JP2006303143A - 基板の洗浄装置、及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 洗浄時のオゾン濃度のばらつきを抑え、しかも、純水の無駄を低減することが可能な洗浄装置、及び洗浄方法を提供する。
【解決手段】 洗浄装置１００は、基板Ｗを支持する支持部としての回転テーブル１３Ｔ、オゾン水を凍結してオゾン氷にするオゾン氷生成部としてのオゾン氷生成器２３、オゾン氷を融解してオゾン液にするオゾン氷融解部としてのオゾン氷融解器２４、回転テーブル１３Ｔに支持された基板Ｗにオゾン液を吐出する吐出部としての吐出ノズル２７と、を備えている。そして、洗浄装置１００は、オゾン氷を融解しながらオゾン液を生成することで、オゾン濃度の均一なオゾン液を基板Ｗに吐出して、オゾンの強い酸化・分解作用によって、基板Ｗを洗浄する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板の洗浄装置、及び洗浄方法に関する。

従来、半導体の製造工程において、基板表面を清浄に保つための洗浄処理は必要不可欠であった。特に、デバイスの微細化に伴って基板の洗浄技術の向上がより強く求められてきている。基板の洗浄方法としては、ウエット洗浄法や、ドライ洗浄法などの洗浄方法がある。基板上に付着した有機物を除去するための洗浄方法の一つとして、基板の表面にオゾン水を供給して、オゾンの作用によって有機物を酸化・分解・除去する洗浄方法が提案されている。オゾンは、その性質上、極めて強力な酸化力を有しているから、このオゾンの強力な酸化力を利用して基板の洗浄処理を行っていた。

例えば、特許文献１に開示されているように、オゾン水または純水にオゾンガスを混合して、オゾン水とオゾンガスまたは純水とオゾンガスとからなる混相流を生成して、この混相流を加圧して基板に吐出する洗浄方法および洗浄装置があった。

特開２００１−２６９６３１号公報

ところが、この方法では、オゾン水または純水にオゾンガスを混合して混相流を生成してから基板に吐出するので、混相流を生成している間にオゾンガスが酸素ガスに分解してしまうと、混相流中のオゾン濃度にばらつきが発生することやオゾン濃度が低下することがあった。混相流中のオゾン濃度がばらつくと、洗浄能力にばらつきが発生し、洗浄品質がばらつくことがあった。また、洗浄品質を維持するためには大量の純水を流しっぱなしで使うことになるので、純水が無駄に消費されることがあった。

本発明の目的は、洗浄時のオゾン濃度のばらつきを抑え、しかも、純水の無駄を低減することが可能な洗浄装置、及び洗浄方法を提供することである。

本発明の基板の洗浄装置は、基板の洗浄装置であって、前記基板を支持する支持部と、オゾン水を凍結させオゾン氷にするオゾン氷生成部と、前記オゾン氷を融解させオゾン液にするオゾン氷融解部と、前記支持部に支持された前記基板に前記オゾン液を吐出する吐出部と、を備え、前記オゾン氷を融解しながら前記オゾン液を吐出することを特徴とする。

この発明によれば、オゾン水をオゾン氷にして、オゾン氷をオゾン液に融解しながら基板に吐出することができる洗浄装置なので、オゾン水を凍らせることで、オゾン氷中にオゾンを閉じ込めることになり、酸素ガスに分解しにくくなるので、オゾン氷中のオゾン濃度を均一にできる。そして、オゾン氷を融解すれば、オゾン濃度の均一なオゾン液を連続して生成できる。オゾン氷を融解しながらオゾン濃度の均一なオゾン液を吐出するから、基板上に付着した有機物などをむらなく除去できるので、基板の清浄度が高くなり、安定した品質の基板ができる。しかも、純水を流しっぱなしで使うのではなく、必要な量を使うことになるので、純水の無駄を低減することが可能になった。

本発明の基板の洗浄装置は、基板の洗浄装置であって、前記基板を支持する支持部と、オゾン水を凍結させオゾン氷にするオゾン氷生成部と、前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にするオゾン氷粒状粉生成部と、前記支持部に支持された前記基板に前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する加圧噴射部とを備えていることを特徴とする。

