JP2003031540A - Ultrasonic cleaning unit, ultrasonic cleaning apparatus and method, and manufacturing methods of semiconductor device and liquid crystal display - Google Patents

Ultrasonic cleaning unit, ultrasonic cleaning apparatus and method, and manufacturing methods of semiconductor device and liquid crystal display

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JP2003031540A
JP2003031540A JP2001217463A JP2001217463A JP2003031540A JP 2003031540 A JP2003031540 A JP 2003031540A JP 2001217463 A JP2001217463 A JP 2001217463A JP 2001217463 A JP2001217463 A JP 2001217463A JP 2003031540 A JP2003031540 A JP 2003031540A
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cleaning
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直明 桜井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic vibration unit that can perform pure ultrasonic cleaning without giving damages to the object to be cleaned, an ultrasonic cleaning apparatus, and an ultrasonic cleaning method. SOLUTION: There should be an ultrasonic diaphragm 26, where an ultrasonic vibrator 25 is bonded and fixed, an ultrasonic transmission plate 28 that is arranged opposite to the ultrasonic diaphragm 26, a liquid supply means for supplying liquid to space being held between the ultrasonic diaphragm 26 and ultrasonic transmission plate 28, and a liquid discharge means for discharging the liquid from the space.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置を形成
するシリコンウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体基
板や、液晶表示装置を形成するガラス基板などの被洗浄
物を超音波処理により洗浄する際に好適な、超音波振動
ユニット、超音波洗浄装置、超音波洗浄方法、及び、こ
れら洗浄技術を適用した半導体装置の製造方法、及び液
晶表示装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cleaning a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer forming a semiconductor device or a glass substrate forming a liquid crystal display device by ultrasonic treatment. The present invention relates to a suitable ultrasonic vibration unit, ultrasonic cleaning device, ultrasonic cleaning method, semiconductor device manufacturing method to which these cleaning techniques are applied, and liquid crystal display device manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板や液晶表示装置用のガラス基
板などの製造工程では、種々の微細加工の前後で、半導
体基板やガラス基板などに付着したサブミクロンオーダ
ーのパーティクル等を洗浄除去する必要がある。そこ
で、被洗浄物に対して、ダメージの少ない500kHz
〜1.5MHzの高周波数の超音波を印加した洗浄液を
照射して洗浄する超音波洗浄方法が用いられている。超
音波洗浄における洗浄効率を向上させるためには、被洗
浄物表面における超音波エネルギーを上げることが効率
向上につながるため、超音波発振源の改良や、特願平7
−283183号公報に記載されているように、超音波
発振源からの超音波を収束させて被洗浄物表面における
超音波エネルギーを上げることが行われている。しかし
超音波発振源の出力増大には限界があり、振動板は超音
波振動子、更にはこれらの接着を行う接着剤などの寿命
や信頼性にも限界がある。従って、後者の超音波エネル
ギーを上げるために、超音波出力を収束させてその見か
け上の出力を増大する方法が採用されている。
2. Description of the Related Art In the manufacturing process of semiconductor substrates and glass substrates for liquid crystal display devices, it is necessary to wash and remove submicron-order particles and the like adhering to semiconductor substrates and glass substrates before and after various microfabrications. is there. Therefore, there is little damage to the object to be cleaned at 500 kHz.
An ultrasonic cleaning method of irradiating and cleaning with a cleaning liquid to which ultrasonic waves with a high frequency of up to 1.5 MHz are applied is used. In order to improve the cleaning efficiency in ultrasonic cleaning, raising the ultrasonic energy on the surface of the object to be cleaned leads to improved efficiency.
As described in JP-A-283183, the ultrasonic energy from the ultrasonic oscillation source is converged to increase the ultrasonic energy on the surface of the object to be cleaned. However, there is a limit to the increase in the output of the ultrasonic wave oscillation source, and the diaphragm has a limit to the life and reliability of the ultrasonic oscillator and also the adhesive agent for adhering these. Therefore, in order to increase the latter ultrasonic energy, a method of converging the ultrasonic output to increase its apparent output is adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は超音波出力を収束して被洗浄物表面に与える超音波エ
ネルギーを挙げることが行われていたが、近年、基板上
に形成される配線等のパターンの微細化が進み、従来は
ダメージが少ないと考えられていた高周波の超音波でも
ダメージが生じるようになってきた。出願人はこのダメ
ージ発生の原理を詳しく調査した結果、超音波振動子か
ら発振された超音波がある点で収束した結果、その点に
おいて配線の破壊や結晶に影響を及ぼすほどのエネルギ
ーが生じていることを突き止めた。つまり、従来から行
われていた、超音波エネルギーを上昇させるための超音
波振動の収束・合成が原因であったわけである。本発明
は上記事情に鑑みてなされたもので、被洗浄物にダメー
ジを与えることなく清浄な超音波洗浄を行うことが可能
な超音波振動ユニット、超音波洗浄装置、超音波洗浄方
法、半導体装置の製造方法、及び液晶表示装置の製造方
法を提供することを目的としている。
As described above, conventionally, the ultrasonic energy was focused to give the ultrasonic energy to the surface of the object to be cleaned, but in recent years, the ultrasonic energy is formed on the substrate. With the progress of miniaturization of patterns such as wiring, damage has been caused even by high-frequency ultrasonic waves, which were conventionally considered to be less damaged. As a result of a detailed investigation of the principle of this damage occurrence, the applicant converged the ultrasonic wave oscillated from the ultrasonic oscillator at a certain point, and at that point energy was generated enough to damage the wiring or affect the crystal. I found out that In other words, the cause was the convergence / synthesis of ultrasonic vibrations for increasing ultrasonic energy, which has been conventionally performed. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an ultrasonic vibration unit, an ultrasonic cleaning device, an ultrasonic cleaning method, and a semiconductor device capable of performing a clean ultrasonic cleaning without damaging an object to be cleaned. And a method for manufacturing a liquid crystal display device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波洗浄
ユニットは、超音波振動子と、該超音波振動子が発振し
た超音波振動を拡散する拡散手段と、該拡散手段を冷却
する冷却手段とを有することを特徴とする。本発明にお
いて、拡散手段は、超音波振動子が固定された超音波振
動板と、該超音波振動板と対向して配置された超音波伝
達板とを有し、冷却手段は、超音波振動板と超音波伝達
板とで挟まれた空間に液体を供給する液体供給手段と、
空間から液体を排出するための液体排出手段とを有する
ことを許容する。また、超音波伝達板は、超音波振動板
から空間を満たした液体を介して伝播してきた超音波振
動を拡散する機能を有することを許容する。更に、超音
波伝達板は、対向して配置された超音波振動板と反対側
に凸形状をなすことを許容する。また、冷却手段は、超
音波振動子の周囲に環状に配置されていることを許容す
る。更に、超音波伝達板は、対向して配置された超音波
振動板と反対側に曲面状の凸形状を有することを許容す
る。また、超音波伝達板は、対向して配置された超音波
振動板に対して所定角度傾斜させて配置されていること
を許容する。
An ultrasonic cleaning unit according to the present invention comprises an ultrasonic vibrator, a diffusing means for diffusing the ultrasonic vibration oscillated by the ultrasonic vibrator, and a cooling for cooling the diffusing means. And means. In the present invention, the diffusing means has an ultrasonic vibrating plate to which an ultrasonic transducer is fixed, and an ultrasonic transmitting plate arranged to face the ultrasonic vibrating plate, and the cooling means is an ultrasonic vibrating plate. A liquid supply means for supplying a liquid to the space sandwiched between the plate and the ultrasonic transmission plate,
Liquid discharge means for discharging liquid from the space. Further, the ultrasonic transmission plate is allowed to have a function of diffusing the ultrasonic vibration propagated from the ultrasonic vibration plate through the liquid filling the space. Further, the ultrasonic wave transmission plate allows the ultrasonic wave vibration plate disposed opposite to the ultrasonic wave transmission plate to have a convex shape. Further, the cooling means allows the ultrasonic transducer to be annularly arranged around the transducer. Further, the ultrasonic transmission plate is allowed to have a curved convex shape on the side opposite to the ultrasonic vibration plates arranged to face each other. Further, the ultrasonic transmission plates allow the ultrasonic vibration plates to be arranged at a predetermined angle with respect to the ultrasonic vibration plates arranged to face each other.

【0005】また、本発明の超音波洗浄装置は、被洗浄
物を保持する保持手段と、被洗浄物の被洗浄面に対して
相対的に移動可能に設けられた超音波洗浄ユニットとを
有する超音波洗浄装置において、超音波洗浄ユニット
は、一方の面に超音波振動子が固定され他方の面が前記
被洗浄物と対向して配置される超音波振動子からの超音
波振動を拡散する拡散手段と、該拡散手段を冷却する冷
却手段とを有し、被洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供
給手段とを有することを特徴とする。本発明において、
拡散手段は、一方の面が前記被洗浄物と対向して配置さ
れた超音波伝達板と、一方の面が該超音波伝達板の他方
の面と対向して配置され他方の面に超音波振動子が固定
された超音波振動板とを有し、冷却手段は、超音波伝達
板と超音波振動板とで挟まれた空間に液体を供給する液
体供給手段と、空間から液体を排出するための液体排出
手段とを有することを許容する。また、超音波伝達板
は、超音波振動板から空間を満たした液体を介して伝播
してきた超音波振動を、被洗浄物に対して拡散して伝播
する機能を有することを許容する。更に、超音波伝達板
は、一方の面側に凸形状をなすことを許容する。また、
冷却手段は、超音波振動子の周囲に環状に配置されてい
ることを許容する。
Further, the ultrasonic cleaning apparatus of the present invention has a holding means for holding the object to be cleaned, and an ultrasonic cleaning unit provided so as to be movable relative to the surface to be cleaned of the object to be cleaned. In the ultrasonic cleaning device, the ultrasonic cleaning unit diffuses ultrasonic vibrations from an ultrasonic vibrator whose one surface has an ultrasonic vibrator fixed and the other surface which faces the object to be cleaned. It is characterized in that it has a diffusing means and a cooling means for cooling the diffusing means, and has a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the surface to be cleaned. In the present invention,
The diffusing means includes an ultrasonic transmission plate whose one surface is arranged to face the object to be cleaned, and an ultrasonic transmission plate whose one surface is arranged to face the other surface of the ultrasonic transmission plate. The cooling means has an ultrasonic vibrating plate to which the vibrator is fixed, and the cooling means discharges the liquid from the space, and the liquid supplying means that supplies the liquid to the space sandwiched between the ultrasonic transmitting plate and the ultrasonic vibrating plate. And liquid discharge means for Further, the ultrasonic transmission plate allows the ultrasonic vibration propagated from the ultrasonic vibration plate through the liquid filling the space to be diffused and propagated to the object to be cleaned. Further, the ultrasonic transmission plate allows the one surface to have a convex shape. Also,
The cooling means is allowed to be annularly arranged around the ultrasonic transducer.

