JPWO2015022732A1

JPWO2015022732A1 - ノズル、洗浄装置及び洗浄方法

Info

Publication number: JPWO2015022732A1
Application number: JP2015531697A
Authority: JP
Inventors: 敦氏家; 本多　祐二; 祐二本多
Original assignee: Youtec Co Ltd
Current assignee: Youtec Co Ltd
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2017-03-02
Also published as: US20160184967A1; WO2015022732A1; TW201509536A; TWI616235B

Abstract

【課題】ノズルの経路内壁が削られることによって生ずる金属汚染が洗浄後の基板の洗浄面に発生することを抑制する。【解決手段】本発明の一態様は、基板にＣＯ２粒子を噴出させるノズル（１１）において、前記ノズルの内壁にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されていることを特徴とするノズル（１１）である。

Description

本発明は、ＣＯ_２粒子を噴出させるノズル、ＣＯ_２粒子によって洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関する。

図４は、従来の洗浄装置を説明するための模式図である。
この洗浄装置は、６ＭＰａに加圧された液化炭酸ガス（液化ＣＯ_２）が入れられたボンベ（図示せず）と、そのボンベに接続されたノズル１０１と、基板１０２を保持する保持機構（図示せず）と、吸気口１０４ａを備えたダクト１０４と、ブロワー(BLOWER)と、ヘパフィルター(HEPA FILTER)を有している。保持機構は、基板１０２の表面（洗浄面）が水平面とほぼ平行になり、且つ基板１０２の表面を上向き（重力方向とは逆側の方向）にした位置に基板１０２を保持する機構である。

上記の洗浄装置は次のように稼動する。ボンベ内の加圧された液化ＣＯ_２がノズル１０１に供給され、その液化ＣＯ_２がノズル１０１を通って噴出されるＣＯ_２粒子１０３を、保持機構によって保持された基板１０２の表面に吹きつけることで、基板１０２に付着するパーティクル等を吹き飛ばし、その吹き飛ばしたパーティクル等をブロワーによって基板１０２の横側の吸気口１０４ａから吸気することで除去する。そして、その吸気口１０４ａからダクト１０４を通ったパーティクル等はヘパフィルターで捕獲され、パーティクル等を除去した気体は再び基板１０２上に供給される。ノズル１０１はステンレス製であり、基板１０２は例えば半導体プロセスにおけるリフトオフ後のシリコンウエハまたはガラス基板である。なお、上記の洗浄装置に関連した技術が特許文献１に開示されている。

ところで、上記従来の洗浄装置では、液化ＣＯ_２がノズル１０１を通る際に、ステンレス製のノズル１０１の経路内壁にＣＯ_２粒子１０３が衝突することで当該経路内壁のＦｅまたはＣｒ等の金属が微量に削られ、その金属が含まれたＣＯ_２粒子１０３を噴出することがある。このＣＯ_２粒子１０３によってシリコンウエハまたはガラス基板を洗浄するため、洗浄後のシリコンウエハまたはガラス基板の表面にＦｅまたはＣｒ等の金属が残存し、その金属によってシリコンウエハまたはガラス基板が汚染されることがある。

また、上記従来の洗浄装置では、基板１０２の表面（洗浄面）を上向きで且つ水平面とほぼ平行になる位置に保持機構によって基板１０２を保持するため、その基板１０２の表面にノズル１０１から吹きつけたＣＯ_２粒子１０３によって基板１０２上のパーティクル等が吹き飛ばされた後に、そのパーティクル等が基板１０２の表面に再付着することがある。そのため、洗浄後の基板１０２の表面にパーティクル等が残されてしまい、基板の表面の洗浄効果が低下することがある。特に、基板の大きさが大きくなるほど、パーティクル等の再付着が起こりやすくなり、洗浄効果が低下しやすくなる。

また、上記従来の洗浄装置では、吸気口１０４ａからダクト１０４を通ったパーティクル等をヘパフィルターで除去し、その除去後の気体を再び基板１０２上に供給するため、ヘパフィルターで捕獲できない微小の金属粉やバリ等が基板１０２上に再付着することがある。その結果、基板の表面の洗浄効果が低下することがある。

