JP2001179195A - 電磁波を用いた洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波振動子の確認、交換作業などのメンテ
ナンスが不要で洗浄効果の低下がなく、安定した洗浄を
行うことが可能な装置及び方法を提供すること。 【解決手段】 洗浄槽２内の洗浄液１に対して電磁波
（マイクロ波）を照射して被洗浄物３の洗浄を行う。ま
た、洗浄液１に対して電磁波を照射して電磁波による洗
浄と、洗浄槽２に超音波振動を印加して超音波による洗
浄とを併用して被洗浄物３の洗浄を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被洗浄物である半
導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板などの電子デバイ
ス用基板を電磁波によって洗浄する洗浄方法及び洗浄装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被洗浄物となる半導体ウエハ基板
やＬＣＤ用ガラス基板などの電子デバイス用基板の洗浄
には、超音波を用いた超音波洗浄が一般に使用されてい
る。超音波洗浄は、超音波振動によって洗浄液に発生す
るキャビテーション作用、加速度作用等を利用して、半
導体ウエハ基板等の表面に付着した粒子、有機物、不純
物などの汚れを除去するものである。半導体ウエハ基板
やＬＣＤ用ガラス基板の洗浄では、除去すべき汚れの粒
径が０．１から０．２μｍの超微粒子が対象となる。こ
の超微粒子を半導体ウエハ基板の表面から除去するため
に、高周波（１ＭＨｚ前後の周波数）の超音波振動によ
って洗浄液に発生する加速度作用を利用している。

【０００３】高周波の超音波振動による洗浄液の加速度
作用は、超音波振動により洗浄液の水分子が振動し、こ
の振動により水分子に巨大な加速度を発生させて水分子
の加速度による被洗浄物の表面の汚れをはく離するもの
である。また、高周波の超音波振動は、波長が短く、低
周波（２８ＫＨｚから５０ＫＨｚ程度の周波数）の超音
波振動に見られる定在波による洗浄のむらがないため、
高精密洗浄に適している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波洗浄は、
洗浄液を貯留する洗浄槽の底部下面側に超音波振動子を
取り付け、超音波発振器により前記超音波振動子を駆動
して洗浄を行う。また、洗浄液は一般に温度が高いほ
ど、良好な洗浄効果が得られるため、洗浄槽の液温は常
温より高い温度で使用する。

【０００５】しかしながら、超音波振動子は、洗浄槽の
底部下面側に取り付けられているため、故障、メンテナ
ンス時の超音波振動子の交換、確認作業が容易に行えな
いなどの課題を有している。また、洗浄液が沸点に近づ
くにつれ多数の気泡が発生し、気泡により超音波が減衰
して、洗浄効果が悪くなることがある。また、半導体ウ
エハ基板等の洗浄工程では、高い洗浄処理能力（洗浄装
置が単位時間に洗浄処理する能力）が求められている。

【０００６】そこで、本発明は、従来の洗浄方法及び洗
浄装置の課題に鑑みてなされたものであって、洗浄液を
貯留する洗浄槽に被洗浄物を浸漬し、前記洗浄液の上面
より電磁波を照射して被洗浄物を洗浄するので、超音波
振動子の確認、交換作業が不要となり、また、洗浄効果
の低下がなく、安定した洗浄を行うことができる洗浄方
法及び洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００７】また、本発明は、電磁波による洗浄と従来
の超音波による洗浄とを併用して、短時間で洗浄を行う
ことにより、高い洗浄処理能力を有する洗浄方法及び洗
浄装置を提供することを目的とする。

【０００８】なお、洗浄液の上面より電磁波を照射して
行う洗浄は、電磁波により洗浄液の水の分子が反転を繰
り返す際に、分子間の衝突、摩擦のエネルギーにより熱
が発生する。この分子間の衝突、摩擦のエネルギーを利
用して、被洗浄物の表面の汚れをはく離して洗浄を行う
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による洗浄方法
は、洗浄液が貯留された洗浄槽内部に被洗浄物が浸漬さ
れて洗浄を行う洗浄方法であって、前記洗浄液に対して
電磁波を照射して洗浄を行うものである。

【００１０】また、本発明による洗浄方法は、前記洗浄
液に対して電磁波を照射して洗浄を行い、電磁波を照射
後に前記洗浄槽に超音波振動を印加して洗浄を行うもの
である。

【００１１】また、本発明による洗浄方法は、前記洗浄
液に対して電磁波を照射して電磁波による洗浄と、前記
洗浄槽に超音波振動を印加して超音波による洗浄とを同
時に併用して洗浄を行うものである。

【００１２】また、本発明による洗浄方法は、前記洗浄
槽に超音波振動を印加して超音波洗浄を行い、超音波に
よる洗浄後に、前記洗浄液に対して電磁波を照射して洗
浄を行うものである。

