JPH0291922A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は超音波洗浄装置に関し、特に半導体ウェハを
純水（超純水）で洗浄するのに好適な超音波洗浄装置に
関する。

（従来の技術） 従来、半導体ウェハからその製造プロセスで使用された
化学薬品等を取り除くために、純水ないし超純水を洗浄
水として洗浄が行なわれている。

この洗浄に当たっては、洗浄効果を高めるために洗浄水
に超音波を付加する超音波洗浄が行なわれている。すな
わち、被洗浄物である半導体ウェハを収容した洗浄槽内
に超音波供給糸路純水を供給するとともに、洗浄槽に設
けられている超音波発振器を作動させて純水に超音波を
付加し、これによね半導体ウェハの表面から化学薬品等
を除去している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の超音波洗浄装置にあっては、洗浄
水に超音波を付加して洗浄しても洗浄効果が一様でなく
、特に長時間洗浄を行なっていると徐々に洗浄効果が低
下してくるという問題点があった。

この原因を鋭意研究したところ、洗浄水の溶存ガスが少
ないと洗浄効果が低下することがわかった。つまり超音
波洗浄の洗浄機構は、洗浄液に超音波が付加されると、
被洗浄物が超音波の音場によりその表面にキャビテーシ
ョンが発生し、このキャビテーションの衝撃力により異
物が除去される用に作用する。ところが、純水のように
その製造プロセスで脱気された洗浄水のときには溶存ガ
スが少なく効果的なキャビテーションの発生が起こりに
くいだけでなく、長時間の超音波付加により洗浄水が脱
気されて、ますますキャビテーションが起こりにくくな
るからである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記：ｓ題解決のためになされたものであっ
て、その構成は被洗浄物が収容された洗浄槽内に洗浄水
供給系路を介して純水からなる洗浄水を供給し、該洗浄
水に超音波を付加して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄装
置において、前記洗浄水供給系路にガス溶解手段を設け
て洗浄水にガスを溶解させたことを特徴とするものであ
る。

（作用） 本発明では、純水からなる洗浄水に純水はガス溶解手段
によりガスが溶解され、充分な溶存ガスを含む洗浄水が
洗浄槽内に供給されて被洗浄物を超音波洗浄するように
作用する。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例を添付図面を参照して説明
する。

第１図は本発明装置の概略構成を示すブロック図であっ
て、図中１は上部開口形の洗浄槽であり、その底部に超
音波発振器２が設けられている。

洗浄槽１の内部下方には洗浄水供給管３が設けられてい
るとともに、その上部開口端の廻りには溢流トラフ４が
設けられている。したがって洗浄水供給管３からの洗浄
水は洗浄槽１内を上向流して溢流トラフ４へ排出するよ
うに流過することができる。

図中５はガス溶解手段としてのガス溶解槽であって、そ
の内部にはガス透過膜が張設された多数のガス供給管６
．６・・・が立設されていて、ガス溶解槽５の底部に設
けられたガス供給ロアからの供給ガスを各ガス供給管６
．６・・・内を通過させ、ガス溶解槽５の上部に設けら
れたガス排出口８から排出できるように構成されている
。ガス供給ロアから供給されるガスとしては空気、チッ
素ガス。

炭酸ガスその他のガスを供給することができ、このうち
から被洗浄物に悪影響を与えないものが選択される。

ガス溶解槽５の側壁底部には洗浄水としての純水が供給
される入口９が設けられているとともに、その上部には
出口１０が設けられていて、入口９から供給された純水
は各ガス供給管６，６・・・の外側空間を通過して出口
１０に達し、ここから洗浄水供給系路１１を介して前述
の洗浄水供給管３へ供給されるように＋１４成されてい
る。

−ヒ述の構成からなる本実施例で超音波洗浄を行なうに
は、洗浄槽１内に図示しない適当な支持機構により被洗
浄物（例えば半導体ウェハ）ａを保持し、超音波発振器
２を作動させ、洗浄水供給管３から洗浄水を供給して行
なう。

この洗浄水供給管３へ供給される洗浄水はガス溶解［５
で充分にガスが溶解されたものである。

すなわちガス溶解槽５のガス供給ロアへ図示しないガス
供給源からガスを供給しつつ、人口９から図示しない純
水製造プロセスからの純水を供給すると、ガス供給管６
，６・・・のガス透過膜を介して純水中にガスが溶解さ
れ、出口１０からガスの溶解された純水すなわち洗浄水
が排出される。なお、ガス溶解を高めるためにガス供給
管６，６・・・の内側は所定圧に維持されている。

出口１０から送出された洗浄水は洗浄水供給系路１１を
介して洗浄水供給管３へ供給される。このため充分な溶
存ガスを含む洗浄水が洗浄槽１内を上向流し、この際、
超音波が付加されると、被洗浄物ａの表面でキャビテー
ションが効果的に発生する。このキャビテーションの衝
撃力によって被洗浄物ａの表面に付着している化学薬品
等の異物が効率よく除去される。

以下に、溶存ガスの濃度割合による洗浄効果の違いを第
２図のグラフを参照して説明する。

この図は、洗浄水供給管３から毎分５１の洗浄水（純水
）を供給するとともに、超音波発振器２から２００ＫＨ
ｚの超音波を送出し、１０分間の洗浄を行なったときの
粒子除去率（洗浄率）を示している。

なお、被洗浄物として４インチ半導体ウェハの表面に０
．２μｍのポリスチレンラテックスを２００〜３００個
付着させたものが用いられている。

この図から明らかなように溶存ガス（酸素）の濃度が８
ｐｐｍ以上では９５％以」二の除去率が得られ優れた洗
浄効果が得られることがわかる。

なお、上述の実施例ではガス溶解手段としてガス透過膜
を内蔵した模式の例を示したが、これに限らず液体にガ
スを溶解させることのできる周知のガス溶解手段を使用
することができる。例えば、加圧溶解、あるいはガス吹
込み式等を採用することができる。

（効果） 本発明は、上述のように純水からなる洗浄水にガスを溶
解させて超音波洗浄を行なうように構成したので、洗浄
時にキャビテーションを効果的に発生させることができ
る。したがって、キャビテーションの゛衝撃力により被
洗浄物を効率よく洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示すブロック図および
第２図は洗浄効果を示すグラフである。 １・・・洗浄槽 ２・・・超音波発振器 ３・・・洗浄水供給管 ５・・・ガス溶解槽（ガス溶解手段） １１・・・洗浄水供給系路 ａ・・・被洗浄物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被洗浄物が収容された洗浄槽内に洗浄水供給系路を
   介して純水からなる洗浄水を供給し、該洗浄水に超音波
   を付加して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄装置において
   、 前記洗浄水供給系路にガス溶解手段を設けて洗浄水にガ
   スを溶解させたことを特徴とする超音波洗浄装置。