(57)【要約】【課題】  基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制できる基板洗浄技術を提供する。【解決手段】  本基板洗浄方法では、基板を超音波洗浄するに際し、洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、基板の超音波洗浄中に、基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して基板の表面に電荷を生ぜしめ、基板から汚染物質を放出させる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を超音波洗浄する基板洗浄方法において、
洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、
当該基板の超音波洗浄中に、基板を浸漬した当該洗浄液中に直流電圧を印加して当該基板の表面に電荷を生ぜしめ、当該基板から汚染物質を放出させる、
基板洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄液として、水、水素、窒素以外の物質を実質的に使用しない、請求項１に記載の基板洗浄方法。
【請求項３】
当該洗浄液中に電極を設け、前記基板と当該電極との間に直流電圧を印加する、請求項１または２に記載の基板洗浄方法。
【請求項４】
前記基板を挟んで一対の電極を設け、当該一対の電極間に直流電圧を印加する、請求項１または２に記載の基板洗浄方法。
【請求項５】
超音波発生装置と、
水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水と、
洗浄液としての当該機能水を収納するための容器と、
基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して、基板の表面に電荷を生ぜしめるための電位印加ユニットと
を含んでなる基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体デバイスを代表とする各種基板の洗浄技術に関する。特に各種基板の汚染物質除去を目的に行う洗浄技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばシリコンウエハのような半導体ウエハや、配線、ビア、絶縁層、拡散防止層等の表面層を有する、製造途中の中間品および完成品の多層基板等に代表される、電気／電子分野に使用される基板においては、研磨等の製造工程中に発生する汚染物質を除去することが重要である。
【０００３】
汚染物質はパーティクルとも呼ばれ、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、各種金属、合金、金属化合物を例示することができる。酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウムは研磨剤に起因するパーティクルであり、各種金属、合金、金属化合物は、配線や各種機能を有する層の構成成分に起因するパーティクルである。このようなパーティクルは、たとえば粒径が０．０５μｍ程度のものであっても、いわゆるキラーディフェクトとして、たとえば半導体ウエハに重大な欠陥をもたらし得る。
【０００４】
従来、これらの基板を洗浄する方法としては、過酸化水素、界面活性剤、酸、アルカリ等の薬剤による処理や水素水（水素を水に溶解させた液）とアルカリと超音波などを組み合わせた手法が知られている。また、ウェハ帯電と薬剤処理とを組み合わせた洗浄手法も開示されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表２００３−５２２４０６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、いずれの手法も薬剤を用いるため、基板に対するダメージを完全に避けることは困難であった。特許文献１には、ウェハ帯電と薬剤処理とを組み合わせた洗浄手法が開示されているが、この方法においても薬剤を使用しており、基板に対するダメージは避けられない。
【０００６】
たとえば、半導体デバイスの配線工程においては、配線に用いられる銅やアルミニウムなどの腐食劣化が課題となっていた。さらに、これらの方法では、薬剤を使用することおよび薬剤除去のための後工程が必要となること等のため、環境負荷が大きいという問題を抱えている。
【０００７】
なお、水に水素または窒素を溶解させただけの水（機能水）と超音波とによる洗浄のみにすれば薬剤による基板のダメージは避けられるが、基板から一旦汚染を除去することが可能であっても、洗浄液に分散した汚染物質が再び基板に再付着するという問題があるため、すすぎ液を多量に使用する必要があった。