この発明によれば、基板上に、オゾン氷粒状粉を加圧噴射することができる洗浄装置なので、オゾン氷粒状粉を基板に吹き付けることで、基板上に付着した有機物などを物理的な作用で洗浄できる。さらに、オゾン氷粒状粉が基板に衝突するときに発生する摩擦熱でオゾン氷粒状粉が融解してオゾン液に変換するから、オゾン液中のオゾンのケミカル的な作用によっても洗浄できる。よって、物理的な作用とケミカル的な作用との相乗作用によって、基板上に付着した有機物などをむらなく除去できるので、基板の清浄度がより高くなり、より安定した品質の基板ができる。

本発明の基板の洗浄装置は、前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部をさらに備えていることが望ましい。

この発明によれば、基板を積極的に加熱することで、基板上に付着したオゾン氷粒状粉をより早くオゾン液に変換できることとなり、オゾンのケミカル的な作用による洗浄処理が促進されるので、基板を洗浄する時間が短縮でき、効率的である。

本発明の基板の洗浄方法は、基板の洗浄方法であって、オゾン水を凍結させオゾン氷にする工程と、前記オゾン氷を融解してオゾン液にする工程と、前記基板に前記オゾン液を吐出する工程と、を備え、前記オゾン氷を融解しながら前記オゾン液を吐出することを特徴とする。

この発明によれば、オゾン水をオゾン氷にして、オゾン氷をオゾン液に融解しながら基板に吐出することができる洗浄方法なので、オゾン水を凍らせることで、オゾン氷中にオゾンを閉じ込めることになり、酸素ガスに分解しにくくなるので、オゾン氷中のオゾン濃度を均一にできる。そして、オゾン氷を融解すれば、均一なオゾン濃度のオゾン液を連続して生成できる。オゾン氷を融解しながらオゾン濃度の均一なオゾン液を吐出するから、基板上に付着した有機物などをむらなく除去できるので、基板の清浄度が高くなり、安定した品質の基板を提供できる。しかも、純水を流しっぱなしで使うのではなく、必要な量を使うことになるので、純水の無駄を低減することが可能になった。

本発明の基板の洗浄方法は、基板の洗浄方法であって、オゾン水を凍結させオゾン氷にする工程と、前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にする工程と、前記基板に前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する工程と、を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、基板上に、オゾン氷粒状粉を加圧噴射することができる洗浄方法なので、オゾン氷粒状粉を基板に吹き付けることで、基板上に付着した有機物などを物理的な作用で洗浄できる。さらに、オゾン氷粒状粉が基板に衝突するときに発生する摩擦熱でオゾン氷粒状粉が融解してオゾン液に変換するから、オゾン液中のオゾンのケミカル的な作用によっても洗浄できる。したがって、物理的な作用とケミカル的な作用との相乗作用によって、基板上に付着した有機物などをむらなく除去できるので、基板の清浄度がより高くなり、より安定した品質の基板を提供できる。

本発明の基板の洗浄方法は、前記基板を加熱する工程をさらに備えていることが望ましい。

この発明によれば、基板を積極的に加熱することで、基板上に付着したオゾン氷粒状粉をより早くオゾン液に変換できることとなり、オゾンのケミカル的な作用による洗浄処理が、より促進されるので、基板を洗浄する時間が短縮でき、効率的である。

本発明の基板の洗浄方法は、前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射後に前記基板を加熱する工程を備えていることが望ましい。

この発明によれば、オゾン氷粒状粉を加圧噴射して、物理的な作用により有機物を除去した後に、基板を加熱するとオゾンのケミカル的な洗浄作用も高まるから、基板上に付着した有機物などをより積極的に除去できるので、基板の清浄度がより高くなり、より安定した品質の基板を提供できる。

本発明の基板の洗浄方法は、前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にする工程では、
前記オゾン氷粒状粉の大きさが、１μｍ以上３ｍｍ以下であることが望ましい。

この発明によれば、オゾン氷粒状粉が、基板上に付着した有機物を除去できる大きさなので、物理的な作用による洗浄がより一層向上し、短時間で洗浄できる。

本発明の基板の洗浄方法は、前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する工程では、前記加圧噴射の圧力が、０．０１ＭＰａ以上であることが望ましい。

