1362066 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，係有關於在將被處理基板浸漬於洗淨液中的 同時，在洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理基板 上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨方法以及基板洗淨裝 置，特別是，係有關於能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的 同時，而以高除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基 板洗淨方法以及基板洗淨裝置。 又，本發明，係有關於在將被處理基板浸漬於洗淨液 中的同時，在洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理 基板上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨方法，特別是， 係有關於用以實行能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的同時 ，而以高除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基板洗 淨方法之程式，以及記憶有該程式之程式記錄媒體。 【先前技術】 在將被處理基板以保持在保持構件上之狀態下而浸漬 在洗淨液中的同時，於洗淨液中使超音波產生，而對被處 理基板作洗淨的方法，亦即是所謂的超音波洗淨（亦稱爲 mega sonic處理），例如係從日本特開昭64-4285號公報 而爲既知。 在超音波洗淨中，主要，係藉由在洗淨液中使空泡現 象（Cavitation )產生，而將粒子從被處理基板上除去。 但，另一方面，若是產生有強烈的空泡現象，則由於伴隨 -4- 1362066 著空泡現象所產生的衝擊波，而會產生有對被形成於被處 理基板之表面上的配線圖案造成損傷的問題。而，在日本 特開昭64-42 85號公報中，係提案有：藉由在洗淨液中使 氣泡產生，而一面抑制配線圖案之損傷，一面將被處理基 板作洗淨的方法。 然而，在本案發明者所累積之硏究成果下，發現了： 若是在洗淨液中使氣泡產生，則粒子之除去效率係會下降 。又，在近年，由於配線圖案係有更加細微化之傾向，因 此，細微化後之配線圖案，會容易因爲衝擊波而受到損傷 。故而，係要求有更加有效的配線圖案之損傷防止策略。 【發明內容】 本發明，係考慮有此些事態而進行者，其目的，係在 於提供一種：在將被處理基板浸漬於洗淨液中的同時，在 洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理基板上之粒子 (髒污等）除去的基板洗淨方法以及基板洗淨裝置，特別 是，係在於提供一種：能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的 同時，而以高除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基 板洗淨方法以及基板洗淨裝置。 又，本發明之目的，係在於提供一種：在將被處理基 板浸漬於洗淨液中的同時，在洗淨液中使超音波產生，而 將附著在被處理基板上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨 方法，特別是，係在於提供一種用以實行能夠在大幅抑制 配線圖案之損傷的同時，而以高除去效率來將粒子從被處 1362066 理基板上除去的基板洗淨方法之程式，以及記億有該程式 之程式記錄媒體。 在本案發明者進行了各種實驗後，得到了以下之實驗 結果：（1)大量之氣泡的產生，係會對粒子除去效率之 提昇造成阻礙；（2)溶存於洗淨液中之氣體，對於配線 圖案之損傷防止係爲有效。本發明，係根據此種實驗結果 而進行者。 本發明所致之基板洗淨裝置，其特徵爲，具備有：儲 存洗淨液之洗淨槽；和產生超音波之超音波產生裝置；和 供給溶解有難以溶解於洗淨液中之氣體的洗淨液之第1供 給管；和溶解有易於溶解於洗淨液中之氣體的洗淨液之第 2供給管。 在本發明所致之基板洗淨裝置中，亦可設爲：前述第 1供給管，係被連接於前述洗淨槽，並將溶解有難以溶解 於洗淨液中之氣體的洗淨液供給至前述洗淨槽內，前述第 2供給管，係被連接於前述洗淨槽，並將溶解有易於溶解 於洗淨液中之氣體的洗淨液供給至前述洗淨槽內。或者是 ，本發明所致之基板洗淨裝置，係亦可設爲：更具備有混 合供給管，其係在被連接於前述第1供給管以及前述第2 供給管的同時，亦被連接於前述洗淨槽，而能夠將從前述 第1供給管所供給之洗淨液與從前述第2供給管所供給之 洗淨液混合並供給至前述洗淨槽內。或者是，在本發明所 致之基板洗淨裝置中，亦可設爲將前述第1供給管以及前 述第2供給管作串聯連接。 -6 - 1362066 又，本發明所致之基板洗淨裝置，係亦可設爲更進而 具備有：第3供給管，其係被連接於前述第1供給管以及 前述第2供給管，並將被脫氣後之洗淨液供給至前述第1 供給管以及前述第2供給管；和第1溶解裝置，其係被安 裝於前述第1供給管，並使前述難以溶解之氣體溶解於前 述第1供給管內所流動之洗淨液中；和第2溶解裝置，其 係被安裝於前述第2供給管，並使前述易於溶解之氣體溶 解於前述第2供給管內所流動之洗淨液中在此種本發明所 致之基板洗淨裝置中，亦可設爲：從前述第3供給管而供 給至前述第1供給管以及前述第2供給管中的脫氣後之洗 淨液，其溶存氣體濃度，若是將小數點以下作四捨五入， 則係爲0%。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 :前述難以溶解之氣體，係爲氮、氫、氧中之任一的氣體 ，以及此些的組合中之任一者。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，亦可設爲： 前述難以溶解之氣體係爲氮，從前述第1供給管所供給之 洗淨液中的前述氮之溶存氣體濃度，若是將小數點以下作 四捨五入，則係爲I4%。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 :前述易於溶解之氣體，係爲二氧化碳。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 :在洗淨中之前述洗淨槽內的洗淨液之溫度，係被保持在 2 8 °C以下。 1362066 本發明所致之基板洗淨方法，其特徵爲，具備有：在 洗淨槽內將被處理基板浸漬於洗淨液中之工程；和使超音 波產生於前述洗淨槽內的洗淨液中之工程’在前述使超音 波產生之工程中，易於溶解於洗淨液中之氣體，與難以溶 解於洗淨液中之氣體，係溶解於前述洗淨槽內之前述洗淨 液中。 本發明所致之基板洗淨方法，亦可設爲在前述使超音 波產生之工程中，係僅有前述易於溶解於洗淨液中之氣體 和前述難以溶解於洗淨液中之氣體被溶解於前述洗淨槽內 之洗淨液中。 又，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲： 前述難以溶解之氣體，係爲氮、氫、氧中之任一的氣體， 以及此些的組合中之任一者。 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，亦可設爲： 前述難以溶解之氣體係爲氮，前述洗淨液中的前述氮之溶 存氣體濃度，若是將小數點以下作四捨五入，則係爲1 4% 〇 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲 :前述易於溶解之氣體，係爲二氧化碳。 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲 :在前述使超音波產生之工程中，前述洗淨槽內的洗淨液 之溫度，係爲28°C以下。 本發明所致之程式，係爲經由對基板洗淨裝置作控制 之電腦而被實行的程式，其特徵爲，經由在前述電腦中實 -8- 1362066 行該程式，而在基板洗淨裝置中實施被處理基板之洗淨方 • 法，該洗淨方法，係具備有：在洗淨槽內將被處理基板浸 • 漬於洗淨液中之工程；和使超音波產生於前述洗淨槽內的 洗淨液中之工程，在前述使超音波產生之工程中，易於溶 解於洗淨液中之氣體，與難以溶解於洗淨液中之氣體，係 溶解於前述洗淨槽內之前述洗淨液中。 本發明所致之程式記錄媒體，係爲被記錄有經由對基 Φ 板洗淨裝置作控制之電腦而被實行的程式之電腦可讀取的 記錄媒體，其特徵爲，經由以前述電腦來實行前述程式， 而在基板洗淨裝置中實施被處理基板之洗淨方法，該洗淨 方法，係具備有：在洗淨槽內將被處理基板浸漬於洗淨液 中之工程：和使超音波產生於前述洗淨槽內的洗淨液中之 工程，在前述使超音波產生之工程中，易於溶解於洗淨液 中之氣體，與難以溶解於洗淨液中之氣體，係溶解於前述 洗淨槽內之前述洗淨液中。 • 若藉由本發明，則藉由溶存於洗淨液中之難以溶解的 氣體，能夠使空泡現象活躍的產生。另一方面，藉由溶存 於洗淨液中之易於溶解的氣體，能夠將起因於空泡現象而 在洗淨液中傳播的衝擊波作吸收。藉由此，能在大幅抑制 被形成於被處理基板上的配線圖案之損傷的同時，而以高 除去效率來將例子從被處理基板上除去之基板洗淨方法。 【實施方式】 以下，參考圖面，並針對本發明之其中一種實施形態 -9- 1362066 作說明。另外，在以下之實施形態中，係對將本發明所致 之基板洗淨裝置適用於半導體晶圓之洗淨裝置中的例子作 說明。但是，本發明之基板洗淨裝置，係並不限定於對半 導體晶圓洗淨裝置之適用，而可廣泛適用於基板之洗淨中 〇 圖1乃至圖4，係爲用以說明本發明所致之基板洗淨 方法、基板洗淨裝置、程式、以及記錄媒體的其中一種實 施形態之圖。 其中，圖1係爲將基板洗淨裝置之構成作槪略展示之 圖，圖2係爲展示基板洗淨裝置之處理槽的上面圖，圖3 以及圖4係爲對在洗淨液中之超音波的傳播作用作說明之 圖。 