JPH11297653A

JPH11297653A - 表面洗浄方法及び装置

Info

Publication number: JPH11297653A
Application number: JP18447698A
Authority: JP
Inventors: Hisao Hosaka; 尚夫保坂; Toshiyuki Yamanishi; 利幸山西; Yuzuru Sonoda; 譲園田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: TW446584B; JP3790627B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アルゴン微粒子だけでは困難であった、強固
に付着した汚染物やエッチング残渣を効率的に除去す
る。【解決手段】微粒子が浮遊するエアロゾル４３Ａに加
えて、常温又は加温した高速ガス１０９Ａを、被洗浄物
（ウェハ１０）の表面に向けて噴射させ、該高速ガスに
より、前記エアロゾルを被洗浄物表面に衝突させる方向
に加速すると共に、該高速ガスの保有熱による微粒子の
液化や気化による効果を併用して、被洗浄物の表面を洗
浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面洗浄方法及び
装置に係り、特に、半導体ウェハのような平板の表面を
洗浄する際に用いるのに好適な、強固に付着した汚染物
やエッチング残渣を除去することが可能な、表面洗浄方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ製造工程における半導体用ウェハ
の表面上や、液晶（ＬＣＤ）あるいは太陽電池等の表面
上の微粒子（パーティクル）や汚れは、最終製品の歩留
りを大きく低下させる。このため、前記ウェハ等の表面
洗浄が極めて重要である。又、最近の環境保護の立場か
らも、廃液等を出さない、環境にやさしい洗浄方法が注
目されている。

【０００３】従って従来から、種々の表面洗浄方法が提
案されており、半導体製造を例に採ると、超音波併用の
純水洗浄、純水中に薬液（例えばアンモニア過酸化水素
液や硫酸過酸化水素液）を加えた溶液中に被洗浄物を侵
漬し、洗浄する等の湿式洗浄方式が用いられている。

【０００４】しかしながら、この種の湿式洗浄方式は、
各種設備の設置面積が大きく、廃液処理も必要であると
いう問題がある。

【０００５】一方、液体を用いない乾式洗浄方式とし
て、ガスを加え化学反応を利用したドライクリーニング
があるが、パーティクル状の汚染物が除去できないとい
う問題がある。

【０００６】更に、ドライアイスや氷、アルゴン固体等
の微粒子を、被洗浄物表面に衝突させ、パーティクルを
除去することも考えられているが、氷を用いた場合に
は、被洗浄物の表面が損傷を受ける恐れがあり、ドライ
アイスを用いた場合には、特に、鉄鋼や石油精製の廃ガ
スを原料とする市販品では、ドライアイス自体が汚れて
いるため、不純物汚染の問題がある。

【０００７】これらに対して、特開平６−２５２１１４
や特開平６−２９５８９５に記載された、アルゴン固体
の微粒子を用いる方法によれば、上記のような問題は存
在しない。

【０００８】例えば、特開平６−２９５８９５では、図
１２に示す如く、アルゴン（Ａｒ）ガスのボンベ２０か
ら圧力調整弁２２を介して供給されるアルゴンガスと、
窒素（Ｎ2 ）ガスのボンベ２４から圧力調整弁２６を介
して供給される窒素ガスを合流点３０で混合し、該合流
点３０で混合されたＡｒ＋Ｎ2 混合ガスを、配管３２を
介してフィルタ３４でガス中の不純粒子を除去した後、
配管３６を介して冷却器（又は熱交換器）３８で、当該
冷却器３８の到達冷却温度が、その圧力でのアルゴンガ
スの液化点近くまで冷却する。冷却された混合ガスは、
配管４０を介してエアロゾル噴射ノズル４２により、被
洗浄物であるウェハ１０等が走査機構１２の移動台１３
上に載置されて収容されている、洗浄室１４を構成する
真空容器内に噴出される。真空容器内の圧力はアルゴン
のエアロゾルを形成するようにアルゴンの三重点圧力以
下に維持される。エアロゾル噴射ノズル４２のノズル穴
４３から噴出された混合ガスは、真空容器である洗浄室
１４内で急激に断熱膨脹して、アルゴンの液体、固体、
気体、あるいは、これらの混合物からなる極微粒子のガ
ス状懸濁物であるエアロゾルを形成する。この多量のア
ルゴン微粒子を含むエアロゾルがウェハ１０の表面に噴
射され、吹き付けられたエアロゾルの衝撃力を利用し
て、ウエハ１０の表面が効率的に洗浄される。

