JP3695684B2

JP3695684B2 - 基板表面の洗浄方法と装置

Info

Publication number: JP3695684B2
Application number: JP9157099A
Authority: JP
Inventors: 井敏昭藤
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000279904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板表面の洗浄に係り、特に半導体、液晶、精密機械工業における基板や基材表面の洗浄（清浄化）方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板（基材）表面の洗浄は、大別して湿式洗浄と乾式洗浄が知られている。
そのうち、湿式洗浄は、酸やアルカリ性の薬剤の使用、純水によるリンス、乾燥器による乾燥などの処理を必要とする。このため、煩雑になり、大がかりな装置（器具類）が必要となると共に、基板の種類によっては酸化されること、コストが高くなることなどの問題があった。
一方、乾式洗浄は、１８４ｎｍと２５４ｎｍの紫外線（ＵＶ）を用いて基板表面を浄化する方式である。
【０００３】
すなわち、空気中に被洗浄基板を置き、それに１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの波長を含む紫外線を照射する。この場合、１８４．９ｎｍの波長の紫外線により、空気中のＯ₂から、
Ｏ₂→Ｏ＋Ｏ・・・（１）
Ｏ＋Ｏ₂→Ｏ₃・・・（２）
なる反応により、Ｏ₃が発生し、さらに、２５３．７ｎｍの波長の紫外線により、
Ｏ₃→Ｏ＋Ｏ₂・・・（３）
Ｏ＋Ｏ₂→Ｏ₃・・・（４）
なる反応が繰り返される。そして、その過程においてウエハ表面の汚染物が酸化される。
この方式は、装置が小型である長所を有するが、基板表面に直接紫外線やＯのような活性種（ラジカルなど）が作用するため、基板の種類によっては使用できないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、基板の種類に関係なく、小型の装置で簡易に汚染された基板表面を洗浄（清浄化）することができる方法と装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、汚染基板の基板表面を洗浄する方法において、該汚染基板を、洗浄するための収納空間に収納し、該収納空間中の少なくとも炭化水素を含む気体を、空間容積１ｍ³当り５０〜５００００ｃｍ²の表面積で設置された光触媒に、０．０１ｍＷ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線が照射されている空間内で、該気体中の非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下に清浄化し、該気体を汚染基板の表面に接触させることにより、該基板上の汚染物を気体中に脱離させることを特徴とする基板表面の洗浄方法としたものである。
前記基板表面の洗浄方法において、紫外線が照射されている空間内に、さらに光電子放出材と電極を設置して、前記気体中の微粒子濃度をクラス１０以下に清浄化することができ、前記紫外線の照射は、殺菌ランプで行うのがよく、また、前記空間には、不活性ガスを封入することができる。
また、本発明では、汚染基板から基板上の汚染物を気体中に脱離させて洗浄する基板表面の洗浄装置において、該汚染基板を洗浄するための収納空間と、該収納空間の気体中の非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下に清浄化するための、該空間容積１ｍ ^３当り５０〜５００００ｃｍ ² の表面積で設置された光触媒と、該光触媒に光触媒面積１ｃｍ ^２当り０．０１〜１０ｍＷの紫外線を照射する紫外線源とを備えたことを特徴とする基板表面の洗浄装置としたものである。
前記基板表面の洗浄装置において、紫外線は、基板収納空間の内部に設置することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、次の６つの知見に基づいて発明されたものである。
即ち、（１）本発明の対象分野である先端産業におけるウェハなどの基板の清浄化空間では、従来はＨＥＰＡフィルターなどで除去できる微粒子の除去で十分であったが、今後は製品が高品質化、精密化するのでガス状物質の影響を受けるようになる。
即ち、現状のクリーンルームは、フィルター技術により微粒子除去による清浄空間が得られるが、ガス状物質は該フィルターで除去できないので、クリーンルーム内はガス状汚染物質（ガス状有害成分）が処理されないまま存在している。
【０００７】
（２）通常の空気（外気）中には、ガス状有害成分としてＮＯ_X、ＳＯ_X、ＨＣｌのような酸性ガス、アンモニア、アミンのようなアルカリ性ガス、及び炭化水素（Ｈ．Ｃ）が存在し、クリーンルームに設置されているフィルターによっては、これらのガス状有害成分の捕集はできないので、これらの有害ガスはクリーンルームに導入されてしまう。このうち、通常の空気中の濃度レベルの場合、Ｈ．Ｃがウェハなどの基板の接触角の増大に関与する度合いが最も大きい（空気清浄、第３３巻、第１号、ｐ１６−２１、１９９５）。
即ち、基板表面の汚染の程度（汚染レベル）は、接触角で表示できる。
【０００８】
（３）少なくとも一部が有機物（例えば、高分子樹脂）で構成されるクリーンルームにおいては、有機物から極く微量の有機性ガス（例えば、Ｈ．Ｃ）が発生し、クリーンルーム内の収容物（ウェハやガラス基板などの原料や半製品）を汚染する。すなわち、クリーンルームにおいては、少なくともその一部に有機物（例えば、プラスチック容器、パッキン材、シール材、接着材、壁面の材料）を使用していて、これら有機物から極く微量の有機性ガスが発生する。例えば、シール材からはシロキサン、収納容器の材料であるプラスチックからはフタル酸エステルなどが発生する。
【０００９】