この発明によれば、オゾン氷粒状粉に圧力を加えて加圧噴射するから、基板上に付着した有機物をオゾン氷粒状粉によって吹き飛ばすことができるので、物理的な作用による洗浄がさらに一層向上し、短時間で洗浄できる。

以下、本発明の基板の洗浄装置、洗浄方法について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、第１実施形態における洗浄装置１００の全体構成を示す概略説明図である。

図１に示すように、洗浄装置１００は、基板Ｗを保持して回転可能な機構部１０と、オゾン液を生成可能なオゾン液生成部２０と、洗浄装置１００を操作するための操作パネル４０などで構成されている。

機構部１０は、基板Ｗを保持するための回転テーブル１３Ｔ、回転テーブル１３Ｔの周囲に備えられたチャンバ１１、回転テーブル１３Ｔと接続されているモータ軸１２、回転テーブル１３Ｔを回転させることができるモータ１４、純水を回収可能なパイプ１７、廃水をチャンバ１１の外部に廃水可能なパイプ１８、そして、これらチャンバ１１、モータ軸１２、回転テーブル１３Ｔ、モータ１４、パイプ１７、パイプ１８を積載可能な架台１５などで構成されている。

基板Ｗは、円盤状であり、回転テーブル１３Ｔも同じく円盤状である。基板Ｗは回転テーブル１３Ｔの上に略水平姿勢で保持されており、真空ポンプ（図示省略）によって吸着固定されている。なお、基板Ｗの固定方法は、真空ポンプによる吸着固定に限らず、機械式の固定方法を採用してもよい。回転テーブル１３Ｔは、基板Ｗの外径より大きくなっており、基板Ｗの全面を保持できる。モータ軸１２は、モータ１４と回転テーブル１３Ｔとに接続されており、モータ１４が回転すると、基板Ｗは、略水平姿勢を維持しながら回転できる。チャンバ１１は、基板Ｗと回転テーブル１３Ｔとの周囲に備えられていて、回転テーブル１３Ｔより十分大きい。そして、モータ１４は架台１５に図示しない方法で固定されている。パイプ１７とパイプ１８とは、チャンバ１１に固定されている。

オゾン液生成部２０は、オゾン発生部としてのオゾン発生器２１、オゾン水生成部としてのオゾン水生成器２２、オゾン氷生成部としてのオゾン氷生成器２３、オゾン氷融解部としてのオゾン氷融解器２４とで構成されている。そして、オゾン発生器２１、オゾン水生成器２２、オゾン氷生成器２３、オゾン氷融解器２４とが、この順序で順次接続されている。オゾン発生器２１には酸素ガスを供給するための配管５１が接続されている。また、オゾン水生成器２２には純水を供給するための配管５２ａが接続されている。

オゾン液を吐出できる吐出ノズル２７がオゾン氷融解器２４に接続されており、吐出ノズル２７は、回転テーブル１３Ｔ上の基板Ｗに対して斜め上方向からオゾン液を吐出できるように配置されている。純水を吐出できる吐出ノズル２８が純水を供給するための配管５２ｂに接続されており、吐出ノズル２８は、回転テーブル１３Ｔ上の基板Ｗに対して斜め上方向から純水を吐出できるように配置されている。窒素ガスを吐出できる吐出ノズル２９が窒素ガスを供給するための配管５３に接続されており、吐出ノズル２９は、回転テーブル１３Ｔ上の基板Ｗに対して斜め上方向から窒素ガスを吐出できるように配置されている。

操作パネル４０は、入出力部４１と温度制御部４２とを備えており、温度制御部４２は、第１温度制御部４２ａと第２温度制御部４２ｂとを備えている。第１温度制御部４２ａは、図２に示すオゾン氷融解器２４の温度を制御できる。そして、オゾン氷融解器２４の温度を制御して、オゾン氷を融解すると、オゾン液を生成できる。

図２は、第１実施形態における洗浄装置１００の制御系のブロック図である。

図２に示すように、オゾン液生成部２０、操作パネル４０、入出力部４１、温度制御部４２、吸着部１３、回転部１４、オゾン液吐出器２７ａなどの各機器は、入出力インターフェイス４３及びバス４４を介してＣＰＵ４５とＲＡＭ４６とに接続されている。

