JP2011077135A - Method of determining ultrasonic cleaning condition of substrate, and substrate cleaning device using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress damages to a substrate pattern in ultrasonic cleaning. <P>SOLUTION: After determining optimum cleaning conditions where an output of (1/2) f becomes not more than an output value with a treatment liquid as degassed water, a control section 57 operates each section so that the optimum cleaning conditions are attained, thus performing cleaning treatment with respect to a substrate W of a product and hence suppressing a poor influence by subharmonics of (1/2) f and suppressing damages to a pattern of the substrate W at ultrasonic cleaning. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板(以下、単に基板と称する)等の基板を超音波振動により洗浄処理する基板の超音波洗浄条件決定方法及びこれを用いた基板洗浄装置に関する。   The present invention relates to a method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device (hereinafter simply referred to as a substrate) by ultrasonic vibration, and a substrate cleaning apparatus using the same. .

従来、この種の装置として、不活性ガスを溶解させた処理液を貯留する処理槽と、伝播水を貯留し、処理槽の下部が伝搬水に浸漬する位置に配置された伝播槽と、伝播槽に付設された超音波振動子と、基板を支持し、処理槽の上方にあたる待機位置と、処理槽内部の洗浄位置とにわたって昇降移動するリフタとを備えたものが挙げられる(例えば、特許文献1,2参照)。   Conventionally, as this type of apparatus, a treatment tank that stores a treatment liquid in which an inert gas is dissolved, a propagation tank that stores propagation water, and a lower part of the treatment tank is disposed at a position where it is immersed in the propagation water, Examples include an ultrasonic vibrator attached to a tank, and a lifter that supports a substrate and moves up and down over a standby position above the processing tank and a cleaning position inside the processing tank (for example, Patent Documents). 1 and 2).

このような装置では、リフタを洗浄位置に下降させ、基板を処理液に浸漬させた状態で、超音波振動子から伝播水に超音波振動を付与させる。すると、処理槽内の処理液に超音波振動が伝わり、処理液に浸漬されている基板が洗浄される。   In such an apparatus, the ultrasonic vibration is applied to the propagation water from the ultrasonic vibrator while the lifter is lowered to the cleaning position and the substrate is immersed in the processing liquid. Then, ultrasonic vibration is transmitted to the processing liquid in the processing tank, and the substrate immersed in the processing liquid is cleaned.

このような超音波洗浄は、処理液中に極めて小さな気泡が急速に形成されたり、激しく崩壊したりするキャビテーションによる衝撃エネルギーによって物理的洗浄効果が得られる。詳細には、処理液中の気泡は、共振気泡径に成長した際に圧壊する。   In such ultrasonic cleaning, a physical cleaning effect can be obtained by impact energy generated by cavitation in which extremely small bubbles are rapidly formed in the processing liquid or are violently collapsed. Specifically, the bubbles in the treatment liquid are crushed when they grow to the resonant bubble diameter.

特開2009−032710号公報JP 2009-032710 A 特開2007−288134号公報JP 2007-288134 A

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、近年では、例えば、メモリチップの大容量化に伴い、基板に形成されるパターンの微細化が進んでいる。そのため、超音波洗浄時において基板のパターンへのダメージが顕在化する問題が生じている。このような問題は、製品の歩留まりを低下させる原因となるので、その解決が切望されている。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, in recent years, for example, with the increase in capacity of memory chips, the pattern formed on the substrate has been miniaturized. Therefore, there is a problem that damage to the pattern of the substrate becomes obvious during ultrasonic cleaning. Such a problem causes a decrease in the yield of the product, so that there is an urgent need to solve it.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、超音波洗浄時における基板のパターンへのダメージを抑制することができる基板の超音波洗浄条件決定方法及びこれを用いた基板洗浄装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a substrate ultrasonic cleaning condition determination method capable of suppressing damage to a substrate pattern during ultrasonic cleaning and substrate cleaning using the same An object is to provide an apparatus.

本発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
超音波振動子には、任意の周波数を出力させることができる超音波発振器からの出力が与えられるので、任意の周波数の超音波振動を処理液に対して付与することができる。ところで、処理液中に気泡が存在していると、その気泡を音源として、超音波発振器から与えられた発振周波数fとは異なる、(1/n)倍の周波数となる二次的な超音波が誘発されることが知られている。これは「サブハーモニクス」(低調波)と呼ばれる、このサブハーモニクスは、超音波振動子から付与された発振周波数と比較すると、その出力が非常に小さいものである。しかしながら、発明者はサブハーモニクスが与える基板への影響を調べた結果、次のようなことが判明した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has obtained the following knowledge.
Since an output from an ultrasonic oscillator that can output an arbitrary frequency is given to the ultrasonic vibrator, ultrasonic vibration of an arbitrary frequency can be applied to the treatment liquid. By the way, if bubbles exist in the processing liquid, secondary ultrasonic waves having a frequency of (1 / n) times different from the oscillation frequency f given from the ultrasonic oscillator using the bubbles as a sound source. Is known to be triggered. This is called “sub-harmonic” (subharmonic), and the output of the sub-harmonic is very small compared to the oscillation frequency applied from the ultrasonic transducer. However, as a result of examining the influence of sub-harmonics on the substrate, the inventors have found the following.

ここで、図2のグラフを参照する。図2は、純水に添加したIPA(イソプロピルアルコール)の濃度を変えつつ(1/2)fの強度とパターンダメージの個数を測定した結果を示すグラフである。なお、測定には、微細パターンを形成した基板を使用し、その基板を処理液に浸漬して所定時間の洗浄処理を行った後、その基板のパターンダメージをカウントした。処理液には純水を使用し、純水に添加するIPA(イソプロピルアルコール)の量を変えつつ、発振周波数fの1/2の周波数を有するサブハーモニクスの出力をFFTアナライザで測定し、基板のパターンダメージの個数を計測した。すると、(1/2)fのサブハーモニクスの出力とダメージの個数との間には、強い相関関係が認められた。なお、IPAの濃度を変えると、純水の表面張力が低下するので、これに起因して処理中の気泡が抑制され、サブハーモニクスが変化すると考えられる。   Reference is now made to the graph of FIG. FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the intensity of (1/2) f and the number of pattern damage while changing the concentration of IPA (isopropyl alcohol) added to pure water. In the measurement, a substrate on which a fine pattern was formed was used, the substrate was immersed in a processing solution and subjected to a cleaning process for a predetermined time, and then pattern damage on the substrate was counted. Using pure water as the treatment liquid, changing the amount of IPA (isopropyl alcohol) added to the pure water, measuring the output of the subharmonic having a frequency ½ of the oscillation frequency f with an FFT analyzer, The number of pattern damage was measured. Then, a strong correlation was recognized between the output of the (1/2) f subharmonic and the number of damages. Note that, when the IPA concentration is changed, the surface tension of pure water is lowered, so that it is considered that bubbles during processing are suppressed and subharmonics change.

さらに、図3のグラフを参照する。この図3は、純水に添加したエチレングリコールの濃度を変えつつ(1/2)fの強度とパターンダメージとを測定した結果を示すグラフである。この結果からも、(1/2)fのサブハーモニクスの出力と、ダメージの個数との間には、強い相関関係があることが判明した。   Furthermore, reference is made to the graph of FIG. FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the strength of (1/2) f and pattern damage while changing the concentration of ethylene glycol added to pure water. Also from this result, it was found that there is a strong correlation between the output of the subharmonic of (1/2) f and the number of damages.