これら有機性ガスの発生量は微量であり少ないが、閉鎖系であるクリーンルーム内に閉じ込められる。特に最近のクリーンルームにおいては省エネを目的として空気を循環使用することが多いので、このような現象が生じる。従って、有機性ガスの濃度は徐々に高くなり、クリーンルーム内の収容物である基板の上に付着し、悪影響を与える。
このように、クリーンルーム内のＨ．Ｃは、外気から導入されるＨ．Ｃに内部で発生するガスが加わるので、多成分かつ高濃度になっていて、最近では、クリーンルームはＨ．Ｃに関してのダーティルームと言われていて、効果的な空間中Ｈ．Ｃの除去法及び汚染された基板表面の簡易な洗浄法が必要となっている。
【００１０】
（４）非メタン炭化水素は、通常の空気（外気やクリーンルーム）中の濃度で基板表面を汚染する。
この汚染基板は、空間に収納し、空間の片側に光触媒を、空間容積１ｍ³当り、５０〜５００００ｃｍ²の表面積で設置し、該光触媒に光触媒１ｃｍ²当り０．０１〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線量を照射すると基板の洗浄が行われる。
また、種々の非メタン炭化水素のうち、基板の汚染物（接触角を増大させる成分）は基板の種類（ウェハ、ガラス材など）や基板上の薄膜の種類・性状によって、異なると考えられる。本発明者は、鋭意検討した結果、空気中の非メタン炭化水素濃度を指標として、これを光触媒により０．２ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下まで除去すれば、空間に収納した基板表面の洗浄（清浄化）に効果があることを見いだした。
【００１１】
（５）微粒子（粒子状物質）の共存が問題となる場合は、前記の紫外線が照射される空間に、少なくとも光電子放出材と電極を設置すると、前記のＨ．Ｃ除去に加えて微粒子除去ができるので（ガスと微粒子の同時処理ができるので）、利用先、装置種類、要求性能によっては好ましい。
即ち、上記紫外線照射の空間に光電子放出材を設置し、電界を形成すると光電子放出材から光電子が効果的に放出されるので、微粒子除去が同時に行える。微粒子の除去は、クラス１０以下、好ましくは、クラス１以下とすると効果的である。
【００１２】
（６）前記の空間に、不活性ガス（Ｏ₂や水分を含まない気体）を封入して行うと基板によっては効果的である。
即ち、不活性ガス封入下で行うと、基板は酸素や水分による酸化作用を受けないので、敏感な基板の洗浄では実用上有効である。
なお、基板の物性は、基板表面の約１ｎｍが重要であり、約１ｎｍの極表面の状態が基板の物性を支配する。即ち、この極表面の洗浄や評価を的確に行うことが重要である。このような極表面の評価法（分析法）として、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法が有効である（１３ｔｈ．ＩＳＣＣ，ｐ３１６〜３２２，１９９６）。
【００１３】
次に、本発明の夫々の構成を詳細に説明する。
光触媒は、被洗浄用基板が収納（設置）された空間中のガス状有害成分（汚染物）を分解・除去するものであり、該基板表面から発生するガス状有害成分を分解し、基板に付着しても悪影響を及ぼさない形態（低分子量の安定化ガス）に変換するものであればよい。
通常、半導体材料が効果的であり、容易に入手出来、加工性も良いことから好ましい。効果や経済性の面から、Ｓｅ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｃ，Ｃｄ，Ｓ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｓｒ，Ｗ，Ｃｒ，Ｂａ，Ｐｂのいずれか、又はこれらの化合物、又は合金、又は酸化物が好ましく、これらは単独で、また２種類以上を複合して用いる。
【００１４】
例えば、元素としてはＳｉ，Ｇｅ，Ｓｅ、化合物としてはＡｌＰ，ＡｌＡｓ，ＧａＰ，ＡｌＳｂ，ＧａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＳｂ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳ，ＭｏＳ₂，ＷＴｅ₂，Ｃｒ₂Ｔｅ₃，ＭｏＴｅ，Ｃｕ₂Ｓ，ＷＳ₂、酸化物としてはＴｉＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＣｕＯ，Ｃｕ₂Ｏ，ＺｎＯ，ＭｏＯ₃，ＩｎＯ₃，Ａｇ₂Ｏ，ＰｂＯ，ＳｒＴｉＯ₃，ＢａＴｉＯ₃，Ｃｏ₃Ｏ₄，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＮｉＯなどがある。
適用先によっては、金属材を焼成し、金属表面に光触媒の形成を行うことができる。この例として、Ｔｉ材を焼成し、その表面にＴｉＯ₂の形成を行う光触媒がある（特願平９−２７３３０２号）。
【００１５】
また、光触媒作用の向上のために、上記光触媒にＰｔ，Ａｇ，Ｐｄ，ＲｕＯ₂，Ｃｏ₃Ｏ₄の様な物質を加えて使用することも出来る。該物質の添加は、光触媒によるＨ．Ｃ分解作用が促進されるので好ましい。これらは、一種類又は複数組合せて用いることができる。通常、添加量は、光触媒に対して、０．０１重量％〜１０重量％であり、適宜添加物質の種類や要求性能などにより予備試験を行い、適正濃度を選択することができる。添加の方法は、含浸法、光還元法、スパッタ蒸着法、混練法など周知手段を適重用いることができる。
光触媒の形状は、光触媒を板状、綿状、網状、ハニカム状、膜、シート状あるいは繊維状などの適宜の形状の材料に、ゾルーゲル法、焼結法、蒸着法、スパッタリング法などによる付加、あるいは包み、又は挟み込んで用いてもよい。例えば、金属材、セラミック、フッ素樹脂、ガラス材にゾルーゲル法による付加手段を適宜に用いて行うことができる。例として、ガラス材やアルミナ板へのＴｉＯ₂のゾルーゲル法による付加がある。
【００１６】
光触媒の設置の位置は、空間への固定化、壁面への固定化があり、気流中に浮遊させて用いることもできる。該固定化は、前記の他に後述の光源との一体化、即ち、光源表面への被覆（付加）がある。