如圖1所示，在本實施形態中之基板洗淨裝置10, 係具備有：洗淨槽（DIP槽）1 2、和將洗淨液供給至洗淨 槽12內之洗淨液供給設備40、和將被處理晶圓（被處理 基板）W作保持之保持構件（亦稱爲晶圓埠）20、和在洗 淨槽12內之洗淨液中使超音波產生之超音波產生裝置30 、和被連接於洗淨液供給設備40之控制裝置18。此種基 板洗淨裝置10，係在將被處理基板浸漬在儲存於洗淨槽 12內之洗淨液中的狀態下’在洗淨液中使超音波產生， 並藉由此來將被處理晶圓W作超音波洗淨的裝置。 首先，針對洗淨液供給設備49作詳述。如圖1所示 ，洗淨液供給設備40’係具備有：被連接於洗淨槽12, 並將第1洗淨液供給至洗淨槽內之第1供給管50，和被 -10- 1362066 連接於洗淨槽12，並將第2洗淨液供給至洗淨槽內之第2 供給管60’和在被連接於第1供給管50以及第2供給管 6〇的同時，將被脫氣後之洗淨液（第3洗淨液）供給至 第1供給管50以及第2供給管60中的第3供給管70, 和對第3供給管70供給洗淨液之洗淨液源72。另外，在 本實施形態中，係成爲從洗淨液源72而將純水（DIW ) 作爲洗淨液而供給至第3供給管70中。 於此，所謂第1洗淨液，係指將難以溶解於身爲洗淨 液之純水中的氣體，以特定之溶存濃度而溶解於第3洗淨 液中所成者。其中，所謂「難以溶解之氣體」，係指在被 溶解於純水中之狀態下難以安定的氣體。故而，當此些之 氣體溶存於純水中的情況時，若是對純水照射超音波，則 起因於此些之氣體的空泡現象係活躍地產生。又，若是產 生空泡現象，則溶存於純水中之此些的氣體係成爲容易氣 泡化。作爲此種「難以溶解之氣體」，例如，係可使用氮 、氫、氧之任一的氣體，以及此些之組合中的任一者。 另一方面，於此，所謂第2洗淨液，係指將易於溶解 (溶存）於身爲洗淨液之純水中的氣體，以特定之溶存濃 度而溶解於第2洗淨液中所成者。其中，所謂「易於溶解 之氣體」，係指在被溶解於純水中之狀態下易於安定的氣 體。故而，當此些之氣體溶存在純水中的情況時，就算是 對純水照射超音波，起因於此些之氣體的空泡現象亦不易 產生。又，由於難以產生空泡現象，因此溶存在純水中之 此些的氣體係難以氣泡化。作爲此種「易於溶解之氣體」 -11 - 1362066 ，例如係可使用二氧化碳。 如圖1所示，於洗淨液源72，係被連接有第3供給 管70之上流側的端部。另一方面，在第3供給管之下流 側的端部，係經由分歧管43，而被連接有第1供給管50 之上流側的端部以及第2供給管60之上流側的端部。又 ，在第3供給管70,係被設置有將流動於第3供給管70 內之洗淨液脫氣的脫氣裝置75。藉由此種構成，從洗淨 液源72而送入至第3供給管70之洗淨液（純水）係經由 脫氣裝置75而被脫氣，並產生脫氣後之洗淨液（第3洗 淨液）。所產生之第3洗淨液，係經由分歧管43，而被 供給至第1供給管5 0以及第2供給管60。 於此，作爲脫氣裝置75，係可採用利用有膜脫氣或 是真空脫氣等之原理的各種之周知的脫氣裝置。而後，將 脫氣裝置75之輸出與在各個輸出下能從洗淨液所脫氣之 氣體的量（亦即是，在各輸出下之溶存濃度的降低量）間 之關係預先作把握，並根據該所把握的關係，來因應於目 標之脫氣量而決定脫氣裝置75之輸出，並以該輸出來使 脫氣裝置75動作，藉由此，能夠得到被脫氣之洗淨液（ 第3洗淨液）。此脫氣裝置75係被連接於控制裝置18， 並成爲經由控制裝置1 8來對其動作作控制。 另外’在本實施形態中，第3洗淨液之溶存氣體濃度 係被設定爲Oppm。在此種情況中，藉由將脫氣裝置之輸 出’設定爲較根據前述所把握之關係所決定的輸出爲些許 更高之輸出，而能夠較爲容易且較爲安定的將第3洗淨液 -12- 1362066 之溶存氣體濃度設定爲預定之溶存氣體濃度（〇ppm)。 然而，在本案中所使用之溶存氣體濃度，係設定爲以 「ppm」作爲單位’而將小數點以下作四捨五入後的値來 判斷者。例如，所謂在本案中所使用之「〇ppm」，係指 若是將小數點以下第1位作四捨五入，則會成爲〇ppm之 溶存氣體濃度。亦即是，係爲包含有不滿〇.5ppm之溶存 氣體濃度者。 接下來，針對洗淨液供給設備40之分歧管43之後的 構成作詳細敘述。 如圖1所示，在第1供給管50以及第2供給管60處 ’係被設置有：將各供給管50、60作開閉之開閉閥54、 64 ’和能夠對流動於各供給管5〇、6〇中之洗淨液的流量 作調節之流量計52、62。各流量計52、62，係被連接於 控制裝置1 8。而，流動於第1供給管5 0內之洗淨液的流 量，以及流動於第2供給管60內之洗淨液的流量，係經 由各流量計52、62，而可藉由控制裝置1 8來作控制。 又，在第1供給管50中，係被安裝有用以使難以溶 解之氣體溶解於流動在第1供給管50內之洗淨液的第1 溶解裝置55。在第1溶解裝置55中，係被連接有供給難 以溶解之氣體的第1氣體源55a。在本實施形態中，作爲 難以溶解之氣體的氮，係成爲從第1氣體源55a而被供給 至第1溶解裝置55中。