上記の実験結果から、発明者は、処理条件を変えてサブハーモニクスを抑制すれば、基板のパターンダメージを抑制できることを知見した。   From the above experimental results, the inventors have found that the substrate pattern damage can be suppressed by changing the processing conditions and suppressing subharmonics.

このような知見に基づく本発明は、次のように構成されている。   The present invention based on such knowledge is configured as follows.

すなわち、請求項1に記載の発明は、ガスを溶存させた処理液に基板を浸漬させ、超音波振動付与手段により処理液に周波数fの超音波振動を付与して基板を洗浄する基板の超音波洗浄条件決定方法において、処理液中に生じる(1/2)fのサブハーモニクスの出力を、処理液を脱気水としたときの出力値以下にすることを特徴とするものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, the substrate is cleaned by immersing the substrate in the processing solution in which the gas is dissolved, and applying ultrasonic vibration of the frequency f to the processing solution by the ultrasonic vibration applying means. In the sonic cleaning condition determination method, the output of the (1/2) f subharmonic generated in the processing liquid is set to be equal to or lower than the output value when the processing liquid is degassed water.

[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、処理液中に生じる(1/2)fのサブハーモニクスの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下になる条件で基板の超音波洗浄を行う。したがって、(1/2)fのサブハーモニクスによる悪影響を抑制することができ、超音波洗浄時における基板のパターンへのダメージを抑制することができる。   [Operation / Effect] According to the first aspect of the present invention, the condition that the output of the (1/2) f subharmonic generated in the processing liquid is equal to or lower than the output value when the processing liquid is deaerated water. Perform ultrasonic cleaning of the substrate. Therefore, the adverse effect of (1/2) f subharmonics can be suppressed, and damage to the substrate pattern during ultrasonic cleaning can be suppressed.

また、本発明において、処理液に印加する超音波振動の周波数fと、処理液の溶存ガス量と、処理液の種類、処理液に混合する溶剤のうち、少なくとも一つを調整することが好ましい(請求項2)。これらの条件を調整することにより、処理液中に生じる(1/2)fのサブハーモニクスの出力を、処理液を脱気水としたときの出力値以下にすることができる。したがって、ユーティリティや装置の構成によって、調整する箇所を適宜に選択することができ、適用範囲を広くすることができる。   In the present invention, it is preferable to adjust at least one of the frequency f of ultrasonic vibration applied to the treatment liquid, the amount of dissolved gas in the treatment liquid, the kind of treatment liquid, and the solvent mixed in the treatment liquid. (Claim 2). By adjusting these conditions, the output of the (1/2) f subharmonic generated in the treatment liquid can be made equal to or less than the output value when the treatment liquid is degassed water. Therefore, the location to be adjusted can be appropriately selected depending on the configuration of the utility and the apparatus, and the application range can be widened.

また、本発明において、前記条件に加えて、処理液に純水が含まれている場合には、処理液の温度に対応する飽和率が0.5以上、かつ、超音波振動のワット密度が0.3W/cm以下であることが好ましい(請求項3)。飽和率が0.5未満となって溶存ガスの割合が少なすぎると、パーティクル除去率が低下する恐れがあって洗浄には不適切であり、かつ、ワット密度が0.3W/cmを越えると、サブハーモニクスを抑制しても基板のパターンにダメージが加わる恐れがある。そこで、これらの条件を追加することによって、適切な洗浄を行わせつつもダメージを抑制できる。 In the present invention, in addition to the above conditions, when the treatment liquid contains pure water, the saturation rate corresponding to the temperature of the treatment liquid is 0.5 or more and the watt density of ultrasonic vibration is It is preferable that it is 0.3 W / cm 2 or less (Claim 3). If the saturation rate is less than 0.5 and the proportion of dissolved gas is too small, the particle removal rate may decrease, which is inappropriate for cleaning, and the watt density exceeds 0.3 W / cm 2 . Even if subharmonics are suppressed, there is a risk of damage to the substrate pattern. Therefore, by adding these conditions, it is possible to suppress damage while performing appropriate cleaning.

また、本発明において、混合する溶剤は、IPA(イソプロピルアルコール)であり、濃度が1〜10重量%の範囲であることが好ましい(請求項4)。IPAを混合する場合には、1重量%未満ではサブハーモニクスを抑制しきれず、10重量%を越えると、IPA中の気泡によって基板のパターンへダメージが加わる恐れがある。そこで、濃度を1〜10重量%の範囲とすることにより、適切な洗浄を行うことができる。   In the present invention, the solvent to be mixed is IPA (isopropyl alcohol), and the concentration is preferably in the range of 1 to 10% by weight. When IPA is mixed, sub-harmonics cannot be suppressed if it is less than 1% by weight, and if it exceeds 10% by weight, there is a risk of damage to the substrate pattern due to bubbles in the IPA. Therefore, appropriate cleaning can be performed by setting the concentration in the range of 1 to 10% by weight.

また、混合する溶剤は、EG(エチレングリコール)であり、濃度が10〜30重量%の範囲であることが好ましい(請求項5)。EGを混合する場合には、10重量%未満ではサブハーモニクスを抑制しきれず、30重量%を越えると、EG中の気泡によって基板のパターンへダメージが加わる恐れがある。そこで、濃度を10〜30重量%の範囲にすることによって、適切な洗浄を行うことができる。   The solvent to be mixed is EG (ethylene glycol), and the concentration is preferably in the range of 10 to 30% by weight (Claim 5). When EG is mixed, if it is less than 10% by weight, the sub-harmonics cannot be suppressed, and if it exceeds 30% by weight, there is a possibility that the pattern of the substrate is damaged by bubbles in the EG. Therefore, appropriate cleaning can be performed by setting the concentration in the range of 10 to 30% by weight.

また、請求項6に記載の発明は、超音波振動を付与して基板を洗浄する基板洗浄装置において、処理液を貯留する処理槽と、基板を保持し、前記処理槽の内部にあたる処理位置と、前記処理槽の上方にあたる待機位置とにわたって昇降する保持手段と、超音波振動の伝播媒体となる伝播水を貯留し、前記処理槽の底部が伝播水に浸漬する位置に配置された伝播槽と、前記伝播槽に配置され、前記伝播槽に貯留している伝播水に対して、周波数fの超音波振動を任意の出力で付与する超音波振動付与手段と、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理液供給手段からの処理液にガスを溶存させるガス溶存手段と、前記処理液に溶剤を混合させる溶剤混合手段と、前記処理槽内に配設され、超音波振動の成分を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき、超音波振動の周波数と出力とを分析する分析手段と、前記ガス溶存手段によるガスの溶存量と、前記溶剤混合手段による溶剤の混合量とを変えながら、前記超音波振動付与手段の周波数fを所定の範囲で可変し、前記分析手段による分析結果により、(1/2)fのサブハーモニクスの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下になる最適洗浄条件を判別する判別手段と、前記最適洗浄条件で各部を操作して、基板に対する洗浄処理を行わせる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus for cleaning the substrate by applying ultrasonic vibration, a processing tank for storing the processing liquid, a processing position that holds the substrate and corresponds to the inside of the processing tank, A holding means that moves up and down over a standby position above the treatment tank, a propagation tank that stores propagation water that is a propagation medium of ultrasonic vibration, and that is disposed at a position where the bottom of the treatment tank is immersed in propagation water; , Ultrasonic vibration applying means for applying ultrasonic vibration of frequency f with an arbitrary output to the propagation water disposed in the propagation tank and stored in the propagation tank, and supplying a treatment liquid to the treatment tank A treatment liquid supply means, a gas dissolution means for dissolving a gas in the treatment liquid from the treatment liquid supply means, a solvent mixing means for mixing a solvent in the treatment liquid, and an ultrasonic wave disposed in the treatment tank. Detection means for detecting vibration components The analysis means for analyzing the frequency and output of the ultrasonic vibration based on the output of the detection means, the dissolved amount of the gas by the gas dissolving means, and the mixing amount of the solvent by the solvent mixing means, The frequency f of the ultrasonic vibration applying means is varied within a predetermined range, and the subharmonic output of (1/2) f is less than or equal to the output value when the treatment liquid is deaerated water based on the analysis result by the analyzing means. And a control unit that operates each part under the optimal cleaning condition to perform a cleaning process on the substrate.

