JPH081117A - 基板洗浄方法および基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度制御した純水により、基板を超音波洗浄
することにより、外界から付着した基板上の異物を除去
することを目的とする。 【構成】 超音波発振器４により超音波を負荷させなが
ら４０〜９０℃の純水中で基板１の洗浄を行い、３０±
１０℃の純水２で満たされた浸漬槽５中に基板１を浸漬
させ、遠心分離器６によるスピン乾燥を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜パターンを形成する
ための基板洗浄方法および基板洗浄装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、磁気抵抗素子等の基板洗浄方
法として、フロン洗浄が行われてきた。具体的には、フ
ロンによる超音波洗浄、浸漬、蒸気洗浄という方法が一
般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな洗浄方法に用いるフロンは、近年のＯＤＣ全廃の動
きにより、その対象物質となり、そのため、フロンに替
る代替溶剤が必要となってきた。

【０００４】このような、代替溶剤としては、水系洗浄
剤、非水系洗浄剤等、様々な洗浄剤が発表されている
が、まず、水系洗浄剤については、大量の濯ぎ用純水が
必要であり、これに伴う排水処理も必要となってくる。

【０００５】一方、非水系の洗浄については乾燥後、表
面に炭化水素系の被膜が残るため、基板の洗浄には不適
当である。

【０００６】また、純水のみの洗浄では、外界より基板
に付着し得る、指紋や唾液等の異物の除去が十分にでき
ない。

【０００７】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、温純水による超音波洗浄を行うことにより、基板上
に外界より付着した異物を高除去能力で除去するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の基板洗浄方法は、４０〜９０℃に温度制御し
た純水により超音波洗浄を行うものである。

【０００９】

【作用】この構成によって、純水を４０〜９０℃に温度
制御して、超音波洗浄することにより、純水のキャビテ
ーション効果が最大となり、基板に付着した指紋や唾液
等の異物を純水のみで除去することができる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１１】図１は本発明の実施例における、基板洗浄
方法の過程を示すものである。図１において、１は基
板、２は純水、３は基板を洗浄するための超音波洗浄
槽、４は超音波発振器、５は超音波洗浄後、基板を濯ぐ
ための浸漬槽、６はスピン乾燥を行うための遠心分離器
である。

【００１２】まず、図１（ａ）の工程において、超音波
発振器４により超音波を負荷させながら４０〜９０℃の
純水中で基板１の洗浄を行う。次に、図１（ｂ）の工程
において、２０〜４０℃の純水２で満たされた浸漬槽５
中に基板１を浸漬させることによって基板１を濯ぎ、図
１（ｃ）の工程において遠心分離器６によるスピン乾燥
を行う。

【００１３】図１（ａ）の工程のように、純水２を４０
〜９０℃に制御すれば、超音波による純水２のキャビテ
ーション効果が最大となり、指紋や唾液等の異物の除去
が可能となる。

【００１４】また、図１（ｂ）の工程を導入することに
よって純水２を３０±１０℃の低温に制御することによ
り、図１（ａ）の洗浄工程から図１（ｃ）の乾燥工程へ
基板１を移す際に発生する基板１の染みを発生すること
を防ぐことができる。

【００１５】次に、本実施例の基板洗浄方法における純
水の循環経路を図２に示す。図２では、純水製造機で製
造された純水２が各々図１の各構成からなる、第１およ
び第２洗浄機にそれぞれ給水されるとともに、第１、第
２洗浄機より基板１洗浄後の水が排水され純水製造機に
送り返され純水２としてリサイクルされている。本実施
例では、純水２のみの洗浄であるため、大がかりな廃水
処理は不必要であり、むしろ廃水自体が通常の水道水よ
り良いレベルの水となっているため、図２に示すよう
な、クローズドした循環システムで循環可能となるとと
もに、循環を繰り返す程、純水２の状態がよくなって、
洗浄能力が向上してくるという効果もある。