【００１３】本発明による洗浄装置は、洗浄液と、前記
洗浄液を貯留する洗浄槽と、電磁波を発生する電磁波発
生装置とを有する洗浄装置であって、前記電磁波発生装
置からの電磁波を洗浄液に対して照射して被洗浄物の洗
浄を行うものである。

【００１４】また、本発明による洗浄装置の前記電磁波
発生装置は、少なくとも、電磁波を発生する電磁波発生
管と、電磁波発生管の駆動を行う駆動装置と、洗浄装置
の制御を行う制御装置と、制御装置に接続された操作パ
ネルと、制御装置から出力される警報信号により作動す
る警報装置とを有するものである。

【００１５】また、本発明による洗浄装置の前記洗浄装
置は、超音波振動子及び超音波発振器からなる超音波発
生装置を有するものである。

【００１６】また、本発明による洗浄装置の前記電磁波
の周波数は、１ＭＨＺから３０ＧＨＺまでの周波数帯の
特定周波数であることを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明によ
る電磁波を用いて洗浄する洗浄方法及び洗浄装置の実施
の形態について説明する。図１（ａ）は閉じた状態の電
磁波を用いた洗浄装置の、一部断面を含む構成図、
（ｂ）は開いた状態の電磁波を用いた洗浄装置の、一部
断面を含む構成図である。

【００１８】図１（ａ）に示すように、洗浄装置は、洗
浄液１と、洗浄液１を貯留する洗浄槽２と、洗浄槽２の
外槽に取り付けられ洗浄液１の温度を監視する温度セン
サ１５と、洗浄槽２内部に浸漬された被洗浄物３と、電
磁波発生装置６等から構成されている。

【００１９】この洗浄装置は、純水等からなる洗浄液１
をステンレス等の金属板からなる洗浄槽２に貯留して被
洗浄物３である半導体ウエハ基板やＬＣＤ用ガラス基板
等を洗浄槽２に浸漬して、洗浄液１の上面から電磁波発
生装置６により発生する電磁波を洗浄液１に対して照射
するものである。

【００２０】なお、本実施の形態では電磁波を洗浄液１
に対して上面から照射するものであるが、例えば側面か
らのように上面からの照射に限るものではなく、電磁波
が伝播されるものであれば種々の方法が採用できること
は勿論である。

【００２１】前記洗浄槽２は、前記電磁波発生装置６か
ら発生する電磁波を反射して、洗浄液１及び被洗浄物３
に対して電磁波を伝搬する働きを行う。

【００２２】前記電磁波発生装置６は、電磁波を発生す
る電磁波発生管７と、電磁波発生管７の駆動を行う駆動
装置８と、洗浄装置の制御を行う制御装置１０と、制御
装置１０に接続された操作パネル１１と、制御装置１０
から出力される警報信号により作動する警報装置１２等
からなり、図１（ａ）に示すように、金属からなる筐体
１３内に収納され、電磁波を洗浄液１の上面より照射す
るために箱状の洗浄槽２の上面開口部を被覆するように
配設されている。なお、洗浄槽２は一般的な箱状のもの
を使用しているので詳細は省略しており、従って、上面
開口部を被覆する筐体１３も前記洗浄槽２の形態に合わ
せたものとなっているので詳細な説明は省略する。

【００２３】前記筐体１３は、前記洗浄槽２の上面の一
辺にヒンジ１６を介して回動自在に支持されており、前
記筐体１３に取り付けられた取っ手（図示せず）を持ち
上げることにより図１（ｂ）のＳの矢印で示すように、
開閉動作を行う。また、前記筐体１３が閉じているとき
には、電磁波発生装置６から発生する電磁波が洗浄装置
より外部に漏れないように、前記筐体１３は、前記洗浄
槽２の上面に密着するように洗浄槽２に取り付けられて
いるロック機構１７により固定される。

【００２４】前記ロック機構１７は、センサとしてのマ
イクロスイッチ１８（図１には図示せず、図２に示して
いる）が取り付けられており、前記制御装置１０は、前
記マイクロスイッチ１８からの信号により電磁波発生装
置６のロック状態が確認できるようになっている。

【００２５】前記洗浄槽２の洗浄液１に対して上面より
照射する電磁波の周波数は、ＩＳＭ周波数のうち電子レ
ンジ等に割り当てられている加熱用周波数である２．４
５ＧＨｚ±５０ＭＨｚのマイクロ波を使用している。

【００２６】前記マイクロ波は、電磁波発生装置６内の
電磁波発生管７であるマグネトロンにより放射される。
前記マグネトロンは、食品の加熱調理用としての電子レ
ンジ、食品や木材等の乾燥、加工を行う工業用マイクロ
波加熱装置に使用されているものである。