【0006】更に、超音波伝達板は、一方の面が前記被
洗浄面に対して所定角度傾斜させて配置していることを
許容する。本発明の超音波洗浄方法は、保持手段により
保持された被洗浄物の被洗浄面に対し、一方の面に超音
波振動子が固定され他方の面が前記被洗浄物と対向して
配置される超音波振動子からの超音波振動を拡散する拡
散手段と、該拡散手段を冷却する冷却手段とを有する超
音波洗浄ユニットを相対的に移動して、拡散手段の一方
の面と被洗浄面とを所定距離まで近接する工程と、被洗
浄面に対して洗浄液を供給し、被洗浄面と拡散手段の一
方の面との間を洗浄液で満たす工程と、超音波振動子を
駆動し、拡散手段を介して伝播してきた超音波振動を拡
散させて被洗浄面に伝播し、被洗浄面の洗浄を行う工程
とを有することを特徴とする。また、超音波振動子を、
被洗浄物を共振させないように駆動することを許容し、
好ましくは、所定間隔毎にON−OFFを繰り返しなが
ら駆動する、或いは、位相、振幅のいずれか一方が異な
る複数種類の超音波を連続的に発振するように駆動す
る、或いは、波長が整数倍若しくは整数分の波長とは異
なる複数種類の超音波を連続的に発振するように駆動す
ることを許容する。
Furthermore, the ultrasonic wave transmission plate allows one surface to be disposed with a predetermined angle of inclination with respect to the surface to be cleaned. In the ultrasonic cleaning method of the present invention, an ultrasonic transducer is fixed to one surface of the surface of the object to be cleaned held by the holding means and the other surface is arranged to face the object to be cleaned. The ultrasonic cleaning unit having a diffusing means for diffusing the ultrasonic vibration from the ultrasonic transducer and a cooling means for cooling the diffusing means is relatively moved to one surface of the diffusing means and the surface to be cleaned. And a predetermined distance, and a step of supplying the cleaning liquid to the surface to be cleaned and filling the space between the surface to be cleaned and one surface of the diffusing means with the cleaning liquid, driving the ultrasonic vibrator, and diffusing. Ultrasonic wave that has propagated through the means is diffused and propagated to the surface to be cleaned to clean the surface to be cleaned. In addition, the ultrasonic transducer,
Allowing to drive the object to be cleaned so that it does not resonate,
Preferably, it is driven while repeating ON-OFF at predetermined intervals, or is driven so as to continuously oscillate a plurality of types of ultrasonic waves having different phases or amplitudes, or the wavelength is an integral multiple or It is allowed to drive a plurality of types of ultrasonic waves different from an integral number of wavelengths so as to continuously oscillate.

【0007】更に、被洗浄物は、幅0.2μm以下の凸
形状を有する構造物を含むパターンが形成された半導体
基板であることを許容する。また、被洗浄物は、金属配
線が露出した半導体基板であることを許容する。更に、
被洗浄物は、Si或いは金属配線が露出した液晶表示装
置用ガラス基板であることを許容する。本発明の半導体
装置の製造方法は、半導体基板上にゲート絶縁膜を形成
する工程と、ゲート絶縁膜上にゲートコンダクタを形成
する工程と、ゲートコンダクタ上にゲートキャップを形
成する工程と、ゲートキャップのマスクパターンに従っ
てゲートコンダクタをゲート絶縁膜までエッチングする
工程と、上記超音波洗浄方法を利用して表面を洗浄する
工程とを有することを特徴とする。本発明の液晶用事装
置の製造方法は、液晶表示装置用のガラス基板上にSi
N膜、Si02膜、a−Si膜を順次形成する工程と、
a−Si膜をレーザによりアニールしてpoly化する
工程と、poly化したSi膜をエッチングしてゲート
となるpoly−Siの島を形成する工程と、上記超音
波洗浄方法を利用して表面を洗浄する工程とを有するこ
とを特徴とする。
Further, the object to be cleaned is allowed to be a semiconductor substrate on which a pattern including a structure having a convex shape with a width of 0.2 μm or less is formed. Further, the object to be cleaned is a semiconductor substrate in which the metal wiring is exposed. Furthermore,
The object to be cleaned is a glass substrate for a liquid crystal display device in which Si or metal wiring is exposed. A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a gate insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a gate conductor on the gate insulating film, a step of forming a gate cap on the gate conductor, and a gate cap. And a step of etching the gate conductor up to the gate insulating film according to the mask pattern, and a step of cleaning the surface by using the ultrasonic cleaning method. A method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method of manufacturing a Si substrate on a glass substrate for a liquid crystal display device.
A step of sequentially forming an N film, a Si02 film, and an a-Si film,
a step of annealing the a-Si film with a laser to make it poly, a step of etching the polyized Si film to form poly-Si islands to serve as gates, and a surface of the surface using the ultrasonic cleaning method. And a step of washing.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の超音波洗浄ユニッ
ト及びそれを用いた超音波洗浄装置の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の枚葉
スピン洗浄タイプの超音波洗浄装置の断面図、図2は超
音波洗浄ユニットの一部斜視図、図3は超音波洗浄ユニ
ットの断面図、図4は被洗浄物と超音波洗浄ユニットの
関係を示す平面図、図5は縦断面図である。超音波洗浄
装置10は、シリコンウエハなどの半導体基板や液晶表
示装置用ガラス基板などの被洗浄物11を保持するスピ
ン処理装置12と、被洗浄物11に対して洗浄液13を
供給すると共に、該洗浄液13に超音波を付与して被洗
浄物11の被洗浄面11aを洗浄する超音波洗浄ユニッ
ト14から構成されている。図中15は、有底筒状のカ
ップ体であり、カップ体15の底部には洗浄処理後の洗
浄液13を排出するための排出口16が設けられてい
る。また、カップ体15の上方は、被洗浄体11から飛
散した洗浄液13がカップ体15の内壁で反射して被洗
浄体11に跳ね返るのを防止し、洗浄液13を排出口1
6側へ導くために中心側に向けて傾斜させている。カッ
プ体15の低部の略中心位置には、モータ17の軸に連
結された回転軸18が貫通しており、カップ体15に設
けられた軸受19により回転可能に支持されている。回
転軸18の上部には、その回転中心を回転軸18に固定
された回転ステージ20が固着されている。回転ステー
ジ20の外周側には、環状に複数の支持ピン21が等間
隔に設けられており、これら支持ピン21により被洗浄
物11を支持固定している。そして、これら回転ステー
ジ20及び複数の支持ピン21により保持手段を構成し
ている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an ultrasonic cleaning unit and an ultrasonic cleaning apparatus using the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view of a single-wafer spin cleaning type ultrasonic cleaning apparatus of the present invention, FIG. 2 is a partial perspective view of the ultrasonic cleaning unit, FIG. 3 is a sectional view of the ultrasonic cleaning unit, and FIG. 4 is an object to be cleaned. And FIG. 5 is a vertical sectional view showing the relationship between the ultrasonic cleaning unit and the ultrasonic cleaning unit. The ultrasonic cleaning device 10 supplies a cleaning liquid 13 to the object 11 to be cleaned, and a spin processing device 12 that holds an object 11 to be cleaned such as a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device. The ultrasonic cleaning unit 14 is configured to apply ultrasonic waves to the cleaning liquid 13 to clean the surface 11a to be cleaned of the object to be cleaned 11. In the figure, reference numeral 15 denotes a cylindrical cup body having a bottom, and a discharge port 16 for discharging the cleaning liquid 13 after the cleaning process is provided at the bottom of the cup body 15. In addition, above the cup body 15, the cleaning liquid 13 scattered from the body to be cleaned 11 is prevented from being reflected by the inner wall of the cup body 15 and splashing back to the body to be cleaned 11, and the cleaning liquid 13 is discharged from the outlet 1.
It is inclined toward the center side to guide it to the 6 side. A rotary shaft 18 connected to the shaft of the motor 17 penetrates through the lower portion of the cup body 15 at a substantially central position, and is rotatably supported by a bearing 19 provided on the cup body 15. A rotary stage 20 whose center of rotation is fixed to the rotary shaft 18 is fixed to the upper part of the rotary shaft 18. On the outer peripheral side of the rotary stage 20, a plurality of support pins 21 are annularly provided at equal intervals, and the support pins 21 support and fix the article to be cleaned 11. The rotary stage 20 and the plurality of support pins 21 constitute a holding means.