【００１６】次に、本実施例における基板洗浄方法によ
る洗浄後の基板１表面の状態と、従来のフロン洗浄によ
る洗浄後の基板１表面の状態を観察した。

【００１７】観察した結果、フロンによる洗浄では、洗
浄後も基板１表面に依然として多くの異物が付着したま
まであるが、本実施例による洗浄後では、基板１表面の
異物がほぼ完全に除去されていることが分かった。

【００１８】次に本実施例の基板洗浄方法における、洗
浄温度と洗浄による異物の除去率の関係を図３のグラフ
に示す。

【００１９】図３から、４０〜９０℃において、ほぼ完
全に異物が除去されていることが分かる。

【００２０】特に、５０〜６０℃において除去率はピー
クとなっており、この温度範囲における洗浄の効果は顕
著である。

【００２１】なお、図３で用いた基板１は、異物付着後
１週間〜１０日を経過したものであり、本実施例におけ
る基板洗浄方法は異物付着直後のみに適応できるもので
はないことが分かる。

【００２２】次に、本実施例における基板洗浄方法によ
る洗浄後の基板１と、従来のフロン洗浄による洗浄後の
基板表面の元素強度の分析結果をそれぞれ（表１）に示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】（表１）に示すように、基板表面に付着し
た炭素分は、洗浄前の基板に対し洗浄後の基板表面で
は、純水による洗浄では減少しており洗浄効果が発揮さ
れているが、フロン洗浄では逆に増加している。これは
フロン洗浄に用いる有機溶剤の炭素分が付着したためと
考えられ、この点においても、純水による洗浄の方が優
れた効果を発揮することが分かる。

【００２５】次に、洗浄後の基板表面の凹凸状態につい
て測定した。まず、未洗浄基板では、表面の凹凸（基板
表面からの高さの最大値）は１７０Å程度であった。

【００２６】次に、本実施例における基板洗浄方法によ
る洗浄後の基板１表面の凹凸の最大値は９０Å程度まで
減少していた。

【００２７】比較例として、フロン洗浄による洗浄後の
基板表面の凹凸の最大値は１７０Å程度となっていた。
これは、洗浄前とほとんど変化しておらず、フロン洗浄
では表面の指紋や唾液等の異物は依然として残留してい
ることが分かる。

【００２８】以上のように、本実施例における基板洗浄
方法によれば、基板表面に付着した外界からの異物が極
めて高除去能力で除去されることが分かる。

【００２９】また、本実施例における純水を用いた基板
洗浄方法は、磁気抵抗効果素子のように、ガラス基板上
に１０００Å以下といった極めて薄い強磁性薄膜を形成
する場合において、高ファインパターンを得るためにガ
ラス基板を洗浄する上で、特に大きな効果が得られるも
のである。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、フロン
洗浄の場合に環境問題上問題となる、非水系洗浄剤を用
いることなく、純水を４０〜９０℃に温度制御して、超
音波洗浄することにより、純水のキャビテーション効果
が最大となり、基板に外界より付着した、指紋や唾液等
の異物を純水のみで高除去率で除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における基板洗浄方法の工程
図

【図２】同実施例の基板洗浄方法における純水の循環経
路図

【図３】本実施例における洗浄温度に対する洗浄による
異物の除去率のグラフ

【符号の説明】

１ 基板 ２ 純水 ３ 超音波洗浄槽 ４ 超音波発振器 ５ 浸漬槽 ６ 遠心分離器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４０〜９０℃に温度制御した純水により
   超音波洗浄を行うことを特徴とする基板洗浄方法。
2. 【請求項２】 ４０〜９０℃に温度制御した純水により
   超音波洗浄を行なった後、２０〜４０℃の純水により洗
   浄を行うことを特徴とする基板洗浄方法。
3. 【請求項３】 基板がガラスもしくは強磁性薄膜を形成
   したガラス基板であることを特徴とする請求項１または
   ２記載の基板洗浄方法。
4. 【請求項４】 純水製造機と超音波洗浄槽と濯ぎ槽を備
   えた洗浄槽とを具備し、前記純水製造機より洗浄槽に純
   水を給水するとともに、前記洗浄槽より洗浄使用された
   水を純水製造機へ送り返すようにすることを特徴とする
   基板洗浄装置。