【０００８】
本発明は、上記問題の一部または全部に解決を与え、新規な基板洗浄技術を提供することを目的としている。本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、基板を超音波洗浄する基板洗浄方法において、洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、基板の超音波洗浄中に、基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して基板の表面に電荷を生ぜしめ、基板から汚染物質を放出させる、基板洗浄方法が提供される。
【００１０】
本発明態様により、基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制できる。また、環境負荷を低減することができる。
【００１１】
洗浄液として、水、水素、窒素以外の物質を実質的に使用しないこと、洗浄液中に電極を設け、基板と電極との間に直流電圧を印加すること、基板を挟んで一対の電極を設け、その一対の電極間に直流電圧を印加すること、その場合その一対の電極間の直流電圧の正負の向きを切り替え使用すること、基板が、半導体ウエハ、ガラス基板およびシリコーン系材料で被覆された基板からなる群から選ばれたものであって導電部を有するものであること、電極の少なくともいずれか一つに汚染物質を付着させること、電極の少なくともいずれか一つが網状または多孔質の材料からなるものであること、洗浄液を収納した容器を電極の少なくともいずれか一つとして機能させること、本基板洗浄方法が、超音波洗浄に使用した電極の超音波洗浄を含み、その場合に、洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、超音波洗浄に使用した電極の少なくともいずれか一つを浸漬した洗浄液中に他の電極を設け、超音波洗浄中に上記電極と上記他の電極との間に直流電圧を印加して汚染物質を電極から放出させること、電極の洗浄に際して、超音波洗浄に使用した電極の少なくともいずれか一つを浸漬した洗浄液が、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つの物質を含有することが好ましい形態である。
【００１２】
本発明に係る他の態様によれば、上記の基板洗浄方法で洗浄された基板を使用した、半導体デバイス、画像表示デバイスおよび磁気ディスクが提供される。本発明態様により、ダメージのないあるいは少ない基板を使用することによる、信頼性の高いデバイスを提供することができる。
【００１３】
本発明に係るさらに他の態様によれば、超音波発生装置と、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水と、洗浄液としての機能水を収納するための容器と、基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して、基板の表面に電荷を生ぜしめるための電位印加ユニットとを含んでなる基板洗浄装置が提供される。
【００１４】
本発明態様により、基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制できる。また、環境負荷を低減することができる。
【００１５】
本発明態様には、電極を洗浄液中に有し、電位印加ユニットが、基板と電極との間に直流電圧を印加できること、洗浄液が、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つの物質を含有すること、電極の少なくともいずれか一つが、洗浄液を収納した容器であること、容器中に設けられた電極以外に、更に他の電極を設けることができること等の諸形態を含めることもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制できる。また、環境負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図、表、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、表、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。図中、同一の符号は同一の要素を表す。
【００１８】
超音波洗浄の従来技術では、超純水にたとえば水素ガスを溶解させ、超音波を印加し、汚染物質（パーティクル）除去を行うが、その際各種薬剤を使用していた。この様子を図１−Ａ〜Ｃを使用して模式的に説明する。図１−Ａは汚染物質が基板上に付着した様子を示す。その除去機構は次のようなものと考えられている。すなわち、