[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、判別手段により、ガス溶存手段によるガスの溶存量と、溶剤混合手段による溶剤の混合量とを変えながら、超音波振動付与手段の周波数fを所定の範囲で可変し、分析手段による分析結果により、(1/2)fのサブハーモニクスの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下になる最適洗浄条件を判別する。そして、この最適洗浄条件で各制御手段が各部を操作して、基板に対する洗浄処理を行わせることにより、(1/2)fのサブハーモニクスによる悪影響を抑制することができ、超音波洗浄時における基板のパターンへのダメージを抑制できる。   [Operation / Effect] According to the invention described in claim 6, the frequency of the ultrasonic vibration applying means is changed by the discriminating means while changing the dissolved amount of the gas by the gas dissolving means and the mixed amount of the solvent by the solvent mixing means. f is varied within a predetermined range, and the optimum cleaning condition is determined based on the analysis result by the analysis means so that the output of (1/2) f sub-harmonics is equal to or less than the output value when the treatment liquid is degassed water. . Then, each control means operates each part under the optimum cleaning conditions to perform the cleaning process on the substrate, thereby suppressing the adverse effect due to (1/2) f sub-harmonics, and at the time of ultrasonic cleaning. Damage to the pattern of the substrate can be suppressed.

また、本発明において、前記伝播槽に供給する伝播水から気体を除去する脱気手段を備え、前記処理液供給手段は、前記脱気手段で脱気された伝播水を前記処理液として供給することが好ましい(請求項7)。脱気手段で脱気された伝播水を処理液として利用するので、処理液への溶存ガス量の調整を精度よく行うことができる。   Moreover, in this invention, it has the deaeration means which removes gas from the propagation water supplied to the said propagation tank, The said process liquid supply means supplies the propagation water deaerated by the said deaeration means as said process liquid (Claim 7). Since the propagation water deaerated by the deaeration means is used as the treatment liquid, the amount of dissolved gas in the treatment liquid can be adjusted with high accuracy.

本発明に係る基板の超音波洗浄条件決定方法によれば、処理液中に生じる(1/2)fのサブハーモニクスの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下となる条件で基板の超音波洗浄を行う。したがって、(1/2)fのサブハーモニクスによる悪影響を抑制することができ、超音波洗浄時における基板のパターンへのダメージを抑制することができる。   According to the ultrasonic cleaning condition determination method for a substrate according to the present invention, the condition that the output of the (1/2) f subharmonic generated in the processing liquid is equal to or less than the output value when the processing liquid is deaerated water. Perform ultrasonic cleaning of the substrate. Therefore, the adverse effect of (1/2) f subharmonics can be suppressed, and damage to the substrate pattern during ultrasonic cleaning can be suppressed.

純水における各種の濃度のIPAを貯留しているビーカー中の音の周波数を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency of the sound in the beaker which has stored IPA of various concentrations in pure water. 純水に添加したイソプロピルアルコールの濃度を変えつつ(1/2)fの強度とパターンダメージとを測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the intensity | strength of (1/2) f and pattern damage, changing the density | concentration of the isopropyl alcohol added to the pure water. 純水に添加したエチレングリコールの濃度を変えつつ(1/2)fの強度とパターンダメージとを測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the intensity | strength of (1/2) f and pattern damage, changing the density | concentration of the ethylene glycol added to the pure water. 発生欠陥点を示すマップであり、(a)は溶存ガスのみの場合であり、(b)は溶存ガスにIPAを混合した場合である。It is a map which shows the generation | occurrence | production defect point, (a) is a case where it is only dissolved gas, (b) is a case where IPA is mixed with dissolved gas. 実施例に係る基板洗浄装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the board | substrate cleaning apparatus which concerns on an Example.

<方法>
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する説明する。
図1は、純水における各種の濃度のIPAを貯留しているビーカー中の音の周波数を示すグラフである。
<Method>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a graph showing the frequency of sound in a beaker storing various concentrations of IPA in pure water.

発明者は、ビーカーに処理液を貯留し、ビーカーに730kHzの周波数の超音波振動を付与した状態で、ビーカー内の音の周波数をFFTアナライザで測定した。処理液は、脱気しただけの純水と、窒素ガスを溶存させただけの純水と、窒素ガスを溶存させ、かつ、1〜50重量%(以下、wt%と表記)のIPAを混合させたものと、窒素ガスを溶存させ、かつIPAだけのものである。図1においては、純水だけのものをBackgroundと表記し、脱気水を0wt%と表記し、IPAを溶存させたものを1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、30wt%、50wt%と表記し、IPAだけのものを100wt%と表記してある。   The inventor measured the frequency of sound in the beaker with an FFT analyzer while storing the treatment liquid in the beaker and applying ultrasonic vibration with a frequency of 730 kHz to the beaker. The treatment liquid is a mixture of pure water that has been degassed, pure water in which nitrogen gas has been dissolved, and IPA in which nitrogen gas has been dissolved and 1 to 50% by weight (hereinafter referred to as wt%). And those in which nitrogen gas is dissolved and only IPA. In FIG. 1, pure water only is expressed as Background, deaerated water is expressed as 0 wt%, and IPA dissolved is 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%, 30 wt%, 50 wt%. And only IPA is indicated as 100 wt%.

脱気水では、(1/2)fのサブハーモニクスのピークをはっきりとは確認することができなかった。一方、窒素ガス溶存の場合には、気泡を音源とした(1/2)fのサブハーモニクスのピークをはっきりと確認できる。しかも、IPAの濃度に応じてピーク値の強度が変動していることが確認できる。特に、IPAの濃度が1wt%〜10wt%の範囲内では、(1/2)fのサブハーモニクスの出力値を、バックグラウンドの出力値よりも抑制できることがわかった。つまり、脱気水の場合における(1/2)fの出力値以下に(1/2)fのピーク出力値を抑制できることがわかった。   With degassed water, the (1/2) f subharmonic peak could not be clearly confirmed. On the other hand, when nitrogen gas is dissolved, the peak of the (1/2) f subharmonic using bubbles as a sound source can be clearly confirmed. In addition, it can be confirmed that the intensity of the peak value varies according to the concentration of IPA. In particular, when the IPA concentration is in the range of 1 wt% to 10 wt%, it was found that the (1/2) f subharmonic output value can be suppressed more than the background output value. That is, it was found that the peak output value of (1/2) f can be suppressed below the output value of (1/2) f in the case of deaerated water.