ＵＳＰ６，０９９，３９６

本発明の一態様は、ノズルの経路内壁が削られることによって生ずる金属汚染が洗浄後の基板の洗浄面に発生することを抑制することを課題とする。
また、本発明の一態様は、パーティクル等の再付着による洗浄効果の低下を抑制することを課題とする。

以下に、本発明の種々の態様について説明する。
［１］基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルにおいて、
前記ノズルの内壁にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されていることを特徴とするノズル。

［２］上記［１］において、
前記硬質膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮｉ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＣｒＮ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｃｒ、ＮｉＰ、ＷＣ、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、及びＳｉａＡｌｂＯｃＮｄ（サイアロン）の群から選択された一つを含む膜であることを特徴とするノズル。

［３］上記［１］または［２］において、
前記硬質膜はＤＬＣ膜であり、前記ＤＬＣ膜の水素含有量は３０原子％以下であることを特徴とするノズル。

［４］上記［３］において、
前記ＤＬＣ膜は、周波数が１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは５０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ）の高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜されていることを特徴とするノズル。

［５］上記［３］において、
前記ＤＬＣ膜は、周波数が５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜されていることを特徴とするノズル。

［５−１］基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルを製造する方法において、
前記ノズルの内壁に、周波数が１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは５０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ）の高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によってＤＬＣ膜を成膜することを特徴とするノズルの製造方法。

［６］上記［１］乃至［５］のいずれか一項において、
前記ノズルは、ベンチュリ管であることを特徴とするノズル。

［７］上記［１］乃至［６］のいずれか一項に記載のノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
基板を保持する保持機構と、
を具備し、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給し、前記ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって前記保持機構に保持された前記基板を洗浄することを特徴とする洗浄装置。

［８］上記［７］において、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構を有し、
前記保持機構は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°（好ましくは７０°〜１１０°）の範囲内となる位置に前記基板を保持する機構であることを特徴とする洗浄装置。

［９］上記［７］または［８］において、
前記ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向と前記基板の洗浄面とで作る角度は、２０°〜９０°の範囲内であることを特徴とする洗浄装置。

［１０］上記［８］または［９］において、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。

［１１］上記［８］乃至［１０］のいずれか一項において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。

［１２］基板を保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された前記基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構と、
を具備し、
前記保持機構は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°（好ましくは７０°〜１１０°）の範囲内となる位置に前記基板を保持する機構であることを特徴とする洗浄装置。

［１２−１］上記［１２］において、
前記ノズルは、ベンチュリ管であることを特徴とする洗浄装置。

［１２−２］上記［１２］または［１２−１］において、
前記ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向と前記基板の洗浄面とで作る角度は、２０°〜９０°の範囲内であることを特徴とする洗浄装置。

［１３］上記［１２］、［１２−１］及び［１２−２］のいずれか一項において、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。

［１４］上記［１２］、［１２−１］、［１２−２］及び［１３］のいずれか一項において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。

［１５］基板を保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された前記基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構と、
を具備し、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。

［１６］上記［１５］において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。

［１７］ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって基板を洗浄する方法において、
前記ノズルの内壁にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されていることを特徴とする洗浄方法。

［１８］上記［１７］において、
前記硬質膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮｉ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＣｒＮ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｃｒ、ＮｉＰ、ＷＣ、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、及びＳｉａＡｌｂＯｃＮｄｑ（サイアロン）の群から選択された一つを含む膜であることを特徴とする洗浄方法。

［１９］上記［１７］において、
前記硬質膜はＤＬＣ膜であり、前記ＤＬＣ膜の水素含有量は３０原子％以下であることを特徴とする洗浄方法。

［１９−１］上記［１７］乃至［１９］のいずれか一項において、
前記ノズルは、ベンチュリ管であることを特徴とする洗浄方法。

［２０］上記［１７］乃至［１９］、［１９−１］のいずれか一項において、
前記基板を洗浄する際は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°（好ましくは７０°〜１１０°）の範囲内となる位置に前記基板を配置することを特徴とする洗浄方法。

［２０−１］上記［１７］乃至［２０］、［１９−１］のいずれか一項において、
前記ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向と前記基板の洗浄面とで作る角度は、２０°〜９０°の範囲内であることを特徴とする洗浄方法。