（１）超音波によりキャビテーションを生じさせ、その衝撃により汚染物質を基板から離脱させる。
【００１９】
（２）一方、図１−Ｃに示すように、超音波により水から水素ラジカルと水酸化ラジカルが生じ（式（１））、水酸化ラジカルは溶存している水素とすぐに反応し水となり（式（２））、残った水素ラジカルが粒子や基板の表面に付着し、基板表面の活性度を低減させて、汚染物質を除去する。
【００２０】
（３）基板から離脱した汚染物質が再び基板に付着することを防止するため、薬剤を加えて、図１−Ｂに示すように、汚染物質のゼータ電位と基板の表面電荷を同符号とし、汚染物質と基板とを電気的に反発させて再付着を防止する。
【００２１】
しかしながら、この方法では、上記したように、薬剤を用いるため、基板に対する腐食等のダメージを完全に避けることは困難であった。典型的には、基板上に銅やアルミニウムの配線部がある場合にその腐食が起こりやすい。
【００２２】
これに対し、本発明に係る基板洗浄方法では、超音波洗浄を行うが、その際、基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して基板の表面に電荷を生ぜしめ、基板から汚染物質を放出させるようにする。洗浄液としては機能水を使用する。なお本発明において機能水とは水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる水を意味する。場合によっては、薬剤等の他の成分を含み得る。
【００２３】
本発明では、上記（３）において、汚染物質のゼータ電位と基板の表面電荷とを同符号とする機能を直流電圧の印加によって行う。すなわち、直流電圧の印加によって基板の表面に電荷を生ぜしめて、汚染物質と基板とを電気的に反発させて再付着を防止し、基板から汚染物質を放出させるようにするものである。
【００２４】
この印加電圧は実状に応じて自由に定めることができるので、各種薬剤を使用する場合のように、化学的影響を考慮する必要がなく、最適の洗浄条件を選ぶことがより容易になる。
【００２５】
本発明に係る超音波洗浄の条件には特に制限はなく、公知の技術を使用し得る。洗浄液に使用する水としては、電気抵抗が１８ＭΩ／ｃｍ以上の超純水が好ましい。使用する水は、水素および／または窒素以外のガス成分（たとえば酸素）を、減圧処理等により予め水中から除去しまたは減少させておくことが好ましい。
【００２６】
水素の作用については、上述したとおりである。窒素の作用は明確ではないが、水素と同様の作用であると考えられている。水素を溶解させた水を使用することが好ましく、水素を溶解させた超純水がより好ましい。水素および／または窒素の溶解度としては特に制限はないが、通常は１重量ｐｐｍ程度である。
【００２７】
基板に対するダメージの抑制と環境負荷の低減効果を最大限に発揮させるためには、洗浄液として、水、水素、窒素以外の物質を実質的に使用しないことが好ましい。ここで、「実質的に」とは、純水、イオン交換水または超純水を使用し、他の薬剤を添加しないことを意味する。水中に溶解している水素および／または窒素以外のガス成分については、必要とする洗浄効果に応じて適宜除去または減少させればよい。
【００２８】
なお、本発明において、各種薬剤を加える場合も本発明の範疇に入り得る。この場合であっても、従来技術に比べて薬剤選択の自由度が増すので、基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制することが可能であり、また、環境負荷の小さい薬剤を選択することも可能である。
【００２９】
基板の表面に生ぜしめる電荷は、汚染物質のゼータ電位が正であれば基板の表面電荷として正の電荷を選択し、汚染物質のゼータ電位が負であれば基板の表面電荷として負の電荷を選択するのが一般的である。汚染物によっては、そのゼータ電位が正のものと負のものがあり得るが、そのような場合には、どちらか一方の汚染物質のゼータ電位に合わせて、基板の表面に生ぜしめる電荷を選択すればよい。その後に、他方の汚染物質のゼータ電位に合わせて、基板の表面に生ぜしめる電荷を選択して超音波洗浄を行えば、両方の汚染物質の除去も可能である。
【００３０】
基板の表面に生ぜしめる電荷の多さ（密度）については特に制限はない。なお、電荷の正負の選択や電荷の密度およびゼータ電位については、具体的な値として考慮する必要はなく、実際に超音波洗浄を行う際に、印加する直流電圧等を変化させて、所望の汚染物質除去が可能かどうかを判断すれば充分である。
【００３１】