【００２７】以下には、電磁波発生装置６のマイクロ波
を発生する電磁波発生管７のマグネトロンを駆動する駆
動装置８の作用について、図２に示すブロック図を参照
して説明する。

【００２８】図２に示すように、電磁波発生管７である
マグネトロン７を駆動する駆動装置８は、整流回路８
ａ、スイッチング回路８ｃ、スイッチング制御回路８
ｄ、昇圧トランス８ｆ、ヒータ用電源８ｊ、倍電圧整流
回路８ｇ、検出回路８ｈ、フィルター８ｋ等で構成され
ている。

【００２９】図２に示すように、整流回路８ａは、入力
された交流電源を全波整流して平滑コンデンサ８ｂで直
流電圧に変換するものである。

【００３０】前記スイッチング回路８ｃは、パワートラ
ンジスタ、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子からな
り、スイッチング制御回路８ｄの出力信号を受けて前記
整流回路８ａからの直流電圧を昇圧トランス８ｆの一次
側の入力端子に対して“オン（供給）”又は“オフ（遮
断）”のスイッチングを行う。

【００３１】前記スイッチング制御回路８ｄは、タイマ
ー及びパルス発振器を内蔵しており、タイマーの起動及
び計数時間の制御を行うが、パルス発振器の発振周波数
の設定は、制御装置１０で行う。この制御装置１０から
の信号により前記パルス発振器の発振開始及び発振停止
の動作を行う。

【００３２】また、制御装置１０は、検出回路８ｈから
のフィードバック信号により発振周波数のデューテイ比
（パルス信号の１周期での“ＯＮ”期間と“ＯＦＦ”期
間との比率）を変化させて、電磁波発生管７であるマグ
ネトロンの出力が規定値に達するように制御して前記ス
イッチング制御回路８ｄのパルス発振器からの信号がス
イッチング回路８ｃに出力される。

【００３３】一方、昇圧トランス８ｆは、昇圧トランス
８ｆの１次側の入力端子に供給された電圧を昇圧して昇
圧トランス８ｆの２次側の出力端子に高電圧を出力す
る。倍電圧整流回路８ｇは、コンデンサ及びダイオード
でなり、昇圧トランス８ｆの２次側の出力端子より出力
される前記スイッチング回路８ｃの“オフ（遮断）”に
発生する逆方向高電圧（逆起電力）をコンデンサに蓄積
し、前記倍電圧整流回路８ｇのコンデンサに蓄積された
電圧と、前記スイッチング回路８ｃの“オン（供給）”
での前記昇圧トランス８ｆの２次側の出力端子に発生す
る電圧とを加算して電磁波発生管７であるマグネトロン
に高電圧を印加するものである。

【００３４】前記ヒータ用電源８ｊは、電磁波発生管７
であるマグネトロンの陰極に電子放出のための加熱用電
圧を供給するものであり、トランスなどで構成されてい
る。

【００３５】前記検出回路８ｈは、前記交流電源の変動
等による前記電磁波発生管７であるマグネトロンの電流
の変化を検出し、検出した信号を前記スイッチング制御
回路８ｄに出力して電磁波発生管７であるマグネトロン
のマイクロ波の出力を規定値に保つためのフードバック
信号を発生するものである。

【００３６】また、フィルター８ｋは、昇圧トランス８
ｆのスイッチングなどで発生するノイズが交流電源に伝
搬しないようにノイズを遮断するためのものである。

【００３７】図１及び図２に示すように、電磁波発生装
置６の制御装置１０は、マイクロコンピュータからな
り、マイクロ波の発振開始、発振停止の制御及び前記ス
イッチング制御回路８ｄの発振器への周波数の設定等を
行うものである。また、前記制御装置１０は、操作スイ
ッチとデータ入力用スイッチからなる操作パネル１１か
らの信号、温度センサ１５等のセンサからの信号を処理
して洗浄装置全体の制御を行う。また、前記制御装置１
０には洗浄装置の制御用プログラムが内蔵されており、
制御用プログラムに基づき洗浄装置の制御を行う。

【００３８】以下に電磁波（マイクロ波）を用いた洗浄
装置の動作をフローチャートを参照して説明する。な
お、本発明による洗浄装置の動作は、制御装置１０の制
御用プログラムの処理に沿って説明する。

【００３９】図３に示すように、洗浄液１が貯留されて
いる洗浄槽２内に図示せぬ搬送手段により搬送される被
洗浄物３である半導体ウエハ基板が浸漬される（ステッ
プＳ１）。