【０００９】図において、１６は、洗浄室１４内を真空
に排気するための排気装置である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、洗浄室
１４中に噴出されたエアロゾルは、被洗浄物１０の表面
に到達する過程で、周囲のガスにその運動エネルギを奪
われ、速度が落ちてしまうため、衝撃力が弱まる。その
結果、洗浄力が弱く、強固に付着した汚染物やエッチン
グ残渣を除去し難いという問題点を有していた。

【００１１】なお、特開平８−２９８２５２の図５に
は、洗浄対象の表面に垂直に噴射されるエアロゾルを、
同じく、図６に示されるような末広がり形状のノズル穴
を有するガスノズルを２個用いて、その斜め後方両側か
ら噴射される音速又は超音速ガスジェットで加速して、
洗浄対象の表面に衝突させることが記載されているが、
エアロゾル及びガスジェットの噴射方向が必ずしも適切
ではなく、ガスノズルが複数必要で、特に、多数のノズ
ル穴からエアロゾルを平行して噴射したい場合には、適
していないという問題点を有していた。

【００１２】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、簡単な構成で、強固に付着した汚染
物やエッチング残渣を効果的に除去することを課題とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粒子が浮遊
するエアロゾルを、被洗浄物表面に吹き付けることによ
り、該エアロゾルの衝撃力を利用して被洗浄物の表面を
洗浄する表面洗浄方法において、常温又は加温した高速
ガスを被洗浄物表面に向けて噴射させ、該高速ガスによ
り、前記エアロゾルを被洗浄物表面に衝突させる方向に
加速すると共に、該高速ガスの保有熱による微粒子の液
化や気化による効果を併用して、被洗浄物の表面を洗浄
することにより、前記課題を解決したものである。

【００１４】本発明によれば、図１に示す如く、例えば
エアロゾル噴射ノズル４２のノズル穴４３から被洗浄物
（例えばウェハ１０）の相対移動方向（図の右方向）の
上流側（図の左側）に向けて斜めに噴射されたエアロゾ
ル４３Ａは、例えばストレートノズルとされた付加ノズ
ル１０８の直線状のノズル穴１０９から噴射され、エア
ロゾル４３Ａの上方から、該エアロゾル４３Ａをウエハ
１０の表面に向けて押さえ付けるように噴射された高速
ガス１０９Ａによって物理的に加速され、例えば常温又
は加温した高速ガス１０９Ａと低温のエアロゾル４３Ａ
との熱接触に伴うエアロゾル微粒子表面の急激な気化に
伴う体積膨張１０９Ｂによるエアロゾル４３Ａの熱的加
速との相乗作用による被洗浄物表面へのエアロゾル４３
Ａの衝撃力により、汚れ１１の効率的な洗浄が行われ
る。

【００１５】更に、被洗浄物表面では、高速ガス１０９
Ａの保有熱以外に、ウェハ１０とエアロゾル４３Ａとの
衝突によるウェハ１０からの伝熱による熱や、必要に応
じてウェハ１０の表面と略並行に流される常温又は加温
したパージガス１１９Ａの保有熱も加わり、エアロゾル
４３Ａの液化による除去汚染物の掃流効果１０９Ｃが向
上し、汚染物の効率的な除去作用が期待できる。

【００１６】本発明は、又、前記高速ガスが衝撃波又は
膨張波を伴うようにし、該衝撃波又は膨張波による急激
な圧力変化も併用して、被洗浄物の表面を洗浄すること
により、前記課題を解決したものである。

【００１７】この場合は、図２に示す如く、例えば末広
がりノズルとされた付加ノズル２０８の出口側（図の下
側）が広がるようにされたノズル穴２０９から噴射さ
れ、ウェハ１０の表面に衝突する、例えば超音速の高速
ガス２０９Ａに伴われる衝撃波（音速）２０９Ｆ又は膨
張波によって生じる急激な圧力変化による洗浄効果と、
例えばエアロゾル噴射ノズル４２のノズル穴４３から噴
射され、高速ガス２０９Ａによって加速されて、被洗浄
物表面に衝突するエアロゾル４３Ａの衝撃力による洗浄
効果の相乗作用により、効率的な洗浄が行われる。更
に、衝撃波や膨張波による汚れ１１の脱離も期待でき
る。