直流電圧は、洗浄液中に電極を設け、基板と電極との間に直流電圧を印加することによって与えることができる。図２は、洗浄用の容器１内の洗浄液３中に基板２と電極４が浸漬され、電位印加ユニット７により、基板２と電極４の間に電圧が印加されている様子を例示したものである。この場合には、基板に導電部がある場合には、その導電部にも電極を設け、両電極間に直流電圧を印加することができる。導電部は複数存在してもよい。また、必ずしも基板上に露出していなくてもよい。導電部が基板表面に露出している場合はその表面が、露出していない場合は、基板表面に誘導された電荷が汚染物質と反発する役割を演じる。導電部が基板上の一部のみを覆っている場合は、その他の部分については、汚染物質との電気的反発が期待できない場合もあり得るが、汚染物質の悪影響は導電部に生じやすいので、このような条件であっても十分に効果が期待できる。
【００３２】
基板が半導体や絶縁体の場合にも複数の電極を設けることにより、基板上に電荷を生ぜしめることは不可能ではない。しかしながら、このような場合には、基板を挟んで一対の電極を設け、これらの電極間に直流電圧を印加する方法を採用することもできる。この場合には、基板の片面に正の電荷が生じた場合には、もう一方の面に負の電荷が生じることになる。従って、片面の洗浄を重視する場合には、一回の洗浄でも充分であり得るが、両面の洗浄を行うには、上記一対の電極間の直流電圧の正負の向きを切り替えて使用することが好ましい。電極と基板との距離は、狭い方が基板上に生じる電荷量を多くできるが、洗浄液の循環が悪化しやすくなるので、実情に応じて適切な値を選択することが好ましい。図３は、基板２を挟んで一対の電極３１，３２を設け、これらの電極間に直流電圧を印加した状態を例示したものである。
【００３３】
このような洗浄で対象となる基板については、本発明を実施できるものであれば特に制限はなく、導電性の基板でも、半導体基板でも、絶縁性の基板でもよいが、基板に対するダメージとしては、配線部等の導電部の腐食が主なものであるので、これを防止する意味からは、半導体ウエハ、ガラス基板およびシリコーン系材料で被覆された基板からなる群から選ばれた基板であって導電部を有するものが好ましい。これらの基板には素子としての最終製品の他中間製品も含まれる。シリコーン系材料としては、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料とするものを例示することができる。
【００３４】
本発明に使用する電極用の材料については特に制限はないが、基板上に設けるものではない電極については、その少なくともいずれか一つに汚染物質が付着するようになっていることが好ましい。銅、金、白金、チタン、ステンレススチール等の金属を使用すれば、電気的に基板と反発した汚染物質は、電極に電気的に吸引付着するようになる。このようにすると洗浄液中から汚染物質を速やかに捕集することができ、基板を再汚染する可能性が少なくなる。また、特別な薬剤を使用しない限り、本発明に係る洗浄の後のリンスは、従来法にくらべずっと簡単でよい。場合によっては、リンスを廃止することも可能である。なお、直流電圧の正負を切り替えて使用する場合には、汚染物質を付着した電極を清浄な表面の電極に切り替えるべきである。
【００３５】
電極の少なくともいずれか一つが網状または多孔質の材料からなるものであることが好ましい。網状または多孔質の材料からなる場合には、汚染物質が付着する面積が大きくなる。
【００３６】
なお、洗浄液を収納した容器は、本発明の趣旨に反しない限り、たとえばガラス、石英のように、どのような材質のものを使用してもよいが、その全部または一部をたとえばステンレススチールのような金属または合金にして、上記電極の少なくともいずれか一つとして機能させてもよい。この場合には、容器の広い壁を汚染物質の付着に使用することができる。
【００３７】
本発明に係る超音波洗浄に使用した電極は、超音波洗浄により表面に付着した汚染物質を除去して再利用することができる。
【００３８】
この場合の洗浄としては公知のどのような洗浄方法を利用してもよいが、本発明の基板洗浄方法に合わせ、超音波洗浄を採用し、洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、基板の超音波洗浄に使用した電極の少なくともいずれか一つ（電極Ａ）を浸漬した洗浄液中に他の電極（電極Ｂ）を設け、超音波洗浄中に電極Ａと電極Ｂとの間に直流電圧を印加して汚染物質を電極Ａから放出させる方法で洗浄することができる。このようにすれば上記と同一または類似の構造の設備を使用して類似の方法で洗浄を行うことができる。この場合の機能水や直流電圧についての要件は基板洗浄に関する要件と同様である。
【００３９】