【００４０】次に、電磁波発生装置６の筐体１３を図１
（ｂ）に示す状態から図１（ａ）に示す状態になるよう
に、洗浄槽２の上面に密着させて固定する（ステップＳ
２）。このとき、電磁波発生装置６の筐体１３を洗浄槽
に取り付けられているロック機構１７によりロックす
る。なお、前記筐体１３の開閉動作及びロック機構１７
の作動は、手動により行う構成となっているが、自動で
行うように構成してもよいことは勿論である。

【００４１】制御装置１０のマイクロコンピュータは、
操作パネル１１のデータ入力用スイッチからのデータの
入力の有無をチェックし（ステップＳ３）、操作パネル
１１よりデータの入力があったときには、マイクロ波に
よる洗浄時間、洗浄力の各データをマイクロコンピュー
タの記憶装置に記憶する（ステップＳ４）。その後、制
御装置１０のマイクロコンピュータは、操作パネル１１
の洗浄開始スイッチが押されたかをチェックし（ステッ
プＳ５）、洗浄開始スイッチが押されていないときには
ステップＳ３に戻る。

【００４２】洗浄開始スイッチが押されたとき、すなわ
ち“ＯＮ”であるときは、制御装置１０のマイクロコン
ピュータは、最初に電磁波発生装置６の筐体１３が洗浄
槽２のロック機構１７により確実にロックされているか
どうかをロック機構１７のセンサとしてのマイクロスイ
ッチ１８からの信号により確認する（ステップＳ６）。

【００４３】電磁波発生装置６の筐体１３がロックされ
ていないと判断した場合には、ブザーやランプなどの警
報装置１２を作動させ（ステップＳ７）、外部に告知し
てステップＳ３に戻る。

【００４４】電磁波発生装置６の筐体１３が洗浄槽２の
ロック機構１７により確実にロックされていると判断し
た場合には、駆動装置８のスイッチング制御回路８ｄの
タイマーに洗浄時間及びパルス発振器に洗浄力に応じた
周波数を設定する（ステップＳ８）。そして、駆動装置
８のスイッチング制御回路８ｄのパルス発振器を起動し
て電磁波発生管７であるマグネトロンに電力を供給して
マグネトロンのマイクロ波を洗浄液１に照射して洗浄を
開始する（ステップＳ９）。

【００４５】洗浄開始後、洗浄槽２に取り付けられた温
度センサ１５からの温度異常信号のチェック（ステップ
Ｓ１０）と、ロック機構１７のマイクロスイッチ１８の
信号のチェック及び操作パネル１１の停止スイッチの監
視を行い（ステップＳ１１）、センサ信号が入力された
とき又は停止スイッチが押されたときには、洗浄を停止
するよう電磁波発生管７であるマグネトロンへの電力の
供給を遮断して、マイクロ波の発振を停止し（ステップ
Ｓ１３）、ブザーやランプなどの警報装置１２を作動さ
せて（ステップＳ１４）外部に告知して洗浄作業の中断
を通知する。

【００４６】温度センサ１５からの温度異常警報信号及
び停止スイッチの監視後、スイッチング制御回路８ｄの
タイマーが所定の洗浄時間に達したかをチェックし（ス
テップＳ１２）、タイマーが所定の洗浄時間に達してい
ない場合は、ステップＳ１０に戻り一連の動作を繰り返
す。

【００４７】タイマーが所定の洗浄時間に達した場合に
は、電磁波発生管７であるマグネトロンへの電力の供給
を遮断してマイクロ波の発振を停止して洗浄を終了（ス
テップＳ１５）し、警報装置１２を作動させて洗浄作業
の完了の告知を行う（ステップＳ１６）。

【００４８】次に、前記電磁波発生装置６を備えた洗浄
装置に超音波振動を発生する超音波振動子２０を組み込
んだ洗浄装置について図４を参照して説明する。図４
は、本発明による洗浄装置の、一部断面を含む図、図５
は、図４に示した洗浄装置のブロック図である。なお、
図１（ａ）及び（ｂ）に示すものと同一の機能及び構成
を有するものについては同一の符号を付しており、詳細
な説明は省略し、相違するものについて主に説明する。

【００４９】図４に示すように、本発明による洗浄装置
は、図１に示した洗浄装置の洗浄槽２の底部下面側に超
音波振動子２０を取り付け、前記超音波振動子２０には
超音波発振器２１が接続されている。

【００５０】超音波振動子２０は、ＰＺＴ素子等からな
り、超音波発振器２１から所定の駆動周波数の電圧が印
加されて超音波振動が発生する。超音波発振器２１は、
例えば、９５０ＫＨｚの周波数により前記超音波振動子
２０を駆動するように構成されているが、最適な周波数
を適宜使用することができる。なお、前記超音波振動子
２０及び前記超音波発振器２１を超音波発生装置と称す
る。