【００１８】即ち、衝撃波は、圧力、密度等の状態量が
不連続的に変化する面と見做すことができ、圧縮波であ
る。衝撃波や膨張波が被洗浄物（ウェハ１０）の表面に
達すると、被洗浄物表面では爆発に似た急激な圧力変化
が生じる。この急激な圧力変化は被洗浄物表面の汚染物
を表面より脱離或いは飛散させる。

【００１９】一方、例えば後出図９に例示するような末
広がりの付加ノズル２０８に導入されたガスは、ノズル
穴２０９のスロート２０９Ｃで音速に達し、末広部で超
音速に加速される。衝撃波発生に伴い、その速度は減速
されるが、高速度でエアロゾル４３Ａに衝突し、該エア
ロゾルの速度を増大させる。運動エネルギが増えたエア
ロゾルは、被洗浄物表面の汚れ１１に衝突し、衝撃波や
膨張波の脱離効果と相乗して、汚れを除去する。

【００２０】なお、前記エアロゾル４３Ａを被洗浄物
（１０）の表面に対して斜め方向から吹き付け、前記高
速ガス１０９Ａ、２０９Ａを、該エアロゾル４３Ａの上
方から、該エアロゾル４３Ａを被洗浄物表面に向けて押
さえ付けるように噴射させて、簡単な構成で十分な効果
をあげることができる。

【００２１】特に、前記エアロゾル４３Ａを、被洗浄物
の表面との相対移動方向の上流側に向けて斜めに吹き付
けるようにした場合は、汚染物や固形物を効果的に除去
できる。

【００２２】更に、常温又は加温したパージガスを被洗
浄物表面と略平行に流して、前記エアロゾル４３Ａによ
って被洗浄物表面より除去された汚染物や固形物の被洗
浄物表面への再付着を防止し、系外に排出するようにし
て、二次汚染を防止することができる。

【００２３】又、前記エアロゾルを、少なくとも一部が
固化されたアルゴン微粒子を含むアルゴンエアロゾルと
して、洗浄が確実に行われるようにすることができる。

【００２４】本発明は、又、表面洗浄装置において、微
粒子をガス中に浮遊させてエアロゾルを形成するエアロ
ゾル形成手段と、該エアロゾル形成手段から供給される
エアロゾルを、被洗浄物表面に吹き付けるエアロゾル噴
射ノズルと、常温又は加温した高速ガスを、被洗浄物表
面に向けて噴射することにより、前記エアロゾルを被洗
浄物表面に衝突させる方向に加速するための付加ノズル
と、前記エアロゾルによって被洗浄物表面より除去され
た汚染物や固形物の被洗浄物の表面への再付着を防止
し、系外に排出させるための、常温又は加温したパージ
ガスを、被測定物表面と略並行に流すパージガス用ノズ
ルとを備え、前記高速ガスにより加速されたエアロゾル
によって、被洗浄物の表面を洗浄することにより、前記
課題を解決したものである。

【００２５】又、前記付加ノズルをストレートノズルと
して、付加ノズルの構成を簡略化したものである。

【００２６】或いは、前記付加ノズルを末広がりノズル
として、該付加ノズルから衝撃波や膨張波が発生するよ
うにしたものである。

【００２７】更に、前記付加ノズル出口で垂直衝撃波が
発生するようにしたものである。

【００２８】又、前記付加ノズルの位置を調整可能とし
て、前記エアロゾルに対する高速ガスの衝突位置及びエ
アロゾルの速度を調整できるようにしたものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００３０】本実施形態が適用される半導体用ウェハの
表面洗浄装置の全体構成を図３に示す。この表面洗浄装
置には、装置外部から被洗浄物であるウェハ１０が多数
収容されたカセット５２が交互に搬入出され、ロードロ
ックされて、真空状態に排気される２つのカセット室５
４、５６と、洗浄前のウェハ１０を、前記カセット室５
４、５６の一方のカセット５２から１枚ずつ引き出し
て、矢印Ａに示す如く、次のバッファ室６２に搬入する
と共に、洗浄後のウェハを、バッファ室６２から搬出し
て、矢印Ｂに示す如く、所定のカセット５２に挿入する
ための、例えば水平面内で伸縮と回転の２軸動作可能
な、ウェハハンドリング用の搬送ロボット５８が配設さ
れたロボット室６０と、常時、真空に保たれているロボ
ット室６０とノズル４２から噴射されるエアロゾル４３
Ａにより真空度が低下する洗浄室１４間の圧力差を解消
して、ウェハの受け渡しをするためのバッファ室６２
と、該バッファ室６２内で待機しているウェハを、移動
台１３を構成するプロセスハンドにより洗浄室１４に搬
入（Ｙ方向）しながら、ノズル穴４３のピッチ分だけ図
の左右方向（Ｘ方向）に走査するための走査機構１２
と、下を通過するウェハに対してアルゴンエアロゾル４
３Ａを噴射して洗浄するためのエアロゾル噴射ノズル４
２を備えた洗浄室１４と、該エアロゾル噴射ノズル４２
に供給されるＡｒ＋Ｎ2 混合ガスを冷却するための冷却
器３８を構成する冷凍機７６、コンプレッサ７８及び熱
交換器８０と、前記カセット室５４、５６、ロボット室
６０、バッファ室６２、洗浄室１４を排気して真空にす
るための排気装置１６とが、主に備えられている。

