(57)【要約】【課題】洗浄液により表面にパターンが形成された基板を洗浄するにあたって、洗浄液を除去あるいは乾燥させるときに、洗浄液の表面張力によりパターンの凸部の倒れを抑えながら当該基板を洗浄すること。【解決手段】洗浄を行う基板と、洗浄液の液滴と、の間において当該液滴の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように基板を加熱して、この基板に洗浄液を供給して洗浄する。基板上に供給された洗浄液の液滴の下面から蒸気が下方に向かって噴き出すことにより、基板と液滴との間の表面張力がなくなるかあるいは極めて小さくなり、またこの蒸気により基板上の残渣などが上方に巻き上げられて液滴に取り込まれる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板を処理容器内の載置台に載置する工程と、
前記基板を加熱する工程と、
次いで、前記基板の表面に洗浄液を供給する工程と、を含み、
前記基板を加熱する工程は、基板とこの基板の表面に供給された洗浄液との間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように加熱する工程であることを特徴とする基板の洗浄方法。
【請求項２】
前記基板を加熱する工程は、前記載置台に設けられた加熱手段により加熱する工程であることを特徴とする請求項１に記載の基板の洗浄方法。
【請求項３】
前記洗浄液は純水または有機溶媒の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板の洗浄方法。
【請求項４】
前記基板の加熱温度は大気雰囲気において１４０℃〜３００℃であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板の洗浄方法。
【請求項５】
表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板を処理容器内の載置台に載置する工程と、
次いで、前記基板の表面に洗浄液を供給する工程と、を含み、
前記洗浄液を供給する工程は、基板とこの基板の表面に供給された洗浄液との間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように、前記載置台上の基板の温度よりも当該洗浄液の沸点が低い液体を洗浄液として供給する工程であることを特徴とする基板の洗浄方法。
【請求項６】
前記洗浄液は、液体窒素、液体アルゴン、液体酸素、液体クリプトン、液体キセノン及び液体二酸化炭素のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項５に記載の基板の洗浄方法。
【請求項７】
前記基板に洗浄液を供給する工程の前に、前記処理容器内を減圧する工程を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板の洗浄方法。
【請求項８】
前記基板に洗浄液を供給する工程は、前記基板を鉛直軸回りに回転させて洗浄液をその遠心力で基板上から除去することにより行われることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板の洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄液は、ミスト状で基板に供給されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板の洗浄方法。
【請求項１０】
表面にパターンが形成された半導体装置用の基板を載置する載置台が内部に設けられた処理容器と、
前記載置台上の基板に対して、この基板を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記載置台上の基板と、この基板の表面に供給された洗浄液と、の間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように前記載置台上の基板を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする基板の洗浄装置。
【請求項１１】
前記加熱手段は、前記載置台に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の基板の洗浄装置。
【請求項１２】
表面にパターンが形成された半導体装置用の基板を載置する載置台が内部に設けられた処理容器と、
前記載置台上の基板に対して、この基板を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、を備え、
前記洗浄液供給手段は、前記載置台上の基板と、この基板の表面に供給された洗浄液と、の間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように、前記載置台上の基板の温度よりも当該洗浄液の沸点が低い液体を洗浄液として供給する手段であることを特徴とする基板の洗浄装置。
【請求項１３】
前記洗浄液は、液体窒素、液体アルゴン、液体酸素、液体クリプトン、液体キセノン及び液体二酸化炭素のうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２に記載の基板の洗浄装置。
【請求項１４】
前記載置台を鉛直軸回りに回転させる回転機構を備えたことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一つに記載の基板の洗浄装置。
【請求項１５】
前記洗浄液供給手段は、ミスト状の洗浄液を供給する手段であることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の基板の洗浄装置。
【請求項１６】
基板を洗浄する洗浄装置に用いられ、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし９のいずれか一つに記載の基板の洗浄方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にパターンが形成され、半導体装置製造用の基板例えば半導体ウェハを洗浄する洗浄方法、基板の洗浄装置及びこの洗浄方法が記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、例えば基板である半導体ウェハ（以下、ウェハという）の表面にてパターンの形成と薄膜の成膜とが繰り返されて集積回路の積層構造が形成される。このパターンは、フォトリソグラフィーによりレジストマスクを形成する工程、このマスクを用いてその下層の薄膜を例えばプラズマによりエッチングして前記マスクに対応するパターンを形成する工程及び酸素を含むプラズマによりレジストマスクを灰化するアッシング工程により形成される。
【０００３】