【００５１】図５に示すように、超音波発振器２１は、
電磁波発生装置６の制御装置１０と接続されており、超
音波発振器２１の発振開始及び発振停止並びに洗浄時間
及び超音波パワーは、電磁波発生装置６の制御装置１０
により制御するようになっている。

【００５２】以下、電磁波発生装置６と超音波発生装置
とにより、電磁波（マイクロ波）による洗浄と超音波振
動による洗浄とを併用した洗浄装置の動作を図６乃至図
８に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本
発明による洗浄装置の動作は、制御装置１０の制御用プ
ログラムの処理に沿って説明する。

【００５３】図６に示すように、最初に、洗浄液１が貯
留されている洗浄槽２内に被洗浄物３である半導体ウエ
ハ基板等が浸漬される（ステップＳ２０）。

【００５４】次に、電磁波発生装置６の筐体１３を洗浄
槽２の上面に密着するように固定する（ステップＳ２
１）。このとき、電磁波発生装置６の筐体１３を洗浄槽
２に取り付けられているロック機構１７により確実にロ
ックする。

【００５５】制御装置１０のマイクロコンピュータは、
操作パネル１１のデータ入力用スイッチからのデータの
入力の有無をチェックし（ステップＳ２２）、操作パネ
ル１１からデータの入力があった場合には、マイクロ波
による洗浄開始時間、洗浄時間、洗浄力の各データをマ
イクロコンピュータの記憶装置に記憶する（ステップＳ
２３）。そして、超音波による洗浄開始時間、洗浄時
間、洗浄力の各データをマイクロコンピュータの記憶装
置に記憶させる（ステップＳ２４）。

【００５６】次に、制御装置１０のマイクロコンピュー
タは、操作パネル１１の洗浄開始スイッチが押されたか
をチェックし（ステップＳ２５）、洗浄開始スイッチが
押されていない場合にはステップＳ２２に戻る。

【００５７】操作パネル１１の洗浄開始スイッチが押さ
れた場合には、制御装置１０のマイクロコンピュータ
は、最初に電磁波発生装置６の筐体１３が洗浄槽２のロ
ック機構１７に確実にロックされているかどうかをロッ
ク機構１７のセンサとしてのマイクロスイッチ１８から
の信号により確認する（ステップＳ２６）。

【００５８】制御装置１０が電磁波発生装置６の筐体１
３が洗浄槽２のロック機構１７にロックされていないと
判断した場合には、ブザーやランプなどからなる警報装
置１２を作動させ（ステップＳ２７）、外部に告知した
後ステップＳ２２に戻る。

【００５９】電磁波発生装置６の筐体１３が洗浄槽２の
ロック機構１７にロックされていると判断した場合に
は、制御装置１０のマイクロコンピュータは、マイクロ
コンピュータに内蔵しているタイマーの動作をスタート
させる。そして、記憶装置に格納されているマイクロ波
による洗浄時間及び洗浄力のデータを読み出し、電磁波
発生装置６における駆動装置８内のスイッチング制御回
路８ｄに洗浄時間及び洗浄力に応じた発振周波数のデー
タを設定する（ステップＳ２８）。次に、マイクロコン
ピュータの記憶装置に格納されている超音波による洗浄
時間及び洗浄力のデータを読み出し、超音波発振器２１
に洗浄時間及び洗浄力に応じた超音波パワー値のデータ
を設定する（ステップＳ２９）。

【００６０】電磁波発生装置６の駆動装置８内のスイッ
チング制御回路８ｄ及び超音波発振器２１に各データを
設定後、電磁波発生装置６によるマイクロ波洗浄の動作
が既に開始されているかをチェックする（ステップＳ３
０）。このチェックは、記憶装置内のマイクロ波発振開
始済みフラグとしてのＦ１番地のデータが“１”である
かを確認するものである。なお、ステップＳ３３でマイ
クロ波洗浄動作を開始した直後に、ソフトウェア制御用
のマイクロ波発振開始済みフラグとして記憶装置内のＦ
１番地にデータ“１”が設定される。記憶装置内のＦ１
番地のデータが“１”のとき、すなわち、マイクロ波洗
浄動作が既に開始されている場合には、ステップＳ３４
（図７に図示）に進む。

【００６１】また、記憶装置内のＦ１番地のデータが
“１”でない場合、すなわち、マイクロ波洗浄動作が開
始されていない場合には、記憶装置内のマイクロ波発振
開始時間のデータを呼び出し、この呼び出したマイクロ
波発振開始時間のデータとマイクロコンピュータ内のタ
イマー時間との比較を行い（ステップＳ３１）、マイク
ロ波発振開始時間のデータがマイクロコンピュータ内の
タイマー時間以内のときには、ステップＳ３４に進む。