［２１］ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって基板を洗浄する方法において、
前記基板を洗浄する際は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°（好ましくは７０°〜１１０°）の範囲内となる位置に前記基板を配置することを特徴とする洗浄方法。

［２２］上記［２０］、［２０−１］及び［２１］のいずれか一項において、
前記基板を洗浄する際に、前記基板の下方から排気することを特徴とする洗浄方法。

［２２−１］上記［２１］または［２２］において、
前記ノズルは、ベンチュリ管であることを特徴とする洗浄方法。

［２２−２］上記［２１］、［２２］及び［２２−１］のいずれか一項において、
前記ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向と前記基板の洗浄面とで作る角度は、２０°〜９０°の範囲内であることを特徴とする洗浄方法。

本発明の一態様によれば、ノズルの経路内壁が削られることによって生ずる金属汚染が洗浄後の基板の洗浄面に発生することを抑制することができる。
また、本発明の一態様によれば、パーティクル等の再付着による洗浄効果の低下を抑制することができる。

本発明の一態様に係る洗浄装置を模式的に示す図である。図１に示す保持機構及び排気機構を基板１２の表面側から視た図である。（Ａ）は図１に示すノズル１１の断面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すノズルを基端側から視た図である。従来の洗浄装置を説明するための模式図である。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図１及び図２に示すように、洗浄装置は、ノズル１１と、ノズル１１に加圧した液化炭酸ガス（液化ＣＯ_２）を供給するＣＯ_２供給機構と、基板１２を保持する保持機構と、基板１２の下方に配置された排気機構を有している。

ノズル１１は、ベンチュリ管またはラバールノズルであるとよい。なお、本明細書において、ベンチュリ管とはベンチュリ効果を応用した管であり、ベンチュリ効果とは流体の流れを絞ることによって、流速を増加させる効果であり、ラバールノズルとは流体が通る経路の中ほどが狭まっている管で、砂時計のような形状の経路を有するノズルであって、流体をこれに通すことで加速させ、超音速を得ることができるノズルをいい、ベンチュリ管はラバールノズルを含むものである。

ＣＯ_２供給機構は、６ＭＰａに加圧された液化炭酸ガス（液化ＣＯ_２）１３が入れられたボンベ１４を有し、このボンベ１４は配管１５によってバルブ１６の一方端に接続されている。配管１５はサイフォン管を有するとよい。バルブ１６の他方端はノズル１１の一方端に接続されている。バルブ１６を開くことによってボンベ１４内の加圧された液化ＣＯ_２１３が配管１５及びバルブ１６を通してノズル１１に供給され、ノズル１１の他方端からＣＯ_２粒子が噴出されるようになっている。

保持機構は、基板１２を保持する保持部１７と、保持部１７に接続された真空ポンプ１８を有している。真空ポンプ１８によって真空引きすることで保持部１７に基板１２を真空吸着して保持するようになっている。保持部１７に保持された基板１２の洗浄面とは逆側の面（裏面）１２ａと水平面２０とで作る角度θ_１は９０°である。また、保持部１７には基板１２を加熱するヒーター１９が配置されている。

なお、本実施形態では、基板１２の洗浄面とは逆側の面１２ａと水平面２０とで作る角度θ_１を９０°としているが、これに限定されるものではなく、角度θ_１を４５°〜１８０°の範囲内であれば、いずれの角度としてもよい。

ノズル１１からＣＯ_２粒子が噴出される方向２１と基板１２の洗浄面（表面）１２ｂとで作る角度θ_２は２０°〜９０°の範囲内であるとよい。

排気機構は、基板１２の下方に配置された排気口２２ａと、この排気口２２ａに接続された排気経路２２と、排気経路２２に接続された排気手段（例えば排気ポンプ）２３を有している。排気経路２２は排気口２２ａの下方に延びる経路を有している。なお、本明細書において「下方」とは重力方向を意味する。