この場合の付加の厚さは、光触媒が光源からの光を吸収し、表面（ランプと反対面）の光触媒が活性化すれば良いので、薄膜状で、ランプの光が光触媒表面に到達する程度の厚さで良い。そして、好適な薄膜の厚さは、用いる光触媒の種類（光の透過性）、光源の種類、出力などにより、適宜予価実験を行い決めることができる。
光触媒は、光源を囲んで設置して、コンパクトなユニット（洗浄装置）とすることができる。該ユニットは、光触媒の設置面積を広くでき、また円周方向に放出される照射紫外線を有効利用でき、被清浄空間の任意の場所に、任意の本数設置できるので、利用先、装置種類によっては好ましい。
【００１７】
空間中のＨ．Ｃは、被清浄空間の容積１ｍ³当り５０ｃｍ²以上の表面積で設置した光触媒に、光触媒１ｃｍ²当り、０．０１ｍＷ／ｃｍ²以上の紫外線を照射することにより、光触媒に接触及び吸着し、順次効果的に分解される。光触媒の設置面積は広い程、また、紫外線の照射強度は強い程効果的であるが、コスト、維持、管理、効果などを考慮すると、面積の広さ、紫外線の照射強度には限界があり、実用上の面積は通常５０〜５００００ｃｍ²、好ましくは１００〜１００００ｃｍ²、実用上の照射強度は０．０１〜１０ｍＷ／ｃｍ²である。
光触媒の好適な形状、設置場所、面積、照射強度は、用途、洗浄装置、基材・基板の種類、規模、要求性能などにより、適宜予備試験を行い決めることができる。
例えば、敏感な表面基板は、多成分かつ低濃度の汚染物の影響を受けるので、、洗浄において発生するガス状有害成分は、多成分、かつ発生濃度が高いので、光触媒の設置面積は広く、また照射強度を強くとるのが良い。
【００１８】
次に、光源としては、光触媒への光照射により、光触媒が光触媒作用を有するものであれば何れでも良い。
すなわち、光触媒作用によるＨ．Ｃの分解は、光触媒の種類により定まる光吸収域の（波長域の）光を光触媒に照射しつつ被処理気体を光触媒に接触させることにより行うことができる。
光触媒の主たる光吸収域を例示すればつぎのごとくである。
Ｓｉ：＜１，１００（ｎｍ）、Ｇｅ：１，８２５（ｎｍ）、Ｓｅ：＜５９０（ｎｍ）、ＡｌＡｓ：＜５１７（ｎｍ），ＡｌＳｂ：＜８２５（ｎｍ）、ＧａＡｓ：＜８８６（ｎｍ）、ＩｎＰ：＜９９２（ｎｍ）、ＩｎＳｂ：＜６，８８８（ｎｍ）、ＩｎＡｓ：＜３．７５７（ｎｍ）、ＣｄＳ：＜５２０（ｎｍ）、ＣｄＳｅ：＜７３０（ｎｍ）、ＭｏＳ₂：＜５８５（ｎｍ）、ＺｎＳ：＜３３５（ｎｍ）、ＴｉＯ₂：＜４１５（ｎｍ）、ＺｎＯ：＜４００（ｎｍ）、Ｃｕ₂Ｏ：＜６２５（ｎｍ）、ＰｂＯ：＜５４０（ｎｍ）、Ｂｉ₂Ｏ₃：＜３９０（ｎｍ）。
【００１９】
光源は、光触媒の光吸収域の波長を持つものであればよく、周知のものが適宜使用できる。可視光線又は紫外線が使用できるが、効率（処理速度）の点で紫外線が好ましい。
紫外線は、例えば水銀灯、水素放電管、ライマン放電管、キセノン放電管などを光吸収域等により適宜使用することができる。
通常、水銀灯がコスト、効果、簡易な形状などからより好ましい。水銀灯の例としては殺菌ランプ、ブラックライト、蛍光ケミカルランプ、ＵＶ−Ｂ紫外線ランプがある。この内、殺菌ランプ（主波長：２５４ｎｍ）が好ましい。これは、殺菌ランプは光触媒への有効照射光量を強くでき（光触媒作用が強くなる）、後述の光電子放出材からの光電子放出にも効果的でオゾンレスで実施できるためである。
【００２０】
前記の光触媒により、空気中の非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ、好ましくは０．１ｐｐｍ以下とすることで、基板の洗浄効果が効果的となり、本発明の特徴である。
上記の空間中の非メタン炭化水素濃度を低減化すると、基板の洗浄が効果的になる理由の詳細は不明であるが、次のように考えることができる。
基板は、クリーンルーム空気の暴露により汚染されるが、これは基板表面が、クリーンルーム空気中の汚染物（状態）と平衡状態を保つ（化学的にクリーンルーム空気中の汚染物と、基板表面の汚染物が平衡を保つ）ことによる。
これに対して、本発明では、汚染基板を収納した空気中の汚染物濃度を低減化するので、蒸気圧効果が生じ、汚染基板上の汚染物が空気中へ脱離（ガス化）する。空気中への脱離汚染物は、光触媒により分離される。このように、汚染基板上の汚染物の脱離と該汚染物の分解が順次起こる。その結果として、汚染基板は表面は洗浄化される。
【００２１】
次に、光触媒による汚染物の分解・除去機構について、基板に付着し、デバイス特性に悪影響を及ぼす炭化水素について説明する。
通常のクリーンルームにおいて、基板表面に付着し、悪影響を及ぼす炭化水素（Ｈ．Ｃ）で共通して言えることは、高分子量のＨ．Ｃが主であり、その構造として−ＣＯ、−ＣＯＯ結合（親水性を有する）を持つことである。このＨ．Ｃは親水部（−ＣＯ、−ＣＯＯ結合部）を有する疎水性物質（Ｈ．Ｃの基本構造の−Ｃ−Ｃ−の部分）と考えることができる。
具体例で説明すると、通常のクリーンルームにおけるガラス基板などの収容物表面に付着するＨ．Ｃは、Ｃ１６〜Ｃ２０の高分子量Ｈ．Ｃ、例えばフタル酸エステル、高級脂肪酸フェノール誘導体であり、これらの成分に共通することは化学的構造として、−ＣＯ、−ＣＯＯ結合（親水性を有する）を持つ。これらの汚染Ｈ．Ｃの起因は、高分子製品の可塑剤、離型剤、酸化防止剤などであり、高分子製品の存在する個所が発生源である。（「空気清浄」第３３巻、第１号、ｐ１６〜２１、１９９５）。
【００２２】
光触媒によるこれらのＨ．Ｃの処理メカニズムの詳細は不明であるが、次のように推測できる。すなわち、これらのＨ．Ｃは、−ＣＯ、−ＣＯＯ結合の部分がウェハやガラス基板表面のＯＨ基と水素結合し、その上部は疎水面となり、結果としてウェハやガラス表面は疎水性になり、接触角が大きくなり（汚染基板となる）、その表面に成膜すると膜の付着力は弱い。
即ち、Ｈ．Ｃが存在する雰囲気に光触媒を設置すると、光触媒は吸着作用を有するので、Ｈ．Ｃはその活性部である−ＣＯ、−ＣＯＯ結合部が、光触媒表面に吸着し、光触媒作用を受け、別の安定な形態に変換される。その結果として、Ｈ．Ｃは安定な形態となり（低分子の物質まで変換され）、ウェハやガラス基板上には付着しないか、又は付着しても疎水性を示さないと考えられる。
【００２３】
光触媒は、前記Ｈ．Ｃの分解・除去の他に、アンモニアやアミンのような塩基性ガス（ガス状有害成分）の除去にも効果的である。