このアッシング工程ではレジストマスクの残渣が生成し、この残渣が薄膜の表面や例えばパターンの溝の内部に残ってしまうため、ウェハの表面あるいは溝の内部の残渣を除去するために、アッシング処理の後に、洗浄液をウェハの表面に供給してこの残渣を洗い流すようにしている。具体的には、例えば枚葉式のスピン洗浄装置において、ノズルを用いてウェハの上方からこのウェハの表面に洗浄液例えば純水を吹き付けると共にウェハを回転させ、例えばウェハの中心から外周に向けてノズルをスキャンさせることによって、残渣を洗浄液により洗い流している。その後、例えばウェハを回転させて洗浄液を振り切ることにより、あるいはウェハを加熱して表面に残った洗浄液を蒸発させることにより、ウェハの表面や溝の内部に残った洗浄液を除去している。
【０００４】
ここで、パターンの形状は、デバイスの部位により様々であるが、例えば絶縁膜中に配線パターンを形成する場合などにおいて、ラインアンドスペース（多数のライン状の凸部分と溝部分とが平行状に形成されるパターン）として形成される場合があり、パターンの密度が高い領域と密度が低い領域とが含まれることも多い。図１７（ａ）はこのようなパターンの一例を示しており、ウェハ１００の表面には、既述のように例えば溝１０１の開口幅が狭く形成されてライン１０２が密に配置された密領域１０３と、この密領域１０３よりも溝１０１の開口幅が広く形成されてライン１０２同士が互いに離間して疎に配置された疎領域１０４と、がパターニングされている。尚、図１７（ａ）中の１０５は残渣である。
【０００５】
ウェハ１００を洗浄した後に当該ウェハ１００の表面に残った洗浄液は、表面張力により例えば溝１０１内において表面積が小さくなるように概略水平になろうとする。そのため、ライン１０２にはこの洗浄液の表面張力により、洗浄液側（溝１０１側）に引き寄せられるように横向きの力が加わることになる。そして、この状態のウェハ１００の表面の洗浄液を除去あるいは乾燥させようとすると、密領域１０３ではライン１０２、１０２間の間隔が狭いので表面張力が強く働いて当該密領域１０３から洗浄液が出て行きにくい（乾燥しにくい）が、疎領域１０４ではライン１０２、１０２間の間隔が広いので表面張力が密領域１０３よりも弱くなる。そのため、疎領域１０４では、密領域１０３よりも速く洗浄液がなくなって（乾燥して）いくことになる。そして、同図（ｂ）のように、密領域１０３では洗浄液が残っている一方、疎領域１０４では洗浄液が無くなるかあるいは密領域１０３よりも少ない状態になると、例えば両領域１０３、１０４の境界におけるライン１０２は、疎領域１０４側（図１７中右側）から引き寄せられる力よりも密領域１０３側（図１７中左側）から引き寄せられる力の方が強くなることになる。
【０００６】
一方、このライン１０２は、高集積化が進んでいることから例えば１００ｎｍを下回るまでに幅寸法が極めて狭いことも多く、このため強度が弱く、また層間絶縁膜として用いられる多孔質体からなる低誘電率の多孔質膜（例えばＳｉＣＯＨ膜）の場合には脆くなっている。そのため、このように両側から引き寄せられる力に差があると、同図（ｃ）のように強く引かれた側（同図中左側）に倒れてしまう。  
また、上記のように両領域１０３、１０４間の境界におけるライン１０２だけでなく、各々の領域１０３、１０４内においても、例えば各々の溝１０１間では洗浄液の除去（乾燥）速度に僅かながらもばらつきがあるので、ライン１０２の配置密度が同じ領域１０３、１０４内であっても、洗浄液を除去（乾燥）した後にライン１０２が倒れてしまう場合がある。  
【０００７】
更に、このような低誘電率膜だけでなく、例えば既述のレジストマスクは、ラインの幅寸法及び溝の開口寸法が夫々３２ｎｍ程度、ラインの高さ寸法（溝の深さ寸法）が例えば１２０ｎｍ程度というように、上記のパターンよりも更に微細な寸法のマスクパターンが形成される場合もある。そして、このレジストマスクに現像処理を行ってマスクパターンを形成した時には、このマスクパターンの表面やマスクパターンの溝の内部にレジストマスクを構成する有機物あるいはこの有機物の残渣が残ってしまう場合があるので、現像処理の後に洗浄されることになるが、レジストマスクは有機物であるため硬度が小さく、洗浄液を除去（乾燥）する時に同様にラインが倒れてしまう場合がある。
【０００８】
更にまた、上記のように例えばエッチング処理により形成されるパターンとしては、ライン１０２のように長く伸びる形状以外にも、例えば図１８（ａ）に示すように、double  gate型  Fully  Depleted  ＳＯＩ−ＭＯＳＦＥＴ構造を形成する時に上面及び側面にチャネルを形成するための短冊状のピラーや、ＦＩＮ−ＦＥＴと呼ばれるダブルゲート構造を形成する時に配置されるゲート電極などの柱状の構造体１１０、あるいは同図（ｂ）に示すように例えばゲート電極の上層側に形成されたシリンダー型（円筒型）の電極１１１などがある。そして、このような形状のパターンが形成されたウェハ１００についても、例えばエッチング処理により生じた残渣を除去するために洗浄される場合があるので、洗浄液を除去（乾燥）する時に凸部（構造体１１０、電極１１１）が倒れてしまう場合がある。  
更に、配線密度の高密度化が進むにつれてこのようなパターンの凸部の幅寸法が薄くなっていくと、倒れの問題が顕著になっていくことになる。
【０００９】
ここで、例えば表面に洗浄液が残ったウェハに対して、例えばアルコールなどの沸点が低くて除去（蒸発）しやすい有機溶媒を供給し、ウェハ上の洗浄液を有機溶媒で置換してその後乾燥させることによって、ウェハの表面から水分（洗浄液や有機溶媒）を速く除去する方法も知られているが、この方法でも有機溶媒には表面張力があるので、有機溶媒を除去あるいは乾燥させるときに当該有機溶媒の表面張力により凸部が倒れてしまうおそれがある。  
また、例えば洗浄液に表面活性剤を混ぜることにより、洗浄液の表面張力を下げる方法も知られているが、洗浄後のウェハの表面にこの表面活性剤が残った場合には、このウェハの汚染の原因となってしまう。
【００１０】
更に、ウェハの表面に気体である水蒸気を供給し、この水蒸気によりウェハを洗浄する方法も知られているが、このような気体だけでは既述の残渣を除去するには不十分である。更にまた、ウェハの表面にミスト（液滴）状の洗浄液を供給してウェハを洗浄する方法も知られているが、ミスト状であっても洗浄液には表面張力があるので、例えば溝内にこのミストが入り込むとラインに横向きの力が加わってしまうし、またウェハ上でミストが凝集してしまった場合には、乾燥する時に既述の図１７に示した例と同じように例えばラインが倒れてしまうことになる。
【００１１】
また、例えば二酸化炭素（ＣＯ２）や有機系の溶媒などに対して極めて高い圧力を加えることで得られる超臨界流体を用いた洗浄方法も知られているが、高圧装置が必要であり、装置化が困難である。  
