JPH0547732A - 精密洗浄方法および精密洗浄装置 - Google Patents

精密洗浄方法および精密洗浄装置

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JPH0547732A
JPH0547732A JP20200191A JP20200191A JPH0547732A JP H0547732 A JPH0547732 A JP H0547732A JP 20200191 A JP20200191 A JP 20200191A JP 20200191 A JP20200191 A JP 20200191A JP H0547732 A JPH0547732 A JP H0547732A
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JP
Japan
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cleaning
carbon dioxide
pressure
cleaned
vessel
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JP20200191A
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English (en)
Inventor
Kenzo Kaminaga
賢三 神永
Yuzuru Okada
譲 岡田
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は、オゾン層を破壊するなどの地球環
境に悪影響を及ぼすことがなく、しかも被洗浄物の表面
から有機物や水分を完全に除去することのできる精密洗
浄方法およびその方法に使用する精密洗浄装置を提供す
ることを目的にする。 【構成】 本発明は、耐圧洗浄容器1に収納した被洗浄
物と超臨界流体とを接触させることを主たる構成とする
精密洗浄方法であり、被洗浄物を収納した耐圧洗浄容器
1と、この耐圧洗浄容器内に超臨界流体を供給する超臨
界流体供給手段2とを有することを主たる構成とする精
密洗浄装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、精密洗浄方法および精
密洗浄装置に関し、より詳しくは、半導体ウェハー等の
精密洗浄に好適な精密洗浄方法およびそのような精密洗
浄方法を実施するのに好適な精密洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ウェハー、LSI基板等の
被洗浄物の精密洗浄を行う方法として、100〜200
kg/cm2 程度の水圧の純水を被洗浄物に噴射し、こ
の被洗浄物に付着している数μm程度の微粒子を除去す
る洗浄方法がある。しかし、この方法では、比抵抗の高
い純水を噴射しているので、静電気が発生する可能性が
あり、発生した静電気がLSIに悪影響を及ぼすことが
あり、また、被洗浄物の精密洗浄処理後に乾燥工程が必
要になるという問題がある。
【0003】上記問題点のない精密洗浄方法として、ガ
スを利用した乾式洗浄法が検討されている。その一つと
して、ドライアイススノウ洗浄方法が知られている。こ
の洗浄方法は、液化炭酸ガスに乾燥窒素を混合してなる
混合物を被洗浄物に噴射するものであり、0.5μm以
下の微粒子も除去することができるとされているが、ド
ライアイスの噴射によってLSI基板等に温度ストレス
を与える可能性がある。さらにこの洗浄方法は、有機汚
染物質が共存していると粒子除去効果が低下するという
問題もある。
【0004】したがって、現状においては、フロン液中
にLSI等を浸漬する方法が広く採用されている。しか
しながら、フロン液中にLSI等を浸漬した場合、LS
Iに付着していた水分がフロン液表面に浮遊するので、
フロン液からLSIを引き上げるときには、LSIの引
き上げ前にフロン液の表面に存在する水層を除去する必
要がある。そうしないと、LSIをフロン液から引き上
げるときに、折角洗浄したLSIに水分が再付着するか
らである。また、なによりも、フロンはオゾン層を破壊
するという重大な問題点がある。オゾン層を破壊すると
いう地球環境問題を少しでも防止するためには、フロン
が漏洩しないようにフロン液を使用する装置は完全密閉
系にする必要がある。そのような完全密閉洗浄装置とす
るのは技術的に煩雑である。また、たとえ完全密閉系の
洗浄装置を作成することができたとしても、その洗浄装
置の寿命が尽きた場合に、フロンガスが装置内に存在す
るので、その洗浄装置を分解したり廃棄したりすること
もできない。何故ならば、そのような装置を分解したり
するとフロンガスが空気中に揮散してやはりオゾン層破
壊の原因になるからである。したがって、将来的にはフ
