗浄液）を清浄な状態に保つことができる。また、洗浄槽１から外部に流出した使用済みの純水は、洗浄槽１の下方に配設されたパン（図示せず）に受け止められ、図示しないドレン管から排液される。

上記のようにして所定時間洗浄処理を行った後、開閉弁Ｖ１，Ｖ２を閉じて、純水及びＮ２ガスの供給を停止する。

その後、ウエハボート２を上昇させてウエハＷを洗浄槽１の上方に搬送させて、図示しない搬送手段にウエハＷを受け渡す。

＜第２実施形態＞
図３は、この発明に係る超音波洗浄処理装置の第２実施形態を示す概略断面図である。

第２実施形態は、第１実施形態における純水供給ノズル１０とＮ２供給ノズル２０の配置形態を逆にした場合である。すなわち、洗浄槽１の対向する側壁の下端部にＮ２供給ノズル２０を配設し、このＮ２供給ノズル２０の上方の近傍位置に純水供給ノズル１０を配設した場合である。

この場合、純水供給ノズル１０においては、第１実施形態と同様に、ウエハＷの大きさ及び間隔に応じて上向き、あるいは上向き及び下向きに純水が吐出（供給）される。一方、Ｎ２供給ノズル２０においては、下向きから水平の範囲にＮ２ガスが吐出（供給）されるようになっている。

なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。

第２実施形態において、第１実施形態と同様に、洗浄時に、ＣＰＵ５０からの制御信号に基づいてフローメータＦＭ１，ＦＭ２が制御、例えば純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量が１／６０〜２／７５に制御されて、純水と共にＮ２ガスが洗浄槽１内に供給（吐出）される。この際、Ｎ２供給ノズル２０から吐出されるＮ２ガスは上方に浮上し、上方に位置する純水供給ノズル１０から吐出される純水に混合し、気泡が発生した純水に超音波が照射される。これにより、超音波発振器３４の駆動出力を低く（例えば２００Ｗ）して、洗浄に効果的なキャビテーションを発生させることができ、ウエハＷに付着したパーティクル等を除去することができる。

＜第３実施形態＞
図４は、この発明に係る超音波洗浄処理装置の第３実施形態における純水供給ノズルとＮ２ノズルの変形例を示す要部断面図（ａ）及び（ａ）の横断面図（ｂ）である。

第３実施形態は、純水とＮ２ガスの供給手段４を二重管構造とした場合である。すなわち、供給手段４の一部を構成する純水供給ノズル１０を、洗浄槽１の側壁の下部に配設される角形パイプ部材４０Ａによって純水供給ノズル１０Ａを形成し、供給手段４の別の一部を構成するＮ２供給ノズル２０Ａを、角形パイプ部材４０Ａの内方に間隔をおいて内挿されるパイプ部材４０Ｂによって形成した場合である。この場合、角形パイプ部材４０Ａは、洗浄槽１の側壁に設けられた取付用開口１ｃに図示しないパッキンやシール部材を介して気水密に装着されており、洗浄槽１内に対向する面に適宜間隔をおいて複数のノズル孔３０Ａが穿設されている。また、Ｎ２供給ノズル２０Ａを形成するパイプ部材４０Ｂにおける洗浄槽１側の面には、ノズル孔３０Ａに対して偏倚した等間隔位置に複数のノズル孔３０Ｂが穿設されている。

上記のように構成される純水とＮ２ガスの供給手段４において、内方のパイプ部材４０Ｂのノズル孔３０Ｂから吐出されるＮ２ガスは角形パイプ部材４０Ａ内に流入して、角形パイプ部材４０Ａ内の純水に混入し、角形パイプ部材４０Ａのノズル孔３０Ａから純水と共に吐出される。

なお、上記説明では、純水供給ノズル１０を形成するパイプ部材が角形パイプ部材４０Ａによって形成される場合について説明したが、円形状パイプ部材によって形成してもよい。

なお、第３実施形態において、その他の部分は、第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。

第３実施形態において、第１実施形態と同様に、洗浄時に、ＣＰＵ５０からの制御信号に基づいてフローメータＦＭ１，ＦＭ２が制御、例えば純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量が１／６０〜２／７５に制御されて、純水と共にＮ２ガスが洗浄槽１内に供給（吐出）される。この際、Ｎ２供給ノズル２０Ａを形成するパイプ部材４０Ｂのノズル孔３０Ｂから吐出されるＮ２ガスは、純水供給ノズル１０を形成する角形パイプ部材４０Ａ内に流入して、角形パイプ部材４０Ａ内の純水に混合した後、角形パイプ部材４０Ａのノズル孔３０Ａから純水と共に洗浄槽１内に供給（吐出）され、Ｎ２ガスが混合して気泡が発生した純水に超音波が照射される。これにより、超音波発振器３４の駆動出力を低く（例えば２００Ｗ）して、洗浄に効果的なキャビテーションを発生させることができ、ウエハＷに付着したパーティクル等を除去することができる。