オゾン液生成部２０は、オゾン発生器２１、オゾン水生成器２２、オゾン氷生成器２３、オゾン氷融解器２４とで構成されている。操作パネル４０は、入出力部４１、温度制御部４２とで構成されている。温度制御部４２は、オゾン氷融解器２４と接続されている。また、Ｉ／Ｆ４３と図示されていない吐出ノズル２８、吐出ノズル２９とが電気的に接続されており、純水と窒素ガスとを吐出できるように構成されている。ＣＰＵ４５は、回転速度、洗浄時間、乾燥時間、加熱温度などの洗浄条件を指示できる。そして、ＲＡＭ４６は、これら回転速度、洗浄時間、乾燥時間、加熱温度などの洗浄条件を記憶して保存することができる。

洗浄装置１００の構成は以上のようであって、洗浄装置１００を使用して、基板Ｗを洗浄する洗浄方法について説明する。

図３は、洗浄装置１００の動作手順を示す概略フローチャートである。

基板Ｗを回転テーブル１３Ｔの上に置いて、オペレータが操作パネル４０の洗浄開始のスイッチ（図示省略）を操作して洗浄装置１００に洗浄開始の指示をすると、ＣＰＵ４５はＲＡＭ４６に記憶された洗浄条件を呼び出す。洗浄条件はＲＡＭ４６に記憶されている。洗浄作業は、予めオゾン氷を生成しておいて、オゾン氷を貯めておき、オゾン氷を融解してオゾン液を生成しておいてから、回転テーブル１３Ｔ上の基板Ｗにオゾン液を吐出して行われる。より具体的な洗浄方法について、詳細を以下に記す。操作パネル４０には、洗浄開始のスイッチ以外に、洗浄準備開始スイッチを設けるなどして、洗浄開始の前に事前にオゾン氷の融解を開始するのが好ましい。こうすれば、洗浄開始とほぼ同時にオゾン液を吐出できるので、吐出すべきオゾン液が融解されるまで待つ待機時間を省くことができる。なお、基板Ｗは、半導体基板、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板などがある。ここでは、基板Ｗは、その直径が２００〜３００ｍｍのガラスを用いた。

図３のステップＳ１１では、配管５１から酸素ガスをオゾン発生器２１に導入して、オゾン発生器２１に交流の高電圧を印加する。オゾン発生器２１内で放電が始まり、オゾンガスを生成する（図１参照）。このオゾンガス生成方法は、いわゆる無声放電法である。ここでは、オゾンガスを生成するのに無声放電法を採用したが、これにこだわることはなく、その他のオゾンガス生成方法を採用してもよい。例えば浴面放電法や、電解法などでも構わない。

図３のステップＳ１２では、オゾン発生器２１で生成されたオゾンガスと純水とをオゾン水生成器２２に導入して、オゾン水を生成する（図１参照）。純水は、配管５２ａからオゾン水生成器２２に導入され、バブリングしてオゾンガスを純水中に溶解させる。オゾン水生成器２２は密閉構造であり、外気と遮断されているから、オゾン発生器２１で生成されたオゾンガスが、無駄なく純水に溶け込む。したがって、オゾン水生成器２２の中ではオゾン水中のオゾン濃度を均一にできる。

図３のステップＳ１３では、生成されたオゾン水をオゾン氷生成器２３に導入して、冷凍することでオゾン氷を生成する（図１参照）。なお、オゾン氷の生成方法は、例えば特許文献の特開平９−１０５５６８号に開示された公知の方法を採用する。オゾン水生成器２２で生成された濃度の均一なオゾン水をオゾン氷生成器２３に送って冷却してオゾン氷を作る。そして、オゾン濃度の均一なオゾン氷ができる。

図３のステップＳ１４では、洗浄実行するかどうかの判断をする。洗浄実行（ＹＥＳ）するのであれば、オゾン液を生成するステップＳ１５に移る。洗浄実行しない（ＮＯ）のであれば、オゾン発生のステップＳ１１に戻る。

図３のステップＳ１５では、オゾン氷をオゾン氷融解器２４に導入して、オゾン氷に熱を加えることでオゾン液を生成する（図１参照）。オゾン氷融解器２４は、図２に示す温度制御部４２と接続されており、加熱することができる。加熱温度は、第１温度制御部４２ａで設定できる。オゾン濃度の均一なオゾン氷をオゾン氷融解器２４で融解すると、オゾン濃度の均一なオゾン液ができる。なお、このときの加熱温度を約５０℃とした。加熱温度は５０℃にこだわることはなく、５０℃以下でもよいし、５０℃以上でもよい。例えばオゾン氷を短時間でオゾン液に変換したければ、加熱温度を５０℃より上げてもかまわない。