【0009】被洗浄物11の被洗浄面11aと対向する
位置には、少なくとも矢印A(被洗浄体11に対して接
離する方向)及びB方向(被洗浄体11の被洗浄面11
aと平行な方向)に移動可能に設けられたアーム22が
設けられており、その先端部には超音波洗浄ユニット1
4が取り付けられている。超音波洗浄ユニット14は、
被洗浄物11の被洗浄面11aに対して洗浄液13を供
給するノズル体23と、被洗浄面11a上に供給された
洗浄液13に対して超音波を印加する超音波付与手段2
4とから構成されている。ノズル体23は、図1では一
つしか記載していないが、図4に示すように複数設ける
ことが好ましい。具体的には、被洗浄物11が矢印C方
向に回転する場合は、これから超音波付与手段24と対
向する被洗浄物11の上流側に洗浄液13を供給する構
造であり、図中の被洗浄物11の左側については超音波
付与手段24の図中下側に3つのノズル体23a、23
b、23cを設け、被洗浄物11の右側については超音
波付与手段24の図中上側に同じく3つのノズル体23
d、23e、23fを設けている。このような構成とす
ることで、付与した洗浄液13に対して効率良く超音波
を付与することができ、洗浄効果を向上させることがで
きる。
At a position facing the surface 11a to be cleaned of the object to be cleaned 11, at least an arrow A (a direction in which the object to be cleaned 11 is moved toward and away from) and a direction B (the surface 11 to be cleaned of the object to be cleaned 11).
An arm 22 is provided so as to be movable in a direction (parallel to a), and the ultrasonic cleaning unit 1 is provided at the tip thereof.
4 is attached. The ultrasonic cleaning unit 14
A nozzle body 23 for supplying the cleaning liquid 13 to the surface 11a to be cleaned of the object 11 to be cleaned and an ultrasonic wave applying means 2 for applying ultrasonic waves to the cleaning liquid 13 supplied on the surface 11a to be cleaned.
4 and. Although only one nozzle body 23 is shown in FIG. 1, it is preferable to provide a plurality of nozzle bodies 23 as shown in FIG. Specifically, when the object to be cleaned 11 rotates in the direction of arrow C, the cleaning liquid 13 is supplied to the upstream side of the object to be cleaned 11 facing the ultrasonic wave applying means 24 from now on. On the left side of the object 11, three nozzle bodies 23a, 23 are provided on the lower side of the ultrasonic wave applying means 24 in the figure.
b and 23c are provided, and on the right side of the object to be cleaned 11, three nozzle bodies 23 are similarly provided on the upper side of the ultrasonic wave applying means 24 in the figure.
d, 23e, and 23f are provided. With such a configuration, ultrasonic waves can be efficiently applied to the applied cleaning liquid 13, and the cleaning effect can be improved.

【0010】本実施の形態では被洗浄物11を回転させ
る構造であるため、上述したようにノズル体23を配置
しているが、被洗浄物11を例えばベルトコンベアのよ
うな直進方向に搬送する場合においては、超音波付与手
段24の被洗浄物11の搬送方向に対して上流側に設け
ればよい。ノズル体23の設置位置に関しては、本実施
の形態に限られるものではなく、被洗浄物11表面に充
分な量を供給できればどの位置に設けても構わない。更
に、本実施の形態では、ノズル体23を超音波付与手段
24と別体として設けているが、超音波付与手段24と
一体的に設けても良く、また、洗浄液13を後述する超
音波伝達板28表面を伝って被洗浄物11に供給するよ
うな構成としても良い。また、各ノズル体23a乃至2
3fから吐出する洗浄液13の量については、その吐出
量に差を持たせることが好ましい。具体的には、被洗浄
体11は矢印C方向に回転しているため、被洗浄体11
の中心に供給した洗浄液13は遠心力により外周方向に
流れることとなる。従って、被洗浄体11の被洗浄面1
1a表面に対して洗浄液13を略均一に供給するため
に、被洗浄物11の中心側に位置するノズル体23c、
23dから吐出する洗浄液13の量を最も多くし、ノズ
ル体23b、23e、ノズル体23a、23fの順に吐
出量を減少させている。
In this embodiment, since the object to be cleaned 11 is rotated, the nozzle body 23 is arranged as described above. However, the object to be cleaned 11 is conveyed in a straight direction such as a belt conveyor. In this case, the ultrasonic wave applying means 24 may be provided on the upstream side with respect to the conveyance direction of the article to be cleaned 11. The installation position of the nozzle body 23 is not limited to this embodiment, and may be provided at any position as long as a sufficient amount can be supplied to the surface of the object to be cleaned 11. Further, in the present embodiment, the nozzle body 23 is provided as a separate body from the ultrasonic wave applying means 24, but it may be provided integrally with the ultrasonic wave applying means 24, and the cleaning liquid 13 is transmitted by the ultrasonic wave described later. The configuration may be such that it is supplied to the object to be cleaned 11 along the surface of the plate 28. In addition, each of the nozzle bodies 23a to 2
Regarding the amount of the cleaning liquid 13 discharged from 3f, it is preferable that the discharge amount be different. Specifically, since the cleaning target 11 is rotating in the direction of arrow C, the cleaning target 11
The cleaning liquid 13 supplied to the center of the liquid flows in the outer peripheral direction by the centrifugal force. Therefore, the surface to be cleaned 1 of the object to be cleaned 11
In order to supply the cleaning liquid 13 to the surface 1a substantially uniformly, the nozzle body 23c located on the center side of the object to be cleaned 11,
The amount of the cleaning liquid 13 discharged from 23d is maximized, and the discharge amount is reduced in the order of the nozzle bodies 23b and 23e and the nozzle bodies 23a and 23f.

【0011】本実施の形態では、被洗浄物11を回転さ
せる構造であるため、上述したようにノズル体23a乃
至23fからの洗浄液吐出量に差を持たせているが、被
洗浄物11が直進方向に搬送されるような場合において
は、その吐出量に差を持たせなくても構わない。超音波
付与手段24は、図2及び図3に詳しく示すように、例
えばチタン酸鉛系の超音波振動子25、超音波振動子2
5が接着され、超音波振動子25の振動を伝える超音波
振動板26、更には超音波振動板26と対向する位置に
設けられ該超音波振動子25とで空間27を構成する超
音波伝達板28とから構成された超音波拡散手段を有し
ている。尚、超音波振動子25は圧電素子やピエゾ素子
であっても構わない。超音波振動子25は、その発振周
波数が1〜8MHzであり、振動することにより自ら発
熱する。このとき、超音波振動板26が無負荷の状態で
あると、自らの振動及び発熱により超音波振動子25は
自己破壊してしまうことがある。更に、発熱により、超
音波振動子25と超音波振動板26とを接着している接
着剤(例えばエポキシ系の熱硬化型接着剤)が耐熱温度
以上に達してしまうため、接着状態が劣化して超音波振
動の伝達にロスを生じてしまう。
In the present embodiment, since the object to be cleaned 11 is rotated, the amount of cleaning liquid discharged from the nozzle bodies 23a to 23f is made different as described above, but the object to be cleaned 11 goes straight. In the case of being conveyed in one direction, the discharge amounts do not have to be different. The ultrasonic wave applying means 24 is, for example, as shown in detail in FIGS. 2 and 3, a lead titanate-based ultrasonic wave oscillator 25 and an ultrasonic wave oscillator 2.
5, an ultrasonic vibration plate 26 that transmits the vibration of the ultrasonic vibrator 25, and an ultrasonic wave transmission that forms a space 27 with the ultrasonic vibrator 25, which is provided at a position facing the ultrasonic vibration plate 26. It has an ultrasonic wave diffusing means composed of a plate 28. The ultrasonic oscillator 25 may be a piezoelectric element or a piezo element. The ultrasonic oscillator 25 has an oscillation frequency of 1 to 8 MHz and generates heat by vibrating. At this time, if the ultrasonic vibration plate 26 is in an unloaded state, the ultrasonic vibrator 25 may self-destruct due to its own vibration and heat generation. Furthermore, the heat generated causes the adhesive (for example, an epoxy-based thermosetting adhesive) that bonds the ultrasonic transducer 25 and the ultrasonic diaphragm 26 to a temperature higher than the heat-resistant temperature. As a result, a loss occurs in the transmission of ultrasonic vibration.

【0012】そこで、超音波伝達板28には、超音波振
動板26に対する負荷を与えるためと、超音波振動子2
5と超音波振動板26とを接着している接着剤を冷却す
る冷却手段として、空間27内に例えば水などの冷却水
(液体)を供給するための冷却水供給口(液体供給手
段)29、及び冷却水(液体)を排出するための冷却水
排出口(液体排出手段)30を複数ずつ設けている。更
に、超音波洗浄を行う場合、洗浄液の温度が高いと洗浄
効果が向上することが確認されているが、超音波振動子
25が接着された超音波振動板26に直接高温の洗浄液
が接すると、これらを接着している接着剤の耐久性が極
端に短くなってしまうため、洗浄液を高温とすることは
できなかった。しかし、上述したような冷却水を介して
超音波伝達板28に接する洗浄液に超音波を付与する構
成とすることで、接着剤に対する熱ダメージを考慮する
必要はなくなるので、高温の洗浄液を利用することもで
きる。尚、図中では冷却水供給口29、冷却水排出口3
0共に複数ずつ設けているが、その数は超音波洗浄ユニ
ット24の大きさにより適宜選択すればよい。これら冷
却水供給口29及び冷却水排出口30は、アーム22内
部を通じて図示しない冷却水供給源及び冷却水排出手段
に接続されている。
Therefore, in order to apply a load to the ultrasonic vibrating plate 26, the ultrasonic transmitting plate 28 and the ultrasonic transducer 2
As a cooling means for cooling the adhesive agent that bonds the ultrasonic wave plate 26 and the ultrasonic vibration plate 26, a cooling water supply port (liquid supply means) 29 for supplying cooling water (liquid) such as water into the space 27. , And a plurality of cooling water discharge ports (liquid discharge means) 30 for discharging the cooling water (liquid). Further, when performing ultrasonic cleaning, it has been confirmed that the cleaning effect is improved when the temperature of the cleaning liquid is high. However, when the ultrasonic vibration plate 26 to which the ultrasonic vibrator 25 is bonded is directly contacted with the high temperature cleaning liquid. However, since the durability of the adhesive that adheres these becomes extremely short, the cleaning liquid cannot be heated to a high temperature. However, since the ultrasonic wave is applied to the cleaning liquid in contact with the ultrasonic wave transmission plate 28 via the cooling water as described above, it is not necessary to consider the heat damage to the adhesive, and therefore the high temperature cleaning liquid is used. You can also In the figure, the cooling water supply port 29 and the cooling water discharge port 3
Although a plurality of 0s are provided, the number may be appropriately selected depending on the size of the ultrasonic cleaning unit 24. The cooling water supply port 29 and the cooling water discharge port 30 are connected to a cooling water supply source and a cooling water discharge means (not shown) through the inside of the arm 22.