【００３１】本発明の第１実施形態は、このような表面
洗浄装置において、図１２に示した従来例と同様の構成
に加えて、図４及び図５に詳細に示す如く、加速用Ｎ2
ガス１０９Ａを、ウェハ１０の表面に向けて高速で噴射
するための、圧力調整弁９０、配管９２、フィルタ９
４、配管１０４、ヒータ１０６及び付加ノズル１０８
と、ウェハ１０の表面から除去された汚染物や固形物を
系外に排出するためのパージ用Ｎ2 ガス１１９Ａをウェ
ハ１０の表面と略平行に流すための、圧力調整弁１１
０、配管１１２、フィルタ１１４、配管１１６、ヒータ
１１７及びパージ用ノズル１１８を追加したものであ
る。

【００３２】前記付加ノズル１０８は、例えばストレー
トノズルとされ、図６乃至図８に示す如く、エアロゾル
噴射ノズル４２に隣接し、且つ平行に設置されている。
該付加ノズル１０８には、図５に示した如く、エアロゾ
ル噴射ノズル４２のノズル穴４３と同数の円柱状の直線
的なノズル穴１０９が設けられ、図１に示した如く、該
ノズル穴１０９から噴出される高速（例えば超音速）の
加速用Ｎ2 ガス１０９Ａがエアロゾル４３Ａに当るよう
にノズル穴１０９が加工・配置される。

【００３３】図７及び図８において、１２０は、洗浄室
１４内の流れを制御するためのシールド板である。

【００３４】前記付加ノズル１０８には、上下・左右の
位置が調整できる機構が備えられ、ウェハ１０の表面に
到達する前のエアロゾル４３Ａに当るように、更に、エ
アロゾル４３Ａの速度を調整するように、付加ノズル１
０８の位置を変えることができる。図６及び図８に、付
加ノズル１０８の位置を上下に調整するための機構の例
を示す。ここでは、付加ノズル１０８を固定しているス
テー１１０、１１２に長穴１１４を設け、該長穴１１４
の範囲で、ボルト１１６により、付加ノズル１０８の位
置を上下に調整可能としている。左右にも、同様の機構
を設けることができる。

【００３５】前記付加ノズル１０８から噴出させるガス
は、不活性ガス、特に価格及び入手性を考えるとＮ2 ガ
スが望ましいが、不活性ガスに限らず、例えばＯ2 ガス
やＨ2 ガスを用いてもよい。ガスの温度は常温でよい
が、例えばヒータ１０６で加熱しても良い。加熱した方
が音速が増し、エアロゾルの加速効果が増す。圧力は高
い方が望ましいが、工業的には１ＭＰａ以下、７００Ｋ
Ｐａ〜３００ＫＰａが望ましい。

【００３６】前記パージ用ノズル１１８は、図５に示し
た如く、ガスの流れに関して、エアロゾル噴射ノズル４
２より上流側の、洗浄室１４の端部に設けられている。
このパージ用ノズル１１８のノズル穴１１９からは、圧
力調整弁１１０、配管１１２、フィルタ１１４及び配管
１１６を介して、前記窒素ガスボンベ２４から供給され
るパージ用窒素ガス１１９Ａが常時噴出されている。