図３のステップＳ１６では、図２に示す吸着部１３に吸着開始の信号を送り、吸着部１３が回転テーブル１３Ｔ上で基板Ｗを吸着固定する（図１参照）。

図３のステップＳ１７では、図２に示す回転部１４に回転開始の信号を送り、モータ１４が所定の回転速度で回転する。回転テーブル１３Ｔの好ましい回転速度は、５ｃｍ/ｓｅｃ〜１００ｃｍ/ｓｅｃの範囲であり、より好ましい回転速度は、１０ｃｍ/ｓｅｃ〜５０ｃｍ/ｓｅｃの範囲である。ここでは、回転テーブル１３Ｔの回転速度を３０ｃｍ/ｓｅｃとした。

図３のステップＳ１８では、オゾン氷融解器２４で融解したオゾン液を吐出ノズル２７から吐出する（図１参照）。この結果、回転テーブル１３Ｔ上で回転している基板Ｗ上にオゾン液が吐出される。吐出するオゾン液の適正な量は、吐出ノズル２７のノズル径と吐出速度が決まっていれば、吐出時間で決まる。基板Ｗ上の有機物を除去するのに好ましい吐出時間は、０．５分〜５分の範囲であり、より好ましい吐出時間は、１分〜３分の範囲である。ここでは吐出時間を１分とした。そして、洗浄処理で使用されたオゾン液は廃水パイプ１８を経由して洗浄装置１００の外部に排出される。

図３のステップＳ１９では、純水を吐出ノズル２８から吐出して、回転テーブル１３Ｔ上で回転している基板Ｗ上をリンス洗浄する（図１参照）。リンス時間は約１分である。そして、リンス洗浄で使用された純水は、回収パイプ１７を経由して図示しない方法により回収される。

図３のステップＳ２０では、窒素ガスを吐出ノズル２９から吐出して、回転テーブル１３Ｔ上で回転している基板Ｗ上の純水を吹き飛ばす（図１参照）。窒素ガスは加圧されており、ここでは、その圧力を２ＭＰａとした。窒素ガスによるブロー乾燥時間は約１分である。

図３のステップＳ２１では、図２に示す回転部１４に回転停止の信号を送り、モータ１４を停止させることにより、回転テーブル１３Ｔ、基板Ｗが停止する。

図３のステップＳ２２では、図２に示す吸着部１３に吸着停止の信号を送り、回転テーブル１３Ｔから基板Ｗを排出する。

以上のような本実施形態では、次のような効果が得られる。

（１）オゾン水をオゾン氷にして、オゾン氷を融解しながらオゾン液に変換してから基板Ｗ上に吐出することができる洗浄装置１００なので、酸素ガスに分解してオゾンが不足してしまうことを抑制できるので、オゾン濃度の均一なオゾン液を生成できる。オゾン水を溜めておいてから吐出する従来技術に比べ、オゾン液中のオゾン濃度が均一になることで、基板Ｗ上の有機物などをむらなく除去できるので、基板Ｗの清浄度が高くなる。また、オゾン液中のオゾン濃度が均一なので、洗浄ごとの品質のばらつきも抑えることができる。しかも、オゾン水中のオゾン濃度を均一にするために洗浄時以外のときも常時オゾン水を製造しつづけて純水とオゾンガスとを無駄にしていた従来技術に比べ、純水やオゾンガス（電力）を節約できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について詳細に説明する。第２実施形態は、前述の第１実施形態におけるオゾン液に変えて、吐出ノズル２７からオゾン氷粒状粉を吐出させるオゾン液生成部２０の構成、および、機構部１０の構成が一部異なる。なお、前述の第１実施形態と同じ、あるいは同様な機能を有する構成部分（要素）には同一符号を付し、同様な工程についても、説明を省略する。