【0013】超音波振動子25には、電源線25aを介
して図示しない例えばRF電源が接続されており、これ
を制御駆動することにより、超音波振動の発振を制御す
るように構成している。超音波振動板26は、平板状の
石英、単結晶のサファイア、SiC、アルミナ、SU
S、又はTa板などから構成されている。超音波伝達板
28は、超音波振動板26と反対側に凸状に形成されて
おり、その材質は超音波振動板26と同様に石英、単結
晶のサファイア、SiC、アルミナ、SUS、或いはT
a板などから構成されている。尚、超音波伝達板28
は、直接洗浄液13に接するため、洗浄液の種類によっ
ては、超音波伝達板28に含まれる成分が溶出して被洗
浄物11を逆に汚染することも考えられる。従って、そ
の材質については、使用する洗浄液13の種類によって
適宜選択する必要がある。超音波付与手段24の長さ
は、図4に示すように被洗浄物11(図中はシリコンウ
エハを示している)の直径より若干長く形成されてい
る。このような構成とすることで、被洗浄物11が18
0度回転することで全面を一通り洗浄することができ
る。但し、この長さに関しては、被洗浄物11の大きさ
により適宜変更可能であり、例えば、図4のように円形
をした被洗浄物11である場合は、上述したようにその
直径であったり、その半径より若干大きく構成して回転
中心から外周までをカバーするように構成したりでき、
更には、スポット的に超音波振動を付与するように小さ
く構成することも可能である。また、被洗浄物11が角
型の基板(例えば液晶表示装置用ガラス基板など)で、
これが直線方向に搬送されているような場合は、その幅
方向の長さより若干長く構成すれば、被洗浄物が超音波
付与手段24の下を通過することで全面を一通り洗浄す
ることができ、効率的である。図中破線で示した領域2
8aは、後述する超音波伝達板28と被洗浄物11とが
洗浄液13により連通された部分を示している。
An unillustrated RF power source, for example, is connected to the ultrasonic oscillator 25 via a power line 25a, and the oscillation of the ultrasonic vibration is controlled by controlling and driving this. . The ultrasonic vibration plate 26 is made of flat plate quartz, single crystal sapphire, SiC, alumina, SU.
It is composed of an S or Ta plate or the like. The ultrasonic transmission plate 28 is formed in a convex shape on the opposite side of the ultrasonic vibration plate 26, and the material thereof is the same as that of the ultrasonic vibration plate 26, such as quartz, single crystal sapphire, SiC, alumina, SUS, or T.
It is composed of a plate and the like. The ultrasonic transmission plate 28
Since it directly contacts the cleaning liquid 13, it is conceivable that the components contained in the ultrasonic transmission plate 28 may elute and contaminate the object to be cleaned 11 depending on the type of cleaning liquid. Therefore, it is necessary to appropriately select the material depending on the type of the cleaning liquid 13 used. As shown in FIG. 4, the length of the ultrasonic wave applying means 24 is slightly longer than the diameter of the object to be cleaned 11 (a silicon wafer is shown in the drawing). With such a configuration, the object to be cleaned 11 is
The entire surface can be washed once by rotating 0 degree. However, this length can be appropriately changed depending on the size of the object to be cleaned 11, and for example, in the case of the object to be cleaned 11 having a circular shape as shown in FIG. , Can be configured to be slightly larger than the radius to cover from the center of rotation to the outer circumference,
Furthermore, it is possible to make it small so as to apply ultrasonic vibration in a spot manner. Further, the object to be cleaned 11 is a rectangular substrate (for example, a glass substrate for a liquid crystal display device),
In the case where this is conveyed in a straight line direction, if it is configured to be slightly longer than its length in the width direction, the object to be cleaned passes under the ultrasonic wave applying means 24 and the entire surface can be cleaned. , Efficient. Area 2 indicated by the broken line in the figure
Reference numeral 8a denotes a portion where an ultrasonic wave transmission plate 28, which will be described later, and the object to be cleaned 11 are communicated with each other by the cleaning liquid 13.

【0014】上記超音波洗浄装置10における洗浄原理
について、図5をも参照しながら説明すると、被洗浄物
11の被洗浄面11aと、超音波付与手段24の超音波
伝達板28とのギャップを0.5mm以上、例えば1m
m程度まで近付け、このギャップに洗浄液13を供給す
ると図5に示すように、洗浄液13は表面張力により超
音波伝達板28側に凸形状をなして接触する。一方、超
音波振動子25による振動は、超音波振動板26から空
間27を満たした冷却水を介して超音波伝達板28に達
する。超音波伝達板28に達した超音波は、超音波伝達
板28の曲面状の凸形状により放射状に拡散されて洗浄
液13に対して超音波を付与することになる。つまり、
超音波伝達板28により拡散された超音波は、洗浄液1
3中、或いは被洗浄面11a表面において収束すること
は無く、単位面積あたりにおいて発振された超音波エネ
ルギー以上のエネルギー収束点が生じることが無くな
る。従って、被洗浄面11aに形成された配線などの凸
形状を有する構造物や被洗浄物11表面に露出している
部材の結晶構造などにダメージを与えるようなことを抑
制することができる。上述したような超音波洗浄装置1
0を利用しての洗浄方法について以下に説明する。ま
ず、アーム22が回転ステージ20上から退避した状態
で、被洗浄体(例えばシリコンウエハ)11を回転ステ
ージ20に環状に設けた支持ピン21受け渡して支持固
定する。この間、カップ体15外に設けた洗浄手段(図
示しない)に超音波付与手段24を移動させ、洗浄液1
3と接する超音波伝達板28の表面を洗浄することがで
きる。次に、アーム22を回動・駆動して超音波洗浄ユ
ニット14を被洗浄物11上に水平移動させ、更に、被
洗浄物11表面と超音波付与手段24の超音波伝達板2
8の最凸部とが所定のギャップとなるまで下降させる。
The principle of cleaning in the ultrasonic cleaning apparatus 10 will be described with reference to FIG. 5 as well. The gap between the surface 11a to be cleaned of the object 11 to be cleaned and the ultrasonic transmission plate 28 of the ultrasonic wave applying means 24 is determined. 0.5 mm or more, for example 1 m
When the cleaning liquid 13 is supplied to this gap to a distance of about m, as shown in FIG. 5, the cleaning liquid 13 comes into contact with the ultrasonic wave transmission plate 28 side in a convex shape due to surface tension. On the other hand, the vibration by the ultrasonic transducer 25 reaches the ultrasonic transmission plate 28 from the ultrasonic vibration plate 26 via the cooling water filling the space 27. The ultrasonic waves that have reached the ultrasonic wave transmission plate 28 are diffused radially by the curved convex shape of the ultrasonic wave transmission plate 28 and are applied to the cleaning liquid 13. That is,
The ultrasonic waves diffused by the ultrasonic transmission plate 28 are washed by the cleaning liquid 1.
3 or the surface 11a to be cleaned does not converge, and an energy convergence point higher than the ultrasonic energy oscillated per unit area does not occur. Therefore, it is possible to prevent the structure having a convex shape such as wiring formed on the surface to be cleaned 11a and the crystal structure of the member exposed on the surface of the object to be cleaned 11 from being damaged. Ultrasonic cleaning device 1 as described above
A cleaning method using 0 will be described below. First, with the arm 22 retracted from the rotary stage 20, the object to be cleaned (for example, a silicon wafer) 11 is transferred to the rotary stage 20 by a support pin 21 provided in an annular shape and supported and fixed. During this time, the ultrasonic wave applying means 24 is moved to a cleaning means (not shown) provided outside the cup body 15, and the cleaning liquid 1
It is possible to clean the surface of the ultrasonic transmission plate 28 that is in contact with 3. Next, the arm 22 is rotated and driven to horizontally move the ultrasonic cleaning unit 14 onto the object 11 to be cleaned, and further, the surface of the object 11 to be cleaned and the ultrasonic transmission plate 2 of the ultrasonic wave applying means 24.
It is lowered until the most convex portion of 8 becomes a predetermined gap.