特許文献１には、液体の表面張力が小さくなるように基板あるいは液体を５０℃〜１００℃に暖めて基板を洗浄する技術が記載されているが、このようにしても表面張力は僅かに減少するだけであり、上記の課題を解決することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平６−１９６３９７（段落０００４、０００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板に洗浄液を供給して洗浄するにあたり、パターン倒れを抑えることのできる基板の洗浄方法、洗浄装置及びこの方法を記憶した記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の基板の洗浄方法は、
表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板を処理容器内の載置台に載置する工程と、
前記基板を加熱する工程と、
次いで、前記基板の表面に洗浄液を供給する工程と、を含み、
前記基板を加熱する工程は、基板とこの基板の表面に供給された洗浄液との間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように加熱する工程であることを特徴とする。  
前記基板を加熱する工程は、前記載置台に設けられた加熱手段により加熱する工程であっても良い。  
前記洗浄液は純水または有機溶媒の少なくとも一方であることが好ましく、前記基板の加熱温度は大気雰囲気において１４０℃〜３００℃であることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の基板の洗浄方法は、
表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板を処理容器内の載置台に載置する工程と、
次いで、前記基板の表面に洗浄液を供給する工程と、を含み、
前記洗浄液を供給する工程は、基板とこの基板の表面に供給された洗浄液との間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように、前記載置台上の基板の温度よりも当該洗浄液の沸点が低い液体を洗浄液として供給する工程であることを特徴とする。  
前記洗浄液は、液体窒素、液体アルゴン、液体酸素、液体クリプトン、液体キセノン及び液体二酸化炭素のうち少なくとも一つであることが好ましい。  
前記基板に洗浄液を供給する工程の前に、前記処理容器内を減圧する工程を行っても良い。  
前記基板に洗浄液を供給する工程は、前記基板を鉛直軸回りに回転させて洗浄液をその遠心力で基板上から除去することにより行われることが好ましい。  
前記洗浄液は、ミスト状で基板に供給されることが好ましい。  
【００１６】
本発明の基板の洗浄装置は、
表面にパターンが形成された半導体装置用の基板を載置する載置台が内部に設けられた処理容器と、
前記載置台上の基板に対して、この基板を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記載置台上の基板と、この基板の表面に供給された洗浄液と、の間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように前記載置台上の基板を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。  
前記加熱手段は、前記載置台に設けられていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の基板の洗浄装置は、
表面にパターンが形成された半導体装置用の基板を載置する載置台が内部に設けられた処理容器と、
前記載置台上の基板に対して、この基板を洗浄するための洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、を備え、
前記洗浄液供給手段は、前記載置台上の基板と、この基板の表面に供給された洗浄液と、の間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように、前記載置台上の基板の温度よりも当該洗浄液の沸点が低い液体を洗浄液として供給する手段であることを特徴とする。  
この基板の洗浄装置は、前記載置台を鉛直軸回りに回転させる回転機構を備えていることが好ましい。  
前記洗浄液供給手段は、ミスト状の洗浄液を供給する手段であることが好ましい。  
【００１８】
本発明の記憶媒体は、
基板を洗浄する洗浄装置に用いられ、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上記の基板の洗浄方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表面にパターンが形成された半導体装置製造用の基板に洗浄液を供給して洗浄するにあたり、基板と洗浄液との間に当該洗浄液の蒸気が介在することによってライデンフロスト現象が起こるように基板を加熱したり沸点が低い液体を洗浄液として用いたりすると共に、基板に洗浄液を供給して洗浄するようにしている。そのため、この蒸気により例えば洗浄液の液滴が基板から僅かに浮いた状態となるので、洗浄液と基板との接触が抑えられて、基板に表面張力が働かないかあるいは表面張力が極めて小さい状態となり、またこの蒸気は洗浄液の液滴の下面側から勢いよく基板の表面に吹き付けられるので、この蒸気により基板上の例えば残渣などの付着物が上方に舞い上げられて例えば洗浄液の内部に取り込まれる。そのために、パターンの凸部の倒れを抑えながら、基板の洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明におけるライデンフロスト現象を説明するための洗浄液の液滴の模式図である。
【図２】上記のライデンフロスト現象を説明するための洗浄液の液滴の模式図である。
【図３】上記のライデンフロスト現象が起こる条件を説明するための特性図である。
【図４】本発明の洗浄方法を実施するための洗浄装置の一例を示す縦断面図である。
【図５】上記の洗浄装置の載置台の一例を示す拡大図である。
【図６】上記の洗浄方法により洗浄される基板の一例を示す縦断面図である。
【図７】上記の洗浄方法により洗浄される様子を示す模式図である。
【図８】上記の洗浄方法により洗浄される基板の様子を示す縦断面図である。
【図９】上記の洗浄方法により洗浄される基板の様子を示す縦断面図である。
【図１０】上記の洗浄方法により洗浄される基板の様子を示す縦断面図である。
【図１１】上記の洗浄方法により洗浄される基板の様子を示す縦断面図である。
【図１２】上記の洗浄方法により洗浄される様子を示す模式図である。
【図１３】上記の洗浄方法により洗浄される基板の様子を示す縦断面図である。
【図１４】上記の洗浄方法が適用される基板の他の例を示す縦断面図である。
【図１５】上記の他の例の基板を洗浄するための洗浄装置の一例を示す縦断面図である。
【図１６】上記の洗浄装置の加熱手段の他の例を示す側面図である。
【図１７】従来の基板の洗浄方法を示す模式図である。
【図１８】基板の表面に形成されたパターンを示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施例で得られた実験結果を示す特性図である。