ロンを絶対的な使用禁止となる公算が大きく、フロンに
代わる有効な洗浄液あるいは洗浄方法が望まれている。
【0005】本発明はこのような事情の下になされた。
すなわち、本発明の目的は、被洗浄物を強い洗浄力で能
率よく洗浄することができ、公害発生の問題もない精密
洗浄方法および精密洗浄装置を提供することを目的とす
るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の精密洗浄方法は、耐圧洗浄容器に収納した被
洗浄物を超臨界流体で洗浄することを特徴とし、かかる
精密洗浄方法を好適に実施することのできる本発明の精
密洗浄装置は、被洗浄物を収納した耐圧洗浄容器と、こ
の耐圧洗浄容器内に超臨界流体を供給する超臨界流体供
給手段とを有することを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の方法においては、耐圧洗浄容器に収容
した被洗浄物に超臨界流体を接触させて被洗浄物を洗浄
する。超臨界流体は、被洗浄物に付着する水分、有機物
等を溶解する能力が大きいので、洗浄効果が極めて大き
い。
【0008】本発明の精密洗浄方法は、本発明の精密洗
浄装置を使用することにより実施することができる。す
なわち、耐圧洗浄容器内に被洗浄物を収納し、超臨界供
給手段により、超臨界流体を被洗浄物に接触させる。被
洗浄物に超臨界流体を接触させると、被洗浄物に付着す
る水分、有機物が超臨界流体に溶解し、超臨界流体に移
動する。水分や有機物を溶解した超臨界流体を、適宜の
手段により、耐圧洗浄容器から除去すると、精密洗浄さ
れた被洗浄物が得られる。
【0009】
【実施例】図1に示すのは本発明の精密洗浄装置の一例
を示す説明図である。図1に示すように、本発明の精密
洗浄装置は、耐圧洗浄容器1と、超臨界流体供給手段2
と、超臨界流体回収装置3とを備える。
【0010】耐圧洗浄容器1は、上方を開口すると共に
内部に被洗浄物を収容する空間を備えた洗浄容器本体4
とこの洗浄容器本体4の開口部を気密に封止する圧力容
器カバー5とを備えてなる。この圧力容器カバー5の底
面には、被洗浄物であるシリコン基板を互いに間隔を設
けて配置し、収容することができる例えば金属フレーム
6を懸垂する。
【0011】超臨界流体供給手段2は、液化二酸化炭素
タンク7と、この液化二酸化炭素を送り出す昇圧ポンプ
8と、昇圧ポンプ8により送り出されてきた液化二酸化
炭素を40℃以上に加熱してこの液化二酸化炭素を超臨
界状態にする加熱器9と、圧力変換器10および導入ラ
イン11とを有する。なお、図1中において、12で示
されるのは逆止弁であり、13で示すのはバルブであ
り、14で示されるのはラプチャーディスクである。
【0012】超臨界流体回収装置3は、前記耐圧洗浄容
器1における空間の底部から前記超臨界流体供給手段2
におけるバルブ13と昇圧ポンプ8との間のラインに結
合される循環ライン15と、この循環ライン15の途中
に設けられると共に超臨界状態の二酸化炭素中の不純物
を除去するフィルター16と、フィルターにより不純物
が除去された二酸化炭素を液化する冷却器17とを備え
る。なお、図1において、18で示されるのはバルブで
あり、19で示されるのは逆止弁である。
【0013】この精密洗浄装置を使用して以下のように
してシリコン基板を精密洗浄することができる。すなわ
ち、圧力容器カバー5における金属フレームにシリコン
基板をセットしてから、圧力容器カバー5を洗浄容器本
体4の開口部に気密に装着する。次いで、液化二酸化炭
素タンク7から液化二酸化炭素を昇圧ポンプ8により加
熱器9に送り、この加熱器9で二酸化炭素を40℃以上
の超臨界状態にし、耐圧洗浄容器1内に圧入することに
より超臨界状態の二酸化炭素を耐圧洗浄容器1に供給す
る。
【0014】耐圧洗浄容器1内では、超臨界状態となっ
た二酸化炭素がシリコン基板と接触し、シリコン基板に
付着する水分、有機物その他の不純物が二酸化炭素中に
溶解する。この精密洗浄装置は、バッチ式の洗浄装置で
ある。耐圧洗浄容器1内に超臨界状態となった二酸化炭
素を圧入してから所定時間の経過後に、耐圧洗浄容器1
内の超臨界状態の二酸化炭素を抜き出し、超臨界状態の
二酸化炭素で洗浄することにより混入した固形分や液滴
をフィルターで除去する。固形分や液滴の除去された超
臨界状態の二酸化炭素は、冷却器17によりガス状の二
酸化炭素にし、これを昇圧ポンプ8とバルブとの間のラ
インに戻して、耐圧洗浄容器1内から回収した二酸化炭
素を再利用する。洗浄後、耐圧洗浄容器1における圧力
容器カバー5を洗浄容器本体4から外すことにより、精
密洗浄されたシリコン基板を得る。
【0015】この精密洗浄装置を使用し、本発明の洗浄
方法によりシリコン基板を洗浄すると、超臨界状態の二
酸化炭素は、有機物に対する溶解性が大きいので、シリ
コン基板に付着する有機物は完全に除去される。しかも
