JPH03171727A - 硬表面の洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
硬表面の洗浄方法及び洗浄装置Info
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- JPH03171727A JPH03171727A JP31090089A JP31090089A JPH03171727A JP H03171727 A JPH03171727 A JP H03171727A JP 31090089 A JP31090089 A JP 31090089A JP 31090089 A JP31090089 A JP 31090089A JP H03171727 A JPH03171727 A JP H03171727A
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Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
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。
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〕
本発明は、硬表面の洗浄方法に係り、特に超音波を伝搬
する温式洗浄に好適な精密な洗浄方法に関する． ［発明の概要】 液体を媒体として被洗浄物の表面異物を除去する洗浄方
法に於いて，特に器状の洗浄槽に所望置の任意の液体を
供給し、超音波を伝搬ずることと、任意の気体を供給し
、気泡を発生させることを同時に行い、超音波洗浄で被
洗浄物に与える特有のダメージや，汚物の集中、分散、
などを、緩和し、均一な洗浄効果を得ることのできる洗
浄方法、及び洗浄装置． 〔従来の技術］ 従来この種の洗浄方法としては、次に述べる様な方法が
一般的に採用されていた． 器状の洗浄槽に任意の液体、（純水、硝酸、硫酸）を供
給し、前記器状の洗浄槽の下部（底部）または、側面か
ら超音波を伝搬させ、その超音波の音圧の変化により液
体内部で発生する破壊力（いわゆるキャビテーション）
により被洗浄物に付着あるいは融着している汚物を除去
する方法を用いていた． ここで使用される超音波とは、一般的に１０ｋＨｚから
３００ｋＨｚ帯の周波数の振動素子を用いているもので
ある． これは、高周波数帯（３００ｋＨｚ以上）では、キャビ
テーションがほとんど発生せず、良好な洗浄結果を得る
ことができないからである．キャビテーションの発生原
理については周知のとうりであるが、ここで期待される
のは、特に蒸気性キャビテーションと呼ばれる強力な破
壊力である． また洗浄液として採用されるのは、その期待される効果
により、物質の化学的作用（溶解力）を使用するのか、
物理的特性（キャビテーション発生効率）を重視するの
かを任意に選択し、使用していた． ［発明が解決しようとする課題］ 従来の技術によれば、超音波の特性により、その周波数
相応の、いわゆる定在波と呼ばれるちのが発生する． この定在波は、液体中での音圧分布を表わしてあり、こ
の定在波の腹の部分では音圧が極大になり二方，節の部
分では音圧が極小、あるいはゼロになる． 前記キャビテーションは、音圧が極大のとき最大となり
、ゼロの時は全く発生しない．そのため，定在波の節の
部分では、キャビテーションが全く発生しなくなる． さらに、定在波の節の部分では、定在波の腹の部分に対
して、負圧になるため，汚物の凝集が起こる． また、定在波の腹の部分は、入射波と反射波が合成され
て、強い破壊力が発生する． これらのことにより、被洗浄物を均一に洗浄することが
できなかった． 現在では、半波長のストロークで揺動を施すことや、外
周波による定在波の緩和などが採用されているが，どれ
ら完全な対策とはなり得なかった． 【課題を解決するための手段１ そこで本発明では、超音波伝搬と同時に、気体を導入し
て、気泡を発生させることにより、音圧分布の均一化を
図った． 気体を導入し気泡を発生させることにより、洗浄槽内に
伝搬される超音波成分の一部は、その気泡表面で反射し
、また一部の成分は気泡に干渉し、エネルギーを減小さ
せる． これは、気体の体積弾性率が液体の体積弾性率より大幅
に小さいため、音圧の変化に伴ない気泡が膨張、あるい
は収縮を繰り返すためだからである．これらのことによ
り、ランダムに散乱された超音波エネルギーにより、定
在波は、解消される． また、音圧分布が極大になる定在波の腹の部分では、そ
のエネルギーが弱まり、被洗浄物へのダメージを制御す
ることができる． 〔実 施 例〕 まず、第１図に示す部品１，ステンレス製の洗浄槽（約
２０リットル入り）、部品２、超音波振動板、部品３、
気泡発生装置、部品４、Ｎ８供給用エアーオベレートバ
ルブからなる洗浄装置を用い、洗浄液として超純水を使
用した． 被洗浄物としては，半導体用のシリコン基板を用意した
