(57)【要約】【課題】微細なパーティクルに対する除去性能を向上させた凍結洗浄装置を提供する。【解決手段】凍結洗浄装置は、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する被処理基板を保持するテーブルと、前記第１面を前記テーブルに向けて載置された前記被処理基板の前記第２面上に洗浄液を供給する液供給部と、前記テーブルに設けられ、前記被処理基板の第１面側に冷却ガスを供給する冷却ガス放出部と、を備える。前記テーブルと前記被処理基板との間隔は、前記冷却ガスが前記テーブルと前記被処理基板との間を層流として流れるように設定される。【選択図】図１
2018160615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する被処理基板を保持するテーブルと、
前記第１面を前記テーブルに向けて載置された前記被処理基板の前記第２面上に洗浄液を供給するための液供給部と、
前記テーブルに設けられ、前記被処理基板の第１面側に冷却ガスを供給する冷却ガス放出部と、
を備え、
前記テーブルと前記被処理基板との間隔は、前記冷却ガスが前記テーブルと前記被処理基板との間を層流として流れるように設定された凍結洗浄装置。
【請求項２】
前記テーブルは、前記冷却ガスの放出口と、前記被処理基板に向き合う面に設けられた溝と、を有し、
前記溝は、前記放出口から前記テーブルの外縁に向かって延在し、前記溝に沿った前記放出口から前記外縁までの距離は、前記放出口と前記外縁との間の直線距離よりも長い請求項１記載の凍結洗浄装置。
【請求項３】
前記被処理基板上の洗浄液の温度を検出するセンサと、
前記冷却ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記センサにより検出された温度に基づいて前記流量調整部を制御する制御部と、
をさらに備えた請求項１または２に記載の凍結洗浄装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記センサにより検出された温度に基づいて前記冷却ガスの供給を停止し、前記洗浄液の解凍を開始するように構成される請求項３記載の凍結洗浄装置。
【請求項５】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する被処理基板の前記第１面に向き合うテーブルと、
前記第１面を前記テーブルに向けて載置された前記被処理基板の前記第２面上に洗浄液を供給する液供給部と、
前記被処理基板と前記テーブルとの間の空間を囲む側壁と、
前記テーブルに設けられ、前記空間内に冷却ガスを放出する冷却ガス放出部と、
前記空間から前記冷却ガスを外部に放出するドレインと、
を備え、
前記被処理基板と前記テーブルとの間の空間を減圧可能な凍結洗浄装置。
【請求項６】
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する被処理基板の前記第２面上に液膜を形成する第１工程と、
前記被処理基板の前記第１面側に冷却ガスを供給し、前記液膜を凝固させる第２工程と、
前記液膜を融解させ、前記第２面上から前記液膜を除去する第３工程と、
を備え、
前記第１工程から前記第３工程を繰り返し、
前記第１工程から前記第３工程の繰り返しサイクル間における前記液膜の温度変動、もしくは、前記繰り返しサイクル毎の最低到達温度の変化に基づいて前記繰り返しを終了させる凍結洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、凍結洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、フラットパネルディスプレー、太陽光パネルなどの製造過程では、基板上に微細パターンを形成する工程が繰り返し実施され、各工程毎に、基板表面の洗浄が実施される。例えば、二流体ジェット洗浄や超音波洗浄などの洗浄方式を用いて基板表面に付着した異物を除去する。しかしながら、これらの方式では、サイズの小さい異物を除去することが難く、基板上に形成されるパターンの微細化に伴い、より微細なサイズの異物を除去できる洗浄方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、微細なサイズの異物に対する除去性能を向上させた凍結洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る凍結洗浄装置は、第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する被処理基板を保持するテーブルと、前記第１面を前記テーブルに向けて載置された前記被処理基板の前記第２面上に洗浄液を供給する液供給部と、前記テーブルに設けられ、前記被処理基板の第１面側に冷却ガスを供給する冷却ガス放出部と、を備える。前記テーブルと前記被処理基板との間隔は、前記冷却ガスが前記テーブルと前記被処理基板との間を層流として流れるように設定される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る凍結洗浄装置を示す模式断面図である。
【図２】第１実施形態に係る凍結洗浄装置の一部を示す模式図である。
【図３】比較例に係る凍結洗浄装置を示す模式断面図である。
【図４】第２実施形態に係る凍結洗浄装置を示す模式断面図である。