【００３７】以下作用を説明する。

【００３８】前記付加ノズル１０８のノズル穴１０９か
らは超音速の加速用Ｎ2 ガス１０９Ａ、前記エアロゾル
噴射ノズル４２のノズル穴４３からはアルゴン微粒子を
含むエアロゾル４３Ａ、前記パージ用ノズル１１８のノ
ズル穴１１９からはパージ用Ｎ2 ガス１１９Ａを噴出さ
せた状態で、例えば特開平６−２５２１１４や特開平６
−２９５８９５に記載された方法を用いて、走査機構１
２によりウェハ１０を、図５の手前から奥の方向に、矢
印Ｃで示す如く、ノズル穴のピッチ分だけ横方向（Ｘ方
向）に走査しながらＹ方向にジグザクに送り込む。する
と、ウェハ１０の表面には、加速用Ｎ2 ガス１０９Ａに
よって物理的及び熱的に加速されたＡｒエアロゾル４３
Ａが衝突し、強固に付着した汚染物であっても、エアロ
ゾルの衝撃力により表面から剥離される。一旦剥離され
た汚染物は、加速用Ｎ2 ガス１０９Ａとパージ用Ｎ2 ガ
ス１１９Ａのガス保有熱と、ウェハ１０からの伝熱によ
る熱によるエアロゾル４３Ａの液化促進により、ウェハ
１０の表面上より効率的に除去される。

【００３９】又、エアロゾル及び衝撃波又は膨張波によ
り除去された汚染物を効率良く系外に排出するため、洗
浄室１４の端部（図５では上部）より、加圧された不活
性ガス（経済性からＮ2 ガスが望ましい）をパージ用ノ
ズル１１８のノズル穴１１９又はパイプにより洗浄室１
４内に導入し、ウェハ１０の表面に汚染物を系外へ排出
される強制流を作ることができる。この排出強制流の流
速は、例えば５〜２０ｍ／秒とすることが望ましい。な
お、パージ用ノズル１１８は省略することもできる。

【００４０】前記洗浄室１４内の圧力は、アルゴンの三
重点（６８ｋＰａ）以下とする必要があるが、上記排出
強制流の流速を小量の窒素ガス（不活性ガス）で確保す
ると共に、エアロゾルの固体の固さを増し、汚染物除去
効果を高めるためには、５０ｋＰａ〜数ｋＰａ（２０ｋ
Ｐａ以下が望ましい）とすることができる。

【００４１】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。

【００４２】本実施形態では、付加ノズルとして、第１
実施形態のストレートノズル１０８の代りに、末広がり
ノズル２０８が用いられている。他の点に関しては、第
１実施形態と同じであるので、同じ符号を付して説明は
省略する。

【００４３】図９に示す如く、本実施形態で用いられて
いる付加ノズル２０８のノズル穴２０９の断面は軸対称
で、圧力室２０８Ａからノズル穴入口２０９Ｂを経てノ
ズル穴出口２０９Ｄへ至る途中にスロート２０９Ｃをも
つ末広形状を有している。これは、一般に言われる超音
速ノズルと同一形状である。

【００４４】前記ノズル穴２０９からの噴出ガスを真空
容器（洗浄室１４）へ噴出させると、ノズル穴出口２０
９Ｄでの圧力Ｐｅが真空容器（１４）の圧力Ｐｂと異な
る場合、図１０に示すように衝撃波（図１０（ｇ）
（ｈ）（ｉ）に示すＰｅ＜Ｐｂの場合）或いは膨張波
（図１０（ｋ）に示すＰｅ＞Ｐｂの場合）を生じる。Ｐ
ｅ＝Ｐｂの場合、ノズル穴部での摩擦を考慮しないと流
れは等エントロピー的に変化し、適正膨張となって、衝
撃波や膨張波を発生することなく、超音速流れとなって
真空容器（１４）に噴出する（図１０（ｊ）の場合）。
第１実施形態も含む一般のノズルは、この適正膨張とな
るように使用されているのに対し、本実施形態では、あ
えて衝撃波又は膨張波が発生するように用いる。

【００４５】前記ノズル穴出口２０９Ｄでの圧力Ｐｅ
は、スロート２０９Ｃでの断面積Ａｓとノズル穴出口２
０９Ｄでの断面積Ａｅの比Ａｅ／Ａｓによって選択する
ことができる。