藉由此種構成，使用第1溶解裝 置55，來使氮溶解於從第3供給管70而送入至第1供給 管50內的第3洗淨液中，並從脫氣後之洗淨液（第3洗 -13- 1362066 淨液）而產生第1洗淨液。 同樣的，在第2供給管60中’係被安裝有用 於溶解之氣體溶解於流動在第2供給管60內之洗 第2溶解裝置65。在第2溶解裝置65中，係被連 給易於溶解之氣體的第2氣體源65a。在本實施形 作爲易於溶解之氣體的二氧化碳，係成爲從第2 65a而被供給至第2溶解裝置65中。藉由此種構 用第2溶解裝置65，來使二氧化碳溶解於從第3 70而送入至第2供給管60內的第3洗淨液中，並 後之洗淨液（第3洗淨液）而產生第2洗淨液。 於此，作爲第1以及第2溶解裝置55、65, 述之脫氣裝置75同樣的，可使用各種之周知的溶 。而後，將溶解裝置55、65之輸出與在各個輸出 解於洗淨液中之氣體的量（亦即是，在各輸出下之 度的上升量）間之關係預先作把握，並根據該所把 係，而決定溶解裝置55、65之輸出，並以該輸出 解裝置5 5、6 5動作，藉由此，能夠得到以所期望 氣體濃度而溶解有氣體之第1以及第2洗淨液。另 1溶解裝置55以及第2溶解裝置65，係分別被連 制裝置1 8，並成爲經由控制裝置1 8，而分別對其 作控制。 又，如圖1所示，於第1供給管50以及第2 6〇’係被設置有調溫機構58、68。經由此調溫機損 68，能夠將流動於第1供給管50內之第1洗淨液 以使易 淨液的 接有供 態中， 氣體源 成，使 供給管 從脫氣 係與上 解裝置 下能溶 溶存濃 握的關 來使溶 之溶存 外，第 接於控 之動作 供給管 158' 的溫度 -14- 1362066 在 得 溫 係 之 向 著 用 噴 沿 出 〇 由 決 56 定 嘴 9 同 以及流動於第2供給管60內之第2洗淨液的溫度分別 所期望之溫度範圍內作調節。另外，由後述之理由可以 知’爲了抑制在洗淨槽12內之氣泡的產生，洗淨液之 度係以較低者爲有利，故，根據後述之實施例的實績， 以設定在28C以下爲理想。 進而，如圖1及圖2所示一般，在第1供給管50 洗淨槽1 2側的下流側之端部，係沿著洗淨槽1 2之相對 的壁面，而設置有2個的第1洗淨用噴嘴56。同樣的 在第2供給管60之洗淨槽1 2側的下流側之端部，係沿 洗淨槽12之相對向的壁面，而設置有2個的第5洗淨 噴嘴66。另外，在圖2中所係僅圖示有第1洗淨液用 嘴56，但是第1洗淨液用噴嘴66係亦成爲與圖示之第 洗淨液用噴嘴5 6相同的構成。 第1洗淨用噴嘴56以及第2洗淨用噴嘴66，係由 著洗淨槽12之壁面而延伸爲細長狀的筒狀之構件所成 而，於此筒狀構件，係沿著其長度方向，而設置有以空 有一定之間隔的方式而配置的多數之噴嘴孔56a、66a 噴嘴孔56a、66a之配置位置，係如後述一般，根據經 保持構件20而被保持之被處理晶圓W的配置位置而被 定。如圖1所示’在本實施形態中’第1洗淨用噴嘴 係被配置於第2洗淨用噴嘴66之上方。但是’並不限 於此，第2洗淨用噴嘴66係亦可配置於第1洗淨用噴 56之上方，或者是，如同於後作爲變形例而說明—般 亦可在將第1洗淨液與第2洗淨液混合之後’再經由相 -15-
1362066 之噴嘴來供給至洗淨槽12內。 接下來，針對從洗淨液供給設備4〇而接受第1 液以及第2洗淨液之洗淨槽12作說明。洗淨槽12, 圖10及圖2所示一般，具有略直方體之輪廓。在沒 1 2中，係如後述一般，被形成有用以將晶圓W搬7 之上方開口。又，在洗淨槽12之底面，係被設置窄 將所儲存之洗淨液排出的排出管1 3。 又，如圖1所示，以包圍洗淨槽1 2之上方開[I 式，而被設置有外槽15。此外槽15，係成爲將從沒 12之上方開口所溢出的洗淨液作回收。與洗淨槽12 的，於外槽15，係亦被設置有用以將所回收之洗揮 出的排出管1 6。 此種洗淨槽12以及外槽15，例如，係使用富窄 性之石英等而形成。又，從洗淨槽12以及外槽15之 管13、16所排出的洗淨液，係可直接廢棄，亦可 再利用。 接下來，針對保持晶圓W之保持構件2 0作說曰J 圖1以及圖2所示，保持構件2 0，係具備有延伸护 平方向之4根的棒狀構件22，和將4根的棒狀構件 單側來作單處支持的基部24。棒狀保持構件22，裔 將被進行過一次洗淨處理之複數的晶圓W，例如50 晶圓w，從下方來作支持。因此，在各棒狀構件22 係沿著其長度方向而被形成有空出有一定間隔而被面 溝（未圖示）。晶圓W，係嵌合於此溝，並成爲使名 洗淨 係如 :淨槽 .搬出 '用以 !的方 :淨槽 同樣 液排 耐藥 .排出 循環 。如 •略水 22從 :成爲 枚之 處， 列之 晶圓 -16- 1362066 w之板面與棒狀構件之延伸方向成爲略垂直交會的方式， 亦即是使各晶圓W之板面成爲沿著垂直方向的方式，而 經由保持構件20來作保持（參考圖1)。 然而，如同由圖2而可以理解一般，上述之第1洗淨 液用噴嘴56以及第2洗淨液用噴嘴66之噴嘴孔5 6a、 66a的配置間距，係成爲與被保持在保持構件20之晶圓 W的配置間距略爲相同。