図４は、第２実施形態における洗浄装置１００の全体構成を示す概略説明図である。

図４に示すように、機構部１０は基板Ｗを加熱するための加熱部としてのヒータ１９を備えている。そして、ヒータ１９は、回転テーブル１３Ｔの下側に配置されている。操作パネル４０は、ヒータ１９の温度を制御できる第２温度制御部４２ｂを備えている。また、オゾン液生成部２０は、オゾン発生器２１、オゾン水生成器２２、オゾン氷生成器２３、オゾン氷粉砕部としての粒状粉砕器２５，オゾン氷加圧噴射部としての加圧噴射器２６とを備えている。これら粒状粉砕器２５、加圧噴射器２６はオゾン氷生成器２３の後に、順次接続し、配置されている。粒状粉砕器２５は、内部に図示しないカッタなどの粉砕機構を備えていてオゾン氷を細かく粉砕できるように構成されている。そして、粒状粉砕器２５で生成されたオゾン氷粒状粉が、加圧噴射器２６で加圧噴射されて、吐出ノズル２７から吐出できるように構成されている。

図５は、第２実施形態における洗浄装置１００の制御系のブロック図である。

図５に示すように、オゾン液生成部２０は、オゾン発生器２１、オゾン水生成器２２、オゾン氷生成器２３、オゾン氷粉砕器２５、オゾン氷加圧噴射部２６とで構成されている。操作パネル４０は、入出力部４１、温度制御部４２とで構成されている。

オゾン液生成部２０、操作パネル４０、入出力部４１、温度制御部４２、吸着部１３、回転部１４、などの各機器は、入出力インターフェイス４３及びバス４４を介してＣＰＵ４５とＲＡＭ４６とに接続されている。温度制御部４２は、加熱部としてのヒータ１９と接続されている。

第２実施形態における洗浄装置１００の特徴的な構成は以上のようであって、洗浄装置１００を使用して、基板Ｗを洗浄する洗浄方法について説明する。

図６は、洗浄装置１００の動作手順を示す概略フローチャートである。なお、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１〜Ｓ３４、Ｓ３６、Ｓ３８、Ｓ４２〜Ｓ４５は、第１実施形態のステップＳ１１〜Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１９〜Ｓ２２と同じである。ここでは、第１実施形態と異なる箇所の、ステップＳ３５、Ｓ３７、Ｓ３９、Ｓ４０、Ｓ４１について説明をする。

図６のステップＳ３５では、オゾン氷生成器２３で生成されたオゾン氷を粒状粉砕器２５に導入して、オゾン氷を細かく粉砕する（図４参照）。粉砕されたオゾン氷は粒状粉となり、オゾン氷粒状粉の大きさは、１μｍ以上３ｍｍ以下の範囲で生成できる。オゾン氷粒状粉が細かく粉砕できて大きさが均一になれば、吐出ノズル２７からほぼ均等に吐出できる。より好ましいオゾン氷粒状粉の大きさは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲であれば、有機物などの汚れを除去しやすい。ここでは、その大きさを約０．５ｍｍにした。

図６のステップＳ３７は、図５に示す温度制御部４２に信号を送り、ヒータ１９をＯＮにして、図４に示す回転テーブル１３Ｔ上に配置された基板Ｗを加熱する。ヒータ１９の温度は、オゾン氷粒状粉が基板Ｗ上で融解する程度であり、好ましい温度範囲としては３０℃〜９０℃であり、より好ましい温度範囲としては５０℃〜８０℃である。ここでは、温度を７０℃にした。

図６のステップＳ３９では、細かく粉砕されたオゾン氷粒状粉を加圧噴射器２６に導入して、吐出ノズル２７から加圧噴射する（図４参照）。加圧噴射器２６に設定した圧力は、オゾン氷粒状粉を吐出ノズル２７から吐出できる程度でよい。しかも、基板Ｗ上に付着した有機物を吹き飛ばして除去できる程度でよい。好ましい圧力は０．０１ＭＰａ以上である。ここでは、オゾン氷粒状粉を安定して吐出できるように、加圧噴射の圧力を０．５ＭＰａとした。オゾン氷粒状粉は細かい氷の粒になっているから、ほんの少しの圧力でも吐出ノズル２７から飛び出しやすい。そして、オゾン氷粒状粉に圧力が加わることによって、いきおいよく噴射することができる。基板Ｗ上の有機物を除去するのに好ましい加圧噴射時間は、０．５分〜５分の範囲であり、より好ましい加圧噴射時間は、１分〜３分の範囲である。ここでは加圧噴射時間を１分とした。