【図２０】本発明の実施例で得られた実験結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［本発明の概要］
本発明の実施の形態の基板の洗浄方法について、以下に説明する。この洗浄方法は、半導体装置製造用の基板である例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）Ｗに対して例えばミスト状の洗浄液例えば純水を供給し、この洗浄液とウェハＷとの間に表面張力が働かないか、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなるように、ウェハＷ上においてライデンフロスト現象が起こるようにしながらウェハＷを洗浄する方法である。このライデンフロスト現象とは、例えば熱したフライパンに水滴を落とした時などに起こる現象であり、図１（ａ）に示すように、ウェハＷが洗浄液の沸点よりも高い温度に加熱されている場合に、ウェハＷ上に供給された洗浄液の液滴１が当該ウェハＷに急激に加熱されることによって、ウェハＷの表面と液滴１との間に当該液滴１の蒸気が介在する現象である。この蒸気は、液滴１の下面からウェハＷの表面に向かって勢いよく供給され、ウェハＷの熱により更に加熱されて軽くなって上昇し、再度液滴１に取り込まれるか、あるいは液滴１の周囲から上側に向かって拡散していくことになる。ここで、洗浄液例えば純水について、この実施の形態で用いる用語について説明すると、水蒸気とは気体であり、液滴１とは例えば後述の図８に示すように洗浄液がパターン５３上に乗っている状態であり、またミストとは上記の液滴１が多量に散布されている状態を言う。従って、本発明においてライデンフロスト現象を利用してウェハＷの洗浄を行うためには、洗浄液は上記の液滴１やミストとなっていることになる。
【００２２】
ウェハＷと液滴１との間に蒸気が介在することにより、いわば液滴１がウェハＷから僅かに浮いた状態になり、そのためウェハＷと液滴１との接触により生じる表面張力が働かず、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなる。従って、後述するように、ウェハＷの表面にパターン４３（５３）が形成されている場合には、当該パターン４３内には洗浄液が入り込まないので、あるいは入り込んだとしても直ぐに蒸発したり飛び出したりするので、背景の欄で述べた、ライン１０２間に介在する洗浄液の表面張力に基づく横向きの力がライン４２（５２）に働かないことになる。また、ウェハＷと液滴１との間に蒸気が介在することにより、ウェハＷの熱がこの蒸気を介して液滴１に伝わることになるため、ウェハＷと液滴１とが直接接触している場合よりもウェハＷの熱が液滴１に伝わりにくくなる。そのため、液滴１はすぐに蒸発せずに、緩やかに蒸発して同図（ｂ）の右側に示したように徐々に小さくなりながら長時間ウェハＷ上に留まることになる。また、この液滴１は、同図（ｂ）の左側に示すように、ウェハＷ上において例えば一部が分裂することにより小さな液滴１を生成させる場合もある。この場合にも、同様に小さな液滴１とウェハＷとの間に当該液滴１の蒸気が介在することとなる。尚、実際には蒸気は気体であり、凝縮していない場合には目視できないが、この図１では模式的にこの蒸気を描画している。以降の図についても同様である。  
一方、ウェハＷの温度がライデンフロスト現象の起こらない温度例えば洗浄液の沸点よりも低い温度の場合には、図２に示すように、液滴１とウェハＷとの間に蒸気が介在せずに、ウェハＷと液滴１とが直接接触することになる。そのため、ウェハＷの熱が直ぐに液滴１に伝わるので、液滴１は直ぐに蒸発してしまう。
【００２３】
このように、このライデンフロスト現象は例えば温度や圧力などの条件によっては起こらない場合がある。また、この条件は、洗浄液として用いる液体の種類に応じて変わることになる。そこで、この現象を利用してウェハＷの洗浄を行うにあたって、例えばこの現象が起こる温度を調べる必要がある。具体的には、例えばウェハＷを所定の温度に加熱して、このウェハＷ上に洗浄液として用いる液体である所定量の液滴１を滴下すると共に、この液滴１が完全になくなるまでの時間を計測する。そして、ウェハＷの温度を様々に変えて同様の計測を行うことにより、液滴１の蒸発に要する時間が温度によってどのように変わるかが分かる。図３は、常圧において純水に対してこのような計測を行って得られた結果であり、例えば出展資料（伝熱概論（１９６４）養賢堂,ｐ３３２）などにおいて知られている。この図３から分かるように、液滴１の沸点（１００℃）程度以下では、温度が高くなるにつれて液滴１の蒸発に要する時間が徐々に短くなっており、そのためウェハＷの熱が直ぐに液滴１に伝わっていると言える。従って、この温度範囲では、ライデンフロスト現象は起こっておらず、ウェハＷと液滴１とが直接接触していると考えられる。
【００２４】
一方、１４０℃〜３００℃程度においては、ウェハＷの温度が上昇するにつれて液滴１の蒸発に要する時間が徐々に長くなっていく。これは、既述のように、ウェハＷと液滴１との間に当該液滴１の蒸気が介在することにより、ウェハＷの熱が液滴１に伝わりにくくなっているためであり、この温度範囲では、温度が高くなるにつれてウェハＷと液滴１との間に介在する蒸気の層が徐々に厚くなっていると考えられる。そのため、この温度範囲では液滴１がウェハＷから僅かに浮いた状態になっており、ウェハＷと液滴１との接触による表面張力が働かないか、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さい状態となっていることが分かる。尚、３００℃以上の温度でもこのライデンフロスト現象が起こっていると考えられるが、ウェハＷへの熱の影響を抑えるために、上記の温度範囲（１４０℃〜３００℃）においてウェハＷの洗浄を行うことが好ましい。また、この温度範囲内であっても、レジストなど、熱に弱いものを洗浄する際には低温（１４０℃）に近い温度であることが好ましい。  
また、例えば圧力が低くなる（真空度が高くなる）につれて洗浄液の沸点が下がって蒸発しやすくなり、圧力が高くなるにつれて沸点が上がって蒸発しにくくなることから、圧力についても同様にこのライデンフロスト現象が起こるように調整しても良い。
【００２５】
［装置構成］
次に、上記のようにライデンフロスト現象を利用してウェハＷの洗浄を行うための洗浄装置の一例について、図４及び図５を参照して簡単に説明する。この洗浄装置は、筐体である処理容器１１と、この処理容器１１内に配設された載置台１２と、を備えている。この載置台１２は、内部が空洞の回転軸１２ｂを介して例えば伝達機構をなすベルト１２ａ及びモータＭを含む回転機構１２ｃにより鉛直軸回りに回転自在に構成されている。この載置台１２の内部には、ウェハＷを加熱するための加熱手段であるヒーター１３が埋設されている。
【００２６】