【0015】被洗浄体11と超音波付与手段24とを所
定の関係に位置させた後、モータ17を駆動して被洗浄
体11を矢印C方向に回転させ、ノズル体23a乃至2
3fから被洗浄体11の被洗浄面11aに対して洗浄液
13を供給する。被洗浄面11a上に所定量の洗浄液1
3が供給されると、図5に示すように、超音波伝達板2
8と被洗浄面11aとのギャップが洗浄液13により満
たされ、領域28aにおいて被洗浄面11aと超音波伝
達板28とが洗浄液13によりつながる。この状態にお
いて超音波振動子25を駆動すると、超音波振動は超音
波振動板26、空間27を満たした冷却水、超音波伝達
板28、及び洗浄液13を介して被洗浄物11の被洗浄
面11aに達し、被洗浄面11a表面に付着したパーテ
ィクル等を除去し洗浄することができる。洗浄後の洗浄
液13は、被洗浄物11の回転による遠心力により外周
側に飛散して排出口16から排出される。ここで、超音
波振動子25の駆動方法について説明する。近年、シリ
コンウエハなどの基板表面に形成される配線は微細化さ
れる方向にあり、従来ダメージが起きることの無かった
帯域の超音波であってもダメージが生じることがある。
そこで、本実施の形態においては、超音波を連続的に付
与しつづけるのではなく、ON−OFFを繰り返して照
射する、或いは、位相、波長、振幅のいずれか一つが異
なる複数種類の超音波を連続的に照射する方法を採用し
ている。以下、具体的に説明する。
After arranging the object to be cleaned 11 and the ultrasonic wave applying means 24 in a predetermined relationship, the motor 17 is driven to rotate the object to be cleaned 11 in the direction of the arrow C, and the nozzle bodies 23a to 23a.
The cleaning liquid 13 is supplied to the cleaning surface 11a of the cleaning target 11 from 3f. A predetermined amount of cleaning liquid 1 on the surface to be cleaned 11a
3 is supplied, as shown in FIG.
8 and the surface 11a to be cleaned are filled with the cleaning liquid 13, and the surface 11a to be cleaned and the ultrasonic transmission plate 28 are connected by the cleaning liquid 13 in the region 28a. When the ultrasonic vibrator 25 is driven in this state, ultrasonic vibration is generated by the ultrasonic vibration plate 26, the cooling water filling the space 27, the ultrasonic transmission plate 28, and the cleaning liquid 13 through the surface to be cleaned of the object to be cleaned 11. Particles reaching the surface 11a and adhering to the surface 11a to be cleaned can be removed and cleaned. The cleaning liquid 13 after cleaning is scattered to the outer peripheral side by the centrifugal force due to the rotation of the object to be cleaned 11 and is discharged from the discharge port 16. Here, a method of driving the ultrasonic transducer 25 will be described. In recent years, the wiring formed on the surface of a substrate such as a silicon wafer is being miniaturized, and even ultrasonic waves in a band where damage has not been conventionally caused may be damaged.
Therefore, in the present embodiment, instead of continuously applying ultrasonic waves, ON-OFF is repeatedly emitted, or a plurality of types of ultrasonic waves having different phases, wavelengths, or amplitudes are used. The method of continuous irradiation is adopted. The details will be described below.

【0016】図6は、超音波をON−OFF繰り返しな
がら照射した場合の超音波の波形を示した図である。図
6(a)は超音波に100Hzの搬送波を重畳させて駆
動した場合を示し、図6(b)は200Hzの搬送波に
重畳させた場合、図6(c)は1000Hzの搬送波に
重畳させた場合を示す。このように超音波をON−OF
F繰り返すことにより、ON時の超音波により配線や基
板を構成する結晶が共振するが、所定時間後にOFFす
ることにより、共振が治まり配線や結晶にダメージを与
えるほどの共振にまで達することを防止することができ
る。図7は、超音波のON−OFFを行うのではなく、
位相、波長、振幅の異なる複数の超音波を連続的に照射
した場合の超音波の波形を示した図である。図7(a)
は連続照射の照射中に位相を180度ずらすケースで、
80パルス毎に位相を180度ずらしている。図7
(b)は連続照射の照射中に波長(パルス幅)を変える
ケースで、1590Hz/80パルス、749Hz/4
0パルスを交互に照射している。但し、この際、変化さ
せる波長を元の波長の整数倍、或いは整数分の1の波長
としてしまうと共振を起こしてしまうので、これを外し
た波長とする必要がある。また、図7(c)は連続照射
の照射中に位相はそのままにして、一定時間毎に振幅
(パルスの出力)を変えるケースで、30W/80パル
ス、5W/80パルスを交互に照射している。これらの
ような照射方法は、配線や結晶中に生じている共振を相
殺する超音波を切り替えながら付与することになり、連
続的に一定の超音波を付与し続けた場合に比べ、ダメー
ジの発生を100分の1に低減できる。上記説明では、
それぞれ2種類の超音波を切り替えながら付与する場合
について説明しているが、3種類以上の超音波を切り替
えながら付与することも可能であり、また、複数種類の
超音波を重ねてし、所定タイミング毎にその超音波の種
類を切り替えて共振を抑えるような方法も可能である。
FIG. 6 is a diagram showing a waveform of an ultrasonic wave when the ultrasonic wave is applied while being repeatedly turned on and off. FIG. 6A shows a case where a carrier wave of 100 Hz is superposed on the ultrasonic wave for driving, FIG. 6B shows a case where it is superposed on a carrier wave of 200 Hz, and FIG. Indicate the case. In this way, ultrasonic waves are turned on-of
By repeating F, ultrasonic waves when turned on resonate the crystals that make up the wiring and the substrate, but when turned off after a predetermined time, the resonance subsides and resonance that damages the wiring and crystals is prevented. can do. In FIG. 7, instead of turning on and off the ultrasonic wave,
It is the figure which showed the waveform of the ultrasonic wave at the time of continuously irradiating several ultrasonic waves from which a phase, a wavelength, and an amplitude differ. Figure 7 (a)
Is a case where the phase is shifted 180 degrees during continuous irradiation,
The phase is shifted by 180 degrees for every 80 pulses. Figure 7
(B) is a case where the wavelength (pulse width) is changed during continuous irradiation, which is 1590 Hz / 80 pulses, 749 Hz / 4.
0 pulses are emitted alternately. However, at this time, if the wavelength to be changed is set to an integral multiple of the original wavelength or a wavelength of an integer, resonance will occur. Therefore, it is necessary to remove the wavelength. Further, FIG. 7C shows a case where the phase is kept unchanged during the irradiation of continuous irradiation and the amplitude (pulse output) is changed at regular intervals, and 30 W / 80 pulses and 5 W / 80 pulses are alternately irradiated. There is. Irradiation methods such as these are applied while switching the ultrasonic waves that cancel the resonance that occurs in the wiring or crystal, and damage is generated compared to the case where a constant ultrasonic wave is continuously applied. Can be reduced to 1/100. In the above description,
Although the case where two kinds of ultrasonic waves are applied while switching is explained respectively, it is also possible to apply three or more kinds of ultrasonic waves while switching, and a plurality of kinds of ultrasonic waves are overlapped to each other at a predetermined timing. A method of suppressing the resonance by switching the type of the ultrasonic wave every time is also possible.

【0017】また、超音波振動子25、超音波振動板2
6、超音波伝達板28及び超音波振動子25と超音波振
動板26を接着している接着剤などは、時間と共に劣化
する。そこで、超音波伝達板28と被洗浄面11aとの
間のギャップにおける超音波状態、或いは空間27内に
おける超音波状態をセンサにより検出し、その程度によ
っては超音波振動子25を駆動するRF電源へのフィー
ドバック制御を行うことや、各部品の交換時期の認識に
利用することができる。次に、本実施の形態に係る超音
波洗浄方法を半導体装置のアクティブエリアと液晶表示
装置の液晶セルの製造に適用した場合について説明す
る。図8は、半導体装置の製造工程におけるアクティブ
エリア及びゲートコンダクタの形成工程を示す図であ
る。デザインルールがあまり厳しくない場合には、配線
等に対するダメージはあまり問題とならないが、デザイ
ンルールが厳しくなり、0.2μmレベルになってくる
と配線等にダメージが発生しやすくなることが分かって
いる。まず、例えばシリコンウエハからなる半導体基板
上にゲート絶縁膜(ゲート酸化膜)を形成し、その上部
にゲートコンダクタを形成する。そして、ゲートコンダ
クタ上にゲートキャップを構成する、例えばSiN膜を
形成し、その上部にレジスト膜を形成する。次に、レジ
スト膜を露光現像してパターニングし、マスクを形成し
た後、SiN膜をエッチングしてゲートキャップを形成
する(図8(a))。次に、マスクとして利用したレジ
ストを除去し、表面を洗浄した後、ゲートキャップのマ
スクパターンに従ってゲートコンダクタをゲート絶縁膜
までエッチングする(図8(b))。そして、表面を洗
浄した後、ゲートの側壁周囲に酸化膜からなるスペーサ
を形成し(図8(c))、例えばDRAMのゲートが完
成する。
Further, the ultrasonic transducer 25 and the ultrasonic diaphragm 2
6. The ultrasonic wave transmitting plate 28 and the adhesive agent that adheres the ultrasonic transducer 25 and the ultrasonic vibrating plate 26 deteriorate with time. Therefore, the sensor detects the ultrasonic state in the gap between the ultrasonic transmission plate 28 and the surface 11a to be cleaned, or the ultrasonic state in the space 27, and depending on the degree, an RF power source for driving the ultrasonic transducer 25. It can be used for feedback control to and to recognize when to replace each part. Next, a case where the ultrasonic cleaning method according to the present embodiment is applied to manufacture of an active area of a semiconductor device and a liquid crystal cell of a liquid crystal display device will be described. FIG. 8 is a diagram showing a process of forming an active area and a gate conductor in a process of manufacturing a semiconductor device. If the design rule is not so strict, damage to the wiring or the like will not be a serious problem, but it is known that the design rule becomes strict and damage to the wiring or the like is likely to occur at the 0.2 μm level. . First, a gate insulating film (gate oxide film) is formed on a semiconductor substrate made of, for example, a silicon wafer, and a gate conductor is formed on the gate insulating film. Then, for example, a SiN film forming a gate cap is formed on the gate conductor, and a resist film is formed on the SiN film. Next, the resist film is exposed and developed and patterned to form a mask, and then the SiN film is etched to form a gate cap (FIG. 8A). Next, after removing the resist used as the mask and cleaning the surface, the gate conductor is etched to the gate insulating film according to the mask pattern of the gate cap (FIG. 8B). Then, after cleaning the surface, spacers made of an oxide film are formed around the sidewalls of the gate (FIG. 8C) to complete, for example, the gate of the DRAM.