【図５】第２実施形態に係る凍結洗浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る凍結洗浄法を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る凍結洗浄法の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。図面中の同一部分には、同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【０００８】
［第１実施形態］  
図１は、第１実施形態に係る凍結洗浄装置１を示す模式断面図である。凍結洗浄装置１は、例えば、半導体製造、フラットパネルディスプレー製造、太陽光パネル製造といった微細加工を含む製造過程において使用され、主に微細なパーティクルを低ダメージで除去する処理に適用される。
【０００９】
凍結洗浄装置１は、被処理基板１００を載置するテーブル１０と、被処理基板１００の上面に洗浄液を供給する液供給部２０と、被処理基板１００を冷却するための冷却ガス供給部３０と、を備える。
【００１０】
図１に示すように、テーブル１０は、基板保持部１３を有する。基板保持部１３は、例えば、テーブル１０の上面に設けられた突起であり、被処理基板１００は、突起の上に載置される。これにより、テーブル１０と被処理基板１００との間に、冷却用空間ＣＧを設けることができる。また、テーブル１０は、筐体１７の内部に設けられ、被処理基板１００を載置した状態で回転可能となるように設置される。
【００１１】
液供給部２０は、被処理基板１００の上面に液膜を形成するための洗浄液を供給する。液供給部２０は、例えば、洗浄液として純水を供給する配管であり、被処理基板１００の上面に対向するノズル２３を含む。
【００１２】
冷却ガス供給部３０は、例えば、テーブル１０を介して冷却用空間ＣＧに窒素ガスを供給するガス配管である。冷却ガスは、例えば、テーブル１０の上面に設けられた放出口１５から冷却用空間ＣＧの放出される。冷却ガス供給部３０は、例えば、ガス流量を調整するための流量調整バルブ３３を含む。冷却ガスには、例えば、低温の窒素（Ｎ２）を用いる。
【００１３】
凍結洗浄装置１では、冷却用空間ＣＧに冷却ガスを供給することにより、被処理基板１００を冷却し、その上面に形成された液膜を凝固させる。続いて、凝固させた液膜上に、例えば、純水を供給することにより、液膜を融解し、被処理基板１００から除去する。この過程において、被処理基板１００の上面に付着した微細なパーティクルが除去される。
【００１４】
例えば、半導体製造では、そのコスト低減が課題であり、低コストなリソグラフィとしてナノインプリントを用いたパターン形成技術の開発が進められている。ナノインプリントリソグラフィは、パターン形成の原板であるテンプレートとウエハー基板との間にレジスト挟んだ状態において、テンプレートをウエハー基板に押し付けることによりレジストにパターン形成を行う技術である。そして、ナノインプリントリソグラフィは、テンプレートパターンからウエハーパターンへの等倍転写であるため、テンプレート上に付着するパーティクル等の異物除去に対する要求は、例えば、液浸露光用のレチクルに比べても極めて高いと言える。具体的には、２０ナノメートル（ｎｍ）以下のパーティクルまで除去可能な洗浄技術および検査技術の開発が必要とされている。
【００１５】
従来の洗浄技術の主流である２流体ノズル方式では、洗浄液にガスを衝突させることにより液滴状とし、被処理基板に向けて吐出する。この洗浄方式では、パーティクルのサイズが小さくなるにつれてパーティクルの除去率が低下していくことが明らかとなっている。例えば、被処理基板とその上の液体層との間の固液界面において、基板表面から数１０ナノメートルの液体層は、基板表面との相互作用により非常に動き難い分子層(スタグナントレイヤー)となることが知られている。このため、この分子層内にあるパーティクルは、液流動の影響を受け難く、除去することが難しい。
【００１６】
これに対し、本実施形態に係る凍結洗浄装置１では、被処理基板１００の上面に液膜を形成し、その液膜を凝固させる。そして、この過程における液膜の膨張により基板上に付着したパーティクルを引き剥がすように除去する。これにより、被処理基板上の微細なパーティクルの除去が可能となる。
【００１７】
また、凍結洗浄装置１では、被処理基板１００の裏面側の冷却用空間ＣＧに冷却ガスを供給し、被処理基板を冷却する。このため、例えば、厚さ６ミリメートルを超える石英母材を用いるテンプレートであっても、効率的に冷却することが可能であり、冷却時間を短縮できる。
【００１８】
図２は、第１実施形態に係る凍結洗浄装置１の一部を示す模式図である。図２（ａ）は、テーブル１０の上に載置された被処理基板１００を冷却する状態を示す断面図である。図２（ｂ）は、テーブル１０の上面１０Ｔに設けられた溝１０Ｇを示す平面図である。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、凍結洗浄装置１では、冷却ガス供給部３０からテーブル１０の放出口１５を介して、例えば、マイナス１００℃に冷却された窒素ガスが冷却用空間ＣＧへ供給される。被処理基板１００とテーブル１０との間隔ＷＣＧは、放出口１５からテーブル１０の外縁へ流れる冷却ガスが層流となるように設定される。
【００２０】