また、この載置台１２の表面には、ウェハＷを裏面側から吸引して保持するためのバキュームチャックをなす吸引路６０の一端側が多数箇所に開口しており、この吸引路６０の他端側は、載置台１２の内部を介して回転軸１２ｂ内に伸び出すと共に先端部が水平に屈曲して、この回転軸１２ｂの側方位置にて外方に開口している。この回転軸１２ｂの側方位置に開口する吸引路６０の開口部６０ａを覆うように、回転軸１２ｂの周囲には当該回転軸１２ｂの途中部分を周方向に囲む内部が空洞の環状体６１が設けられており、この環状体６１は、図示しない支持部により例えば処理容器１１の下面に固定されている。この環状体６１と回転軸１２ｂとの間には、磁気シールなどを含む軸受け機構６２が気密に設けられており、回転軸１２ｂが鉛直軸回りに回転しても、開口部６０ａが連通する空間（環状体６１の内部空間）が気密に保たれるように構成されている。
【００２７】
この環状体６１の側方位置には、吸引管６３の一端側が接続されており、この吸引管６３の他端側は、例えば処理容器１１の外部に設けられた図示しない吸引ポンプなどに接続されている。そして、この吸引管６３、環状体６１の内部空間及び吸引路６０により、載置台１２及び回転軸１２ｂが鉛直軸回りに回転している時においても、ウェハＷを裏面側から吸引して載置台１２に吸着保持できるように構成されている。
【００２８】
また、回転軸１２ｂ内には、例えば処理容器１１の底面側から載置台１２の下方位置まで当該回転軸１２ｂと同軸に伸びる給電軸６５が設けられている。この給電軸６５の外周側の外管６５ａと内周側の軸部６５ｂとは、夫々電気的に干渉しないように絶縁されており、この給電軸６５の上端側の外管６５ａ及び軸部６５ｂには、既述のヒーター１３に給電するための一対の導電路６４、６４が夫々接続されている。この給電軸６５の下端側には、例えば概略円筒状のコネクタ６６が接続されており、このコネクタ６６は、例えば導電性流体あるいは導電性軸受けを介して電気的に接続される上部側の回転部６６ａと下部側の固定部６６ｂとから構成されている。そのため、給電軸６５は、コネクタ６６と電気的に接続された状態で載置台１２及び回転部６６ａと共に鉛直軸回りに回転自在に構成されていることになる。
【００２９】
このコネクタ６６の固定部６６ｂの下面側には、上記の外管６５ａ及び軸部６５ｂに夫々電気的に接続される一対のケーブル６７、６７が引き出されている。このケーブル６７は、電源部１４に接続されており、ウェハＷ上において洗浄液の液滴１が既述のライデンフロスト現象となるように、ウェハＷを所定の温度例えば１４０℃〜３００℃に加熱できるように構成されている。尚、図４ではこの載置台１２を簡略化して示している。
【００３０】
この載置台１２は、ウェハＷを載置台１２上に載置する下位置とウェハＷの搬入出を行う上位置との間において、ウェハＷを昇降させるための例えば昇降ピン６８を備えており、この昇降ピン６８は、支持部６８ａを介して例えば処理容器１１の下面に設けられた昇降機構６９に接続されている。そして、載置台１２に形成された図示しない貫通孔を介して昇降ピン６８を昇降させることで、処理容器１１の側壁に形成された搬送口１１ａを介して外部の図示しない搬送手段との間においてウェハＷの受け渡しを行うように構成されている。
【００３１】
処理容器１１内には、上面が開口する概略リング状のカップ体１５が載置台１２を側面側から周方向に亘って囲むように設けられており、このカップ体１５の下面における外周側には、ウェハＷの周縁部から流れ落ちて（振り切られて）きた洗浄液を受け止めるための液受け部１６がウェハＷの周縁に沿って形成されている。この液受け部１６の下面側には、この処理容器１１の外部に洗浄液を排出するための排液路１７が接続されている。この液受け部１６の内周側には、リング状の壁部１８によりこの液受け部１６から区画された排気路１９が形成されており、この排気路１９の下面側には、カップ体１５とウェハＷの周縁部との間のリング状の領域及び液受け部１６を介して処理容器１１内の雰囲気を排気するための排気管２０が接続されている。
【００３２】
載置台１２の上方には、当該載置台１２に対向するように、載置台１２上のウェハＷにミスト状の洗浄液例えば純水を供給するための洗浄液供給手段をなすノズル２１が設けられており、このノズル２１には、図示しない移動機構により水平に移動可能に構成されたアーム２２が接続されている。このノズル２１は、例えば載置台１２上のウェハＷの中心の上方位置から外縁側に向かって水平方向に移動できるように構成されている。
【００３３】
このノズル２１には、流量調整部２３ａ及びバルブ２４ａを介して洗浄液例えば純水が貯留された洗浄液供給部２５が接続されており、また流量調整部２３ｂ及びバルブ２４ｂを介してキャリアガス例えば窒素（Ｎ２）ガスが貯留されたキャリアガス供給部２６が接続されている。このノズル２１は、例えば上記のキャリアガスにより洗浄液をミスト状に霧化してウェハＷに供給できるように構成されている。  
処理容器１１内の天壁には、フィルタユニット２７が設けられており、このフィルタユニット２７、カップ体１５の外部に設けられた図示しない排気口及び上記の排気管２０により、処理容器１１内にダウンフローが形成される。
【００３４】
また、この洗浄装置には制御部７が接続されており、この制御部７は例えば図示しないＣＰＵ、メモリ及びプログラムなどを備えたコンピュータなどから構成されている。このプログラムには、この洗浄装置においてウェハＷの洗浄を行うように当該洗浄装置の各部に制御信号を出力するステップ（命令）群が組まれており、このプログラムは例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶部である記憶媒体８に格納され、この記憶媒体８からコンピュータにインストールされる。
【００３５】
［ウェハの構成］
次に、本発明の洗浄方法により洗浄するウェハＷについて、図６を参照して説明する。このウェハＷは、図６（ａ）に示すように、層間絶縁膜である例えばシリコン化合物（ＳｉＯ２やＳｉＣＯＨ）などからなる低誘電率膜３１と、複数の溝４１とこの溝４１、４１間に長く伸びる凸部として形成されたライン４２とからなるパターン４３が形成されたフォトレジスト膜３２と、が下側からこの順番で下層側のシリコン層３３上に積層された構造となっている。また、このウェハＷには、上記の溝４１の開口幅が狭く形成されてライン４２が密に配置された密領域４４と、溝４１の開口幅が広く形成されてライン４２が大きく離間して疎に配置された疎領域４５と、が配置されている。尚、この図６においては、このパターン４３の寸法を模式的に示している。以下の図８〜図１１、図１３、図１４についても同様である。
【００３６】
そして、この構造のウェハＷに対して、例えば図示しない平行平板型のプラズマエッチング装置において、例えば炭素及びフッ素を含むエッチングガスとアルゴン（Ａｒ）ガスなどの希釈ガスとをプラズマ化し、このプラズマを供給することで図６（ｂ）に示すように低誘電率膜３１をエッチングする。このエッチング処理により、低誘電率膜３１には上記のパターン４３に対応した形状の溝５１とライン５２とからなるパターン５３が形成され、また同様にライン５２が密に配置された密領域５４とライン５２が疎に配置された疎領域５５とが形成される。このパターン５３の寸法は、例えばライン５２の幅寸法及びライン５２の高さ寸法（溝５１の深さ寸法）が夫々例えば９０ｎｍ程度であり、密領域５４におけるライン５２、５２同士の間隔（溝５１の開口寸法）は例えば９０ｎｍ、疎領域５５におけるライン５２、５２同士の間隔は２７０ｎｍとなっている。