．次に前記洗浄装置に、被洗浄物であるシリコン基板を
浸漬して、超音波（４５ｋＨｚ、２００Ｗ）を伝搬する
ことと、Ｎ２により気泡を発生させることを同時に行な
った． 次にフレオンの蒸気による乾燥後、表面異物の除去状況
や、キャビテーションダメージの状況を光学顕微鏡で全
面検査した． その結果、従来問題となっていた、キャビテーションダ
メージによる被洗浄物の部分的な破壊や異物の凝集は全
く見られず、従来の方法より良好な洗浄効果を得ること
ができた． またキャビテーションメーター（破壊力測定器）により
洗浄液内のキャビテーションの分布の測定を行なったと
ころ、従来７００キャビから５０キャビに分布していた
ちのが本発明により、４５０キャビから３２０キャビと
，均一なキャビテーション効果を得ることに成功した．
ここで気泡発生を行なうために全体的な破壊強度の低下
が見られるが、超音波発生機のパワーを上げることによ
り容易に解決できる． また本発明では、超音波を伝搬しながら気泡を発生させ
たが、超音波伝搬と，気泡発生を交互に行なっても良い
． 更に、超音波伝搬と気泡発生手段は、連続的に行なう必
要は無く断続的に行なっても良い．〔発明の効果１ 本発明によれば、超音波伝搬に伴なう定在波による洗浄
ムラを低減し、また、エネルギーの集中による被洗浄物
の破壊を回避し、良好な洗浄結果を得ることができる．
する温式洗浄に好適な精密な洗浄方法に関する． ［発明の概要】 液体を媒体として被洗浄物の表面異物を除去する洗浄方
法に於いて，特に器状の洗浄槽に所望置の任意の液体を
供給し、超音波を伝搬ずることと、任意の気体を供給し
、気泡を発生させることを同時に行い、超音波洗浄で被
洗浄物に与える特有のダメージや，汚物の集中、分散、
などを、緩和し、均一な洗浄効果を得ることのできる洗
浄方法、及び洗浄装置． 〔従来の技術］ 従来この種の洗浄方法としては、次に述べる様な方法が
一般的に採用されていた． 器状の洗浄槽に任意の液体、（純水、硝酸、硫酸）を供
給し、前記器状の洗浄槽の下部（底部）または、側面か
ら超音波を伝搬させ、その超音波の音圧の変化により液
体内部で発生する破壊力（いわゆるキャビテーション）
により被洗浄物に付着あるいは融着している汚物を除去
する方法を用いていた． ここで使用される超音波とは、一般的に１０ｋＨｚから
３００ｋＨｚ帯の周波数の振動素子を用いているもので
ある． これは、高周波数帯（３００ｋＨｚ以上）では、キャビ
テーションがほとんど発生せず、良好な洗浄結果を得る
ことができないからである．キャビテーションの発生原
理については周知のとうりであるが、ここで期待される
のは、特に蒸気性キャビテーションと呼ばれる強力な破
壊力である． また洗浄液として採用されるのは、その期待される効果
により、物質の化学的作用（溶解力）を使用するのか、
物理的特性（キャビテーション発生効率）を重視するの
かを任意に選択し、使用していた． ［発明が解決しようとする課題］ 従来の技術によれば、超音波の特性により、その周波数
相応の、いわゆる定在波と呼ばれるちのが発生する． この定在波は、液体中での音圧分布を表わしてあり、こ
の定在波の腹の部分では音圧が極大になり二方，節の部
分では音圧が極小、あるいはゼロになる． 前記キャビテーションは、音圧が極大のとき最大となり
、ゼロの時は全く発生しない．そのため，定在波の節の
部分では、キャビテーションが全く発生しなくなる． さらに、定在波の節の部分では、定在波の腹の部分に対
して、負圧になるため，汚物の凝集が起こる． また、定在波の腹の部分は、入射波と反射波が合成され
て、強い破壊力が発生する． これらのことにより、被洗浄物を均一に洗浄することが
できなかった． 現在では、半波長のストロークで揺動を施すことや、外
周波による定在波の緩和などが採用されているが，どれ
ら完全な対策とはなり得なかった． 【課題を解決するための手段１ そこで本発明では、超音波伝搬と同時に、気体を導入し
て、気泡を発生させることにより、音圧分布の均一化を
図った． 気体を導入し気泡を発生させることにより、洗浄槽内に
伝搬される超音波成分の一部は、その気泡表面で反射し
、また一部の成分は気泡に干渉し、エネルギーを減小さ
せる． これは、気体の体積弾性率が液体の体積弾性率より大幅
に小さいため、音圧の変化に伴ない気泡が膨張、あるい
は収縮を繰り返すためだからである．これらのことによ
り、ランダムに散乱された超音波エネルギーにより、定
在波は、解消される． また、音圧分布が極大になる定在波の腹の部分では、そ
のエネルギーが弱まり、被洗浄物へのダメージを制御す
ることができる． 〔実 施 例〕 まず、第１図に示す部品１，ステンレス製の洗浄槽（約
２０リットル入り）、部品２、超音波振動板、部品３、
気泡発生装置、部品４、Ｎ８供給用エアーオベレートバ
ルブからなる洗浄装置を用い、洗浄液として超純水を使
用した． 被洗浄物としては，半導体用のシリコン基板を用意した