また、排気経路２２には圧力コントロールバルブ４１が配置されており、圧力コントロールバルブ４１によって排気手段２３による排気の圧力を制御できるようになっている。また、排気経路２２にはヘパフィルター４２が配置されており、ヘパフィルター４２によって排気中のパーティクル等が捕獲され、パーティクル等を除去した後の気体をチャンバー２７の外部へ排出するようになっている。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、ノズル１１は、ノズル本体３７、第１のガスケット３６、第２のガスケット３５、プランジャー３４、第１のナット３３、グランド３２及び第２のナット３１を有している。詳細には、ノズル本体３７の基端側には第１のガスケット３６、第２のガスケット３５、プランジャー３４の順に接続されており、プランジャー３４にはグランド３２の先端が接続されている。ノズル本体３７と、第１のガスケット３６、第２のガスケット３５、プランジャー３４及びグランド３２とは第１のナット３３によって固定されている。グランド３２の基端には第２のナット３１が取り付けられている。このような構造のノズル１１の内側には液化ＣＯ_２１３を通すための経路が設けられている。

ノズル１１の内壁（液化ＣＯ_２１３を通すための経路を構成する面）にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されている。この硬質膜は、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon)、ＴｉＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮｉ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＣｒＮ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｃｒ、ＮｉＰ、ＷＣ、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、及びＳｉａＡｌｂＯｃＮｄ（サイアロン）の群から選択された一つを含む膜であるとよいが、本実施形態では、水素含有量が３０原子％以下であるＤＬＣ膜を硬質膜として用いる。水素含有量を３０原子％以下とすることにより、ＤＬＣ膜を硬質なものとすることができる。また、ＤＬＣ膜は、Ｈｖ１２００〜３５００のビッカース硬さを有するとよい。

上記のＤＬＣ膜は、ノズル１１の内壁に、周波数が１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは５０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ、より好ましくは５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚ）の高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜したものである。このように１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数を用いることにより硬質なＤＬＣ膜を成膜することができる。

図１に示すように、ノズル１１、基板１２、保持機構及び排気経路２２はチャンバー２７内に配置されている。また、洗浄装置は、チャンバー２７内にドライエアー４４または窒素ガスを導入する導入機構を有しており、チャンバー２７内にはリリーフバルブ４３が配置されている。基板１２の洗浄を行う際に上記導入機構によってチャンバー２７内にドライエアー４４または窒素ガスを導入し、リリーフバルブ４３によってチャンバー２７の外部へドライエアーまたは窒素ガスを排出することで、ドライエアーまたは窒素（−７０℃〜−１００℃）の雰囲気で、露点が−２０℃程度に制御される。このような雰囲気にする理由は、基板１２を洗浄するために用いるＣＯ_２粒子が−７３℃程度の温度であるため、ＣＯ_２粒子を基板１２に吹きつけると基板１２が冷却され、基板１２に水滴が付きやすくなるので、基板１２に水滴が付かないようにするためである。また、基板１２の洗浄を行う際にヒーター１９によって基板１２を加熱することにより、基板１２に水滴が付くのを防止することができる。

次に、図１に示す洗浄装置を用いて基板を洗浄する方法について説明する。
まず、保持部１７に基板１２を載置し、真空ポンプ１８によって真空引きすることで保持部１７に基板１２を真空吸着して保持する。そして、基板１２の表面（洗浄面）とは逆側の面と水平面とで作る角度θ_１が４５°〜１８０°（好ましくは７０°〜１１０°）の範囲内となるように基板１２の位置を調整する。なお、図１ではθ_１が９０°である。

次いで、チャンバー２７内にドライエアー４４または窒素ガスを導入することで、チャンバー２７内をドライエアーまたは窒素（−７０℃〜−１００℃）の雰囲気で、露点が−２０℃程度に制御する。

次いで、バルブ１６を開くことによってボンベ１４内の加圧された液化ＣＯ_２１３を配管１５及びバルブ１６を通してノズル１１に供給する。そして、グランド３２内に流入した液化ＣＯ_２１３が、先端側に流れるにつれて断面が狭くなるプランジャー３４の内部で圧縮され、プランジャー３４の先端のオリフィス（最細部）で流速が増加するベンチュリ効果によって加速される。その加速された液化ＣＯ_２１３が、末広がりの断面を持つ第１及び第２のガスケット３６，３５によって断熱膨張されてＣＯ_２粒子になり、そのＣＯ_２粒子がノズル本体３７によって整流される。その整流されたＣＯ_２粒子をノズル本体３７から基板１２の表面１２ｂに対して斜めの方向２１に噴出する。この噴出したＣＯ_２粒子を、図２に示す矢印２６のように基板１２の表面１２ｂにスキャンしながら吹き付け、基板１２の表面全体を洗浄する。この際、基板１２の表面に吹きつけられたＣＯ_２粒子によって基板１２の表面のパーティクル等が吹き飛ばされ、その吹き飛ばされたパーティクル等は矢印２４のように重力も利用しつつ排気口２２ａ、排気経路２２、圧力コントロールバルブ４１及びヘパフィルター４２を通って排気手段２３によってチャンバー２７の外部へ排気される。