また、サブハーモニクスが基板に与える影響を調べると、次のような結果が得られた。   In addition, when the influence of subharmonics on the substrate was examined, the following results were obtained.

ここで図2を参照する。なお、図2は、純水に添加したイソプロピルアルコールの濃度を変えつつ(1/2)fの強度とパターンダメージの個数を測定した結果を示すグラフである。   Reference is now made to FIG. FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the intensity of (1/2) f and the number of pattern damage while changing the concentration of isopropyl alcohol added to pure water.

測定には、微細パターンを形成した基板を使用し、その基板を処理液に浸漬して所定時間の洗浄処理を行った後、その基板のパターンダメージをカウントした。処理液には窒素ガスを溶存させた純水を使用し、純水に添加するIPA(イソプロピルアルコール)の量を変えつつ、発振周波数fの1/2の周波数を有するサブハーモニクスの出力をFFTアナライザで測定し、基板のダメージの個数を計測した。その結果が図2に示すグラフであるが、(1/2)fの出力とダメージとの間には、強い相関関係が認められる。しかも、IPAの濃度に依存していることがわかる。つまり、IPA濃度を1wt%から10wt%の範囲にすることで、(1/2)fの強度を抑制することができる。この抑制の程度は、脱気水における(1/2)fの出力値以下である。   For the measurement, a substrate on which a fine pattern was formed was used, the substrate was immersed in a processing solution, washed for a predetermined time, and then the pattern damage of the substrate was counted. Pure water in which nitrogen gas is dissolved is used as the treatment liquid, and the output of the subharmonic having a frequency ½ of the oscillation frequency f is changed to an FFT analyzer while changing the amount of IPA (isopropyl alcohol) added to the pure water. The number of substrate damages was measured. The result is a graph shown in FIG. 2, and a strong correlation is recognized between the output of (1/2) f and the damage. Moreover, it can be seen that it depends on the concentration of IPA. That is, the strength of (1/2) f can be suppressed by setting the IPA concentration in the range of 1 wt% to 10 wt%. The degree of this suppression is below the output value of (1/2) f in deaerated water.

また、上記同様の実験において、溶剤をIPAに代えてEG(エチレングリコール)とした場合の結果を図3に示す。   Further, in the same experiment as described above, FIG. 3 shows the result when EG (ethylene glycol) is used instead of IPA as the solvent.

このグラフからも明らかなように、(1/2)fの出力とダメージとの間には、強い相関関係が認められる。また、上記同様に、EG濃度に依存している。つまり、EG濃度を10wt%〜30wt%の範囲にすることにより、脱気水における(1/2)fの出力値以下に(1/2)fの出力を抑制できることがわかる。   As is clear from this graph, a strong correlation is recognized between the output of (1/2) f and the damage. Further, as described above, it depends on the EG concentration. In other words, it can be seen that by setting the EG concentration in the range of 10 wt% to 30 wt%, the output of (1/2) f can be suppressed below the output value of (1/2) f in the deaerated water.

上記の実験結果から、イソプロピルアルコールやエチレングリコールなどの溶剤を純水に加えることにより純水の表面張力が低下する。その結果、処理中の気泡が抑制され、(1/2)fの出力が抑制されると推測される。   From the above experimental results, the surface tension of pure water is reduced by adding a solvent such as isopropyl alcohol or ethylene glycol to the pure water. As a result, it is presumed that bubbles during the process are suppressed and the output of (1/2) f is suppressed.

次に、発明者は、パーティクル除去率、パターンダメージと(1/2)fの関係を確かめるために、37nmのパターンが形成された300mm径のウエハを用いて実験を行った。ウエハは、SC1洗浄により清浄化が行われた後、スピンコータにより、78nmのSiOパーティクルで汚染された。その後、窒素ガス(17ppm)が溶存された純水で超音波洗浄を行った。一方にはIPAを加えず、他方にはIPAを1wt%加えた。同時間の洗浄後、光散乱欠陥検査装置によりパーティクル除去率を測定した結果は次のようになった。 Next, the inventor conducted an experiment using a 300 mm diameter wafer on which a 37 nm pattern was formed in order to confirm the relationship between the particle removal rate, pattern damage, and (1/2) f. The wafer was cleaned by SC1 cleaning and then contaminated with 78 nm SiO 2 particles by a spin coater. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed with pure water in which nitrogen gas (17 ppm) was dissolved. IPA was not added to one, and 1 wt% IPA was added to the other. After cleaning for the same time, the result of measuring the particle removal rate with a light scattering defect inspection apparatus was as follows.

パーティクル除去率(%) ダメージ個数(ヶ)
IPAなし 79.9 3096
IPA混合 66.8 24
Particle removal rate (%) Number of damage (months)
No IPA 79.9 3096
IPA mixing 66.8 24

このように、IPAを純水に混合することにより、パーティクル除去率を低下させることなく、ダメージを抑制できることがわかった。   Thus, it was found that by mixing IPA with pure water, damage can be suppressed without reducing the particle removal rate.

なお、その際の、ウエハの欠陥発生状態を比較したのが図4である。なお、図4は、発生欠陥点を示すマップであり、(a)は溶存ガスのみの場合であり、(b)は溶存ガスにIPAを混合した場合である。発生欠陥点は、ダメージまたはパーティクルとして分類されたものである。   Note that FIG. 4 compares the defect occurrence states of the wafers at that time. FIG. 4 is a map showing the generated defect points, where (a) shows the case of only dissolved gas, and (b) shows the case of mixing dissolved gas with IPA. The generated defect points are classified as damage or particles.

両マップから、IPAを純水に加えることは、パーティクル除去率を維持しつつも、ダメージを劇的に低減させることができる可能性を示す。   From both maps, adding IPA to pure water shows the possibility of dramatically reducing damage while maintaining the particle removal rate.

なお、(1/2)fの出力を、脱気水の(1/2)fの出力値以下にするには、上述したように、処理液としての純水にIPAやEGなどの溶剤を混合する他に、超音波振動の周波数f、処理液の溶存ガス量、処理液の種類のいずれかを調整することで可能である。つまり、これらの少なくとも一つのパラメータを調整することにより、上記同様の結果を得ることができる。   In order to make the output of (1/2) f equal to or less than the output value of (1/2) f of deaerated water, as described above, a solvent such as IPA or EG is added to pure water as the treatment liquid. In addition to mixing, it is possible to adjust any one of the frequency f of the ultrasonic vibration, the dissolved gas amount of the processing liquid, and the type of the processing liquid. That is, the same result as described above can be obtained by adjusting at least one of these parameters.