図６のステップＳ４０では、加圧噴射器２６によって基板Ｗ上に噴射されたオゾン氷粒状粉をヒータ１９で加熱して融解させて、オゾン液中のオゾンのケミカル的な作用によって基板Ｗを洗浄する。

図６のステップＳ４１では、図５に示す温度制御部４２に信号を送り、ヒータ１９をＯＦＦにして、基板Ｗの加熱を停止する。

以上のような第２実施形態では、第１実施形態で述べた（１）の効果以外に次のような効果が得られる。
（２）オゾン氷粒状粉を基板Ｗ上に加圧噴射することで、基板Ｗ上に付着した有機物などを物理的な作用で除去して洗浄できる。さらに、オゾン氷粒状粉が基板Ｗに衝突するときに発生する熱でオゾン氷粒状粉が融解してオゾン液に変換するから、オゾン液中のオゾンのケミカル的な作用によっても洗浄できる。よって、物理的な作用とケミカル的な作用との相乗作用によって、基板Ｗ上に付着した有機物などをむらなく除去できるので、基板Ｗの清浄度がより高くなる。
（３）基板Ｗを積極的に加熱することで、基板Ｗ上に付着したオゾン氷粒状粉をより早くオゾン液に変換できることとなり、オゾン液中に含まれているオゾンのケミカル的な作用による洗浄が促進されるので、基板Ｗを洗浄する時間が短縮でき、効率的である。
（４）オゾン氷粒状粉の大きさが、１μｍ以上３ｍｍ以下なので、基板Ｗ上に付着した有機物を除去しやすくなるので、洗浄処理時間をより短縮できる。
（５）加圧噴射の圧力が、０．０１ＭＰａ以上なので、基板Ｗ上に付着した有機物を吹き飛ばすことができる。有機物を吹き飛ばすことによって、基板Ｗ上に付着した有機物の数量が減少するので、洗浄処理時間をさらに短縮できる。

以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形例をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構成を採用できる。

（変形例１）前述の第２実施形態で使用される洗浄装置１００において、ステップＳ３７で基板Ｗを加熱してから、ステップＳ３９でオゾン氷粒状粉を加圧噴射した例を示したが、これに限らない。例えば、基板Ｗを加熱しなくてもよい。このようにしても、オゾン氷粒状粉を吹き付けることによる物理的な作用で基板Ｗ上に付着した有機物を除去できるので、第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例２）前述の第２実施形態で使用される洗浄装置１００において、ステップＳ３７で基板Ｗを加熱してから、ステップＳ３９でオゾン氷粒状粉を加圧噴射した例を示したが、これに限らない。例えば、図７に示すように、ステップＳ５８でオゾン氷粒状粉を加圧噴射してから、ステップＳ５９で基板Ｗを加熱してもよい。このようにしても、物理的な作用を高め、洗浄力が向上するから、基板Ｗ上に付着した有機物を除去できるので、第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例３）前述の第１実施形態および第２実施形態で使用される洗浄装置１００において、吐出ノズル２７の配置位置は、基板Ｗの上面に対して斜めに配置した例を示したが、これに限らない。例えば、基板Ｗの上面に対して鉛直になるように配置してもよい。このようにしても、第１実施形態および第２実施形態と同様に基板Ｗ上に付着した有機物などを除去できるので、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例４）前述の第１実施形態および第２実施形態で使用される洗浄装置１００において、基板Ｗを支持する支持部として回転テーブル１３Ｔを配置した例を示したが、これに限らない。例えば、左右あるいは前後にスライドするスライドテーブルや、パレットなどでもよい。このようにしても、第１実施形態および第２実施形態と同様に基板Ｗ上に付着した有機物などを除去できるので、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例５）前述の第１実施形態および第２実施形態で使用される洗浄装置１００において、ワークＷを加熱する加熱部としてヒータ１９を基板Ｗの下側に配置した例を示したが、これに限らない。例えば、赤外線ランプなどでもよい。このようにしても、第１実施形態および第２実施形態と同様に基板Ｗを加熱することができるので、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例６）前述の第１実施形態で使用される洗浄装置１００において、オゾン氷生成器２３の次に粒状粉砕器２５を追加して、オゾン氷を小さく粉砕した後にオゾン氷融解器２４で融解させる構成としてもよい。このようにすれば、オゾン氷がより小さく粉砕されているので、オゾン氷融解器２４で融解するときの融解時間を短縮できる。