光触媒の使用においては、その周辺からの粒子状物質の発生、あるいは緊急時を考慮して、適宜周知の除塵手段、例えば後述の光電子を用いる方法、あるいはフィルターを用いる方法を適宜用いることができる。フィルター方式による除塵フィルターは、例えば中性能フィルター、ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルター、帯電フィルター等を組合せて用いることができる。
【００２４】
次に、光電子放出材と電極を説明する。
これらは、微粒子の共存が問題になる場合、例えば、基板が収納される空間で微粒子が発生し、微粒子付着の問題が懸念される場合、製品が高品質、高精密のため極く微量の微粒子も問題となる場合等に、該微粒子を発生Ｈ．Ｃ除去に加えて行う場合に、光触媒と共に紫外線照射空間内に設置して用いる。
該光電子による微粒子の荷電・捕集（除去）は、本発明者らが既に提案した方法を適宜に用いることができる（特公平３−５８５９号、特公平６−３４９４１号、特公平７−９３０９８号、特公平７−１２１３６９号、特公平８−２１１号各公報）。
【００２５】
光電子放出材は、紫外線の照射により光電子を放出するものであれば何れでも良く、光電的な仕事関数が小さなもの程好ましい。効果や経済性の面から、Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｔｈ，Ｐｒ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ａｌ，Ｃ，Ｍｇ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｕ，Ｂ，Ｅｕ，Ｓｎ，Ｐ，Ｗのいずれか又はこれらの化合物又は合金又は混合物が好ましく、これらは単独で又は二種以上を複合して用いられる。複合材としては、アマルガムの如く物理的な複合材も用い得る。
例えば、化合物としては酸化物、ほう化物、炭化物があり、酸化物にはＢａＯ，ＳｒＯ，ＣａＯ，Ｙ₂Ｏ₅，Ｇｄ₂Ｏ₃，Ｎｄ₂Ｏ₃，ＴｈＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，ＣｕＯ，Ａｇ₂Ｏ，Ｌａ₂Ｏ₃，ＰｔＯ，ＰｂＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＢｉＯ，ＮｂＯ，ＢｅＯなどがあり、またほう化物にはＹＢ₆，ＧｄＢ₆，ＬａＢ₅，ＮｄＢ₆，ＣｅＢ₆，ＥｕＢ₆，ＰｒＢ₆，ＺｒＢ₂などがあり、さらに炭化物としてはＵＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，ＮｂＣ，ＷＣなどがある。
【００２６】
また、合金としては黄飼、青銅、リン青銅、ＡｇとＭｇとの合金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、ＣｕとＢｅとの合金（Ｂｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａとＡｌとの合金を用いることができ、上記ＡｇとＭｇとの合金、ＣｕとＢｅとの合金及びＢａとＡｌとの合金が好ましい。酸化物は金属表面のみを空気中で加熱したり、或いは薬品で酸化することによっても得ることができる。
さらに、他の方法としては使用前に加熱し、表面に酸化層を形成して長期にわたって安定な酸化層を得ることもできる。この例としては、ＭｇとＡｇとの合金を水蒸気中で３００〜４００℃の温度の条件下で、その表面に酸化膜を形成させることができ、この酸化薄膜は長期間にわたって安定なものである。
これらの材料は、適宜の母材、例えば金属材、セラミックス、紫外線透過性物質に付加して用いることができる。
【００２７】
これらの材料の使用形状は、棒状、線状、格子状、板状、プリーツ状、曲面状、円筒状、金網状等の形状が使用でき、紫外線の照射面積の大きな形状のものが好ましい。
本発明者が、すでに提案したように、光電子放出材に保護膜を設け、多重構造としたものも好適に使用できる（特開平３−１０８６９８号公報）。
母材上への光電子放出材の付加として、適宜の母材上へ薄膜状に光電子を放出し得る物質の付加がある（特開平４−１５２２９６号公報）。
また、紫外線透過性物質に前記の光電子放出材を付加して用いる例として、紫外線透過性物質（母材）としての石英ガラス上に光電子を放出し得る物質として、Ａｕを薄膜状に付加したものがある（特公平７−９３０９８号公報）。光電子放出材を母材に付加して使用する場合は、本発明者がすでに提案しているように、導電物質の付加を併せて行い用いることができる（特許第２，５９８，７３０号明細書）。
【００２８】
また、前記の紫外線源との一体化、例えば紫外線ランプ表面への光電子放出材の付加がある（特開平４−２４３５４０号公報）。該一体化は装置がコンパクト化するので、適用先、要求性能によっては好ましい形態である。
また、前記の光触媒との一体化も用いることができる（特願平８−１３２５６３号）。該一体化では、微粒子に共存するガス状汚染物質の同時除去は、もちろんのこと、光電子放出材がセルフクリーニングされるので、長時間安定に使用できること（光電子放出材の使用環境中に、光電子放出材に対して有害な物質が共存しても、光触媒により分解・除去される）から、好ましい。例えば、プラスチック材を用いる洗浄用装置では、プラスチック材の種類によっては、光電子放出材に有害な物質が発生し得るが、該発生有害物質を除去するので、この様な用途では好ましい。
【００２９】
前記のように、光電子放出材は、適宜の形状の母材表面に周知の方法、例えば、イオンプレーティング法、蒸着法、スパッタリング法、ＣＯＤ法、メッキ法、塗布による方法、スタンプ印刷による方法、スクリーン印刷による方法を適宜に用い、薄膜状、粒状、島状、帯状、網状、線状、格子状に付加し、用いることができる。
光電子放出材への紫外線照射による光電子の放出は、電場下で効果的である。電極は、そのために用いられる。