電極Ｂ用の材料については、本発明の趣旨に反しない限り特に制限はない。たとえば、基板を挟んで二つの電極を使用したときのように、基板上に設けた電極以外の電極が複数ある場合には、それらの一方を電極Ｂとして使用してもよい。
【００４０】
なお、電極の洗浄については、薬剤による腐食等の問題は考慮する必要はない。従って、使用する洗浄液に他の薬剤を加えても差し支えない。このような薬剤としては、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つの物質を挙げることができる。
【００４１】
上記のようにして、本発明により、基板洗浄時における基板に対するダメージを抑制できる。薬剤を使用せず、または環境負荷の少ない薬剤を併用することにより、環境負荷を低減することもできる。更に、リンスの回数を低減し、あるいはリンスを廃止することもできる。
【００４２】
また、上記のようにして洗浄を行った基板は、種々の用途に使用することができる。本発明は特に電子部品、電子製品のように、汚染に対し非常に厳しい洗浄が要求され、かつ、基板に対するダメージのないあるいは少ないことが必須である用途に特に好適に採用することができる。このような用途としては、高い信頼性を要求される半導体デバイス、画像表示デバイス、磁気ディスクを代表的なものとして挙げることができる。
【００４３】
本発明に係る洗浄方法は、超音波発生装置と、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水と、洗浄液としての機能水を収納するための容器と、基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して、基板の表面に電荷を生ぜしめるための電位印加ユニットとを含んでなる基板洗浄装置で実施することができる。
【００４４】
図２，３は、基板洗浄装置の模式的横断面図である。いずれもシリコンウエハを洗浄する場合について例示するものである。図２は、シリコンウエハ上の導電部に電極を設けた場合、図３はシリコンウエハを二枚の電極で挟んだ例である。汚染物質は正のゼータ電位を有するものとする。また、この機能水は水素のみを含んでいるものとする。
【００４５】
図２の場合、容器１にシリコンウエハ２と機能水３と電極４とを収納する。ウエハ２上にも電極５を設ける。この状態で、超音波発生装置６により超音波を発生させ、基板と電極との間に直流電圧を印加する機能を有する電位印加ユニット７により、電極４，５間に直流電圧を印加する。この場合には、汚染物質のゼータ電位が正であるので、電極５が正の電位になるように直流電圧を印加する。たとえば汚染物質がＡｌ2Ｏ3の場合、中性付近ではゼータ電位が約＋１０ｍＶとなる。一方Ｓｉのゼータ電位は−２０ｍＶである。従って、Ａｌ2Ｏ3との電気的反発を生じさせるには、シリコンウエハの表面に２０ｍＶ以上のプラス方向の電位が生じるように直流電圧を印加することが好ましい。ただし、シリコンウエハの表面が実際にプラスにならなくても、Ａｌ2Ｏ3との電気的吸着が弱くなるので、ある程度の効果は得られる。本発明にはこのような状態における洗浄もその範疇に含まれる。したがって、本発明における電気的反発には電気的吸着が弱まることも含まれ得る。
【００４６】
超音波洗浄が終わった後、シリコンウエハを取り出し、上記容器中に設けられた電極以外に、更に他の電極を設けることができるようになっている場合には、図４に示すように、他の電極８を容器に浸漬し、電極４，８間に直流電圧を印加して、電極４上に付着した汚染物質を除去することができる。その場合、上述したように、機能水やその他の薬剤を使用してもよい。そのような薬剤としては、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素を例示することができる。
【００４７】
なお、電極として洗浄液を収納した容器を使用した場合にも同様の洗浄を実施可能であることは言うまでもない。上記他の電極として洗浄液を収納した容器を使用することも可能である。
【００４８】
基板の洗浄に戻って、図３の場合には、容器１にシリコンウエハ２と機能水３とを収納し、シリコンウエハ２を挟んで電極３１，３２を設ける。この状態で、超音波発生装置６により超音波を発生させ、電位印加ユニット７により、電極３１，３２間に直流電圧を印加する。この場合、電気的反発により正のゼータ電位を有する汚染物質の除去を実現したい方の面の電荷が正になるように直流電圧の印加方向を選択する。シリコンウエハ２の片面に正の電荷が存在する場合には、その反対側の面には負の電荷が存在するので、電気的反発は片面にのみ生じる。従って、両面の洗浄を行いたい場合には、上記洗浄の後、たとえば電極を清浄なものに取り替え、直流電圧印加の方向を逆にした洗浄を更に行う。電極を清浄なものに取り替える代わりに、電極３１と３２とを入れ替えてもよい。