また、基板の清浄な洗浄処理という観点から、処理液に純水が含まれている場合には、処理液の温度に対応する飽和率が0.5以上、かつ、超音波振動のワット密度が0.3W/cm以下であることが好ましい。純水の飽和率が0.5未満であると、溶存ガスの割合が少なすぎ、パーティクル除去率が低下する恐れがあって洗浄には不適切である。かつ、ワット密度が0.3W/cmを越えると、サブハーモニクスを抑制しても超音波の出力によって基板のパターンにダメージが加わる恐れがある。そこで、これらの条件を追加することによって、適切な洗浄を行わせつつもダメージを抑制できる。 Also, from the viewpoint of clean cleaning of the substrate, when the treatment liquid contains pure water, the saturation rate corresponding to the temperature of the treatment liquid is 0.5 or more and the watt density of ultrasonic vibration is It is preferably 0.3 W / cm 2 or less. If the saturation rate of pure water is less than 0.5, the proportion of dissolved gas is too small, and the particle removal rate may decrease, which is inappropriate for cleaning. If the watt density exceeds 0.3 W / cm 2 , the substrate pattern may be damaged by the output of the ultrasonic wave even if the subharmonics are suppressed. Therefore, by adding these conditions, it is possible to suppress damage while performing appropriate cleaning.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例では、溶剤としてIPAとEGを例示したが、基板の洗浄に利用できる溶剤であれば、これらに限定されるものではない。例えば、HFE(ハイドロフルオロエーテル)なども利用可能である。   (1) In the above-described embodiments, IPA and EG are exemplified as the solvent. However, the solvent is not limited to these as long as it can be used for cleaning the substrate. For example, HFE (hydrofluoroether) can also be used.

(2)上述した実施例では、周波数f、溶存ガス量などのパラメータを調整して、(1/2)fの出力がバックグラウンドの出力値以下となるようにしたが、これら以外のパラメータで調整するようにしてもよい。   (2) In the above-described embodiment, parameters such as the frequency f and the amount of dissolved gas are adjusted so that the output of (1/2) f is less than the background output value. You may make it adjust.

<装置>
上述した本発明に係る方法を実施するのに好適な装置について図面を参照して説明する。なお、図5は、実施例に係る基板洗浄装置の概略構成図である。
<Device>
An apparatus suitable for carrying out the above-described method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the substrate cleaning apparatus according to the embodiment.

実施例に係る基板洗浄装置は、複数枚の基板Wを一括して洗浄する、いわゆるバッチ式の装置である。なお、以下の説明においては、複数枚の基板Wを単に基板Wと称する。   The substrate cleaning apparatus according to the embodiment is a so-called batch type apparatus that collectively cleans a plurality of substrates W. In the following description, the plurality of substrates W are simply referred to as substrates W.

処理槽1は、内槽3と外槽5とを備えている。内槽3は、処理液を貯留するとともに、基板Wを収容する。外槽5は、内槽3の外側に配設され、内槽3から溢れた処理液を回収する。内槽3は、一対の噴出管7を底部に備えている。一対の噴出管7は、紙面奥行き方向に長軸を向ける姿勢で配置され、外周に複数個の噴出口(図示省略)が形成されている。一対の噴出管7は、噴出口から内槽3に処理液を供給する。   The processing tank 1 includes an inner tank 3 and an outer tank 5. The inner tank 3 stores the processing liquid and accommodates the substrate W. The outer tank 5 is disposed outside the inner tank 3 and collects the processing liquid overflowing from the inner tank 3. The inner tank 3 includes a pair of ejection pipes 7 at the bottom. The pair of ejection pipes 7 are arranged in a posture in which the long axis is directed in the depth direction of the paper surface, and a plurality of ejection ports (not shown) are formed on the outer periphery. The pair of ejection pipes 7 supplies the processing liquid from the ejection port to the inner tank 3.

内槽3には、リフタ9が配置されている。このリフタ9は、基板Wを起立姿勢で保持する。また、リフタ9は、内槽3の上方にあたる「待機位置」と、内槽3の内部にあたる「処理位置」とにわたって昇降可能に構成されている。   A lifter 9 is disposed in the inner tank 3. The lifter 9 holds the substrate W in an upright posture. The lifter 9 is configured to be movable up and down over a “standby position” that is above the inner tank 3 and a “processing position” that is inside the inner tank 3.

なお、リフタ9が本発明における「保持手段」に相当する。   The lifter 9 corresponds to the “holding means” in the present invention.

内槽3の下部には、伝播槽11が配設されている。伝播槽11は、超音波振動の伝播媒体となる伝播水を貯留する。伝播槽11は、貯留している伝播水に、内槽3の底部が浸漬する位置に設けられている。伝播槽11の底部には、超音波振動子13が付設されている。この超音波振動子13は、伝播槽11が貯留している伝播水に対して超音波振動を付与する。超音波振動子13には、超音波発振器14から周波数fの超音波信号が付与される。超音波振動子13は、各種の超音波周波数で振動可能な構成であることが好ましい。   A propagation tank 11 is disposed below the inner tank 3. The propagation tank 11 stores propagation water serving as a propagation medium for ultrasonic vibration. The propagation tank 11 is provided at a position where the bottom of the inner tank 3 is immersed in the stored propagation water. An ultrasonic transducer 13 is attached to the bottom of the propagation tank 11. The ultrasonic vibrator 13 applies ultrasonic vibrations to the propagation water stored in the propagation tank 11. An ultrasonic signal having a frequency f is applied to the ultrasonic transducer 13 from the ultrasonic oscillator 14. The ultrasonic transducer 13 is preferably configured to vibrate at various ultrasonic frequencies.

なお、超音波振動子13と超音波発振器14とが本発明における「超音波振動付与手段」に相当する。   The ultrasonic transducer 13 and the ultrasonic oscillator 14 correspond to “ultrasonic vibration applying means” in the present invention.

上述した一対の噴出管7には、供給配管15の一端側が連通接続されている。この供給配管15の他端側は、純水供給源17に連通接続されている。供給配管15は、上流側から順に、脱気ユニット19と、三方弁21と、溶存ユニット23と、濃度計25と、インラインヒータ27と、流量制御弁29と、ミキシングバルブ31と、溶剤濃度計32とを備えている。   One end side of the supply pipe 15 is connected to the pair of ejection pipes 7 described above. The other end of the supply pipe 15 is connected to a pure water supply source 17. The supply pipe 15 includes, in order from the upstream side, a deaeration unit 19, a three-way valve 21, a dissolution unit 23, a concentration meter 25, an in-line heater 27, a flow control valve 29, a mixing valve 31, and a solvent concentration meter. 32.

ミキシングバルブ31には、二本の注入管33,35の一端側が連通接続されている。注入管33の他端側には、薬液供給源37が連通接続され、注入管35の他端側には、溶剤供給源39が連通接続されている。薬液供給源37は、例えば、アンモニア・過酸化水素水を供給し、溶剤供給源39は、例えば、IPA(イソプロピルアルコール)を供給する。また、注入管33には流量制御弁41が取り付けられ、注入管35には流量制御弁43が取り付けられている。   One end side of two injection pipes 33 and 35 is connected to the mixing valve 31 in communication. A chemical solution supply source 37 is connected to the other end of the injection tube 33, and a solvent supply source 39 is connected to the other end of the injection tube 35. The chemical supply source 37 supplies, for example, ammonia / hydrogen peroxide solution, and the solvent supply source 39 supplies, for example, IPA (isopropyl alcohol). In addition, a flow control valve 41 is attached to the injection pipe 33, and a flow control valve 43 is attached to the injection pipe 35.

なお、上述したミキシングバルブ31が本発明における「溶剤混合手段」に相当する。   The mixing valve 31 described above corresponds to the “solvent mixing unit” in the present invention.