該電極の材料、位置や形状は、光電子放出材との間に電場（電界）が形成できるものであれば何れも使用できる。電極材料とその構造は、周知の荷電装置において使用されているもので良い。電極材料は導体であれば何れでも使用でき、この例としてタングステンの線、棒状、網状、板状がある。これらを１種類又は２種類以上組合せて光電子放出材の近傍に電場が形成できるように設置する（特開平２−３０３５５７号公報）。
【００３０】
該電場電圧は、２Ｖ／ｃｍ〜２ｋＶ／ｃｍである。好適な電場の強さは、利用分野、条件、装置形状、規模、効果、経済性等で適宜予備試験や検討を行い決めることが出来る（特開平２−３０３５５７号公報）。
光電子放出材への照射紫外線は、前記光触媒に好適な光源を用いることができる。この内、殺菌ランプは、コンパクト、安価、オゾンレスで、殺菌作用があり、光電子の放出が効果的であることから好ましい。
【００３１】
次に、荷電微粒子捕集材（集塵材）について説明する。
該集塵材は、前記の光電子により荷電された微粒子を捕集するものである。荷電微粒子の捕集材（集塵材）は、通常の荷電装置における集じん板、集じん電極等各種電極材や静電フィルター方式が一般的であるが、スチールウール電極、タングステンウール電極のようなウール状構造のものも有効である。エレクトレック材も好適に使用できる。
光電子放出材、電極材、荷電微粒子の捕集材の好適な組合せ方は、適用装置の形状、構造、要求性能、経済性などにより、適宜決めることができる。
前記の電場用電極材は、用途、装置形状によっては、集塵材と兼用あるいは一体化して行うことができる（特公平８−２１１号公報）。
前記の光電子を用いる微粒子の荷電・捕集（除去）により、微粒子濃度をクラス１０好ましくは、クラス１以下とすることで、基材又は基板の洗浄が効果的となり、本発明の特徴の１つである。
ここで、クラスは微粒子濃度の単位であり、１ｆｔ³中の微粒子（０．１μｍ以上）の個数を表す。
【００３２】
本発明の基板の洗浄を行う空間は、空気中の他、不活性ガス封止下（不活性ガスの環境中）で、効果的に実施される。
該空間への不活性ガスの導入は、洗浄空間に、間欠的に不活性ガス供給源（装置）から、不活性ガスを供給することにより行うことができる。
ここで、不活性ガスとは、水分、Ｏ₂を含まない気体を指し、Ｎ₂、Ａｒ，ドライ空気などの周知の不活性ガスを用いることができる。この内、Ｎ₂が実用上安価であること、取扱い容易で繁用性のガスであることなどから好ましい。Ｎ₂は、液体窒素を気化させて用いる方式、ボンベに充填して用いる方式、ＰＳＡによる方式など周知の方式を適宜に用いることができる。
不活性ガスの洗浄空間への導入は、空間がほぼ完全に不活性ガスに置き代わる量、通常該空間の容積の１．５〜５０倍量、好ましくは１．５〜３倍量導入する。
不活性ガスの種類や、そのグレード、該ガスの発生方法、空間への供給方式、該空間への導入量とその頻度は、用途、装置の形状、密閉度、規模、要求性能、経済性、安全性、操作性などを考慮し、適宜予備実験を行い決めることができる。
【００３３】
【実施例】
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されない。
実施例１
図１に、本発明の洗浄方法を、半導体工場のクリーンルームに設置されたクリーンルームで汚染されたウェハの洗浄に用いた装置の概略構成図を示し、この図１を用いて説明する。
図１において、１はウェハの洗浄装置を示し、該ウェハ洗浄装置１は、ウェハ２表面から発生するＨ．Ｃなどの発生ガス状有害成分３を分解・除去するためのＨ．Ｃ分解部Ａ、被洗浄ウェハ２を洗浄のために収納する収納空間（被清浄化空間）部Ｂにより構成される。４は、洗浄用ウェハの収納ケースである。
収納空間部Ｂには、クリーンルーム空気中のＨ．Ｃのようなガス状有害成分３、及び、上記のようにウェハ２表面から発生するガス状有害成分３が存在するが、これらのガス状有害成分３は紫外線ランプ５の照射を受けた光触媒６で分解処理され、ウェハ２が収納された被清浄空間Ｂは清浄化される。
【００３４】
即ち、洗浄装置１の収納空間Ｂには、洗浄装置１の開閉により、初期にクリーンルーム内の１〜１．５ｐｐｍのＨ．Ｃが侵入し、また、ウェハ２からは洗浄時間の経過と共に、Ｈ．Ｃなどのガス状有害成分３が発生するが、Ｈ．Ｃを含む空気の流れ７_-1、７_-2、７_-3により、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおいて光触媒６と接触し、Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下まで分解される。この流れは、紫外線照射された光触媒６の上下には、わずかな温度差が生じ、これにより該装置１内の空気に上下の流れ（循環流）が生じるので、これにより空気は順次光触媒６に接触し、Ｈ．Ｃは効果的に処理される。
これにより、分子量の大きいＨ．Ｃは、分子量の小さいＨ．Ｃもしくは二酸化炭素や水に分解される。
ここで、塩基性ガスとしてＮＨ₃が共存するが、光触媒により１ｐｐｂ以下（クリーンルーム空気中ＮＨ₃濃度：３０〜５０ｐｐｂ）まで分解・除去される。
【００３５】
汚染ウェハ２上の表面洗浄は、先ず収納空間Ｂ内のガス状有害成分３の光触媒６による分解・除去により、収納空間Ｂ内が超クリーン化され、次いで、その結果として、該汚染ウェハ２上の汚染物が、収納空間部Ｂに放出（ガス化）され、これらが順次起こることで、効果的に達成される。
８は遮光材であり、これはウェハ２が紫外光に敏感なために設置されている。即ち、これは、紫外線ランプ５からのわずかなリーク紫外線のウェハ２への照射を防ぐ。９は反射面であり、紫外線ランプ５からの放射紫外線を反射して効果的に光触媒６に照射する。
本例における光触媒６は、アルミナ板にＴｉＯ₂を付加したものであり、空間容積（被清浄空間Ｂの容積）１ｍ³当り、３０００ｃｍ²の表面積で設置されている。紫外線ランプ５は、殺菌ランプであり、光触媒６への紫外線照射強度は、光触媒１ｃｍ²当り０．１ｍＷ／ｃｍ²である。
【００３６】
実施例２
図２は、図１に示したウェハ洗浄装置の変形例であり、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、洗浄装置１の内部に設置し、その廻りに光触媒６を配置したものである。本装置は、光触媒面積を広く配置できること、紫外線照射強度を強くできることから、表面が敏感な基板（例、ウェハ２上に金属膜が被覆）の洗浄に効果的である。