【００４６】図１１に、Ｎ2 ガスにおけるＡｅ／Ａｓと
Ｐｅ／Ｐｏ（Ｐｏ：ノズル穴入口１０９Ｂでの圧力）の
関係、及び、発生する衝撃波の種類を示す。即ち衝撃波
を発生させるためには、図１０（ｇ）又は（ｈ）に示す
如く、末広部に垂直衝撃波が発生する領域Ｉ、又は、図
１０（ｉ）に示す如く、過膨張による斜め衝撃波がノズ
ル外側に発生する領域IIになるようにＡｅ／Ａｓを選
ぶ。一般に垂直衝撃波の方が斜め衝撃波より強度が強い
ので、付着力の強い汚染物に対しては領域Ｉを選定す
る。又領域Ｉではノズル穴の末広部で衝撃波が発生し、
ノズル穴２０９の損傷が懸念されるので、図１０（ｈ）
に示した如く、丁度ノズル穴出口２０９Ｄで垂直衝撃波
が発生するように設計するのが望ましい。

【００４７】図９に示した前記ノズル穴２０９の末広部
の角度θは、流れの剥離によるじょう乱を避けるため、
拡がり角θ＝５〜１０°となるようにする。このθが大
きいと、ノズル内で早く衝撃波が発生しやすくなる。θ
が１０°より大きくなると、剥離が発生し、エネルギが
摩擦で吸収されてしまい、効率が悪い。一方、θが５°
より小さいと、ノズルが長くなり、大きくなるだけでな
く、工作が困難である。

【００４８】本実施形態においては、ウェハ１０の表面
に、加速用Ｎ２ガスによって加速されたＡｒエアロゾル
４３Ａ、及び衝撃波又は膨張波が衝突し、強固に付着し
た汚染物であっても、エアロゾルの衝撃力及び衝撃波又
は膨張波による圧力変化により表面から剥離される。

【００４９】なお、前記実施形態においては、いずれ
も、本発明が、半導体用ウェハの洗浄に適用されていた
が、本発明の適用対象はこれに限定されず、ハードディ
スク、液晶、マイクロマシン、精密機械部品及び電子部
品等の他の被洗浄物の洗浄にも同様に適用できることは
明らかである。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、被洗浄物を損傷した
り、不純物汚染を生じることなく、アルゴン微粒子だけ
では除去が難しかった、強固に付着した汚染物やエッチ
ング残渣を効果的に除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による表面洗浄の原理を
示す断面図

【図２】本発明の第２実施形態による表面洗浄の原理を
示す断面図

【図３】本発明が適用される半導体用ウェハの表面洗浄
装置の一例の全体構成を示す平面図

【図４】本発明の第１実施形態の構成を示す管路図

【図５】第１実施形態の洗浄室内部を示す略平面図

【図６】第１実施形態の洗浄室の断面形状を示す横断面
図

【図７】図６のVII −VII 線に沿う縦断面図

【図８】同じくVIII−VIII線に沿う縦断面図

【図９】本発明の第２実施形態で用いられている付加ノ
ズルの構成を示す断面図

【図１０】前記付加ノズルの圧力と発生する音波の関係
の例を示す線図

【図１１】前記付加ノズルの各作動状態を示す線図

【図１２】特開平６−２９５８９５に記載された従来の
表面洗浄装置の構成を示す管路図

【符号の説明】

１０…ウェハ（被洗浄物）１２…走査機構１３…移動台１４…洗浄室（真空容器）１６…排気装置２０…アルゴン（Ａｒ）ガスボンベ２４…窒素（Ｎ2 ）ガスボンベ３４、９４、１１４…フィルタ３８…冷却器４２…エアロゾル噴射ノズル４３、１０９、２０９、１１９…ノズル穴４３Ａ…エアロゾル７６…冷凍機８０…熱交換器１０６、１１７…ヒータ１０８、２０８…付加ノズル１０９Ａ、２０９Ａ…加速用高速窒素ガス１０９Ｂ…体積膨張１０９Ｃ…掃流効果１１８…パージ用ノズル１１９Ａ…パージ用窒素ガス２０９Ｂ…ノズル穴入口２０９Ｃ…スロート２０９Ｄ…ノズル穴出口２０９Ｆ…衝撃波