．次に前記洗浄装置に、被洗浄物であるシリコン基板を
浸漬して、超音波（４５ｋＨｚ、２００Ｗ）を伝搬する
ことと、Ｎ２により気泡を発生させることを同時に行な
った． 次にフレオンの蒸気による乾燥後、表面異物の除去状況
や、キャビテーションダメージの状況を光学顕微鏡で全
面検査した． その結果、従来問題となっていた、キャビテーションダ
メージによる被洗浄物の部分的な破壊や異物の凝集は全
く見られず、従来の方法より良好な洗浄効果を得ること
ができた． またキャビテーションメーター（破壊力測定器）により
洗浄液内のキャビテーションの分布の測定を行なったと
ころ、従来７００キャビから５０キャビに分布していた
ちのが本発明により、４５０キャビから３２０キャビと
，均一なキャビテーション効果を得ることに成功した．
ここで気泡発生を行なうために全体的な破壊強度の低下
が見られるが、超音波発生機のパワーを上げることによ
り容易に解決できる． また本発明では、超音波を伝搬しながら気泡を発生させ
たが、超音波伝搬と，気泡発生を交互に行なっても良い
． 更に、超音波伝搬と気泡発生手段は、連続的に行なう必
要は無く断続的に行なっても良い．〔発明の効果１ 本発明によれば、超音波伝搬に伴なう定在波による洗浄
ムラを低減し、また、エネルギーの集中による被洗浄物
の破壊を回避し、良好な洗浄結果を得ることができる．
第１図は洗浄装置構造図．
第２図は気泡発生器模式図．
（１）
（２）
（３）
（４）
（５）
（３′
（３″
）
）
洗浄槽
超音波振動子
気泡発生器
気体供給用バルブ
洗浄液
気泡発生口
気体導入口
第
２
図
Claims (1)
- 被洗浄物を液体に浸漬し、前記洗浄液を媒体とし、表面
異物を除去する洗浄方法（以下湿式洗浄と呼ぶ。）に於
いて、液体内に任意の気体を導入しながら超音波を伝搬
することを特徴とする硬表面の洗浄方法及び洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31090089A JPH03171727A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 硬表面の洗浄方法及び洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31090089A JPH03171727A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 硬表面の洗浄方法及び洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171727A true JPH03171727A (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=18010735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31090089A Pending JPH03171727A (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 硬表面の洗浄方法及び洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03171727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110088719A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-21 | Imec | Method and Apparatus for Cleaning a Semiconductor Substrate |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP31090089A patent/JPH03171727A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110088719A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-21 | Imec | Method and Apparatus for Cleaning a Semiconductor Substrate |
| EP2315235A1 (en) * | 2009-10-21 | 2011-04-27 | Imec | Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate |
| JP2011091403A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Imec | 半導体基板のクリーニング方法および装置 |
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