【００３７】
次いで、このウェハＷに対して例えば酸素（Ｏ２）ガスと希釈ガスとをプラズマ化し、このプラズマを供給してアッシング処理を行うことで図６（ｃ）に示すように低誘電率膜３１の上層に残った不要なフォトレジスト膜３２を除去する。このアッシング処理により、低誘電率膜３１の表面や溝５１の内部には、図６（ｃ）に示すようにフォトレジスト膜３２の残渣３４が残ることになる。
【００３８】
［ウェハの洗浄］
そこで、以下のようにしてウェハＷ上の残渣３４を除去（洗浄）する。先ず、既述の洗浄装置において、図示しない外部の搬送手段によりウェハＷを処理容器１１内に搬入し、昇降機構６９とこの搬送手段との協働作用により載置台１２上にウェハＷを載置するとともに、吸引路６０の吸引により載置台１２上にウェハＷを吸着保持する。そして、ウェハＷの表面においてライデンフロスト現象が起こるように当該ウェハＷを所定の温度例えば１４０℃〜３００℃好ましくは１６０℃〜２００℃に加熱して、図７に示すようにウェハＷを回転させると共に、ノズル２１から例えばウェハＷの中央にミスト状の洗浄液を供給する。
【００３９】
ここで、ウェハＷの表面のパターン５３を拡大して図８に示すと、ウェハＷの表面に供給された洗浄液の液滴（ミスト）１は、ウェハＷが既述のようにライデンフロスト現象が起こるように加熱されているので、図８（ａ）に示すように、液滴１とウェハＷの表面（低誘電率膜３１）との間において当該液滴１の蒸気が介在することとなる。そのため液滴１がウェハＷの表面から僅かに浮いた状態となり、液滴１とウェハＷとの接触による表面張力が働かないか、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなる。この液滴１とウェハＷとの間に介在する蒸気は、当該液滴１の下面から勢いよくウェハＷの表面に向かって吹き出しているので、この蒸気の流れによりウェハＷの表面（ライン５２の表面）の残渣３４が上方に巻き上げられて、図８（ｂ）に示すように液滴１の内部に取り込まれることになる。
【００４０】
既述のように、ウェハＷが回転しているので、ウェハＷの表面に供給された洗浄液の液滴１は、遠心力により中心側から外周側に向かって転がっていくことになる。そして、例えばこの液滴１が溝５１の上方に到達すると、図８（ｃ）に示すように、同様に液滴１の下面からウェハＷの表面（溝５１の底面）に向かって勢いよく蒸気が吹き付けられるので、この蒸気の流れによって当該溝５１の内部の残渣３４が上方に巻き上げられて、同様に図９（ａ）に示すように液滴１の内部に当該残渣３４が取り込まれることになる。
【００４１】
ここで、この液滴１は、実際にはこの図８や図９などに示した寸法よりも遙かに大きく、またこのパターン５３の寸法はこの図８などに示した寸法よりも遙かに小さい。そのため、ウェハＷの表面（ライン５２の上面）や溝５１の底面というように高さが異なる場所であっても、液滴１の大きさやこの液滴１の下面に形成される蒸気の層の厚さからすると、そのような高さの差はほとんど無視できる程度のレベルである。そのため、液滴１の下面から吹き出される蒸気によって、ウェハＷの表面及び溝５１の底面に亘って残渣３４が当該液滴１に取り込まれていくことになる。そして、図９（ｂ）のように、液滴１が順次ウェハＷの中心側から周縁側に転がっていくと共に、当該液滴１の下面から吹き出す蒸気によって残渣３４を取り込んで行くことになる。
【００４２】
この時、ウェハＷ上においてライデンフロスト現象が起こるように当該ウェハＷを加熱しており、残渣３４を取り込んだ液滴１は、液滴１とウェハＷとの間に介在する蒸気によってウェハＷからの伝熱が妨げられているので、ウェハＷへ滴下された後直ぐには蒸発しない。また、ウェハＷの加熱により表面張力が働かないかあるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなっているので、液滴１はウェハＷ上において転がりやすくなっている。そのため、液滴１は、残渣３４を内部に取り込んだ状態で遠心力により転がっていき、ウェハＷの周縁から振り切られることになる。
【００４３】
一方、図１０（ａ）の右側に示すようにウェハＷの周縁から振り切られる前に液滴１が小さくなってしまったり、あるいは同図の左側に示すように大きな液滴１から分離して小さな液滴１が生成したりする場合がある。また、図１０（ｂ）に示すように、ノズル２１から吐出された時に液滴１が極めて小さい寸法となっている場合もある。このような場合であっても、液滴１がウェハＷの表面に到達すると、当該液滴１とウェハＷとの間に蒸気の層が形成されることになる。そのため、例えば図１０（ｃ）に示すように、これらの液滴１が例えば溝５１の開口幅よりも小さい場合には、この溝５１内に入りこみ、同様に液滴１の下面から吹き出す蒸気によりこの溝５１内の残渣３４を内部に取り込むこととなる。そして、図１１に示すように、後続の大きな液滴１がこの溝５１の上方に転がってくると、この液滴１の下面から吹き出される蒸気により溝５１内の小さな液滴１が上方に巻き上げられて、この大きな液滴１に内部の残渣３４と共に取り込まれることになる。従って、液滴１が溝５１内に入り込んだとしても、速やかに溝５１の外部へと排出されることになる。
【００４４】
そして、図１２に示すように、洗浄液の供給を行いながらノズル２１をウェハＷの中心位置から周縁側に移動させていき、ウェハＷの全面に亘って洗浄（残渣３４の除去）を行っていく。上記のように、ウェハＷ上ではライデンフロスト現象により液滴１とウェハＷと接触による表面張力が働かないか、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなっているので、図１３に示すように、密領域５４及び疎領域５５のいずれにおいてもライン５２の倒れが抑えられた状態で残渣３４が除去されていくことになる。
【００４５】
ここで、ウェハＷの回転数があまり大きすぎると、洗浄液の液滴１の浮力（遠心力）が大きくなってしまい、残渣３４の取り込み作用が十分発揮できないおそれがある一方、回転数が小さすぎると、ウェハＷ上に供給された液滴１が遠心力によってウェハＷ上から排出される前に消失してしまうため、液滴１による洗浄作用が有効に発揮される回転数とすることが望ましく、具体的には例えば２００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍとすることが好ましい。
【００４６】