又，上述之第1洗淨液用噴嘴 56以及第2洗淨液用噴嘴66之多數的噴嘴孔56a、66a， 係以能夠在被保持於保持構件20之晶圓W之間吐出洗淨 液的方式而被配列。 另一方面，保持構件20之基部24，係被連結於未圖 示之升降機構。藉由以此升降機構來使保持晶圓W之保 持構件20降下，而能夠將晶圓W浸漬在被儲存於洗淨槽 12內的洗淨液中。另外，升降機構係被連接於控制裝置 1 8，而成爲經由控制裝置1 8來控制晶圓W之對洗淨液的 浸漬。 接下來，針對超音波裝置3 0作說明。如圖1所示， 超音波產生裝置30，係具備有：被安裝於洗淨槽12之底 部外面的振動子38，和用以驅動振動子38之高頻驅動電 源32，和被連接於高頻驅動電源32之超音波震盪器34。 在本實施形態中，係被設置有複數之振動子38，各振動 子38，係以佔據洗淨槽12之底部外面的一部份之方式而 被配列。又，如圖1所示，超音波產生裝置30，係更進 而具備有連接於超音波震盪器34以及各振動子38之驅動 -17- 1362066 切換機構36。經由此驅動切換機構36，成爲可對複 振動子38作全體驅動，以及可對1個又或是2以上 動子作各別驅動。 若是振動子38被驅動並振動，則經由洗淨槽12 部，超音波係在儲存於洗淨槽12內之洗淨液中傳播 由此，使超音波在洗淨槽12內之洗淨液中產生。另 超音波產生裝置30係被連接於控制裝置18，而成爲 控制裝置18來控制對洗淨液之超音波的賦予。 接下來，針對控制裝置1 8作說明。如上述一般 制裝置18，係被連接於基板洗淨裝置10之各構成要 而成爲對各構成要素之動作作控制。在本實施形態中 制裝置1 8係包含有電腦，經由以此電腦來實行被預 憶在記錄媒體19中之程式，而成爲實行使用有基板 裝置10之被處理晶圓W的洗淨。 接下來，針對使用有由此種構成所成之基板洗淨 1 〇的晶圓W之洗淨方法的其中一例作說明》 首先，從洗淨液源72，將純水作爲洗淨液而供 第3供給管70。流動在第3供給管70中之洗淨液， 由脫氣裝置75而被脫氣，而產生若是將小數點以下 捨五入則其溶存氣體濃度係爲Oppm之第3洗淨液。 ，溶存氣體濃度爲〇ppm之第3洗淨液，係經由分歧< ，而一部份流至第1供給管50中，剩餘部分則流至 供給管60中。 流入第1供給管5 0之第3洗淨液，係經由第1 數之 之振 之底 ，藉 外， 經由 ，控 素， ，控 先記 洗淨 裝置 給至 係經 作四 而後 f 43 第2 溶解 -18- 1362066 裝置55，而被溶解有作爲難以溶解之氣體的氮。如此地 ’從第3洗淨液，係可得到以特定之濃度而溶解有氮的第 1洗淨液。在本實施形態中，係以使洗淨槽12內之洗淨 液的溶存氮濃度成爲14ppm的方式，來考慮從第1供給 管50而流向洗淨槽12之第1洗淨液的流量，以及從第2 供給管60而流向洗淨槽12之第2洗淨液的流量，而決定 對第1洗淨液之氮的溶解量。第1洗淨液之供給量，係藉 由根據控制裝置1 8所預先設定之程式來對流量計5 2的開 度作調節，而決定之。又，控制裝置1 8，係根據預先所 設定之程式，而對溫調裝置58作控制。其結果，在洗淨 槽12中，係成爲將具備有特定之溫度的第1洗淨液，以 特定之濃度（ppm)以及供給量（1/ min)來供給。 同樣的，流入第2供給管60之第3洗淨液，係經由 第2溶解裝置65，而被溶解有作爲易於溶解之氣體的二 氧化碳。如此地，從第3洗淨液，係可得到以特定之濃度 而溶解有二氧化碳的第2洗淨液。在本實施形態中，係以 使洗淨槽12內之洗淨液的溶存二氧化碳濃度成爲3 3 0ppm 的方式，來考慮從第1供給管50而流向洗淨槽12之第1 洗淨液的流量，以及從第2供給管60而流向洗淨槽12之 第2洗淨液的流量，而決定對第2洗淨液之二氧化碳的溶 解量。第2洗淨液之供給量，係藉由根據控制裝置1 8所 預先設定之程式來對流量計62的開度作調節，而決定之 。又，控制裝置1 8，係根據預先所設定之程式，而對溫 調裝置68作控制。其結果，在洗淨槽12中，係成爲將具 -19- 1362066 備有特定之溫度的第2洗淨液，以特定之濃 及供給量（1/ min)來供給。 如上述一般，在洗淨槽12內，係被儲存 氧化碳分別以特定之溶存氣體濃度而溶存之洗 接下來，將保持有特定枚（例如50枚） 圓W的保持構件20降下，並將被處理晶圓W 槽1 2內之洗淨液中。 而後，控制裝置18，係使超音波產生裝濯 而使超音波在洗淨槽12內之洗淨液中產生。 浸漬在洗淨槽12內之晶圓W，係成爲被超 megasonic處理）。其結果，附著在晶圓W之 (髒污等）係被除去。 在本實施形態中，於此工程中，第1洗淨 第1供給管5〇而被供給至洗淨槽12內，第2 續從第2供給管60而被供給至洗淨槽12內。 2所示一般，第1洗淨液，係朝向被保持在沿 之2枚的晶圓W之間，而吐出於斜上方。同 洗淨液，亦係朝向被保持在保持構件20之2 之間，而吐出於斜上方。故而，藉由此種第1 第2洗淨液之吐出，而促進使從晶圓W而被 浮上至洗淨槽12內之洗淨液的液面的效果， 進使洗淨液從洗淨槽12而溢出至外槽15的效 ，能夠防止一度被從晶圓W而除去的粒子再 圓W之其他部分。