上述した濃度計25は、溶存ユニット23によって純水に溶存されたガスの濃度を計測する。また、インラインヒータ27は、供給配管15を流通する処理液を加熱する。供給配管15から供給された処理液は、一対の噴出管7から内槽3に供給され、溢れた処理液が外槽5で回収され、排出管45を通して排出される。   The concentration meter 25 described above measures the concentration of the gas dissolved in the pure water by the dissolved unit 23. Further, the in-line heater 27 heats the processing liquid flowing through the supply pipe 15. The processing liquid supplied from the supply pipe 15 is supplied to the inner tank 3 from the pair of ejection pipes 7, and the overflowing processing liquid is collected in the outer tank 5 and discharged through the discharge pipe 45.

上述した三方弁21には分岐管47の一端側が連通され、分岐管47の他端側は伝播槽11に連通されている。分岐管47には、開閉弁49が取り付けられている。三方弁21が分岐管47に切り換えられ、開閉弁49が開放されると、純水供給源17からの純水が、伝播水として伝播槽11に供給される。伝播槽11の伝播水は、必要に応じて排出管45を通して排出される。   One end side of the branch pipe 47 communicates with the three-way valve 21 described above, and the other end side of the branch pipe 47 communicates with the propagation tank 11. An opening / closing valve 49 is attached to the branch pipe 47. When the three-way valve 21 is switched to the branch pipe 47 and the on-off valve 49 is opened, pure water from the pure water supply source 17 is supplied to the propagation tank 11 as propagation water. The propagation water in the propagation tank 11 is discharged through the discharge pipe 45 as necessary.

脱気ユニット19は、純水供給源17から供給される純水に対して脱気処理を行う。具体的には、脱気ユニット19内が減圧され、純水中に溶存しているガスを除去する。溶存ユニット23は、脱気ユニット19とは逆の処理を行う。具体的には、溶存量調整部51からガス(例えば、窒素ガス)が所定量だけ供給され、そのガスが、供給配管15を流通している純水に対して溶存される。   The deaeration unit 19 performs a deaeration process on the pure water supplied from the pure water supply source 17. Specifically, the inside of the deaeration unit 19 is decompressed to remove the gas dissolved in the pure water. The dissolved unit 23 performs the reverse process of the degassing unit 19. Specifically, a predetermined amount of gas (for example, nitrogen gas) is supplied from the dissolved amount adjustment unit 51, and the gas is dissolved in pure water flowing through the supply pipe 15.

なお、上述した溶存ユニット23と溶存量調整部51とが本発明における「ガス溶存手段」に相当する。   The dissolved unit 23 and the dissolved amount adjusting unit 51 described above correspond to the “gas dissolved means” in the present invention.

内槽3には、石英プローブ53が付設されている。この石英プローブ53は、内槽3に貯留している処理液中の超音波成分を検出する機能を備えている。石英プローブ53は、FFTアナライザ55(fast Fourie transform analyzer)に接続されている。FFTアナライザ55は、石英プローブ55の出力に基づいて、超音波の周波数と出力強度とを分析する。上述した各部は、制御部57によって統括的に制御される。   A quartz probe 53 is attached to the inner tank 3. The quartz probe 53 has a function of detecting an ultrasonic component in the processing liquid stored in the inner tank 3. The quartz probe 53 is connected to an FFT analyzer 55 (fast Fourie transform analyzer). The FFT analyzer 55 analyzes the frequency and output intensity of the ultrasonic wave based on the output of the quartz probe 55. Each part mentioned above is controlled by the control part 57 centralizedly.

なお、石英プローブ53が本発明における「検出手段」に相当し、FFTアナライザ55が本発明における「分析手段」に相当する。   The quartz probe 53 corresponds to “detection means” in the present invention, and the FFT analyzer 55 corresponds to “analysis means” in the present invention.

制御部57は、濃度計25の濃度信号に基づいて溶存量調整部51を操作し、処理液に溶存させるガス量を任意に調整するとともに、溶剤濃度計32の濃度信号に基づいて流量制御弁43を操作し、処理液の溶剤濃度を任意に調整する。また、制御部57は、超音波発振器14を操作し、超音波振動子13に付与する周波数fや出力を調整する。また、制御部57には、記憶部59が接続されている。制御部57は、以下に説明する手順で各種洗浄条件で計測を行い、最適洗浄条件を判別し、その条件を記憶部59に格納する。そして、制御部57は、実際の洗浄処理を最適洗浄条件で実施する。   The control unit 57 operates the dissolved amount adjusting unit 51 based on the concentration signal of the concentration meter 25 to arbitrarily adjust the amount of gas dissolved in the processing liquid, and the flow control valve based on the concentration signal of the solvent concentration meter 32. 43 is operated to arbitrarily adjust the solvent concentration of the treatment liquid. In addition, the control unit 57 operates the ultrasonic oscillator 14 to adjust the frequency f and output to be applied to the ultrasonic transducer 13. In addition, a storage unit 59 is connected to the control unit 57. The control unit 57 performs measurement under various cleaning conditions according to the procedure described below, determines the optimal cleaning condition, and stores the condition in the storage unit 59. And the control part 57 implements an actual cleaning process on optimal cleaning conditions.

なお、制御部57が本発明における「判別手段」及び「制御手段」に相当する。   The control unit 57 corresponds to the “discriminating unit” and “control unit” in the present invention.

次に、上述した装置における最適条件決定の手順について説明する。なお、予め記憶部59には、上述したバックグラウンドの出力値が記憶されている。   Next, the procedure for determining the optimum condition in the above-described apparatus will be described. Note that the background output value described above is stored in the storage unit 59 in advance.

制御部57は、三方弁21を供給配管15側に切り換え、内槽3に処理液として純水をそのままの状態で供給させる。また、濃度計25の出力を参照しながら、溶存量調整部51を操作し、溶存ユニット23から所定量のガスを溶存させ、溶剤濃度計32の出力を参照しつつ流量制御弁41を操作し、供給配管15に流通する純水中の溶剤濃度が所定値となるようにする。そして、内槽3から純水が排出され始めた後、ダミーの基板Wをリフタ9に保持させたまま、リフタ9を待機位置から処理位置に下降させる。次に、制御部57は、超音波発振器14を操作して、周波数fの超音波信号を所定の出力で超音波振動子13に付与する。   The control unit 57 switches the three-way valve 21 to the supply pipe 15 side, and supplies the pure water as it is to the inner tank 3 as a processing liquid. Further, the dissolved amount adjusting unit 51 is operated while referring to the output of the concentration meter 25, a predetermined amount of gas is dissolved from the dissolved unit 23, and the flow control valve 41 is operated while referring to the output of the solvent concentration meter 32. The concentration of the solvent in the pure water flowing through the supply pipe 15 is set to a predetermined value. Then, after the pure water starts to be discharged from the inner tank 3, the lifter 9 is lowered from the standby position to the processing position while holding the dummy substrate W on the lifter 9. Next, the control unit 57 operates the ultrasonic oscillator 14 to apply an ultrasonic signal having a frequency f to the ultrasonic transducer 13 with a predetermined output.