【００４９】
超音波洗浄が終わった後、シリコンウエハを取り出し、上記容器中に設けられた電極以外に、更に他の電極を設けることができるようになっている場合には、図５に示すように、他の電極８を容器に浸漬し、電極３１と８および／または３２と８の間に直流電圧を印加して、電極３１，３２上に付着した汚染物質を除去することができる。なお、電極３１と３２の間に直流電圧を印加して汚染物質を除去してもよい。その場合、機能水やその他の薬剤を使用してもよいのは上記と同様である。そのような薬剤としては、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素を例示することができる。
【実施例】
【００５０】
図３の設備を使用し、本発明に係る洗浄方法を実施した場合と、従来の界面活性剤洗浄法、アルカリ洗浄法および機能水洗浄法とを比較した結果を表１に示す。これらの結果から、本発明に係る洗浄方法が洗浄性と基板保護性のいずれにおいても優れていることが示された。なお、洗浄条件の詳細と表１の評価条件の説明を以下に示す。
【００５１】
【表１】
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（洗浄条件）
（１）共通条件
縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、深さ３０ｃｍの石英製の洗浄用容器に、２．５Ｌの洗浄液を入れ、銅配線部を表面に有する直径２００ｍｍのシリコンウエハを１枚浸漬した。シリコンウエハは研磨処理を行わず、表面に、汚染物質として、予めＡｌ2Ｏ3（平均粒径０．２μｍ）を付着させておいた。洗浄には７００ｋＨｚの能力の超音波発生装置を使用した。洗浄時間は１分間とした。洗浄は室温で行った。
【００５２】
（２）本発明に係る洗浄
洗浄液として、予め溶解ガス成分を真空吸引により脱気した超純水に水素ガスを吹き込んで溶解し、水素濃度が１重量ｐｐｍの洗浄液を作成した。この洗浄液を洗浄用容器に投入して洗浄を行った。シリコンウエハの両面に対向して直径２０ｃｍの網目状電極（白金製）を設けた。シリコンウエハと電極との距離は１０ｍｍであった。銅配線部のあるシリコンウエハ面にプラスの電荷が生じるように電極間に２０Ｖの直流電圧を印加した。
【００５３】
（３）界面活性剤洗浄法
界面活性剤としてラウリル酸ナトリウムを使用し、１００重量ｐｐｍの洗浄液中で、基板を１０ｒｐｍで回転させながら、PVA製のブラシで接触させながら１分間洗浄した。
【００５４】
（４）アルカリ洗浄法
アルカリとしてアンモニアを使用し、ｐＨを１０に調整し、（３）と同様の作業を実施した。
【００５５】
（５）機能水洗浄法
洗浄液として、予め溶解ガス成分を真空吸引により脱気した超純水に水素ガスを吹き込んで溶解し、水素濃度が１重量ｐｐｍの洗浄液を作成した。さらにアンモニアを添加してｐＨを９．４に調整後、この洗浄液を洗浄用容器に投入して洗浄を行った。
【００５６】
（評価条件）
（１）洗浄性
洗浄後、シリコンウエハ表面を光学顕微鏡で観察し、予め付着させておいたＡｌ2Ｏ3が完全になくなっている場合を○、残っている場合を×として評価した。
【００５７】
（２）基板保護性
洗浄後、シリコンウエハ表面を光学顕微鏡で観察し、基板に腐食や変色（主に光沢の消失）が全く見られない場合を○、基板の一部に腐食や変色が見られる場合を△、基板の全面に腐食や変色が見られる場合を×として評価した。
【００５８】
なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。
【００５９】
（付記１）
基板を超音波洗浄する基板洗浄方法において、
洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、
当該基板の超音波洗浄中に、基板を浸漬した当該洗浄液中に直流電圧を印加して当該基板の表面に電荷を生ぜしめ、当該基板から汚染物質を放出させる、
基板洗浄方法。
【００６０】
（付記２）
前記洗浄液として、水、水素、窒素以外の物質を実質的に使用しない、付記１に記載の基板洗浄方法。
【００６１】
（付記３）
当該洗浄液中に電極を設け、前記基板と当該電極との間に直流電圧を印加する、付記１または２に記載の基板洗浄方法。
【００６２】
（付記４）
前記基板を挟んで一対の電極を設け、当該一対の電極間に直流電圧を印加する、付記１または２に記載の基板洗浄方法。
【００６３】
（付記５）
前記一対の電極間の直流電圧の正負の向きを切り替え使用する、付記４に記載の基板洗浄方法。
【００６４】
（付記６）