但是，在此工程中，對洗释 [(ppm )以 有將氮與二 淨液。 之被處理晶 浸漬在洗淨 【3 0動作， 藉由此，被 音波洗淨（ 表面的粒子 液係持續從 洗淨液係持 如圖1及圖 民持構件2 0 樣的，第2 枚的晶圓W 洗淨液以及 除去之粒子 進而，亦促 果。藉由此 度附著於晶 f槽12內持 -20- 1362066 續供給洗淨液一事係並非爲必須，而亦可對洗淨液之供給 時間作限制，又，亦可設爲完全不供給洗淨液。 若藉由此種本實施形態，則如同由後述之實施例而可 清楚得知一般，在能夠以高除去效率來將粒子除去的同時 ，亦能大幅抑制對配線圖案所造成之損傷。對於產生此種 現象之機制，雖尙不明瞭，但是，於此主要使用圖3以及 圖4，對可視爲此現象之其中一重要原因的機制作說明。 但是，本發明係並非被限定爲以下之機制者。 在本案發明者累積了各種硏究結果後’發現了 ：如同 後述之實驗結果一般（參考實施例）’ （1)大量之氣泡 的產生，係會對粒子之除去造成阻礙；（2)溶存於洗淨 液中之氣體，係能夠有效的抑制對於配線圖案之損傷。而 ，在本實施形態中，在超音波洗淨工程中，於洗淨液內， 難以溶解於洗淨液中之氣體（氮），和易於溶解於洗淨液 中之氣體（二氧化碳），係溶解於洗淨槽12內之洗淨液 中。 若是對洗淨液照射超音波而使洗淨液中之壓力變動， 則難以溶解於洗淨液中之氣體（在洗淨液中缺乏安定性之 氣體）之分子係產生急遽的狀態變化，而引起空泡現象。 而，可以將此空泡現象，考慮爲將附著在晶圓W上之粒 子從晶圓上剝去（除去）的主要原因之一。故而，難以溶 解於洗淨液中之氣體，係對粒子之除去效率的提昇有所貢 獻。 另外，若是產生空泡現象，則伴隨著急遽的壓力變化 -21 - 1362066 ，溶存於洗淨液中之氣體係成爲容易氣 ，大量之氣泡的產生，係會對粒子之除 可推測爲：如圖3所示，所產生之氣泡 超音波的傳播造成阻礙，而使超音波無 板面而作移動之故。亦即是，若是難以 解於洗淨液中，則在使晶圓中之粒子被 中的同時，亦有使除去效率降低之虞。 另一方面，就算是超音波照射於洗 中之壓力變動，洗淨液中之易於溶解的 具有安定性之氣體）的分子係不會產生 ，易於溶解之氣體，係不會引起空泡現 化之可能性亦變少。故而，溶存於洗淨 氣體，係不會成爲超音波之減衰的原因 般，超音波係在洗淨槽12內廣泛的移 一般，溶存於洗淨液中之氣體，係會有 案所造成之損傷。此係可以推測爲：溶 體，係會吸收經由空泡現象而產生的衝 夠防止起因於衝擊波之配線圖案的損傷 於溶解之氣體，係不會氣泡化而對超音 ，而能夠有效的抑制對配線圖案所造成 藉由此種難以溶解於洗淨液中之氣 溶解於洗淨液中之氣體的作用，在本實 在大幅抑制對被形成於晶圓 W上之配 傷的同時，以高除去效率來將粒子從晶 泡化。如上述所示 去造成阻礙。此係 ，會對洗淨液中之 :法涵蓋晶圓 W之 溶解之氣體過度溶 除去的區域片面集 淨液，而使洗淨液 氣體（於洗淨液中 狀態變化。亦即是 象，伴隨此，氣泡 液中之易於溶解的 ，而如圖4所示一 動。然而，如上述 效地抑制對配線圖 存在洗淨液中之氣 擊波，其結果，能 之故。亦即是，易 波之傳播造成阻礙 之損傷。 體的作用以及易於 施形態中，係能夠 線圖案所造成之損 圓W上除去。 -22 - 1362066 如上述一般之使超音波在洗淨槽12內之洗淨液中產 生的超音波洗淨工程，例如係繼續5分鐘左右。而後，停 止超音波產生裝置30所致之超音波的照射，而結束超音 波洗淨工程。 若是結束了對晶圓W之超音波洗淨，則保持構件20 係上升，而將晶圓從洗淨槽12中搬出。如上述一般，而 結束對於被處理晶圓W之一連串的洗淨工程。 如上述一般，若藉由本實施形態，則當在洗淨槽12 之洗淨液內使超音波產生時，易於溶解於洗淨液中之氣體 和難以溶解於洗淨液中之氣體，係溶解於洗淨槽12內之 洗淨液中。溶存於洗淨液中之難以溶解的氣體，係使空泡 現象活躍的產生。藉由此空泡現象，能夠以高除去效率來 將粒子從晶圓W上除去。另一方面，溶存於洗淨液中之 易於溶解的氣體，係使空泡現象變得難以產生，並難以伴 隨空泡現象而氣泡化。而，易於溶解之氣體，係維持在溶 存於洗淨液中之狀態，而吸收起因於空泡現象而傳播的衝 擊波。故而，能夠防止對被形成於晶圓W上之圖案所造 成的損傷。藉由此，能在大幅抑制晶圓 W的配線圖案之 損傷的同時，而以高除去效率來將粒子從晶圓W上除去 〇 關於上述之實施形態，在本發明之要旨的範圍內，可 作各種之變更。以下，針對變形例之其中一例作說明。 在上述之實施形態中，雖係展示：作爲洗淨液，係使 用純水，而對被處理晶圓W進行超音波洗淨之例，但是 -23- 1362066 ，係並不限定於此。作爲洗淨液，亦可使用藥液，例如使 用SCI (過氨水；nh4oh/h2o2/h2o)，並對被處理晶 圓W進行超音波洗淨。又，當使用藥液來進行洗淨時， 在藥液所致之洗淨處理後，係成爲有必要進行使用有純水 之洗滌洗淨。作爲使用有此純水之洗滌洗淨處理，亦可採 用上述之使用有純水之基板洗淨方法。 