制御部57は、FFTアナライザ55からの分析結果を収集しつつ、超音波発振器14から出力される周波数f、その出力、溶存量調整部51による溶存ガス量等のパラメータを調整する。その際に収集されたFFTアナライザ55からの分析結果を参照し、記憶部59のバックグラウンドの出力値と、分析結果における(1/2)fの出力値とを比較する。その結果、(1/2)fがバックグラウンドの出力値以下となる条件を判別して、その条件を最適洗浄条件として記憶部59に記憶する。なお、溶剤供給源37を複数個備え、溶剤種類を切り換えつつ上記の手順を実行し、パラメータとして溶剤種類を含めるようにしてもよい。また、インラインヒータ27を操作して、処理液温度もパラメータに含めるようにしてもよい。さらに、処理液に純水が含まれている場合には、処理液の温度に対応する飽和率が0.5以上、かつ、超音波振動のワット密度が0.3W/cm以下となる条件を加えることが好ましい。 The control unit 57 adjusts parameters such as the frequency f output from the ultrasonic oscillator 14, its output, and the dissolved gas amount by the dissolved amount adjusting unit 51 while collecting the analysis results from the FFT analyzer 55. The analysis result from the FFT analyzer 55 collected at that time is referred to, and the background output value of the storage unit 59 is compared with the output value of (1/2) f in the analysis result. As a result, a condition in which (1/2) f is equal to or lower than the background output value is determined, and the condition is stored in the storage unit 59 as the optimum cleaning condition. Note that a plurality of solvent supply sources 37 may be provided, the above procedure may be executed while switching the solvent type, and the solvent type may be included as a parameter. Further, the processing liquid temperature may be included in the parameter by operating the inline heater 27. Further, when the treatment liquid contains pure water, the condition that the saturation rate corresponding to the temperature of the treatment liquid is 0.5 or more and the watt density of ultrasonic vibration is 0.3 W / cm 2 or less. Is preferably added.

上記の手順で決定され、記憶部59に記憶された最適洗浄条件に基づき、制御部57は各部を制御して、製品の基板Wに対して洗浄処理を行う。なお、その際には、薬液供給源37から薬液を供給して、例えばSC1洗浄を行った後に超音波洗浄処理を行うことが好ましい。   Based on the optimum cleaning conditions determined in the above procedure and stored in the storage unit 59, the control unit 57 controls each unit to perform a cleaning process on the substrate W of the product. In this case, it is preferable to perform an ultrasonic cleaning process after supplying a chemical solution from the chemical solution supply source 37 and performing, for example, SC1 cleaning.

上記の装置によると、(1/2)fの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下になる最適洗浄条件を決定した上で、制御部57が最適洗浄条件となるように各部を操作して、製品の基板Wに対する洗浄処理を行わせる。したがって、(1/2)fのサブハーモニクスによる悪影響を抑制することができ、超音波洗浄時における基板Wのパターンへのダメージを抑制できる。   According to the above apparatus, after determining the optimal cleaning condition that the output of (1/2) f is equal to or less than the output value when the treatment liquid is deaerated water, the control unit 57 is set to the optimal cleaning condition. Each part is operated to perform a cleaning process on the substrate W of the product. Therefore, it is possible to suppress the adverse effect due to the subharmonic of (1/2) f, and it is possible to suppress damage to the pattern of the substrate W during ultrasonic cleaning.

また、上記の装置は、脱気ユニット19で脱気された純水を処理液として利用するので、溶存ユニット23で処理液への溶存ガス量の調整を精度よく行うことができる。   Further, since the above apparatus uses the pure water degassed by the degassing unit 19 as a processing liquid, the dissolved unit 23 can accurately adjust the amount of dissolved gas in the processing liquid.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例では、処理液を処理槽1に供給して順次に排出する方式を採用しているが、処理槽1に供給した処理液を循環させる方式を採用してもよい。   (1) In the above-described embodiment, a method of supplying the processing liquid to the processing tank 1 and sequentially discharging the processing liquid is employed, but a system of circulating the processing liquid supplied to the processing tank 1 may be employed.

(2)上述した実施例では、純水供給源17からの純水を脱気ユニット19を通してミキシングバルブ31に供給し、伝播水と処理液で純水供給源17を共用しているが、供給配管15に別の純水供給源を備えるように構成してもよい。   (2) In the above-described embodiment, pure water from the pure water supply source 17 is supplied to the mixing valve 31 through the deaeration unit 19, and the pure water supply source 17 is shared by the propagation water and the processing liquid. You may comprise so that the piping 15 may be equipped with another pure water supply source.

W … 基板
1 … 処理槽
3 … 内槽
5 … 外槽
7 … 噴出管
9 … リフタ
11 … 伝播槽
13 … 超音波振動子
15 … 超音波発振器
15 … 供給配管
17 … 純水供給源
19 … 脱気ユニット
23 … 溶存ユニット
25 … 濃度計
31 … ミキシングバルブ
32 … 溶剤濃度計
51 … 溶存量調整部
53 … 石英プローブ
55 … FFTアナライザ
57 … 制御部
59 … 記憶部
W ... Substrate 1 ... Processing tank 3 ... Inner tank 5 ... Outer tank 7 ... Jet pipe 9 ... Lifter 11 ... Propagation tank 13 ... Ultrasonic vibrator 15 ... Ultrasonic oscillator 15 ... Supply piping 17 ... Pure water supply source 19 ... Desorption Gas unit 23 ... Dissolved unit 25 ... Concentration meter 31 ... Mixing valve 32 ... Solvent concentration meter 51 ... Dissolved amount adjusting unit 53 ... Quartz probe 55 ... FFT analyzer 57 ... Control unit 59 ... Storage unit

Claims (7)