＜第４実施形態＞
図５は、この発明に係る超音波洗浄処理装置の第４実施形態における純水供給ノズルとＮ２ノズルの更に別の変形例を示す要部断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。

第４実施形態は、第３実施形態と同様に、純水とＮ２ガスの供給手段４を形成する純水供給ノズル１０とＮ２供給ノズル２０を二重管構造にした場合であるが、純水供給ノズル１０を形成する角形パイプ部材４０ＡとＮ２供給ノズル２０を形成するパイプ部材４０Ｂを一体に形成し、ノズル孔３０Ａ，３０Ｂを、それぞれ洗浄槽１の内面側に設けた点で相違している。

すなわち、第４実施形態では、角形パイプ部材４０Ａとパイプ部材４０Ｂとを一体に形成した二重パイプ部材４０Ｃを、洗浄槽１の側壁に設けられた取付用開口１ｃに図示しないパッキンやシール部材を介して気水密に装着し、角形パイプ部材４０Ａとパイプ部材４０Ｂの洗浄槽１内に面する箇所にそれぞれ適宜間隔をおいてノズル孔３０Ａ，３０Ｂを設けた構造となっている。この場合、パイプ部材４０Ｂは、上部側に設けられている。また、角形パイプ部材４０Ａのノズル孔３０Ａは上向きに設けられ、パイプ部材４０Ｂのノズル孔３０Ｂは下向きに設けられ、これらノズル孔３０Ａ，３０Ｂは、互いに偏倚して、全体が千鳥状に配列されている。

なお、第４実施形態において、その他の部分は、第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。

第４実施形態において、第１実施形態と同様に、洗浄時に、ＣＰＵ５０からの制御信号に基づいてフローメータＦＭ１，ＦＭ２が制御、例えば純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量が１／６０〜２／７５に制御されて、純水と共にＮ２ガスが洗浄槽１内に供給（吐出）される。この際、Ｎ２供給ノズル２０を形成するパイプ部材４０Ｂから下向きに吐出されたＮ２ガスは、純水供給ノズル１０を形成する角形パイプ部材４０Ａから上向きに吐出される純水に瞬時に混合し、Ｎ２ガスが混合して気泡が発生した純水に超音波が照射される。これにより、超音波発振器３４の駆動出力を低く（例えば２００Ｗ）して、洗浄に効果的なキャビテーションを発生させることができ、ウエハＷに付着したパーティクル等を除去することができる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、純水とＮ２ガスの供給手段４が純水供給ノズル１０とＮ２供給ノズル２０とで構成される場合について説明したが、純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量が１／６０〜２／７５に制御可能なものであれば、図６に示すように、純水供給ノズル１０のみで構成し、純水供給管１２にＮ２ガス供給管２２を接続し、純水供給管１２中で気泡を発生させた後、純水供給ノズル１０より供給する構造のものであってもよい。なお、図６において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を符して、説明は省略する。

なお、上記実施形態では、この発明に係る超音波洗浄処理方法及び装置を半導体ウエハの洗浄処理に適用した場合について説明したが、ＬＣＤ用ガラス基板の洗浄処理にも適用できる。

次に、ウエハＷへのダメージとパーティクルの除去性能について説明する。

＜ウエハへのダメージ＞
配線パターンを有するウエハＷに対して、Ｎ２ガスを用いない従来の超音波洗浄方法で超音波を照射した場合、超音波発信器３４の出力（通常約４００Ｗ）が高いとウエハＷの配線にダメージを与えることが確認されている。したがって、超音波発信器３４の出力を低くして洗浄を行う必要がある。しかし、超音波発信器３４の出力を低くすると、ウエハＷに付着するパーティクルの除去効率が低下するという問題が生じる。

＜パーティクルの除去性能＞
超音波発信器３４の出力を低くして、如何にパーティクルの除去効率の向上を図れるかを調べるために、以下の条件で実験を行った。

すなわち、超音波発信器３４の出力を、ウエハＷにダメージを与えない出力の低い２００Ｗにして、純水の供給流量３０Ｌ／ｍｉｎに対するＮ２ガスの供給流量を変化させてパーティクルの除去率を調べたところ、図７に示すような結果が得られた。

上記実験の結果、Ｎ２ガスの供給流量が５００ｍＬ／ｍｉｎ以上、すなわち純水の供給流量３０Ｌ／ｍｉｎに対するＮ２ガスの供給流量の比率が１／６０以上のとき、パーティクルの除去率が一般的にウエハ製作上問題ないと判断される８５％以上であることが判った。また、Ｎ２ガスの供給流量が８００ｍＬ／ｍｉｎ（純水の供給流量３０Ｌ／ｍｉｎに対するＮ２ガスの供給流量の比率が２／７５）を超えるとパーティクルの除去率が９０％で一定であることが判った。

したがって、純水の供給流量に対するＮ２ガスの供給流量を１／６０以上、Ｎ２ガスを多大に消費しないことを考えると、好ましくは１／６０〜２／７５に制御することにより、ウエハＷにダメージを与えることなく、パーティクルの除去率を高めることができる。