【００６２】また、マイクロ波発振開始時間のデータが
マイクロコンピュータ内のタイマー時間以上のときに
は、マイクロ波の発振を開始するよう駆動装置８内のス
イッチング制御回路８ｄに信号を出力する（ステップＳ
３２）。そして、マイクロ波洗浄の動作を開始した直後
に、ソフトウェア制御用のマイクロ波発振開始済みフラ
グとして記憶装置内のＦ１番地にデータ“１”を設定す
る（ステップＳ３３）。

【００６３】次に、図７に示すように、超音波洗浄の動
作が既に開始されているかをチェックする（ステップＳ
３４）。このチェックは、記憶装置内の超音波発振開始
済みフラグとしてのＦ２番地のデータが“１”であるか
を確認するものである。なお、ステップＳ３７で超音波
洗浄の動作を開始した直後に、ソフトウェア制御用の超
音波発振開始済みフラグとして記憶装置内のＦ２番地に
データ“１”が設定される。

【００６４】記憶装置内のＦ２番地のデータが“１”と
き、すなわち、超音波洗浄動作が既に開始されている場
合には、ステップＳ３８に進む。また、記憶装置内のＦ
２番地のデータが“１”でない場合、すなわち、超音波
洗浄動作が開始されていない場合には、記憶装置内の超
音波発振開始時間のデータを呼び出し、呼び出した超音
波発振開始時間のデータとマイクロコンピュータ内のタ
イマーの時間との比較を行い（ステップＳ３５）、超音
波発振開始時間のデータがマイクロコンピュータ内のタ
イマー時間以内のときには、ステップＳ３８に進む。

【００６５】超音波発振開始時間のデータがマイクロコ
ンピュータ内のタイマー時間以上のときには、超音波の
発振を開始するよう超音波発振器２１に信号を出力する
（ステップＳ３６）。そして、超音波洗浄の動作を開始
した直後に、ソフトウェア制御用の超音波発振開始済み
フラグとして記憶装置内のＦ２番地にデータ“１”を設
定する（ステップＳ３７）。

【００６６】次に、洗浄槽に取り付けられた温度センサ
１５からの温度異常信号のチェック（ステップＳ３８）
及び電磁波発生装置６のロック機構１７のマイクロスイ
ッチ１８の信号及び操作パネル１１の停止スイッチの監
視を行い（ステップＳ３９）行い、警報信号、ロック解
除信号が入力されたとき又は停止スイッチが押されたと
きには、洗浄を停止するようマイクロ波発振の停止（ス
テップＳ４０）と超音波発振の停止（ステップＳ４１）
を行い、ブザーやランプなどの警報装置１２を作動させ
て（ステップＳ４２）、外部に洗浄作業の中断を告知す
る。温度センサ１５からの温度異常信号、ロック解除信
号の入力及び停止スイッチの監視後、マイクロ波洗浄の
動作が既に開始されているかを記憶装置内のＦ１番地の
データによりチェックする（ステップＳ４３）。

【００６７】マイクロ波洗浄の動作が開始されていなけ
れば、ステップＳ４８（図８に図示）に進む。

【００６８】マイクロ波洗浄の動作が既に開始されてい
る場合には、マイクロ波の発振停止動作が既に行われて
いるかをチェックする（ステップＳ４４）。このチェッ
クは、記憶装置内のマイクロ波発振停止済みフラグとし
てのＦ３番地のデータが“１”であるかを確認するもの
である。なお、ステップＳ４７でマイクロ波洗浄動作を
停止した直後に、ソフトウェア制御用のマイクロ波発振
停止済みフラグとして記憶装置内のＦ３番地にデータ
“１”が設定される。

【００６９】記憶装置内のＦ３番地のデータが“１”の
とき、すなわち、マイクロ波洗浄動作が既に停止してい
るときには、ステップＳ４８に進む。

【００７０】また、記憶装置内のＦ３番地のデータが
“１”でないとき、すなわち、マイクロ波洗浄動作が停
止していないときには、記憶装置内のマイクロ波洗浄時
間のデータを呼び出し、呼び出したマイクロ波洗浄時間
のデータと洗浄開始時間のデータとの加算を行い、デー
タの加算結果とマイクロコンピュータ内のタイマーの時
間との比較を行い（ステップＳ４５）、データの加算結
果がマイクロコンピュータ内のタイマー時間以上の場合
には、マイクロ波の発振を停止するようするよう駆動装
置８内のスイッチング制御回路８ｄに信号を出力する
（ステップＳ４６）。そして、マイクロ波洗浄の停止動
作の直後に、ソフトウェア制御用のマイクロ波発振停止
済みフラグとして記憶装置内のＦ３番地にデータ“１”
を設定する（ステップＳ４７）。なお、ステップＳ４５
でデータの加算結果がマイクロコンピュータ内のタイマ
ー時間以内の場合には、ステップＳ４８に進む。