光触媒の設置面積は、容積１ｍ³当り、３００００ｃｍ²の表面積で、紫外線ランプからの光触媒６への紫外線照射強度は、光触媒１ｃｍ²当り、０．１ｍＷ／ｃｍ²である。これにより、Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下まで分解される（クリーンルーム空気中のＨ．Ｃは１〜１．５ｐｐｍ）。
光触媒によるＨ．Ｃ分解部Ａは、紫外線ランプ５と光触媒６より成る洗浄装置としてのユニットにできる。即ち、該ユニットは、洗浄ウェハ収納空間部Ｂに、適宜取り付け、取り外しができるので保守管理が容易なウェハ洗浄装置となる。
図２中、図１と同一符号は、同じ意味を示す。
【００３７】
実施例３
図３は、図１に示したウェハ洗浄装置１の変形例であり、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、１の内部に設置し、該ランプ５の表面に光触媒を付加したものである（光源と光触媒が一体化）。
本装置の光触媒によるＨ．Ｃ分解部Ａは、紫外線ランプ５の表面に光触媒を付加したもののため、紫外線照射強度を強くとることができ、簡易な構造でウェハの洗浄が実施できる特徴がある。
光触媒の設置面積は、容積１ｍ³当り、３０００ｃｍ²の表面積で設置されており、紫外線ランプ５からの光触媒６への紫外線照射強度は、光触媒１ｃｍ²当り、４．０ｍＷ／ｃｍ²である。これにより、Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下まで分解される（クリーンルーム空気中のＨ．Ｃは１〜１．５ｐｐｍ）。
光触媒によるＨ．Ｃ分解部Ａは、紫外線ランプ５と光触媒６より成る洗浄装置としてのユニットにできる。即ち、該ユニットは、洗浄ウェハ収納空間部Ｂに、適宜取り付け、取り外しができるので保守管理が容易なウェハ洗浄装置となる。
図３中、図１と同一符号は、同じ意味を示す。
【００３８】
実施例４
図４は、図１〜３に示したウェハ洗浄装置１の変形例である。
図１〜３の洗浄装置との比較で説明すると、紫外線ランプ５からの紫外線に対する遮光材８（図１〜３）を取り外し、洗浄用ウェハ２に対して積極的に、紫外線ランプ５からの紫外線を照射するものである。これにより、照射紫外線のエネルギにより、汚染ウェハ２表面からのガス状有害成分の発生を促進し、ウェハ２の洗浄速度を加速するものである。
本例は、ウェハ２の汚染が激しく、またウェハに紫外線照射しても支障がない場合に用いることができ、洗浄速度が迅速、かつ高効率にできるメリットがある。
本例の紫外線ランプ５は、殺菌ランプの他、殺菌ランプとオゾン発生の水銀ランプを組合せて用いることができる。オゾン発生のランプと殺菌ランプの組合わせでは、下記（１）式のごとく、発生オゾンから酸素活性種〔（Ｏ）〕を生成し、該酸素活性種により汚染ウェハ２表面からのガス状有害成分の発生を促進するものである。
Ｏ³→（Ｏ）＋Ｏ² （１）
これにより、空気中Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下まで除去される。
図４中、図１〜３と同一符号は同じ意味を示す。
【００３９】
実施例５
図５は、実施例１のクリーンルームにおけるウェハ洗浄装置１である図１において、光触媒６と紫外線ランプ５からの紫外線が存在する空間Ａに、光電子放出材１０と、該光電子放出材１０から光電子を効率良く放出させるための電極１１、そして光電子により荷電された荷電微粒子を捕集するための荷電微粒子捕集材１２を設置したものである。
即ち、ウェハ洗浄のための収納空間（被清浄化空間）Ｂに収納したウェハ３はその表面が敏感であるため、微量の微粒子（粒子状物質）１３の存在も問題となる。該微粒子１３は、例えば、ウェハ２の裏面や表面に付着し、洗浄装置１内に持ち込まれ、他のウェハに付着し、汚染をもたらす。このため、本発明のＨ．Ｃ分解部Ａに、前記のごとく光電子放出材１０、電極１１、荷電微粒子捕集材１２を設置し、Ｈ．Ｃ４と微粒子１２の同時除去を行う。
【００４０】
Ｈ．Ｃ分解部ＡにおけるＨ．Ｃ除去は、図１と同様に０．２ｐｐｍ以下まで除去される。
一方、微粒子１３は、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおいて、光電子放出材１０に、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５からの放出紫外線が照射されることにより、生成した光電子により荷電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は、荷電微粒子捕集材１２に捕集・除去される。
微粒子１３を含む空気は、空気の流れ７_-1〜７_-3により、本発明の光電子放出材１０、電極１１、荷電微粒子捕集材１２を設置したＨ．Ｃ分解部Ａに順次送られ、微粒子はクラス１以下まで捕集・除去される。
【００４１】
このようにして、洗浄装置１内はＨ．Ｃ濃度は０．１ｐｐｍ以下、ＮＨ₃は１ｐｐｂ以下で、クラス１よりも清浄な超クリーン空間が創出され、実施例１で説明したごとくして、ウェハ２表面の洗浄が実施される。
ここでの光触媒面積は、空間容積１ｍ³当り、６０００ｃｍ²の表面積、紫外線照射強度は５ｍＷ／ｃｍ²である。
また、光電子放出材１０は、紫外線照射窓としての石英ガラス表面にＡｕ（１０ｎｍ）を付加、電極１１は、コンパクト化のための光触媒６の１部に目のあらい網状ＳＵＳ材を設置したもの（電場：５０Ｖ／ｃｍ）、荷電微粒子捕集材１２はＳＵＳ電極（電場：８００Ｖ／ｃｍ）である。
図５中、図１と同一符号は同じ意味を示す。
【００４２】
実施例６
図６は、図５に示したウェハ洗浄装置１の変形例であり、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、該装置１の内部に設置し、該ランプ５の対向面に光触媒６を付加し、光触媒６と紫外線ランプ５からの紫外線が存在する空間Ａに、光電子放出材１０と、該光電子放出材１０から光電子を効率良く放出させるための電極１１、そして光電子により荷電された荷電微粒子を捕集するための荷電微粒子捕集材１２を設置したものである。