又，在上述之實施形態中，雖係展示將第1洗淨液與 第2洗淨液經由個別之供給管50、60來供給至洗淨槽12 內的例子，但是，並不限定於此。例如，亦可如圖5所示 —般，進而設置將第1供給管50與第2供給管60相連接 之混合供給管80，而成爲將第1洗淨液與第2洗淨液混 合而供給至洗淨槽12中。在圖5所示之例中，第1供給 管50以及第2供給管60，係係經由混合閥82，而被連接 於混合供給管80。又，在圖示之例中，於混合供給管80 ’係被設置有調溫機構88，而在第1供給管50以及第2 供給管60中，係並未被設置有調溫機構。經由此調溫機 構88，從混合供給管80而供給至洗淨槽12內之洗淨液 的溫度係被調節。 另外，於圖5所示之變形例，係除了更進而設置有混 合供給管80和混合閥82,以及調溫機構之配置位置係爲 相異之外，其他構成係和圖1乃至圖4所示之實施形態略 爲相同。於圖5中，係將與圖1乃至圖4所示之實施形態 相同的部分，附加上同樣的符號，同時，將重複之詳細說 明作省略。 -24- 1362066 或者是’如在圖1中以2點鍊線所示一般，亦可將第 1供給管50與第2供給管60作串聯連接。換言之，可使 第1洗淨液從第1供給管50而流入至第2供給管60，並 使易於溶解之氣體溶解於此洗淨液中，而後，將溶解有易 於溶解之氣體與難以溶解之氣體之兩者的洗淨液供給至洗 淨槽12內；或者是，可使第2洗淨液從第2供給管60而 流入至第1供給管50，並使難以溶解之氣體溶解於此洗 淨液中，而後，將溶解有易於溶解之氣體與難以溶解之氣 體之兩者的洗淨液供給至洗淨槽12內。 進而，在上述之實施形態中，各洗淨液之溶存氣體濃 度係僅爲例示，而可作各種之變更。 然而，如上述所示，基板洗淨裝置10，係具備包含 有電腦之控制裝置18。藉由此控制裝置18，而使基板洗 淨裝置10之各構成要素動作，並成爲實行對被處理晶圓 W之洗淨。而，爲了實施使用有基板洗淨裝置1〇的晶圓 W之洗淨而經由控制裝置1 8之電腦所實行的程式，亦爲 本申請案之對象。又，記錄有該程式之電腦可讀取的記錄 媒體19，亦爲本申請案之對象。於此，所謂記錄媒體19 ，係亦包含有軟碟（可撓性碟片）或是硬碟裝置等之可作 爲單體而辨識者。 另外，在以上之說明中，雖係展示將本發明所致之基 板洗淨方法、基板洗淨裝置、程式、以及記錄媒體適用在 晶圓W之洗淨處理中的例子，但是，係並不限定於此， 而亦可適用於LCD基板或是CD基板等之洗淨處理中。 -25- 1362066 〔實施例〕 爲了藉由實施例而對本發明作更詳細之說明，而進行 了以下所說明之2個的實驗。 〔實驗1〕 將以相異之溶存濃度而溶解有氮的洗淨液儲存於洗淨 槽中，並將試驗用晶圓浸漬於洗淨液中，而使超音波產生 。在本實驗中所使用之洗淨液，係被脫氣至溶存氣體濃度 成爲Oppm爲止，而後，以相異之溶存氣體濃度，來將氮 溶解於該洗淨液中。亦即是，在洗淨槽內之洗淨液中，作 爲氣體，係僅溶存有氮。實驗中，係將氮之溶存濃度設定 爲 8ppm、lOppm、12ppm、14ppm 以及 16ppm 的 5 個而進 行。 溶存氣體以外的條件，係設爲被使用於晶圓之超音波 洗淨中的一般之條件。例如，使超音波產生的時間，係設 爲10分鐘。在被使用於實驗中之晶圓上，係預先均勻地 被附著有4000個的粒子，又，如圖1以及圖2所示一般 ，在本實驗中，係使用有可收容複數之晶圓，且在下方側 部設置有用以供給洗淨液之洗淨用噴嘴之洗淨槽。 於表1、圖6以及圖7中，展示實驗結果。表1以及 圖6，係展示溶存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之粒子 除去效率（=(1_ (在超音波洗淨後殘留於試驗用晶圓 上之粒子的數）/ 4000 ) xl 00% )之間的關係。又，對超 -26- 1362066 音波洗淨後之試驗用晶圓作觀察，而調查了試驗用晶圓中 之粒子被以高除去效率而除去之區域。於圖7中，係展示 有在溶存氣體濃度爲14ppm之情況以及i6ppm之情況下 的晶圓之觀察結果。於圖7中，斜線部分，係爲視認出粒 子係以高除去效率而被除去之區域。又，在圖7之斜線部 中的斜線之密度’係略比例於在被視認之該當部分中的除 去效率。另外’在圖7之紙面中的試驗用晶圓之配置，係 對應於在洗淨槽內之試驗用晶圓的配置。亦即是，在圖7 之紙面中的試驗用晶圓之下側部分，係成爲在超音波洗淨 中被配置於洗淨槽內的下側（超音波產生裝置之振動子側 )之部分。 〔表1〕 表1 :實驗1之實驗結果 氣體溶存濃度（ppm) 8 10 12 14 16 粒子除去效率（％) 3 8.2 53.5 64.4 78.9 60.5 如同由表1以及圖6而能夠理解一般，當溶存氣體濃 度爲1 4ppm時，係能夠以最高的除去效率來將粒子除去 。又，隨著溶存氣體濃度從8ppm而上升至14ppm，粒子 除去效率亦提昇（上升）。 又，在對洗淨槽內之氣泡的產生作觀察後，發現了， 隨著溶存氣體濃度之上升，在洗淨槽內之氣泡的產生量亦 上升。特別是，當溶存氣體濃度爲14ppm以及16ppm的 情況時，氣泡之產生係爲活躍。