【００７１】次に、超音波洗浄の動作が既に開始されて
いるかを記憶装置内のＦ２番地のデータによりチェック
する（ステップＳ４８）。超音波洗浄の動作が開始され
ていなければ、ステップＳ５３に進む。

【００７２】超音波洗浄の動作が既に開始されている場
合には、超音波の発振停止動作が既に行われているかを
チェックする（ステップＳ４９）。このチェックは、記
憶装置内の超音波発振停止済みフラグとしてのＦ４番地
のデータが“１”であるかを確認するものである。な
お、ステップＳ５２で超音波洗浄動作を停止した直後
に、ソフトウェア制御用の超音波発振停止済みフラグと
して記憶装置内のＦ４番地にデータ“１”が設定され
る。記憶装置内のＦ４番地のデータが“１”のとき、す
なわち、超音波洗浄動作が既に停止している場合には、
ステップＳ５３に進む。

【００７３】また、記憶装置内のＦ４番地のデータが
“１”でない場合、すなわち、超音波洗浄動作が停止し
ていない場合には、記憶装置内の超音波洗浄時間のデー
タを呼び出し、呼び出した超音波洗浄時間のデータと洗
浄開始時間のデータとの加算を行い、データの加算結果
とマイクロコンピュータ内のタイマーの時間との比較を
行い（ステップＳ５０）、データの加算結果がマイクロ
コンピュータ内のタイマー時間以上の場合には、超音波
の発振を停止するようするよう超音波発振器２１に信号
を出力する（ステップＳ５１）。そして、超音波洗浄の
停止動作の直後に、ソフトウェア制御用の超音波発振停
止済みフラグとして記憶装置内のＦ４番地にデータ
“１”を設定する（ステップＳ５２）。

【００７４】なお、ステップＳ５０でデータの加算結果
がマイクロコンピュータ内のタイマー時間以内の場合に
は、ステップＳ５３に進む。そして、マイクロ波発振停
止済みフラグとしての記憶装置内のＦ３番地のデータ
と、超音波発振停止済みフラグとしての記憶装置内のＦ
４番地のデータが共に“１”であることを確認する（ス
テップＳ５３）。記憶装置内のＦ３番地及びＦ４番地の
データが共に“１”である場合は、洗浄動作が完了して
いるため、警報回路１２に洗浄終了信号を出力し、外部
に告知する（ステップＳ５４）。また、記憶装置内のＦ
３番地又はＦ４番地のデータが“１”でない場合は、洗
浄動作が完了していないのでステップＳ３０に戻り、動
作を繰り返す。

【００７５】以上のように、図６乃至図８に示した電磁
波発生装置と超音波発生装置を有する洗浄装置の動作フ
ローチャートで、マイクロ波洗浄開始時間とマイクロ波
洗浄時間及び、超音波洗浄開始時間と超音波洗浄時間の
設定により、下記の３種類の洗浄動作が可能となる。

【００７６】最初に、洗浄液１の上面より電磁波（マ
イクロ波）を照射して洗浄を行い、電磁波（マイクロ
波）を照射後に、前記洗浄槽２に超音波振動を印加して
洗浄を行う。

【００７７】前記洗浄液１の上面より電磁波（マイク
ロ波）の照射による洗浄と、前記洗浄槽２に超音波振動
を印加して超音波による洗浄とを同時に併用して洗浄を
行う。

【００７８】前記洗浄槽に超音波振動を印加して超音
波洗浄を行い、超音波による洗浄後に、前記洗浄液の上
面より電磁波（マイクロ波）を照射して洗浄を行う。

【００７９】本発明による電磁波（マイクロ波）の照射
による洗浄と超音波洗浄を併用する洗浄方式及び洗浄装
置は、例えば、最初に電磁波（マイクロ波）の照射によ
り、被洗浄物３の粗洗浄を短時間で行い、その後超音波
により精密洗浄を行うことにより、短時間での精密洗浄
が可能となる。

【００８０】また、電磁波（マイクロ波）を洗浄液に照
射することにより、洗浄液に熱が発生して洗浄液が温ま
り、洗浄液が温まることにより超音波洗浄での洗浄効果
を増すことができる。

【００８１】本発明による洗浄方法及び洗浄装置は、電
磁波であるマイクロ波を洗浄液１に照射することによ
り、洗浄液１の分子が活性化して、分子の極性反転運
動、分子間の衝突エネルギーで洗浄液１に熱が発生し、
分子間の衝突エネルギー及び洗浄液１の熱により半導体
ウェハ基板等に付着したパーティクル（微粒子）を除去
するものである。