ここで、光電子放出材１０は、紫外線ランプ５の表面にＡｕを１０ｎｍ付加、電極１１は光触媒６の１部に目のあらい網状ＳＵＳ材を設置したもの（電場：５０Ｖ／ｃｍ）、荷電微粒子捕集材１２はＳＵＳ電極（電場：８００Ｖ／ｃｍ）である。
Ｈ．Ｃ分解部ＡにおけるＨ．Ｃ除去は、図１のごとくである。
一方、微粒子１３は、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおいて、光電子放出材１０に、紫外線ランプ５からの放出紫外線が照射されることにより、生成した光電子により荷電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は、荷電微粒子捕集材１２に捕集・除去される。
【００４３】
微粒子１３を含む空気は、空気の流れ７_-1〜７_-3により、本発明の光電子放出材１０、電極１１、荷電微粒子捕集材１２を設置したＨ．Ｃ分解部Ａに順次送られ、微粒子はクラス１以下まで捕集・除去される。
このようにして、ウェハ収納空間部Ｂ内はＨ．Ｃ濃度は０．１ｐｐｍ以下、ＮＨ₃は１ｐｐｂ以下で、クラス１よりも清浄な超クリーン空間が創出され、実施例１で説明したごとくして、ウェハ２表面の洗浄が実施される。
ここでの光触媒面積は、空間容積１ｍ³当り、３０００ｃｍ²の表面積で紫外線ランプ５からの光触媒６への紫外線照射強度は光触媒１ｃｍ²当り、１．５ｍＷ／ｃｍ²である。
光電子放出材１０、電極１１、荷電微粒子捕集材１２を設置したＨ．Ｃ分解部Ａは、前実施例のごとく洗浄化装置としてユニット化できる。
【００４４】
実施例７
図７は、実施例１における図１のウェハ洗浄装置１に、該洗浄装置１の外側に設置されたＮ₂供給源１４より、バルブ１５_-1、１５_-2の開放により、Ｎ₂を導入（Ｎ₂封止）するものである。Ｎ₂導入は、該装置１の開閉時に実施される。
図７の符号で、図１と同一符号は同じ意味を示す。
洗浄装置１内の収納空間（被清浄空間）Ｂに汚染された洗浄用ウェハ２が収納されると、バルブ１５_-1、１５_-2の開放により、Ｎ₂供給源１４からの高純度Ｎ₂が１５分間（装置１の容積の１．５倍容積）、該装置１内に供給された後、Ｎ₂の供給が停止される。
これにより、洗浄装置１内の汚染物を含有するクリーンルーム空気は、Ｎ₂に置換され、収納空間はクリーン空間となる。
ここで、Ｈ．Ｃ分解部Ａによる紫外線ランプ５からの照射により、Ｎ₂の流れ７_-1〜７_-3が生じ、汚染ウェハ２から生じたＨ．Ｃなどのガス状有害成分３は、図１のごとく本発明の紫外線照射された光触媒６により分解される。
図７中、図１と同一符号は同じ意味を示す。
【００４５】
実施例８
図８は、実施例７における図７の洗浄装置１の変形例であり、紫外線ランプ５を洗浄装置１の内部に設置し、その廻りに光触媒を配置したものである。
図８中、図１、図７と同一符号は同じ意味を示す。
【００４６】
実施例９
図９は、実施例６における図６の洗浄装置１を、該洗浄装置１の外側に設置されたＮ₂供給源１４からのＮ₂を導入し、行うものである。
図９中、図６と図７と同一符号は同じ意味を示す。
【００４７】
実施例１０
図１に示したウェハ洗浄装置における収納空間に、下記の汚染ウェハを収納し、光触媒に紫外線照射を行い、光触媒の設置面積と紫外線照射強度の影響について、ウェハ表面のＤＯＰ量、及び接触角を測定することにより調べた。
また、洗浄装置中の非メタン炭化水素濃度を測定した。
１）．ウェハ洗浄装置の大きさ；１００リットル
２）．光源；殺菌ランプ
３）．光触媒；ＴｉＯ₂（石英ガラス板にＴｉＯ₂をゾル−ゲル法により付加）
４）．汚染ウェハ；クラス１，０００の半導体工場におけるクリーンルーム空気に暴露し、汚染されたウェハ
５）．ウェハ表面のＤＯＰ量測定法；ＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析装置
６）．ウェハ表面の接触角の測定法；水滴接触角計
７）．非メタン炭化水素の測定法；ガスクロマトグラフ（ＧＣ）
８）．ウェハの前処理法；洗剤とアルコールで洗浄後、Ｏ₃発生下で紫外線照射（ＵＶ／Ｏ₃洗浄）
【００４８】
結果
（１）光触媒の設置面積の影響
図１０に、光触媒設置面積とＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤＯＰ量（−Ｏ−印）を示す。
ここで、ウェハの収納空間への収納時間は２４時間、紫外線照射強度は１．０ｍＷ／ｃｍ²である。
クリーンルーム空気で汚染されたウェハのＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤＯＰ量（初期値）は、３．９であった（初期汚染量）。
尚、上記において、汚染ウェハの初期における接触角は３９度、光触媒が１００ｃｍ²以上で２４時間洗浄した後の接触角は５度であった。
【００４９】
（２）紫外線照射強度の影響
図１１に、紫外線照射強度とＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤＯＰ量（−Ｏ−印）を示す。
ここで、ウェハの収納空間への収納時間は２４時間、光触媒面積は５００ｃｍ²である。
尚、上記においてウェハの前処理法により洗浄したウェハの初期値はＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤＯＰ量０．２５、接触角は４度であった。
（３）洗浄装置中の非メタン炭化水素濃度
ウェハ収納２４時間後の濃度は０．２ｐｐｍ以下であり、初期濃度は１．１ｐｐｍであった。
【００５０】
実施例１１
図７に示したウェハ洗浄装置における収納空間に、下記の汚染ウェハを収納し、実施例７のごとくＮ₂を封入して、汚染ウェハの洗浄を行った。

２）．Ｎ₂の供給量；洗浄装置容積の１．５倍（１５０リットル）
３）．光源；殺菌ランプ
４）．光触媒；ＴｉＯ₂（石英ガラス板にＴｉＯ₂をゾル−ゲル法により付加）
【００５１】
５）．汚染ウェハ；クラス１，０００の半導体工場におけるクリーンルーム空気に暴露し、汚染されたウェハ