（変形例７）前述の第１実施形態で使用される洗浄装置１００において、オゾン水生成器２２で生成したオゾン水を吐出ノズル２７から直接吐出させる径路を設けてもよい。オゾン水生成中に洗浄が行われるときは、オゾン水生成器２２で生成されたオゾン水を使い、洗浄中でないときには、オゾン水生成器２２で生成されたオゾン水については凍結させる構成とする。このようにすれば、少なくとも前者のときは融解不要なので、ヒータ１９の電力が節約できる。

第１実施形態の洗浄装置の全体構成を示す概略説明図。 洗浄装置の制御系のブロック図。 洗浄装置の動作手順を示す概略フローチャート。 第２実施形態の洗浄装置の全体構成を示す概略説明図。 洗浄装置の制御系のブロック図。 洗浄装置の動作手順を示す概略フローチャート。 変形例２の洗浄装置の動作手順を示す概略フローチャート。

符号の説明

１３…吸着部、１３Ｔ…支持部としての回転テーブル、１９…加熱部としてのヒータ、２０…オゾン液生成部、２１…オゾン発生部としてのオゾン発生器、２２…オゾン水生成部としてのオゾン水生成器、２３…オゾン氷生成部としてのオゾン氷生成器、２４…オゾン氷融解部としてのオゾン氷融解器、２５…オゾン氷粉砕部としての粒状粉砕器、２６…オゾン氷加圧噴射部としての加圧噴射器、２７…吐出部としての吐出ノズル、２７ａ…オゾン液吐出器、２８…吐出ノズル、２９…吐出ノズル、４０…操作パネル、４１…入出力部、４２…温度制御部、１００…洗浄装置、Ｗ…基板。

Claims (9)

1. 基板の洗浄装置であって、
   前記基板を支持する支持部と、
   オゾン水を凍結させオゾン氷にするオゾン氷生成部と、
   前記オゾン氷を融解させオゾン液にするオゾン氷融解部と、
   前記支持部に支持された前記基板に前記オゾン液を吐出する吐出部と、を備え、
   前記オゾン氷を融解しながら前記オゾン液を吐出することを特徴とする基板の洗浄装置。
2. 基板の洗浄装置であって、
   前記基板を支持する支持部と、
   オゾン水を凍結させオゾン氷にするオゾン氷生成部と、
   前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にするオゾン氷粒状粉生成部と、
   前記支持部に支持された前記基板に前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する加圧噴射部と、を備えていることを特徴とする基板の洗浄装置。
3. 請求項２に記載の基板の洗浄装置であって、
   前記支持部に支持された前記基板を加熱する加熱部をさらに備えていることを特徴とする基板の洗浄装置。
4. 基板の洗浄方法であって、
   オゾン水を凍結させオゾン氷にする工程と、
   前記オゾン氷を融解させオゾン液にする工程と、
   前記基板に前記オゾン液を吐出する工程と、を備え、
   前記オゾン氷を融解しながら前記オゾン液を吐出することを特徴とする基板の洗浄方法。
5. 基板の洗浄方法であって、
   オゾン水を凍結させオゾン氷にする工程と、
   前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にする工程と、
   前記基板に前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する工程と、
   を備えていることを特徴とする基板の洗浄方法。
6. 請求項５に記載の基板の洗浄方法であって、
   前記基板を加熱する工程をさらに備えていることを特徴とする基板の洗浄方法。
7. 請求項５または請求項６に記載の基板の洗浄方法において、
   前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射後に前記基板を加熱する工程を備えていることを特徴とする基板の洗浄方法。
8. 請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法において、
   前記オゾン氷を粉砕させオゾン氷粒状粉にする工程では、
   前記オゾン氷粒状粉の大きさが、１μｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする基板の洗浄方法。
9. 請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の基板の洗浄方法において、
   前記オゾン氷粒状粉を加圧噴射する工程では、
   前記加圧噴射の圧力が、０．０１ＭＰａ以上であることを特徴とする基板の洗浄方法。
   

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