その後、保持部１７を矢印２５のように４５°または９０°回転させることで、保持部１７に保持された基板１２を４５°または９０°回転させる。

次いで、上記と同様の方法で、基板１２の表面１２ｂにスキャンしながらＣＯ_２粒子を吹き付け、基板１２の表面全体を洗浄する。この際、吹き飛ばされた基板１２の表面のパーティクル等を矢印２４のように排気口２２ａ、排気経路２２、圧力コントロールバルブ４１及びヘパフィルター４２を通って排気手段２３によって排気する。

その後、上記と同様の方法で保持部１７に保持された基板１２を４５°または９０°回転させることと、上記と同様の方法で基板１２の表面全体を洗浄することを繰り返すことにより、基板１２の表面の洗浄を完了する。

本実施形態によれば、ノズル１１の内壁にＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜を形成するため、液化ＣＯ_２がノズル１１を通る際に、ノズル１１の経路内壁にＣＯ_２粒子が衝突しても当該経路内壁が削られることを抑制できる。このため、ＣＯ_２粒子によって基板１２を洗浄しても、洗浄後の基板１２の表面が金属によって汚染されることを抑制できる。また、ノズル１１の寿命を長くできる。

また、本実施形態によれば、ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子を基板１２に吹きつける際の基板１２の位置を、基板１２の表面（洗浄面）とは逆側の面と水平面とで作る角度θ_１が４５°〜１８０°の範囲内とし、吹き飛ばされた基板１２の表面のパーティクル等を重力も利用しつつ矢印２４のように基板１２の下方から排気する。このため、パーティクル等が基板１２に再付着するのを抑制できる。

つまり、角度θ_１が４５°〜１８０°の範囲内となる位置に基板１２を配置し、且つ排気経路２２及び排気手段２３を基板１２の下方に配置するため、パーティクル等を排気する際に、排気手段２３の排気力だけでなく、重力も利用して排気することができる。その結果、ＣＯ_２粒子によって基板１２上のパーティクル等が吹き飛ばされた後に、そのパーティクル等が基板１２の表面に再付着するのを抑制することができる。従って、パーティクル等の再付着による洗浄効果の低下を抑制できる。

また、本実施の形態によれば、排気機構の排気経路２２が排気口２２ａの下方に延びる経路を有するため、パーティクル等を排気する際に、そのパーティクル等が基板１２の表面に再付着するのを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子を基板１２に吹きつけて基板１２を洗浄する際に、基板１２から吹き飛ばされたパーティクル等を排気口２２ａ、排気経路２２、圧力コントロールバルブ４１及びヘパフィルター４２を通って排気手段２３によってチャンバー２７の外部へ排気する。このため、従来技術のようにヘパフィルターで捕獲できない微小のパーティクル等が基板上に再付着することを抑制できる。その結果、基板の表面の洗浄効果が低下を抑制できる。

１１ノズル
１２基板
１２ａ基板の洗浄面（表面）とは逆側の面（裏面）
１２ｂ基板の洗浄面（表面）
１３液化炭酸ガス（液化ＣＯ_２）
１４ボンベ
１５配管
１６バルブ
１７保持部
１８真空ポンプ
１９ヒーター
２０水平面
２１ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向
２２排気経路
２２ａ排気口
２３排気手段
２４，２５，２６矢印
２７チャンバー
３１第２のナット
３２グランド
３３第１のナット
３４プランジャー
３５第２のガスケット
３６第１のガスケット
３７ノズル本体
４１圧力コントロールバルブ
４２ヘパフィルター
４３リリーフバルブ
４４ドライエアー
１０１ノズル
１０２基板
１０３ＣＯ_２粒子
１０４ダクト
１０４ａ吸気口