二酸化炭素は超臨界状態であるから、ミクロンオーダー
の間隙にまで浸入することができ、したがって微細な凹
凸面まで精密に洗浄することができる。また、超臨界状
態の二酸化炭素は水分をも溶解するので、シリコン基板
の洗浄後に二酸化炭素を耐圧洗浄容器1から排出するだ
けで、清浄なシリコン基板を得ることができる。
【0016】本発明の精密洗浄装置は、図2に示す構成
にすることもできる。図2に示す精密洗浄装置は、第1
耐圧洗浄容器1aと第2耐圧洗浄容器1bとを備える。
二酸化炭素を圧入する導入ライン20は、第1ロータリ
ーバルブ21で分岐し、分岐した一方のライン22は第
1耐圧洗浄容器1aに接続され、分岐した他方のライン
23は第2耐圧洗浄容器1bに接続される。また、第1
耐圧洗浄容器1aから二酸化炭素を排出するライン24
と第2耐圧洗浄容器1bから二酸化炭素を排出するライ
ン25とは第2ロータリーバルブ26を介して1本の排
出ライン27に集約されている。図2に示される精密洗
浄装置においては、図2に示されていない他の装置につ
いては前記図1に示されたのと同様である。
【0017】図2に示す精密洗浄装置においては、第1
ロータリーバルブを操作して導入ライン20とライン2
2とを導通状態にすると共に導入ライン20とライン2
3とを閉鎖状態にする。また第2ロータリーバルブ26
を操作してライン24と排出ライン27とを導通状態に
すると同時にライン25と排出ライン27とを閉鎖状態
にする。この状態で、被洗浄物であるシリコン基板を収
容した第1耐圧洗浄容器1aに超臨界状態の二酸化炭素
ガスを流通させる。所定時間かけて二酸化炭素を第1耐
圧洗浄容器1aに流通させた後、第1ロータリーバルブ
21および第2ロータリーバルブ26を操作して、第1
耐圧洗浄容器1aに二酸化炭素が流通せずに、第2耐圧
洗浄容器1bに流通するようにする。第2耐圧洗浄容器
1bに超臨界状態の二酸化炭素が流通している間に、第
1耐圧洗浄容器1a内のシリコン基板を取り出し、新た
に洗浄するべきシリコン基板をこの第1耐圧洗浄容器1
a内に収容する。
【0018】第1耐圧洗浄容器1a内にシリコン基板を
セットした後に、再び第1ロータリーバルブ21と第2
ロータリーバルブ26とを操作して、第2耐圧洗浄容器
1bには二酸化炭素が流通しないようにし、他方第1耐
圧洗浄容器1aに二酸化炭素が流通するようにする。第
1耐圧洗浄容器1aに超臨界状態の二酸化炭素を流通さ
せることによって被洗浄物に超臨界状態の二酸化炭素を
接触させる。これによって、シリコン基板の精密洗浄が
達成される。第1耐圧洗浄容器1bにおいては、精密洗
浄されたシリコン基板を第1耐圧洗浄容器1bから取り
出し、その後に新たに洗浄するべきシリコン基板をセッ
トする。
【0019】以上に説明したように、図2に示す精密洗
浄装置を使用すると、第1耐圧洗浄容器1aおよび第2
耐圧洗浄容器1bに交互に超臨界状態の二酸化炭素を流
通させることにより、休みなく被洗浄物の洗浄操作が行
われる。
【0020】
【発明の効果】以上に詳述した本発明によると、オゾン
層の破壊を招くフロンを一切使用することなく、被洗浄
物に付着する有機物や水分を、フロンで洗浄する以上に
効率的に除去することができる。本発明では浸透力の大
きな超臨界流体を使用するので、被洗浄物の表面におけ
る微細な凹凸に付着する有機物や水分を完全に除去する
ことができる。また、超臨界流体、特に超臨界状態の二
酸化炭素はフロンと比べ環境公害の原因にならないの
で、地球環境を阻害しないという最大の効果を本発明は
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の精密洗浄装置の一例を示す説明
図である。
【図2】図2は本発明の精密洗浄装置の他の例を示す説
明図である。
【符号の説明】
1 耐圧洗浄容器 2 超臨界流体供給手段 3 超臨界流体回収装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐圧洗浄容器に収納した被洗浄物を超臨
    界流体で洗浄することを特徴とする精密洗浄方法。
  2. 【請求項2】 前記超臨界流体が二酸化炭素である前記
    請求項1に記載の精密洗浄方法。
  3. 【請求項3】 被洗浄物を収納した耐圧洗浄容器と、こ
    の耐圧洗浄容器内に超臨界流体を供給する超臨界流体供
    給手段とを有することを特徴とする精密洗浄装置。
  4. 【請求項4】 前記超臨界流体が二酸化炭素である前記
    請求項3に記載の精密洗浄装置。
JP20200191A 1991-08-12 1991-08-12 精密洗浄方法および精密洗浄装置 Withdrawn JPH0547732A (ja)

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