上述の実施の形態によれば、凸部であるライン５２を含むパターン５３が形成された低誘電率膜３１の表面や溝５１内に入り込んだ残渣３４を除去するためにこのウェハＷを洗浄するにあたって、ウェハＷ上においてライデンフロスト現象が起こるように当該ウェハＷを加熱して、このウェハＷに洗浄液を供給している。そのために、洗浄液の液滴１とウェハＷとの間に当該液滴１の蒸気が介在するので、液滴１とウェハＷと接触による表面張力が働かないか、あるいは表面張力が働いたとしても極めて小さくなっている。一方、この液滴１の下面から吹き出す蒸気によりウェハＷの表面の残渣３４が上方に巻き上げられて当該液滴１の内部に取り込まれていく。従って、液滴１が溝５１内に入り込まないか、あるいは入り込んだとしても直ぐに排出される。そのため、液滴１の表面張力によりライン５２に横向きの力が加えられることが抑えられるので、密領域５４及び疎領域５５のいずれにおいてもライン５２の倒れが抑えられた状態で残渣３４を除去することができる。そのため、上記のようにライン５２の幅寸法が極めて狭い場合であっても、また多孔質状に構成されて脆い低誘電率膜３１であっても、ライン５２の倒れを抑えることができる。
【００４７】
例えば気体状の水蒸気のみを用いてウェハＷを洗浄しようとすると、水蒸気により残渣３４が上方に巻き上げられたとしても、再度ウェハＷの表面にこの残渣が落下して残ってしまうおそれがある。そのため、十分ウェハＷを洗浄できない場合がある。しかし、上記のようにライデンフロスト現象を利用することにより、ウェハＷの直ぐ上方の液滴１から水蒸気をウェハＷに供給することができるので、水蒸気により上方に巻き上げられた残渣３４を液滴１に取り込むことができるため、残渣３４を確実に除去することができる。  
また、上記の洗浄液には表面張力を下げるための例えば表面活性剤などを混ぜる必要がないので、ウェハＷの汚染を抑えることができるし、更にこの洗浄装置は処理容器１１内を例えば常圧の状態でウェハＷを洗浄できるので、コストのかかる高圧設備などが不要である。
【００４８】
尚、既述の図６（ｂ）に示すエッチング処理によっても、例えば低誘電率膜３１とエッチングガスのプラズマとの反応により生成した生成物がウェハＷの表面に残渣３４として残っている場合もあるが、このような残渣３４についても既述の洗浄により除去されることになる。そのため、アッシング処理を行う前にウェハＷの洗浄を行い、アッシング処理の後に再度ウェハＷを洗浄しても良いし、あるいはこのようなアッシング処理を伴わないエッチング処理を行うプロセスに対して本発明の洗浄方法を適用しても良い。
【００４９】
［他の実施の形態］
上記の例では、低誘電率膜３１に形成されたパターン５３上の残渣３４を除去する場合について説明したが、本発明はこのようなパターン５３以外にも、洗浄液の表面張力により倒れやすいパターンつまり幅寸法の小さい凸部が形成されたを備えたウェハＷを洗浄する場合に適用できる。このようなパターンを構成する他の例としては、例えば図１４（ａ）に示すように、既述のフォトレジスト膜３２が挙げられる。
【００５０】
このフォトレジスト膜３２の既述のパターン４３は、露光処理及び現像処理により形成されるので、この現像処理を行った後のウェハＷの表面（ライン４２の上面）や溝４１の内部には、図１４（ｂ）に示すように、当該フォトレジスト膜３２を構成する有機物などが残渣３４として残ることになる。また、このパターン４３は、例えばライン４２の幅寸法及び溝４１の開口寸法が夫々３２ｎｍ程度、ライン４２の高さ寸法（溝４１の深さ寸法）が例えば１２０ｎｍ程度というように、上記のパターン５３よりも更に微細な寸法に形成される場合があり、また既述のように柔らかい有機物から構成されているので、ライン４２が極めて弱くて倒れやすい。従って、本発明の洗浄方法を用いてウェハＷを洗浄することにより、上記の例と同様に密領域４４及び疎領域４５のいずれにおいてもライン４２の倒れを抑えて残渣３４を除去することができる。
【００５１】
この時、このフォトレジスト膜３２において起こるライデンフロスト現象や残渣３４が除去されていく様子については、既述の例と同じであるため説明を省略するが、ウェハＷの加熱温度としては、有機物であるフォトレジスト膜３２の劣化を抑えるために、上記の例の加熱温度（１４０℃〜３００℃）よりも低い温度例えば６０℃〜１００℃に設定されることになる。一方、ウェハＷの表面において既述のライデンフロスト現象が起こるようにするためには、例えば洗浄液として純水を用いる場合には沸点よりも高い温度にウェハＷを加熱する必要がある。そこで、このフォトレジスト膜３２上の残渣３４を除去する場合には、上記の加熱温度において洗浄液が沸騰状態となるように（沸点が下がるように）減圧状態例えば１０ｋＰａ〜５０ｋＰａ程度にて洗浄が行われることとなる。
【００５２】
このような減圧状態でウェハＷを洗浄するための洗浄装置の一例について、例えば図１５を参照して説明する。この装置は、既述の図４に示す洗浄装置と概略的には同じ構成であり、同じ部位には図４と同じ符号を付してある。また、処理容器１１内を減圧するために、例えば排気管２０には、バタフライバルブなどの圧力調整手段７３を介して真空ポンプなどの減圧手段７０が接続されている。また、既述の昇降機構６９及び回転機構１２ｃは、例えば処理容器１１の外部（下方）に設けられている。また、支持部６８ａと処理容器１１の底面との間及び回転機構１２ｃと処理容器１１の底面との間には、夫々例えば伸縮自在のベローズ８０、８０が設けられており、このベローズ８０、８０により処理容器１１内の雰囲気が気密に保たれることとなる。
【００５３】
また、既述のようにウェハＷを裏面から吸引することによって保持できない場合には、この図１５に示すように、例えば載置台１２の上面にウェハＷを静電吸着するための静電チャック７４を設けるようにしても良い。この場合には、図示しない電源からこの静電チャック７４に直流高圧電圧が印加されることにより、載置台１２上にウェハＷが吸着されることとなる。この場合においても、この静電チャック７４やヒーター１３への給電方法としては、既述の図５と同様に構成され、例えば給電軸６５の軸部６５ｂを静電チャック７４に給電するための高圧電圧供給路とし、その外側にヒーター１３用の一対の給電路をなす二重管を設けるといった構成が採られる。
【００５４】
また、この処理容器１１内には、既述のフィルタユニット２７が設けられておらず、処理容器１１の天壁には当該処理容器１１内に気体例えば窒素（Ｎ２）ガスなどの清浄ガスを供給するための気体供給管２８の一端側が接続されており、この気体供給管２８の他端側は例えば図示しないバルブや流量調整部を介して上記の気体が貯留された気体供給部７５に接続されている。そして、例えば処理容器１１内の雰囲気を置換する時などにおいては、この気体供給部７５から窒素ガスなどが処理容器１１内に供給され、減圧手段７０により処理容器１１内の雰囲気が吸引排気されることとなる。尚、処理容器１１の搬送口１１ａは、例えば図示しないゲートバルブにより気密に密閉されることとなる。  
この装置においても、既述の例と同様にウェハＷ上においてライデンフロスト現象が起こるように、且つフォトレジスト膜３２の劣化が抑えられるように、ウェハＷの加熱温度と処理容器１１内の圧力とが調整され、ウェハＷの洗浄が行われて同様の効果が得られる。
【００５５】