前記基板が、半導体ウエハ、ガラス基板およびシリコーン系材料で被覆された基板からなる群から選ばれた基板であって導電部を有するものである、付記１〜５のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【００６５】
（付記７）
前記電極の少なくともいずれか一つに汚染物質を付着させる、付記１〜６のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【００６６】
（付記８）
前記電極の少なくともいずれか一つが網状または多孔質の材料からなるものである、付記１〜７のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【００６７】
（付記９）
前記洗浄液を収納した容器を前記電極の少なくともいずれか一つとして機能させる、付記１〜８のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【００６８】
（付記１０）
前記基板洗浄方法が、前記超音波洗浄に使用した電極の超音波洗浄を含み、
洗浄液として、水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水を使用し、
前記超音波洗浄に使用した電極の少なくともいずれか一つを浸漬した当該洗浄液中に他の電極を設け、当該超音波洗浄中に当該電極と当該他の電極との間に直流電圧を印加して汚染物質を当該電極から放出させる、付記１〜８のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【００６９】
（付記１１）
前記超音波洗浄に使用した電極の少なくともいずれか一つを浸漬した洗浄液が、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つの物質を含有する、付記１０に記載の基板洗浄方法。
【００７０】
（付記１２）
付記１〜１１のいずれかの方法で洗浄された基板を使用した、半導体デバイス。
【００７１】
（付記１３）
付記１〜１１のいずれかの方法で洗浄された基板を使用した、画像表示デバイス。
【００７２】
（付記１４）
付記１〜１１のいずれかの方法で洗浄された基板を使用した、磁気ディスク。
【００７３】
（付記１５）
超音波発生装置と、
水に水素と窒素との少なくともいずれか一つを溶解させてなる機能水と、
洗浄液としての当該機能水を収納するための容器と、
基板を浸漬した洗浄液中に直流電圧を印加して、基板の表面に電荷を生ぜしめるための電位印加ユニットと
を含んでなる基板洗浄装置。
【００７４】
（付記１６）
電極を前記洗浄液中に有し、前記電位印加ユニットが、前記基板と当該電極との間に直流電圧を印加できる、付記１５に記載の基板洗浄装置。
【００７５】
（付記１７）
前記洗浄液が、界面活性剤、アルカリ金属化合物、アンモニア、有機酸、有機アルカリおよび過酸化水素からなる群から選ばれた少なくともいずれか一つの物質を含有する、付記１５または１６に記載の基板洗浄装置。
【００７６】
（付記１８）
前記電極の少なくともいずれか一つが、前記洗浄液を収納した容器である、付記１５〜１７のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【００７７】
（付記１９）
前記容器中に設けられた電極以外に、更に他の電極を設けることができる、付記１５〜１８のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１−Ａ】超音波洗浄技術の説明図である。
【図１−Ｂ】超音波洗浄技術の説明図である。
【図１−Ｃ】水素水中で水素ラジカルが発生する機構を示す化学式である。
【図２】基板洗浄装置の模式的横断面図である。
【図３】基板洗浄装置の模式的横断面図である。
【図４】超音波洗浄後の電極の洗浄の様子を示す模式図である。
【図５】超音波洗浄後の電極の洗浄の様子を示す他の模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１    容器
２    シリコンウエハ（基板）
３    機能水（洗浄液）
４    電極
５    電極
６    超音波発生装置
７    電位印加ユニット
８    電極
３１  電極
３２  電極
【図１−Ａ】
2006159109.tif 000003
【図１−Ｂ】
2006159109.tif 000004
【図１−Ｃ】
2006159109.tif 000005
【図２】
2006159109.tif 000006
【図３】
2006159109.tif 000007
【図４】
2006159109.tif 000008
【図５】
2006159109.tif 000009