Claims

基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルにおいて、
前記ノズルの内壁にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されていることを特徴とするノズル。
請求項１において、
前記硬質膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮｉ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＣｒＮ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｃｒ、ＮｉＰ、ＷＣ、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、及びＳｉａＡｌｂＯｃＮｄ（サイアロン）の群から選択された一つを含む膜であることを特徴とするノズル。
請求項１において、
前記硬質膜はＤＬＣ膜であり、前記ＤＬＣ膜の水素含有量は３０原子％以下であることを特徴とするノズル。
請求項３において、
前記ＤＬＣ膜は、周波数が１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜されていることを特徴とするノズル。
請求項３において、
前記ＤＬＣ膜は、周波数が５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの高周波出力を用いたプラズマＣＶＤ法によって成膜されていることを特徴とするノズル。
請求項１、３乃至５のいずれか一項において、
前記ノズルは、ベンチュリ管であることを特徴とするノズル。
請求項１、３乃至６のいずれか一項に記載のノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
基板を保持する保持機構と、
を具備し、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給し、前記ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって前記保持機構に保持された前記基板を洗浄することを特徴とする洗浄装置。
請求項７において、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構を有し、
前記保持機構は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°の範囲内となる位置に前記基板を保持する機構であることを特徴とする洗浄装置。
請求項８において、
前記ノズルからＣＯ_２粒子が噴出される方向と前記基板の洗浄面とで作る角度は、２０°〜９０°の範囲内であることを特徴とする洗浄装置。
請求項８または９において、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。
請求項８乃至１０のいずれか一項において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。
基板を保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された前記基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構と、
を具備し、
前記保持機構は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°の範囲内となる位置に前記基板を保持する機構であることを特徴とする洗浄装置。
請求項１２において、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。
請求項１２または１３において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。
基板を保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された前記基板にＣＯ_２粒子を噴出させるノズルと、
前記ノズルに加圧したＣＯ_２を供給するＣＯ_２供給機構と、
前記保持機構に保持された前記基板の下方に配置された排気機構と、
を具備し、
前記排気機構は、前記基板の下方に配置された排気口と、前記排気口に接続された排気経路を有し、
前記排気経路は前記排気口の下方に延びる経路を有することを特徴とする洗浄装置。
請求項１５において、
前記保持機構によって保持された前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気機構によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄装置。
ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって基板を洗浄する方法において、
前記ノズルの内壁にはＨｖ１０００〜５０００のビッカース硬さを有する硬質膜が形成されていることを特徴とする洗浄方法。
請求項１７において、
前記硬質膜は、ＤＬＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＴｉＣＮｉ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＣｒＮ、ＺｒＯ_２、ＳｉＣ、Ｃｒ、ＮｉＰ、ＷＣ、ＳｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＮ、及びＳｉａＡｌｂＯｃＮｄｑ（サイアロン）の群から選択された一つを含む膜であることを特徴とする洗浄方法。
請求項１７において、
前記硬質膜はＤＬＣ膜であり、前記ＤＬＣ膜の水素含有量は３０原子％以下であることを特徴とする洗浄方法。
請求項１７乃至１９のいずれか一項において、
前記基板を洗浄する際は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°の範囲内となる位置に前記基板を配置することを特徴とする洗浄方法。
ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって基板を洗浄する方法において、
前記基板を洗浄する際は、前記基板の洗浄面とは逆側の面と水平面とで作る角度が４５°〜１８０°の範囲内となる位置に前記基板を配置することを特徴とする洗浄方法。
請求項２０または２１において、
前記基板を洗浄する際に、前記基板の下方から排気することを特徴とする洗浄方法。
ノズルから噴出させたＣＯ_２粒子によって基板を洗浄する方法において、
前記基板を洗浄する際に、前記基板の下方に配置された排気口及び排気経路によって排気する洗浄方法であり、
前記排気経路は、前記排気口に接続され、且つ前記排気口の下方に延びる経路であることを特徴とする洗浄方法。
請求項２３において、
前記基板及び前記ノズルはチャンバー内に配置されており、
前記排気経路によって排気される気体は前記チャンバーの外に排出されることを特徴とする洗浄方法。