尚、上記の低誘電率膜３１を洗浄する場合にも、このようにウェハＷの加熱温度と共に処理容器１１内の圧力を調整するようにしても良い。また、ウェハＷの加熱方法としては、載置台１２にヒーター１３を設ける以外にも、図１６に示すように、例えば載置台１２の下側に周方向に亘って加熱手段をなす加熱ランプ９０を設けて、この加熱ランプ９０により裏面側からウェハＷを加熱するようにしても良い。
【００５６】
また、本発明は、上記の各例のように長く伸びる溝とラインとが形成されたパターン以外にも、例えば既述の図１８（ａ）に示すようにdouble  gate型  Fully  Depleted  ＳＯＩ−ＭＯＳＦＥＴ構造を形成する時に上面及び側面にチャネルを形成するための短冊状のピラーや、ＦＩＮ−ＦＥＴと呼ばれるダブルゲート構造を形成する時に配置されるゲート電極などの柱状の構造体１１０、あるいは同図（ｂ）に示すように例えばゲート電極の上層側に形成されたシリンダー型（円筒型）の電極１１１などといったように、倒れやすい凸部を備えたパターンが形成されたウェハＷに適用しても良い。倒れやすい凸部とは、例えば幅寸法あるいは奥行き寸法が５０ｎｍ以下、高さ寸法が１５０ｎｍ程度以上の寸法であり、つまりアスペクト比（凸部の幅寸法及び奥行き寸法のうち小さい寸法に対する高さ寸法の比）が３程度よりも大きい凸部を言う。また、このようなパターンが形成された膜としては、上記のように低誘電率膜３１やフォトレジスト膜３２以外にも、例えば銅（Ｃｕ）などの金属や多結晶シリコン（Ｓｉ）などであっても良い。
【００５７】
また、洗浄液としては、例えば有機溶媒（エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等）であっても良い。この場合には、上記のライデンフロスト現象が純水の場合よりも低温例えば１００℃程度（常圧時）で起こるので、ウェハＷへの熱によるダメージを小さく抑えることができる。更に、ウェハＷへの熱によるダメージをより一層少なくするために、例えば低温液体（液体窒素、液体アルゴン（Ａｒ）、液体酸素、液体クリプトン、液体キセノン、液体二酸化炭素等）を用いても良い。つまり、上記のライデンフロスト現象は、液体（洗浄液）と固体（ウェハＷ）との間の界面に蒸気膜が生成することで発生する。この蒸気膜が生成される温度領域を「膜沸騰領域」と定義しており、この温度領域は液体の沸点と固体温度との温度差が例えば１００℃以上となる領域である。
【００５８】
従って、上記の低温液体の沸点がマイナス百数十℃程度と極めて低いので、例えば予め液体状態となるように冷却したこれらの低温液体を例えば常温のウェハＷ上に滴下あるいは噴霧すると、ウェハＷの熱により瞬時にこれらの低温液体が蒸発してライデンフロスト現象が起こるので、上記の各例と同様にウェハＷの洗浄を行うことができる。そのため、このような低温液体を洗浄液として用いる場合には、ウェハＷは常温程度であってもライデンフロスト現象を利用して洗浄されることになる。この場合には、例えば既述の図４の洗浄装置には、ヒーター１３に代えて、あるいはヒーター１３と共に、液体状の低温液体をノズル２１に供給する手段として、例えば低温液体が貯留された貯留部（洗浄液供給部２５）が設けられる。また、このような低温液体あるいは上記の有機溶媒を洗浄液として用いる場合にも、処理容器１１内を減圧しても良い。
【００５９】
上記の各例においては、パターン４３、５３内部だけでなくウェハＷの表面（パターン４３、５３の上面）についてもライデンフロスト現象により洗浄液（液滴１）が接触しない例について説明したが、ウェハＷの洗浄後にパターン４３、５３内に洗浄液が残っていない状態であれば既述のようにライン４２、５２の倒れを抑えることができるので、ウェハＷの表面については洗浄液を接触させても良い。
【実施例】
【００６０】
次に、本発明の効果を確認するために行った実験について説明する。先ず、粒子規格粒径（平均粒子径）が０．３７ｕｍである二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いて、清浄な評価用のウェハＷの表面を強制的に汚染した。次いで、ウェハＷの表面のパーティクル（二酸化ケイ素）の個数を計測すると共に、以下の条件においてウェハＷの洗浄を行った。そして、再度ウェハＷの表面のパーティクルの個数を計測し、洗浄前後におけるパーティクルの個数を比較した。このパーティクルの個数の測定には、光散乱式欠陥検査装置を用いた。また、以下の計算式によりパーティクルの除去率を計算した。
パーティクルの除去率（％）＝（洗浄前のパーティクルの個数−洗浄後のパーティクルの個数）／洗浄前のパーティクルの個数×１００
【００６１】
［洗浄条件］
洗浄液：純水
ウェハＷの加熱温度：２２５℃
処理（洗浄時間）：５分
処理雰囲気の圧力：大気圧
洗浄液の液滴の粒径：約１〜２ｍｍφ
【００６２】
［実験結果］
図１９に示すように、ウェハＷの洗浄前においては、上記の二酸化ケイ素に起因すると考えられる粒径が０．２５〜０．４０μｍのパーティクルが多数検出された。一方、ウェハＷの洗浄後においては、上記の粒径のパーティクルの個数が激減しており、パーティクルの除去率は９０％以上となっていた。
また、ウェハＷ上の任意の領域（面積２０×２０ｍｍ２）について、洗浄前後において検出されたパーティクルの分布状態を重ね合わせた図を図２０に示す。この図２０から、上記の図１９と同様に洗浄によりパーティクルの個数が減少していることが分かる。また、洗浄後に検出されたパーティクルについて、洗浄前に確認された位置から移動していることが分かった。
【符号の説明】
【００６３】
１  液滴
１１  処理容器
１２  載置台
１３  ヒーター
２１  ノズル
３４  残渣
５１  溝
５２  ライン
５３  パターン
５４  密領域
５５  疎領域
７０  減圧手段
【図１】
2010056534.tif 000003
【図２】
2010056534.tif 000004
【図３】
2010056534.tif 000005
【図４】
2010056534.tif 000006
【図５】
2010056534.tif 000007
【図６】
2010056534.tif 000008
【図７】
2010056534.tif 000009
【図８】
2010056534.tif 000010
【図９】
2010056534.tif 000011
【図１０】
2010056534.tif 000012
【図１１】
2010056534.tif 000013
【図１２】
2010056534.tif 000014
【図１３】
2010056534.tif 000015
【図１４】
2010056534.tif 000016
【図１５】
2010056534.tif 000017
【図１６】
2010056534.tif 000018
【図１７】
2010056534.tif 000019
【図１８】
2010056534.tif 000020
【図１９】
2010056534.tif 000021
【図２０】
2010056534.tif 000022