【0018】上記のような半導体装置の製造工程におい
て、エッチング等の工程の後には、その後の工程で他の
層を形成するために表面を清浄にする必要があり、その
ときに本発明に係る超音波洗浄方法が効果的である。な
ぜならば、デザインルールが0.2μmレベル(金属配
線については0.7μmレベル以下)になり、更にアス
ペクト比(図8(c)におけるH/W)が1以上のもの
になると、従来の超音波洗浄方法では、図8(b)にお
ける符号α、或いは図8(c)における符号βの部分で
配線が倒れてしまい、パターン欠損となる可能性が大き
くなり、場合によっては歩留まり率が50%以下となる
ことも考えられる。ここで、本発明による超音波洗浄方
法を適用することにより、配線等に対するダメージを極
力低減でき、歩留まり率を100%に近づけることがで
きる。次に、poly−SiTFT方式の液晶表示装置
における液晶セルを構成するガラス基板上に、ゲートを
形成する工程での適用例について説明する。液晶表示装
置の場合は、半導体装置に比べて処理面積が大きくな
る。また、表示能力を向上させるために開口部を大きく
することが要望されている。そのため、画素部を大きく
すると共に、ドライバ等の周辺化路部を小さくすること
が必要になる。
In the manufacturing process of the semiconductor device as described above, after the steps such as etching, it is necessary to clean the surface in order to form another layer in the subsequent steps. At that time, according to the present invention. The ultrasonic cleaning method is effective. This is because when the design rule becomes 0.2 μm level (0.7 μm level or less for metal wiring) and the aspect ratio (H / W in FIG. 8C) becomes 1 or more, the conventional ultrasonic wave is used. In the cleaning method, there is a high possibility that the wiring will collapse at the portion α in FIG. 8B or the portion β in FIG. 8C, resulting in a pattern defect, and in some cases, the yield rate is 50% or less. It is also possible that Here, by applying the ultrasonic cleaning method according to the present invention, damage to the wiring and the like can be reduced as much as possible, and the yield rate can approach 100%. Next, an application example in the step of forming a gate on a glass substrate which constitutes a liquid crystal cell in a liquid crystal display device of the poly-Si TFT system will be described. A liquid crystal display device has a larger processing area than a semiconductor device. In addition, it is desired to make the opening larger in order to improve the display capability. Therefore, it is necessary to increase the size of the pixel portion and reduce the size of the peripheral path portion such as the driver.

【0019】基本的な工程は、ガラス基板上にSiN
膜、Si02膜、更にはa−Si膜を形成した後、a−
Si膜表面を洗浄する。その後、a−Si膜をレーザに
よりアニールしてpoly化した後にマスクを形成し、
poly−Si膜をエッチングしてゲートとなるpol
y−Siの島を形成した後、その表面を洗浄する。そし
て、poly−Siの島を含むガラス基板表面上に絶縁
膜、金属膜を形成した後、レジストを塗布、露光現像し
てマスクを形成し、金属膜をエッチングしてゲート線を
形成している。液晶表示装置の製造工程においては、半
導体装置に比べて大面積を短時間で洗浄することが必要
となるため、超音波洗浄では大きなパワーを投入する必
要がある。従来の超音波洗浄方法を適用した場合、ガラ
ス基板上のダメージ箇所の数は10箇所程度であり数的
には少ない。しかし、液晶表示装置の場合、冗長回路が
ないため、ダメージ1箇所が致命的な問題となる。そこ
で、本発明の超音波洗浄方法を適用すると、ダメージ箇
所はほぼ0にまで低減することが実験的に確認してい
る。以上のように、本実施の形態における超音波洗浄装
置を利用して超音波洗浄を行うと、従来の超音波洗浄方
法に比べて配線等に対するダメージや、基板等を構成す
る物質の結晶状態に与えるダメージを極力低減すること
ができ、半導体装置や液晶表示装置の製造工程における
歩留まりを大幅に向上することが可能となる。
The basic process is to use SiN on a glass substrate.
After forming the film, the Si02 film, and further the a-Si film,
The surface of the Si film is washed. After that, the a-Si film is annealed by a laser to be poly, and a mask is formed.
The poly that becomes the gate by etching the poly-Si film
After forming the y-Si islands, the surface is washed. Then, after forming an insulating film and a metal film on the surface of the glass substrate including poly-Si islands, a resist is applied, exposed and developed to form a mask, and the metal film is etched to form a gate line. . In a manufacturing process of a liquid crystal display device, it is necessary to clean a large area in a short time as compared with a semiconductor device. Therefore, it is necessary to apply a large amount of power in ultrasonic cleaning. When the conventional ultrasonic cleaning method is applied, the number of damaged portions on the glass substrate is about 10 and is small in number. However, in the case of a liquid crystal display device, since there is no redundant circuit, one damaged portion is a fatal problem. Therefore, it has been experimentally confirmed that when the ultrasonic cleaning method of the present invention is applied, the number of damaged points is reduced to almost zero. As described above, when ultrasonic cleaning is performed using the ultrasonic cleaning apparatus according to the present embodiment, damage to the wiring or the like and a crystalline state of a substance forming the substrate or the like are compared to conventional ultrasonic cleaning methods. The damage given can be reduced as much as possible, and the yield in the manufacturing process of the semiconductor device or the liquid crystal display device can be significantly improved.

【0020】次に、上記実施の形態における超音波付与
手段の変形例について説明する。図9は、超音波付与手
段の第1の変形例である。超音波付与手段40は、一対
の支持部41a、41bを有しており、これら支持部4
1a、41bの間を、これら支持部41a、41bの一
部と、超音波振動子42を接着固定した超音波振動板4
3、板状部材を一方に凸状に形成した超音波伝達板4
4、及び図示しない一対の側板により囲って空間45を
形成している。一方の支持部41aには、空間45内へ
冷却水を導入するための冷却水供給口46a(超音波付
与手段40の長手方向に複数設けることも可能)が設け
られており、対する他方の支持部41bには、冷却水を
排出するための冷却水排出口46b(冷却水供給口46
aと同様に複数設けることも可能)を設けている。超音
波付与手段40をこのような構造とすることにより、製
造が容易になると共に、各部材を別体で構成することで
メンテナンスや部材の交換をスムーズ且つ容易に行うこ
とができるようになる。図10は、超音波付与手段の第
2の変形例である。上記第1の変形例と同様の構成につ
いては同一の符号を付して説明は省略する。超音波付与
手段50は、一対の支持部51a、51bを有してお
り、これら支持部51a、51bの間を、これら支持部
51a、51bの一部と、超音波振動子42を接着固定
した超音波振動板43、平板状の超音波伝達板54、及
び図示しない一対の側板により囲って空間55を形成し
ている。本変形例においては、超音波伝達板54を平板
状に形成した点と、超音波伝達板54を超音波振動板4
3に対して角度を持たせて固定した点が異なる。このよ
うに角度を持たせることにより、超音波振動子42から
発せられた振動は超音波振動板43、空間55に満たさ
れた冷却水、及び振動伝達板54を介して被洗浄体11
に伝播した超音波振動が、非洗浄体11により反射され
て戻ってきた場合、超音波伝達板54によりその方向が
変えられ、超音波振動子42や超音波振動板43との接
着部に反射振動がダメージを与えることを防止すること
ができる。尚、超音波伝達板54の取り付け角度は、超
音波振動板43からの振動の透過と反射振動の関係か
ら、2度〜20度程度傾けると良く、15度程度とする
ことが好ましい。
Next, a modification of the ultrasonic wave applying means in the above embodiment will be described. FIG. 9 shows a first modification of the ultrasonic wave applying means. The ultrasonic wave applying means 40 has a pair of supporting portions 41 a and 41 b, and these supporting portions 4
An ultrasonic vibrating plate 4 in which a part of the supporting portions 41a and 41b and an ultrasonic vibrator 42 are fixedly bonded between the portions 1a and 41b.
3, an ultrasonic transmission plate 4 having a plate-shaped member formed in a convex shape on one side
4, and a space 45 is formed by being surrounded by a pair of side plates (not shown). One support portion 41a is provided with a cooling water supply port 46a for introducing cooling water into the space 45 (a plurality of cooling water supply ports 46a may be provided in the longitudinal direction of the ultrasonic wave applying means 40). The portion 41b has a cooling water discharge port 46b (cooling water supply port 46b) for discharging the cooling water.
It is also possible to provide a plurality as in a). With the ultrasonic wave applying means 40 having such a structure, the manufacturing is facilitated, and the maintenance and the replacement of the members can be smoothly and easily performed by configuring each member separately. FIG. 10 shows a second modification of the ultrasonic wave applying means. The same components as those of the first modified example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The ultrasonic wave imparting means 50 has a pair of supporting portions 51a and 51b, and the ultrasonic transducer 42 is bonded and fixed between the supporting portions 51a and 51b and a part of the supporting portions 51a and 51b. A space 55 is formed by being surrounded by the ultrasonic vibration plate 43, the flat plate-shaped ultrasonic transmission plate 54, and a pair of side plates (not shown). In the present modification, the ultrasonic transmission plate 54 is formed in a flat plate shape, and the ultrasonic transmission plate 54 is connected to the ultrasonic vibration plate 4.
3 is different in that it is fixed with an angle to 3. By giving the angle in this way, the vibration generated from the ultrasonic transducer 42 is passed through the ultrasonic vibrating plate 43, the cooling water filled in the space 55, and the vibration transmitting plate 54 to be cleaned 11
When the ultrasonic vibration that has propagated to the ultrasonic wave is reflected by the non-cleaning body 11 and returns, its direction is changed by the ultrasonic wave transmission plate 54 and is reflected on the bonding portion with the ultrasonic wave oscillator 42 or the ultrasonic wave oscillator plate 43. Vibration can be prevented from damaging. It should be noted that the mounting angle of the ultrasonic transmission plate 54 may be tilted by about 2 to 20 degrees, preferably about 15 degrees, in view of the relationship between the transmission of the vibration from the ultrasonic vibration plate 43 and the reflected vibration.