この発明に係る超音波洗浄処理装置の第１実施形態を示す概略断面図である。 上記超音波洗浄処理装置の概略平面図である。 上記超音波洗浄処理装置の第２実施形態を示す概略断面図である。 上記超音波洗浄処理装置の第３実施形態の要部を示す断面図（ａ）及び（ａ）の横断面図（ｂ）である。 上記超音波洗浄処理装置の第４実施形態の要部を示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。 上記超音波洗浄処理装置の更に別の実施形態を示す概略断面図である。 パーティクル除去率とＮ２ガス流量との関係を示すグラフである。

符号の説明

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
１ 洗浄槽
２ ウエハボート（保持手段）
３ 超音波発振手段
４ 供給手段
１０，１０Ａ 純水供給ノズル
１２ 純水供給管（洗浄液供給管）
１４ 純水供給源（洗浄液供給源）
２０，２０Ａ Ｎ２供給ノズル（ガス供給ノズル）
２２ ガス供給管
２４ Ｎ２ガス供給源（ガス供給源）
３０，３０Ａ，３０Ｂ ノズル孔
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ パイプ部材
５０ ＣＰＵ（制御手段）
ＦＭ１，ＦＭ２ フローメータ（流量調整手段）

Claims (14)

1. 洗浄槽内に供給される洗浄液に被処理体を浸漬すると共に、洗浄液に超音波を照射して、被処理体を洗浄する超音波洗浄処理方法において、
   上記洗浄槽の外部から該洗浄槽内に、上記洗浄液と共にガスを供給することにより気泡を発生させ、この際、洗浄液の供給流量に対するガスの供給流量を制御可能とした、ことを特徴とする超音波洗浄処理方法。
2. 請求項１記載の超音波洗浄処理方法において、
   上記洗浄液の供給流量に対するガスの供給流量を１／６０以上に制御可能とした、ことを特徴とする超音波洗浄処理方法。
3. 請求項１記載超音波洗浄処理方法において、
   上記洗浄液の供給流量に対するガスの供給流量を１／６０〜２／７５に制御可能とした、ことを特徴とする超音波洗浄処理方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波洗浄処理方法において、
   上記洗浄槽への洗浄液の供給とガスの供給を、別系統の供給配管を用いて行うようにした、ことを特徴とする超音波洗浄処理方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波洗浄処理方法において、
   上記被処理体は適宜間隔をおいて複数枚列設されており、
   上記洗浄液とガスが上記被処理体間に供給される、ことを特徴とする超音波洗浄処理方法。
6. 洗浄槽内に供給される洗浄液に被処理体を浸漬すると共に、洗浄液に超音波を照射して、被処理体を洗浄する超音波洗浄処理装置において、
   上記洗浄槽の側壁下部に配設され、洗浄槽内に上記洗浄液とガスを供給する供給手段と、
   上記供給手段と洗浄液供給源及びガス供給源とを接続する供給配管に介設される洗浄液の流量調整手段及びガスの流量調整手段と、
   上記洗浄液の流量に対するガスの流量を制御すべく、上記両流量調整手段を制御可能な制御手段と、を具備することを特徴とする超音波洗浄処理装置。
7. 請求項６記載の超音波洗浄処理装置において、
   上記制御手段は、上記洗浄液の流量に対するガスの流量を１／６０以上に制御可能に形成されている、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
8. 請求項６記載の超音波洗浄処理装置において、
   上記洗浄手段は、上記洗浄液の流量に対するガスの流量を１／６０〜２／７５に制御可能に形成されている、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
9. 請求項６ないし８のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、
   複数枚の上記被処理体を適宜間隔をおいて列設保持して洗浄槽内に配置する保持手段を更に具備し、
   上記供給手段から上記保持手段によって保持された上記被処理体間に洗浄液とガスを供給可能に形成してなる、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
10. 請求項６ないし９のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、
    上記供給手段は、洗浄液供給源に流量制御手段を介して接続する洗浄液供給ノズルと、ガス供給源に流量制御手段を介して接続するガス供給ノズルとを具備する、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
11. 請求項１０記載の超音波洗浄処理装置において、
    上記洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ洗浄槽の対向する部位に配設してなる、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
12. 請求項１０又は１１記載の超音波洗浄処理装置において、
    上記洗浄液供給ノズルとガス供給ノズルを上下に近接した位置に配設してなる、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
13. 請求項１０ないし１２のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、
    上記洗浄液供給ノズル及びガス供給ノズルを、それぞれ長手方向に沿って適宜間隔をおいてノズル孔を穿設したパイプ部材にて形成すると共に、洗浄液供給ノズルを形成するパイプ部材内に、ガス供給ノズルを形成するパイプ部材を内挿してなる、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
14. 請求項６ないし９のいずれかに記載の超音波洗浄処理装置において、
    上記供給手段は、洗浄供給源に流量制御手段を介して接続する洗浄液供給ノズルと、この洗浄液供給ノズルと上記洗浄液供給源を接続する洗浄液供給管に、流量制御手段を介して接続するガス供給源とを具備する、ことを特徴とする超音波洗浄処理装置。
    

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