如圖7所示，當溶存氣體 -27- 1362066 濃度爲1 4ppm以及1 6ppm的情況時，在試驗用晶圓之上 側的粒子之除去效率係降低。相較於溶存氣體濃度爲 14ppm之情況，在16ppm的情況時，粒子之除去效率降 低的區域（圖7中之白色區域）係爲更廣。另一方面，若 是將視認出係以高除去效率而將粒子除去的區域彼此作比 較，則相較於溶存氣體濃度爲14ppm之情況，在16ppm 的情況時，係以更高的除去效率而將粒子除去。 由此些之結果，可以推測出：氣泡係吸收在洗淨液中 之超音波的傳播，其結果，大量之氣泡之產生係會阻礙粒 子除去效率之提昇。 〔實驗2〕 將氮的溶存濃度爲14PPm，而二氧化碳之溶存濃度係 成爲相異之値的洗淨液儲存於洗淨槽中，並將試驗用晶圓 浸漬於洗淨槽內之洗淨液中，而於洗淨液中使超音波產生 。在本實驗中所使用之洗淨液，係被脫氣至溶存氣體濃度 成爲Oppm爲止，而後，在將氮之溶存氣體濃度調整至 1 4ppm的同時’對二氧化碳之溶存氣體濃度作調整。亦即 是，在洗淨槽內之洗淨液中，作爲氣體，係僅溶存有氮與 二氧化碳。實驗，係將二氧化碳之溶存濃度設定爲Oppm (比較例）' 3 3 0PPm (實施例）而進行。超音波洗淨， 係進行4分鐘。作爲洗淨液，係使用純水。超音波之輸出 ，係設爲96W。又，試驗用晶圓，係與實驗〗同樣的，使 用：預先均勻地附著有4000個的粒子，且進而形成有大 -28- 1362066 略1000億個的損傷評價用之突部者。 將實驗結果展示於表2。表2’係展示二氧化碳之溶 存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之粒子除去效率（=( 1 一（在超音波洗淨後殘留於試驗用晶圓上之粒子的數） / 4 000 ) xlOO% )之間的關係》又，表2，係展示二氧化 碳之溶存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之配線圖案之損 傷數量（=(在超音波洗淨後倒下之試驗用晶圓突部的數 量））之間的關係。 〔表2〕 表2:實驗2之實驗結果 比較例 實施例 C〇2溶存氣體濃度（ppm) 0 330 粒子除去效率（％) 36.5 36.6 損傷數量（P c e ) 1473 195 φ 當二氧化碳係溶解於洗淨液中的情況時，配線圖案之 損傷數量係急遽降低。 又，粒子之除去效率，在二氧化碳之溶存氣體濃度爲 Oppm的情況時和3 3 0ppm的情況時，係略爲相同。亦即 是，當將二氧化碳以溶存氣體濃度3 3 0ppm來溶解的情況 時，相較於未溶解有二氧化碳的情況，在具有同等之粒子 除去作用的同時，相較於未溶解有二氧化碳的情況，能夠 大幅度的降低損傷數量。 在對洗淨槽中之氣泡的產生作觀察後，發現了，在二 -29- !362〇66 氧化碳之溶存氣體濃度爲Oppm的情況和3 3 0ppm的情況 中，係略爲相同。 另外，表2之結果，係爲將洗淨槽內之洗淨液的溫度 設爲28°C時之結果。當將洗淨槽內之溫度設爲40°C時， 氣泡之產生係爲顯著，又，粒子之除去效率亦降低。 【圖式簡單說明】 • 〔圖1〕圖1，係爲將本發明之基板洗淨裝置的其中 一種實施型態之構成作槪略展示的圖。 〔圖2〕圖2，係爲展示基板洗淨裝置之處理槽的上 面圖。 〔圖3〕圖3，係爲用以說明當在洗淨槽內產生有大 量氣泡的情況時，於洗淨液中的超音波之傳播作用的圖。 〔圖4〕圖4，係爲用以說明當在洗淨槽內產生有少 量氣泡的情況時，於洗淨液中的超音波之傳播作用的圖。 ® 〔圖5〕圖5，係爲對應於圖1之圖，而爲將圖1所 示之基板洗淨裝置的變形例之構成作槪略展示的圖。 〔圖6〕圖6，係爲用以說明溶存氣體濃度與粒子除 去效率間之關係的圖。 〔圖7〕圖7，係爲用以說明溶存氣體濃度與晶圓中 之粒子除去效率變高的區域間之關係的圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :基板洗淨裝置 -30- 1362066 12 :洗淨槽 ' 1 3 :排出管 • 15 :外槽 1 6 :排出管 1 8 :控制裝置 1 9 :記錄媒體 20 :保持構件 • 22 :棒狀構件 24 :基部 30:超音波產生裝置 32:局頻驅動電源 34 :超音波震盪器 3 6 :驅動切換機構 3 8 :振動子 40 :洗淨液供給設備 φ 43 :分歧管 5 0 :第1供給管 5 2 :流量計 5 4 :開閉閥 55 :第1溶解裝置 5 5 a :第1氣體源 5 6 :第1洗淨用噴嘴 5 6 a :噴嘴孔 5 8 :調溫機構 -31 - 1362066 60 :第2供給管 62 :流量計 64 :開閉閥 65 :第2溶解裝置 65a :第2氣體源 66 :第2洗淨用噴嘴 66a :噴嘴孔 68 :調溫機構 70 :第3供給管 72 :洗淨液源 75 :脫氣裝置 W :被處理晶圓
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