【0021】図11は、超音波付与手段の第3の変形例
である。上記各変形例と同様の構成については同一の符
号を付して説明は省略する。上記変形例と異なる点は、
超音波伝達板64を支持部62a、62bのほぼ中心位
置で折り曲げた形状となっている点である。このような
構造とすることで、上記第2の変形例と同様に反射振動
のダメージ低減に効果があると共に、被洗浄物11の被
洗浄面11aと超音波伝達板64との間を洗浄液13が
満たす部分を広くすることができ、上記第2の変形例に
比べて洗浄効率を向上することができる。図12は、超
音波付与手段の第4の変形例である。上記各変形例と同
様の構成については同一の符号を付して説明は省略す
る。本変形例は、超音波伝達板が第1の変形例の超音波
伝達板44と異なる。本変形例における超音波伝達板7
4は、超音波振動板43と対向する側の面が平面状に形
成され、被洗浄物11と対向する側の面が凸形状に形成
されたレンズ形状をなしている点が特徴である。このよ
うな構成とすることにより、超音波伝達板74から放射
される超音波振動がより均一に拡散されることとなり、
被洗浄面11aにおけるエネルギーを均一にして洗浄処
理能力の差を低減することができる。
FIG. 11 shows a third modification of the ultrasonic wave applying means. The same components as those in the above-described modified examples are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference from the above modification is that
The point is that the ultrasonic wave transmission plate 64 is bent at approximately the center position of the support portions 62a and 62b. With such a structure, as in the case of the second modified example, the effect of reducing the damage of reflected vibration is obtained, and the cleaning liquid 13 is provided between the surface 11a to be cleaned of the object 11 to be cleaned and the ultrasonic wave transmission plate 64. It is possible to widen the portion that is satisfied by, and it is possible to improve the cleaning efficiency as compared with the second modification. FIG. 12 is a fourth modification of the ultrasonic wave applying means. The same components as those in the above-described modified examples are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The ultrasonic transmission plate of this modification is different from the ultrasonic transmission plate 44 of the first modification. Ultrasonic transmission plate 7 in this modification
4 is characterized in that the surface facing the ultrasonic vibration plate 43 is formed in a flat shape, and the surface facing the object to be cleaned 11 has a convex shape. With such a configuration, the ultrasonic vibrations emitted from the ultrasonic transmission plate 74 are diffused more uniformly,
It is possible to make the energy on the surface to be cleaned 11a uniform and reduce the difference in cleaning processing capacity.

【0022】図13は、超音波付与手段の第5の変形例
である。上記各変形例と同様の構成については同一の符
号を付して説明は省略する。本変形例は、超音波伝達板
が第2の変形例の超音波伝達板54と異なる。本変形例
における超音波伝達板84は、超音波振動板43と対向
する側の面が平面状に形成され、被洗浄物11と対向す
る側の面が凸形状に形成されたレンズ形状をなしている
点が特徴である。このような構成とすることにより、第
2の変形例が有する効果に加え、超音波伝達板84から
放射される超音波振動がより均一に拡散されることとな
り、被洗浄面11aにおけるエネルギーを均一にして洗
浄処理能力の差を低減することができる。図14は、ス
ポット的に超音波を照射可能な構成とした超音波付与手
段の第6の変形例であり、(a)は縦断面図、(b)は
(a)におけるA−A断面図である。超音波付与手段9
0は、リング状の支持部91を有しており、内部に一方
の面(図中下方の面)が凸形状(本変形例においては球
面)をなし、他方の面が平面上に形成された超音波拡散
手段93を有している。この超音波拡散手段93は石
英、サファイア、SiC、アルミナ、ステンレス、或い
はTaのいずれか一種から構成されている。超音波拡散
手段93の他方の面のほぼ中心位置には超音波振動子9
2が接着固定されており、その外周には例えばフッ素系
樹脂などからなる熱伝導シート96が設けられている。
この熱伝導シート96上には、内部に冷却水導通路94
aが形成されたリング状の冷却手段94が設けられ、冷
却水導通路94aには、冷却水を供給する冷却水供給口
95a及び冷却水を排出するための冷却水排出口95b
を設けている。超音波付与手段90をこのような構成と
することにより、超音波拡散手段93を冷却すると共
に、超音波拡散手段93を介して超音波振動子92を接
着剤と共に冷却することができ、更に製造が容易になる
と共に、メンテナンスや部材の交換をスムーズ且つ容易
に行うことができる。
FIG. 13 shows a fifth modification of the ultrasonic wave applying means. The same components as those in the above-described modified examples are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The ultrasonic transmission plate of this modification is different from the ultrasonic transmission plate 54 of the second modification. The ultrasonic transmission plate 84 in the present modification has a lens shape in which the surface facing the ultrasonic vibration plate 43 is formed in a flat shape and the surface facing the object to be cleaned 11 is formed in a convex shape. The feature is that. With such a configuration, in addition to the effect of the second modification, the ultrasonic vibrations emitted from the ultrasonic transmission plate 84 are more evenly diffused, and the energy on the surface to be cleaned 11a is made uniform. Thus, the difference in cleaning processing capacity can be reduced. 14A and 14B show a sixth modification of the ultrasonic wave applying means configured to irradiate ultrasonic waves in a spot manner. FIG. 14A is a vertical sectional view, and FIG. 14B is a sectional view taken along line AA in FIG. Is. Ultrasonic wave applying means 9
0 has a ring-shaped support portion 91, and one surface (the lower surface in the drawing) has a convex shape (a spherical surface in this modification) inside and the other surface is formed on a flat surface. It also has ultrasonic diffusing means 93. The ultrasonic wave diffusing means 93 is made of any one of quartz, sapphire, SiC, alumina, stainless steel, and Ta. The ultrasonic transducer 9 is provided at a substantially central position on the other surface of the ultrasonic diffusing means 93.
2 are bonded and fixed, and a heat conductive sheet 96 made of, for example, a fluorine resin is provided on the outer periphery thereof.
On the heat conducting sheet 96, the cooling water conducting passage 94 is internally provided.
A ring-shaped cooling means 94 in which a is formed is provided, and a cooling water supply port 95a for supplying cooling water and a cooling water discharge port 95b for discharging the cooling water are provided in the cooling water passage 94a.
Is provided. With the ultrasonic wave applying means 90 having such a configuration, the ultrasonic wave diffusing means 93 can be cooled, and the ultrasonic vibrator 92 can be cooled together with the adhesive through the ultrasonic wave diffusing means 93, and further, the manufacturing This facilitates maintenance and replacement of members smoothly and easily.

【0023】上述した実施の形態及び変形例において
は、図1乃至13に示すような直線状の形態や、図14
に示すようなスポット照射可能な形態としているが、こ
れらの組合せは自由であり、必要に応じて適宜採用する
ことができ、それぞれ同様の効果を奏することができ
る。
In the above-described embodiment and modification, the linear form as shown in FIGS. 1 to 13 and FIG.
Although the spot irradiation can be performed as shown in (1), the combination of these is free and can be appropriately adopted as needed, and the same effect can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は、被洗浄物にダメージを与える
ことを極力低減すると共に、被洗浄物表面を精密に洗浄
することができる。
According to the present invention, it is possible to minimize the damage to the object to be cleaned and to clean the surface of the object to be cleaned precisely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の枚葉スピン洗浄タイプの超音波洗浄
装置の断面図
FIG. 1 is a sectional view of a single-wafer spin cleaning type ultrasonic cleaning apparatus of the present invention.

【図2】 超音波洗浄ユニットの一部斜視図FIG. 2 is a partial perspective view of an ultrasonic cleaning unit.

【図3】 超音波洗浄ユニットの断面図FIG. 3 is a sectional view of the ultrasonic cleaning unit.

【図4】 被洗浄体と超音波洗浄ユニットの関係を示す
平面図
FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the object to be cleaned and the ultrasonic cleaning unit.

【図5】 被洗浄物と超音波洗浄ユニットの関係を示す
縦断面図
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the relationship between the object to be cleaned and the ultrasonic cleaning unit.

【図6】 超音波をON−OFF繰り返しながら照射し
た場合の超音波の波形を示した図
FIG. 6 is a diagram showing a waveform of an ultrasonic wave when the ultrasonic wave is repeatedly emitted while being turned on and off.

【図7】 (a)は連続照射の照射中に位相を180度
ずらした場合の超音波の波形を示した図、(b)は連続
照射の照射中に波長(パルス幅)を変えた場合の超音波
の波形を示した図、(c)は連続照射の照射中に振幅
(パルスの出力)を変えた場合の超音波の波形を示した
7A is a diagram showing a waveform of an ultrasonic wave when a phase is shifted by 180 degrees during irradiation of continuous irradiation, and FIG. 7B is a case where a wavelength (pulse width) is changed during irradiation of continuous irradiation. Showing the waveform of the ultrasonic wave, and FIG. 7C shows the waveform of the ultrasonic wave when the amplitude (pulse output) is changed during irradiation of continuous irradiation.

【図8】 半導体装置の製造工程におけるアクティブエ
リア及びゲートコンダクタの形成工程を示す工程図
FIG. 8 is a process diagram showing a process of forming an active area and a gate conductor in a process of manufacturing a semiconductor device.

【図9】 超音波付与手段の第1の変形例を示す図FIG. 9 is a diagram showing a first modification of the ultrasonic wave applying means.

【図10】 超音波付与手段の第2の変形例を示す図FIG. 10 is a diagram showing a second modification of the ultrasonic wave applying means.

【図11】 超音波付与手段の第3の変形例を示す図FIG. 11 is a diagram showing a third modification of the ultrasonic wave applying means.

【図12】 超音波付与手段の第4の変形例を示す図FIG. 12 is a diagram showing a fourth modification of the ultrasonic wave applying means.

【図13】 超音波付与手段の第5の変形例を示す図FIG. 13 is a diagram showing a fifth modification of the ultrasonic wave applying means.