６）．ウェハ表面のＤＯＰ量測定法；ＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析装置
７）．ウェハの前処理法；洗剤とアルコールで洗浄後、Ｏ₃発生下で紫外線照射（ＵＶ／Ｏ₃洗浄）
結果
汚染ウェハを２４時間、本発明の洗浄装置における収納空間に収納したＤＯＰ量の測定値は、０．２５であり、比較としてウェハの前処理法により洗浄した試験前のウェハの初期値は、０．２５、このウェハをクリーンルーム空気に暴露し汚染された値は、３．９であった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）基板表面の洗浄において、光触媒を洗浄空間に、空間容積１ｍ³当り、５０〜５００００ｃｍ²の表面積で設置し、該光触媒に０．０１〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を照射し、非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下にすることによって、
（ａ）基板の収納空間が汚染物が除去された超クリーン空間となり、次いで基板表面が洗浄された。即ち、汚染基板表面から、付着汚染物が空間中へ放出され、放出汚染物は光触媒により分解・除去された。
（ｂ）コンパクトな簡易な洗浄装置が作成でき、実用性が向上した。
（２）微粒子の共存が問題となる場合（用途、要求性能によっては）、前記（１）の紫外線が照射される空間に、光電子放出材と電極とを設置し、クラス１０以下とすることによって、
（ａ）ガスと粒子が同時除去されるので、敏感な基板にも使用できるようになることから、用途が広がり、実用性が向上した。
【００５３】
（３）前記（１）（２）において、紫外線源を光触媒、あるいは光触媒と光電子放出材と電極で囲み一体化（ユニット化）することにより、
（ａ）汚染基板が収納された空間内の任意の場所に、任意の本数（本数を多くすると洗浄能力が増大する）設置できるので、簡易な基板の洗浄装置となった。
（ｂ）ユニットを用いる基板の洗浄装置は、(ユニット部とウェハ収納部とを分離できるので)保守、管理が容易となり、実用性が向上した。
（４）上記の基板洗浄を不活性ガス封止下で行うことにより、
（ａ）不活性な環境（雰囲気）で、表面洗浄が実施できるため、表面が敏感（デリケート）な基板の洗浄ができた（基板表面の変質がない洗浄方式となった）。
（ｂ）不活性ガス導入により、汚染ウェハが収納される空間中の汚染物は排出され、該空間中はクリーン化されるので、洗浄速度が迅速化した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄方法に用いる装置の一例を示す概略構成図。
【図２】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図３】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図４】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図５】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図６】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図７】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図８】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図９】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す概略構成図。
【図１０】光触媒の表面積とＴＯＦ−ＳＩＭＳ法によるＤＯＰ量の関係を示すグラフ。
【図１１】紫外線照射強度（ｍＷ／ｃｍ²）とＴＯＦ−ＳＩＭＳ法によるＤＯＰ量の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１：ウェハ洗浄装置、２：ウェハ、３：ガス状有害成分、４：収納ケース、５：紫外線ランプ、６：光触媒、７_-1〜７_-3：空気の流れ、８：遮光材、９：反射面、１０：光電子放出材、１１：電極、１２：荷電微粒子捕集材、１３：微粒子、１４：Ｎ₂供給源、１５_-1、１５_-2：バルブ、Ａ：Ｈ．Ｃ分解部、Ｂ：収納空間部

Claims

汚染基板の基板表面を洗浄する方法において、該汚染基板を、洗浄するための収納空間に収納し、該収納空間中の少なくとも炭化水素を含む気体を、空間容積１ｍ³当り５０〜５００００ｃｍ²の表面積で設置された光触媒に、０．０１ｍＷ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線が照射されている空間内で、該気体中の非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下に清浄化し、該気体を汚染基板の表面に接触させることにより、該基板上の汚染物を気体中に脱離させることを特徴とする基板表面の洗浄方法。
前記紫外線が照射されている空間内に、さらに光電子放出材と電極を設置して、前記気体中の微粒子濃度をクラス１０以下に清浄化することを特徴とする請求項１記載の基板表面の洗浄方法。
前記紫外線の照射は、殺菌ランプで行うことを特徴とする請求項１又は２記載の基板表面の洗浄方法。
前記空間には、不活性ガスを封入することを特徴とする請求項１、２又は３記載の基板表面の洗浄方法。
汚染基板から基板上の汚染物を気体中に脱離させて洗浄する基板表面の洗浄装置において、該汚染基板を洗浄するための収納空間と、該収納空間の気体中の非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下に清浄化するための、該空間容積１ｍ ^３当り５０〜５００００ｃｍ ² の表面積で設置された光触媒と、該光触媒に光触媒面積１ｃｍ ^２当り０．０１〜１０ｍＷの紫外線を照射する紫外線源とを備えたことを特徴とする基板表面の洗浄装置。
前記紫外線が、基板収納空間の内部に設置されていることを特徴とする請求項５記載の基板表面の洗浄装置。