ガスを溶存させた処理液に基板を浸漬させ、超音波振動付与手段により処理液に周波数fの超音波振動を付与して基板を洗浄する基板の超音波洗浄条件決定方法において、
処理液中に生じる(1/2)fのサブハーモニクスの出力を、処理液を脱気水としたときの出力値以下にすることを特徴とする基板の超音波洗浄条件決定方法。
In the ultrasonic cleaning condition determination method for a substrate, the substrate is immersed in a processing solution in which a gas is dissolved, and the substrate is cleaned by applying ultrasonic vibration of frequency f to the processing solution by an ultrasonic vibration applying unit.
An ultrasonic cleaning condition determination method for a substrate, characterized in that an output of (1/2) f sub-harmonic generated in the processing liquid is set to an output value or less when the processing liquid is deaerated water.
請求項1に記載の基板の超音波洗浄条件決定方法において、
処理液に印加する超音波振動の周波数fと、処理液の溶存ガス量と、処理液の種類、処理液に混合する溶剤のうち、少なくとも一つを調整することを特徴とする基板の超音波洗浄条件決定方法。
The method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate according to claim 1,
The ultrasonic wave of the substrate characterized by adjusting at least one of a frequency f of ultrasonic vibration applied to the processing liquid, a dissolved gas amount of the processing liquid, a type of the processing liquid, and a solvent mixed with the processing liquid. Cleaning condition determination method.
請求項2に記載の基板の超音波洗浄条件決定方法において、
前記条件に加えて、処理液に純水が含まれている場合には、処理液の温度に対応する飽和率が0.5以上、かつ、超音波振動のワット密度が0.3W/cm以下であることを特徴とする基板の超音波洗浄条件決定方法。
In the ultrasonic cleaning condition determination method for a substrate according to claim 2,
In addition to the above conditions, when the treatment liquid contains pure water, the saturation rate corresponding to the temperature of the treatment liquid is 0.5 or more and the watt density of ultrasonic vibration is 0.3 W / cm 2. A method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate, characterized in that:
請求項2または3に記載の基板の超音波洗浄条件決定方法において、
混合する溶剤は、IPA(イソプロピルアルコール)であり、濃度が1〜10重量%の範囲であることを特徴とする基板の超音波洗浄条件決定方法。
In the method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate according to claim 2 or 3,
The method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate, wherein the solvent to be mixed is IPA (isopropyl alcohol) and the concentration is in the range of 1 to 10% by weight.
請求項2または3に記載の基板の超音波洗浄条件決定方法において、
混合する溶剤は、EG(エチレングリコール)であり、濃度が10〜30重量%の範囲であることを特徴とする基板の超音波洗浄条件決定方法。
In the method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate according to claim 2 or 3,
The method for determining ultrasonic cleaning conditions for a substrate, wherein the solvent to be mixed is EG (ethylene glycol) and the concentration is in the range of 10 to 30% by weight.
超音波振動を付与して基板を洗浄する基板洗浄装置において、
処理液を貯留する処理槽と、
基板を保持し、前記処理槽の内部にあたる処理位置と、前記処理槽の上方にあたる待機位置とにわたって昇降する保持手段と、
超音波振動の伝播媒体となる伝播水を貯留し、前記処理槽の底部が伝播水に浸漬する位置に配置された伝播槽と、
前記伝播槽に配置され、前記伝播槽に貯留している伝播水に対して、周波数fの超音波振動を任意の出力で付与する超音波振動付与手段と、
前記処理槽に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液供給手段からの処理液にガスを溶存させるガス溶存手段と、
前記処理液に溶剤を混合させる溶剤混合手段と、
前記処理槽内に配設され、超音波振動の成分を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に基づき、超音波振動の周波数と出力とを分析する分析手段と、
前記ガス溶存手段によるガスの溶存量と、前記溶剤混合手段による溶剤の混合量とを変えながら、前記超音波振動付与手段の周波数fを所定の範囲で可変し、前記分析手段による分析結果により、(1/2)fのサブハーモニクスの出力が、処理液を脱気水としたときの出力値以下になる最適洗浄条件を判別する判別手段と、
前記最適洗浄条件で各部を操作して、基板に対する洗浄処理を行わせる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板洗浄装置。
In a substrate cleaning apparatus that cleans a substrate by applying ultrasonic vibrations,
A treatment tank for storing the treatment liquid;
Holding means for holding the substrate and moving up and down over a processing position corresponding to the inside of the processing tank and a standby position corresponding to the upper side of the processing tank;
Propagation water stored as a propagation medium of ultrasonic vibration, the propagation tank disposed at a position where the bottom of the treatment tank is immersed in the propagation water,
Ultrasonic vibration applying means for applying ultrasonic vibration of frequency f to the propagation water disposed in the propagation tank and stored in the propagation tank at an arbitrary output;
Treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid to the treatment tank;
Gas dissolving means for dissolving gas in the processing liquid from the processing liquid supply means;
Solvent mixing means for mixing a solvent with the treatment liquid;
A detecting means disposed in the processing tank for detecting a component of ultrasonic vibration;
Analysis means for analyzing the frequency and output of the ultrasonic vibration based on the output of the detection means;
While changing the dissolved amount of gas by the gas dissolving means and the mixing amount of the solvent by the solvent mixing means, the frequency f of the ultrasonic vibration applying means is varied within a predetermined range, and according to the analysis result by the analyzing means, (1/2) a discriminating means for discriminating an optimum cleaning condition in which the output of the sub-harmonic of f is equal to or less than an output value when the treatment liquid is degassed water;
Control means for operating each part under the optimum cleaning conditions to perform a cleaning process on the substrate;
A substrate cleaning apparatus comprising:
請求項6に記載の基板洗浄装置において、
前記伝播槽に供給する伝播水から気体を除去する脱気手段を備え、
前記処理液供給手段は、前記脱気手段で脱気された伝播水を前記処理液として供給する ことを特徴とする基板洗浄装置。
The substrate cleaning apparatus according to claim 6, wherein
Comprising degassing means for removing gas from the propagation water supplied to the propagation tank;
The substrate cleaning apparatus, wherein the processing liquid supply means supplies the propagation water degassed by the degassing means as the processing liquid.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051356A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk Ultrasonic cleaning method and its device
KR101402844B1 (en) * 2013-03-11 2014-06-03 주식회사 엘지실트론 Apparatus for cleaning cassette
KR20140086838A (en) * 2012-12-28 2014-07-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
JP2014144443A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Citizen Holdings Co Ltd Ultrasonic cleaning apparatus
KR101786485B1 (en) * 2016-03-08 2017-10-18 주식회사 케이씨텍 Chemical mechanical polishing system
TWI831026B (en) * 2020-07-31 2024-02-01 日商斯庫林集團股份有限公司 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07469A (en) * 1988-03-30 1995-01-06 Malmros Holding Inc Ultrasonic therapy
JPH0889915A (en) * 1994-09-26 1996-04-09 Hokkaido Sumiden Seimitsu Kk Washing method of screen
JPH0950978A (en) * 1995-08-04 1997-02-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd Method for removing residual ga from liquid phase epitaxially grown wafer
JPH10116809A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Tadahiro Omi Method and system for washing
JPH10225664A (en) * 1996-12-10 1998-08-25 Japan Organo Co Ltd Wet treating device
JPH11196493A (en) * 1997-12-30 1999-07-21 Honda Electron Co Ltd Cavitation detection method and microphone with acoustic filter
JP2007165695A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Kaijo Corp Ultrasonic cleaning apparatus, and method for the ultrasonic cleaning
JP2007173677A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07469A (en) * 1988-03-30 1995-01-06 Malmros Holding Inc Ultrasonic therapy
JPH0889915A (en) * 1994-09-26 1996-04-09 Hokkaido Sumiden Seimitsu Kk Washing method of screen
JPH0950978A (en) * 1995-08-04 1997-02-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd Method for removing residual ga from liquid phase epitaxially grown wafer
JPH10116809A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Tadahiro Omi Method and system for washing
JPH10225664A (en) * 1996-12-10 1998-08-25 Japan Organo Co Ltd Wet treating device
JPH11196493A (en) * 1997-12-30 1999-07-21 Honda Electron Co Ltd Cavitation detection method and microphone with acoustic filter
JP2007165695A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Kaijo Corp Ultrasonic cleaning apparatus, and method for the ultrasonic cleaning
JP2007173677A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013051356A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk Ultrasonic cleaning method and its device
KR20140086838A (en) * 2012-12-28 2014-07-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
JP2014130882A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Ebara Corp Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
US9640384B2 (en) 2012-12-28 2017-05-02 Ebara Corporation Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
KR102103814B1 (en) 2012-12-28 2020-04-24 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
JP2014144443A (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Citizen Holdings Co Ltd Ultrasonic cleaning apparatus
KR101402844B1 (en) * 2013-03-11 2014-06-03 주식회사 엘지실트론 Apparatus for cleaning cassette
KR101786485B1 (en) * 2016-03-08 2017-10-18 주식회사 케이씨텍 Chemical mechanical polishing system
TWI831026B (en) * 2020-07-31 2024-02-01 日商斯庫林集團股份有限公司 Substrate processing method and substrate processing apparatus

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