【図14】 (a)は超音波付与手段の第6の変形例を
示す図、(b)は(a)のA−A線断面図
14A is a diagram showing a sixth modification of the ultrasonic wave applying means, and FIG. 14B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 14A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…超音波洗浄装置、11…被洗浄物、12…スピン
処理装置、13…洗浄液、14…超音波洗浄ユニット、
23、23a乃至23f…ノズル、24…超音波付与手
段、25…超音波振動子、26…超音波振動板、27…
空間、28…超音波伝達板、29…冷却水供給口、30
…冷却水排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ultrasonic cleaning device, 11 ... Cleaning object, 12 ... Spin processing device, 13 ... Cleaning liquid, 14 ... Ultrasonic cleaning unit,
23, 23a to 23f ... Nozzle, 24 ... Ultrasonic wave imparting means, 25 ... Ultrasonic vibrator, 26 ... Ultrasonic vibrating plate, 27 ...
Space, 28 ... Ultrasonic transmission plate, 29 ... Cooling water supply port, 30
… Cooling water outlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/13 101 G02F 1/13 101 1/1333 500 1/1333 500 Fターム(参考) 2H088 FA18 FA21 MA20 2H090 JB02 JB04 JC19 3B201 AA01 AB33 AB47 BB21 BB82 BB83 BB92 4G059 AA01 AB19 AC21 AC24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/13 101 G02F 1/13 101 1/1333 500 1/1333 500 F term (reference) 2H088 FA18 FA21 MA20 2H090 JB02 JB04 JC19 3B201 AA01 AB33 AB47 BB21 BB82 BB83 BB92 4G059 AA01 AB19 AC21 AC24

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波振動子と、 該超音波振動子が発振した超音波振動を拡散する拡散手
段と、 該拡散手段を冷却する冷却手段とを有することを特徴と
する超音波洗浄ユニット。
1. An ultrasonic cleaning unit comprising: an ultrasonic vibrator, a diffusing means for diffusing the ultrasonic vibration oscillated by the ultrasonic vibrator, and a cooling means for cooling the diffusing means.
【請求項2】 前記拡散手段は、超音波振動子が固定さ
れた超音波振動板と、該超音波振動板と対向して配置さ
れた超音波伝達板とを有し、 前記冷却手段は、前記超音波振動板と前記超音波伝達板
とで挟まれた空間に液体を供給する液体供給手段と、前
記空間から前記液体を排出するための液体排出手段とを
有することを特徴とする請求項1記載の超音波洗浄ユニ
ット。
2. The diffusion means includes an ultrasonic vibration plate to which an ultrasonic vibrator is fixed, and an ultrasonic transmission plate arranged to face the ultrasonic vibration plate, and the cooling means includes: A liquid supply means for supplying a liquid to a space sandwiched between the ultrasonic vibration plate and the ultrasonic transmission plate, and a liquid discharge means for discharging the liquid from the space. 1. The ultrasonic cleaning unit according to 1.
【請求項3】 前記超音波伝達板は、前記超音波振動板
から前記空間を満たした液体を介して伝播してきた超音
波振動を拡散する機能を有することを特徴とする請求項
2記載の超音波洗浄ユニット。
3. The ultrasonic wave transmitting plate according to claim 2, wherein the ultrasonic wave transmitting plate has a function of diffusing the ultrasonic wave vibrations propagated from the ultrasonic wave vibrating plate through the liquid filling the space. Sonic cleaning unit.
【請求項4】 被洗浄物を保持する保持手段と、前記被
洗浄物の被洗浄面に対して相対的に移動可能に設けられ
た超音波洗浄ユニットとを有する超音波洗浄装置におい
て、 前記超音波洗浄ユニットは、一方の面に超音波振動子が
固定され他方の面が前記被洗浄物と対向して配置される
前記超音波振動子からの超音波振動を拡散する拡散手段
と、該拡散手段を冷却する冷却手段とを有し、 前記被洗浄面に洗浄液を供給する洗浄液供給手段とを有
することを特徴とする超音波洗浄装置。
4. An ultrasonic cleaning apparatus, comprising: a holding unit for holding an object to be cleaned; and an ultrasonic cleaning unit provided so as to be movable relative to a surface to be cleaned of the object to be cleaned, The ultrasonic cleaning unit includes a diffusing means for diffusing ultrasonic vibration from the ultrasonic vibrator, the ultrasonic vibrator being fixed to one surface and the other surface facing the object to be cleaned, and the diffusing means. An ultrasonic cleaning apparatus comprising: a cooling unit configured to cool the unit; and a cleaning liquid supply unit that supplies a cleaning liquid to the surface to be cleaned.
【請求項5】 前記拡散手段は、一方の面が前記被洗浄
物と対向して配置された超音波伝達板と、一方の面が該
超音波伝達板の他方の面と対向して配置され他方の面に
超音波振動子が固定された超音波振動板とを有し、 前記冷却手段は、前記超音波伝達板と前記超音波振動板
とで挟まれた空間に液体を供給する液体供給手段と、前
記空間から前記液体を排出するための液体排出手段とを
有することを特徴とするとする請求項4記載の超音波洗
浄装置。
5. The diffusing means is arranged such that one surface thereof faces an object to be cleaned and the ultrasonic wave transmitting plate is arranged, and one surface of the diffusing means is arranged so as to face another surface of the ultrasonic wave transmitting plate. An ultrasonic vibrating plate having an ultrasonic transducer fixed to the other surface thereof, wherein the cooling means supplies a liquid to a space sandwiched between the ultrasonic transmitting plate and the ultrasonic vibrating plate. The ultrasonic cleaning apparatus according to claim 4, further comprising: means and a liquid discharge means for discharging the liquid from the space.
【請求項6】 前記超音波伝達板は、前記超音波振動板
から前記空間を満たした液体を介して伝播してきた超音
波振動を、前記被洗浄物に対して拡散して伝播する機能
を有することを特徴とする請求項5記載の超音波洗浄装
置。
6. The ultrasonic transmission plate has a function of diffusing and propagating ultrasonic vibration propagated from the ultrasonic vibration plate through a liquid filling the space to the object to be cleaned. The ultrasonic cleaning device according to claim 5, wherein
【請求項7】 保持手段により保持された被洗浄物の被
洗浄面に対し、一方の面に超音波振動子が固定され他方
の面が前記被洗浄物と対向して配置される前記超音波振
動子からの超音波振動を拡散する拡散手段と、該拡散手
段を冷却する冷却手段とを有する超音波洗浄ユニットを
相対的に移動して、前記拡散手段の一方の面と前記被洗
浄面とを所定距離まで近接する工程と、 前記被洗浄面に対して洗浄液を供給し、前記被洗浄面と
前記拡散手段の一方の面との間を前記洗浄液で満たす工
程と、 前記超音波振動子を駆動し、前記拡散手段を介して伝播
してきた超音波振動を拡散させて前記被洗浄面に伝播
し、前記被洗浄面の洗浄を行う工程とを有することを特
徴とする超音波洗浄方法。
7. The ultrasonic wave, wherein an ultrasonic transducer is fixed to one surface of the surface of the object to be cleaned held by the holding means and the other surface of the ultrasonic wave is arranged to face the object to be cleaned. An ultrasonic cleaning unit having a diffusing means for diffusing ultrasonic vibrations from the vibrator and a cooling means for cooling the diffusing means is moved relatively to one surface of the diffusing means and the surface to be cleaned. And a step of supplying a cleaning liquid to the surface to be cleaned and filling the space between the surface to be cleaned and one surface of the diffusing means with the cleaning liquid, the ultrasonic transducer A step of driving, diffusing the ultrasonic vibration propagating through the diffusing means, propagating to the surface to be cleaned, and cleaning the surface to be cleaned, the ultrasonic cleaning method.
【請求項8】 前記超音波振動子を、前記被洗浄物を共
振させないように駆動することを特徴とする請求項7記
載の超音波洗浄方法。
8. The ultrasonic cleaning method according to claim 7, wherein the ultrasonic vibrator is driven so as not to resonate the object to be cleaned.
【請求項9】 前記超音波振動子は、所定間隔毎にON
−OFFを繰り返しながら駆動することを特徴とする請
求項7或いは8のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
9. The ultrasonic transducer is turned on at predetermined intervals.
The ultrasonic cleaning method according to claim 7, wherein the ultrasonic cleaning method is performed while repeating -OFF.
【請求項10】 前記超音波振動子は、位相、振幅のい
ずれか一方が異なる複数種類の超音波を連続的に発振す
るように駆動されることを特徴とする請求項7或いは8
のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
10. The ultrasonic transducer is driven so as to continuously oscillate a plurality of types of ultrasonic waves having different phases or amplitudes.
The ultrasonic cleaning method according to any one of 1.
【請求項11】 前記超音波振動子は、波長が整数倍若
しくは整数分の波長とは異なる複数種類の超音波を連続
的に発振するように駆動されることを特徴とする請求項
7或いは8のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
11. The ultrasonic transducer is driven so as to continuously oscillate a plurality of types of ultrasonic waves whose wavelengths are different from each other by an integral multiple or an integral number of wavelengths. The ultrasonic cleaning method according to any one of 1.
【請求項12】 半導体基板上にゲート絶縁膜を形成す
る工程と、 前記ゲート絶縁膜上にゲートコンダクタを形成する工程
と、 前記ゲートコンダクタ上にゲートキャップを形成する工
程と、 前記ゲートキャップのマスクパターンに従って前記ゲー
トコンダクタを前記ゲート絶縁膜までエッチングする工
程と、 上記請求項7乃至11のいずれかに記載の超音波洗浄方
法を利用して表面を洗浄する工程とを有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。
12. A step of forming a gate insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a gate conductor on the gate insulating film, a step of forming a gate cap on the gate conductor, and a mask of the gate cap. 12. A semiconductor comprising: a step of etching the gate conductor to the gate insulating film according to a pattern; and a step of cleaning the surface by using the ultrasonic cleaning method according to claim 7. Device manufacturing method.
【請求項13】 液晶表示装置用のガラス基板上にSi
N膜、Si02膜、a−Si膜を順次形成する工程と、 前記a−Si膜をレーザによりアニールしてpoly化
する工程と、 poly化したSi膜をエッチングしてゲートとなるp
oly−Siの島を形成する工程と、 上記請求項7乃至11のいずれかに記載の超音波洗浄方
法を利用して表面を洗浄する工程とを有することを特徴
とする液晶表示装置の製造方法。
13. Si on a glass substrate for a liquid crystal display device.
A step of sequentially forming an N film, a Si02 film, and an a-Si film; a step of annealing the a-Si film with a laser to make it poly, and a step of etching the poly Si film to form a gate p
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a step of forming an oli-Si island; and a step of cleaning the surface by using the ultrasonic cleaning method according to claim 7. .
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