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粒子が浮遊するエアロゾルを、被洗浄物
表面に吹き付けることにより、該エアロゾルの衝撃力を
利用して被洗浄物の表面を洗浄する表面洗浄方法におい
て、常温又は加温した高速ガスを被洗浄物表面に向けて噴射
させ、該高速ガスにより、前記エアロゾルを被洗浄物表面に衝
突させる方向に加速すると共に、該高速ガスの保有熱に
よる微粒子の液化や気化による効果を併用して、被洗浄
物の表面を洗浄することを特徴とする表面洗浄方法。
【請求項２】請求項１に記載の表面洗浄方法において、
前記高速ガスが衝撃波又は膨張波を伴うようにし、該衝
撃波又は膨張波による急激な圧力変化を併用して、被洗
浄物の表面を洗浄することを特徴とする表面洗浄方法。
【請求項３】請求項１又は２に記載の表面洗浄方法にお
いて、前記エアロゾルを被洗浄物の表面に対して斜め方
向から吹き付け、前記高速ガスを、該エアロゾルの上方
から、該エアロゾルを被洗浄物表面に向けて押さえ付け
るように噴射させることを特徴とする表面洗浄方法。
【請求項４】請求項３に記載の表面洗浄方法において、
前記エアロゾルを、被洗浄物の表面との相対移動方向の
上流側に向けて斜めに吹き付けることを特徴とする表面
洗浄方法。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表
面洗浄方法において、更に、常温又は加温したパージガ
スを被洗浄物表面と略並行に流して、前記エアロゾルに
よって被洗浄物表面より除去された汚染物や固形物の被
洗浄物表面への再付着を防止し、系外に排出させること
を特徴とする表面洗浄方法。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表
面洗浄方法において、前記エアロゾルが、少なくとも一
部が固化されたアルゴン微粒子を含むアルゴンエアロゾ
ルであることを特徴とする表面洗浄方法。
【請求項７】微粒子をガス中に浮遊させてエアロゾルを
形成するエアロゾル形成手段と、該エアロゾル形成手段から供給されるエアロゾルを、被
洗浄物表面に吹き付けるエアロゾル噴射ノズルと、常温又は加温した高速ガスを、被洗浄物表面に向けて噴
射することにより、前記エアロゾルを被洗浄物表面に衝
突させる方向に加速するための付加ノズルと、前記エアロゾルによって被洗浄物表面より除去された汚
染物や固形物の被洗浄物の表面への再付着を防止し、系
外に排出させるための、常温又は加温したパージガス
を、被洗浄物表面と略平行に流すパージガス用ノズルと
を備え、前記高速ガスにより加速されたエアロゾルによって、被
洗浄物の表面を洗浄することを特徴とする表面洗浄装
置。
【請求項８】請求項７に記載の表面洗浄装置において、
前記付加ノズルがストレートノズルであることを特徴と
する表面洗浄装置。
【請求項９】請求項７に記載の表面洗浄装置において、
前記付加ノズルが末広がりノズルであることを特徴とす
る表面洗浄装置。
【請求項１０】請求項９に記載の表面洗浄装置におい
て、前記末広がりノズルから噴射される高速ガスが衝撃
波又は膨張波を伴うようにされ、該衝撃波又は膨張波に
よる急激な圧力変化を併用して、被洗浄物表面を洗浄す
ることを特徴とする表面洗浄装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の表面洗浄装置におい
て、前記末広がりノズルから衝撃波が発生するようにさ
れていることを特徴とする表面洗浄装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の表面洗浄装置におい
て、前記末広がりノズルの出口で垂直衝撃波が発生する
ようにされていることを特徴とする表面洗浄装置。
【請求項１３】請求項７乃至１２のいずれか一項に記載
の表面洗浄装置において、前記エアロゾルが被洗浄物の
表面に対して斜め方向から吹き付けられ、前記高速ガス
が、該エアロゾルの上方から、該エアロゾルを被洗浄物
表面に向けて押え付けるように噴射されることを特徴と
する表面洗浄装置。
【請求項１４】請求項１３に記載の表面洗浄装置におい
て、前記エアロゾルが、被洗浄物の表面との相対移動方
向の上流側に向けて斜めに吹き付けられることを特徴と
する表面洗浄装置。
【請求項１５】請求項７乃至１４のいずれか一項に記載
の表面洗浄装置において、前記付加ノズルの位置が調整
可能とされていることを特徴とする表面洗浄装置。
【請求項１６】請求項７及至１５のいずれか一項に記載
の表面洗浄装置において、前記エアロゾルが、少なくと
も一部が固化されたアルゴン微粒子を含むアルゴンエア
ロゾルであることを特徴とする表面洗浄装置。