【００８２】本発明による電磁波（マイクロ波）を用い
た洗浄装置で被洗浄物３である半導体ウェハ基板を洗浄
槽２に入れて、マイクロ波を洗浄液１の上面より３０秒
間照射して、パーティクル（微粒子）の除去率を測定し
た。その結果パーティクル（微粒子）の除去率は、約５
０％であった。これにより、電磁波（マイクロ波）を洗
浄液１に照射して洗浄を行う洗浄方式及び洗浄装置の有
効性を確認した。

【００８３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
磁波であるマイクロ波を洗浄液に照射することにより、
洗浄液の分子が活性化して、分子の極性反転運動、分子
間の衝突エネルギーで洗浄液に熱が発生し、分子間の衝
突エネルギー及び洗浄液の熱により半導体ウェハ基板等
に付着したパーティクル（微粒子）を除去することがで
きる。

【００８４】また、本発明によれば、電磁波による洗浄
と超音波による洗浄とを併用することにより短時間で洗
浄を行うことが可能であるため、高い洗浄処理能力を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は閉じた状態の電磁波を用いた洗浄装置
の、一部断面を含む図、（ｂ）は開いた状態の電磁波を
用いた洗浄装置の、一部断面を含む図である。

【図２】図１（ａ）及び（ｂ）に示す電磁波発生管を駆
動する駆動装置等の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明による洗浄装置の動作のフローチャート
を示す図である。

【図４】超音波発生装置を組み込んだ洗浄装置の、一部
断面を含む図である。

【図５】図４に示した洗浄装置のブロック図である。

【図６】電磁波発生装置と超音波発生装置を有する洗浄
装置の動作フローチャートを示す図である。

【図７】電磁波発生装置と超音波発生装置を有する洗浄
装置の動作フローチャートを示す図である。

【図８】電磁波発生装置と超音波発生装置を有する洗浄
装置の動作フローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１ 洗浄液 ２ 洗浄槽 ３ 被洗浄物 ６ 電磁波発生装置 ７ 電磁波発生管（マグネトロン） ８ 駆動装置 ８ａ 整流回路 ８ｂ 平滑コンデンサ ８ｃ スイッチング回路 ８ｄ スイッチング制御回路 ８ｆ 昇圧トランス ８ｇ 倍電圧整流回路 ８ｈ 検出回路 ８ｊ ヒータ用電源 ８ｋ フィルター １０ 制御装置 １１ 操作パネル １２ 警報装置 １３ 筐体 １５ 温度センサ １６ ヒンジ １７ ロック機構 １８ マイクロスイッチ ２０ 超音波振動子 ２１ 超音波発振器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液が貯留された洗浄槽内部に被洗浄
   物が浸漬されて洗浄を行う洗浄方法であって、 前記洗浄液に対して電磁波を照射して洗浄を行うことを
   特徴とする洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記洗浄液に対して電磁波を照射して洗
   浄を行い、電磁波を照射後に前記洗浄槽に超音波振動を
   印加して洗浄を行うことを特徴とする請求項１記載の洗
   浄方法。
3. 【請求項３】 前記洗浄液に対して電磁波を照射して電
   磁波による洗浄と、前記洗浄槽に超音波振動を印加して
   超音波による洗浄とを同時に併用して洗浄を行うことを
   特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
4. 【請求項４】 前記洗浄槽に超音波振動を印加して超音
   波洗浄を行い、超音波による洗浄後に、前記洗浄液に対
   して電磁波を照射して洗浄を行うことを特徴とする請求
   項１記載の洗浄方法。
5. 【請求項５】 洗浄液と、 前記洗浄液を貯留する洗浄槽と、 電磁波を発生する電磁波発生装置とを有する洗浄装置で
   あって、 前記電磁波発生装置からの電磁波を洗浄液に対して照射
   して被洗浄物の洗浄を行うことを特徴とする洗浄装置。
6. 【請求項６】 前記電磁波発生装置は、少なくとも、電
   磁波を発生する電磁波発生管と、電磁波発生管の駆動を
   行う駆動装置と、洗浄装置の制御を行う制御装置と、制
   御装置に接続された操作パネルと、制御装置から出力さ
   れる警報信号により作動する警報装置とを有することを
   特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。
7. 【請求項７】 前記洗浄装置は、超音波振動子及び超音
   波発振器からなる超音波発生装置を有することを特徴と
   する請求項５又は請求項６に記載の洗浄装置。
8. 【請求項８】 前記電磁波の周波数は、１ＭＨＺから３
   ０ＧＨＺまでの周波数帯の特定周波数であることを特徴
   とする請求項５乃至請求項７記載の洗浄装置。