例えば、テーブル１０の放出口１５からテーブル１０の外縁までの距離を「Ｌ」とし、冷却ガスの流速を「ｖ」、冷却ガスの動粘度を「ｎ」とした時、レイノルズ数Ｒｅは次式で表される。
【数１】
2018160615.tif 000003
【００２１】
また、被処理基板１００とテーブル１０との間を流れる冷却ガスの９９％層流境界層厚さδ（ｍ）は、次式（２）で表される。
【数２】
2018160615.tif 000004
ここで、ｘは、テーブル１０上の流路に沿った座標である。
【００２２】
表１は、動粘度ｎを１．４９２×１０−６（ｍ／ｓ）とし、Ｌ＝０．３メートル（ｍ）、０．１５メートルとした時のレイノルズ数Ｒｅを表している。
【表１】
2018160615.tif 000005
【００２３】
また、表２は、表１に示すレイノルズ数を用いて見積もった９９％層流境界層厚さδを示している。
【表２】
2018160615.tif 000006
【００２４】
表２に示す層流境界層厚さの最小値は、０．００７４メートルである。したがって、被処理基板１００とテーブル１０との間隔ＷＣＧを、例えば、０．００７４メートル以下とすることにより、冷却ガスを層流として流すことができる。また、被処理基板１００とテーブル１０との間隔ＷＣＧは、例えば、４ミリメートル以下、好ましくは、３ミリメートル以下に設定される。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、複数の溝１０Ｇをテーブル１０の上面１０Ｔに設けることが好ましい。被処理基板１００とテーブル１０との間において、冷却ガスは溝１０Ｇに沿って流れる。溝１０Ｇは、例えば、放出口１５からテーブル１０の外縁まで延在するように設けられる。また、図２（ｂ）に示すように、溝１０Ｇは、渦状に設けられ、溝１０Ｇに沿った放出口１５から外縁までの距離は、放出口１５から外縁までの直線距離よりも長くなるように設けられる。これにより、被処理基板１００の裏面に冷却ガスが接する時間が長くなり、被処理基板１００を効率良く冷却できる。実施形態は、これに限定される訳ではなく、例えば、溝１０Ｇがテーブル１０の外縁に到達しない形態であっても良い。すなわち、テーブル１０の外縁は、平坦な表面を有しても良い。
【００２６】
図３（ａ）および（ｂ）は、比較例に係る凍結洗浄装置２を示す模式断面図である。この例では、被処理基板１００とテーブル１０との間隔ＷＣＧは、９９％層流境界層厚さδよりも広く設定される。このため、冷却用空間ＣＧに供給される冷却ガスは、被処理基板１００とテーブル１０との間を乱流となって流れる。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、凍結洗浄装置２では、冷却用空間ＣＧに霜が形成され、例えば、冷却ガスの流路を塞ぐことがある。このため、被処理基板１００の冷却が不均一となり、その上面に形成された液膜が部分的に凝固するようになる。このため、被処理基板１００の上面において、パーティクルが除去されない部分が生じる。
【００２８】
例えば、冷却ガスの流れが乱流になると、図３（ｂ）に示すように、冷却用空間ＣＧ内に渦流が生じ、湿気を含んだ外気が冷却用空間ＣＧ内に取り込まれる。このため、例えば、冷却ガスに乾燥窒素を用いたとしても、冷却用空間ＣＧ内に霜が発生する。
【００２９】
これに対し、本実施形態では、被処理基板１００とテーブル１０との間隔ＷＣＧを９９％層流境界層厚さδよりも狭く設定することにより、冷却ガスを層流とすることができる。これにより、外気の取り込みを抑制し、冷却用空間ＣＧ内における霜の発生を防ぐことが可能となる。その結果、被処理基板１００を均一に冷却することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係る凍結洗浄装置３を示す模式断面図である。凍結洗浄装置３は、液供給部２０と、テーブル７０と、側壁８０と、を備える。
【００３１】
図４に示すように、被処理基板１００は、側壁８０に設けられた基板保持部８３の上に載置される。基板保持部８３は、例えば、側壁８０から水平方向に突出した突起である。テーブル７０と基板保持部８３に支持された被処理基板１００との間には冷却用空間ＣＧが形成される。そして、側壁８０は、冷却用空間ＣＧを囲むように設けられる。これにより、冷却用空間ＣＧは、テーブル７０と、側壁８０と、被処理基板１００と、に囲まれた閉空間となり、その内部を減圧することができる。
【００３２】
図４に示すように、テーブル７０には、冷却ガス供給部３０に連通した放出口７３が設けられる。また、テーブル７０と側壁８０との間には、冷却ガスを外部に放出するドレイン７５が設けられる。さらに、ドレイン７５と冷却用空間ＣＧの境界には、ゲートバルブ７７が設けられる。例えば、被処理基板１００を基板保持部８３上に載置した状態において、ゲートバルブ７７と、冷却ガス供給部３０の流量調整バルブ３３（図１参照）と、を閉じることにより、冷却用空間ＣＧを密閉された空間とすることができる。
【００３３】
例えば、ドレイン７５に真空ポンプを接続することにより、冷却用空間ＣＧを減圧することができる。すなわち、凍結洗浄装置３では、例えば、冷却ガス供給部３０から放出口７３を介して乾燥した低温の窒素を冷却用空間ＣＧに供給し、ドレイン７５を介して冷却用空間ＣＧから放出する。これにより、外気の侵入を防ぎ、冷却用空間ＣＧ内における霜の発生を抑制できる。また、凍結洗浄装置３では、テーブル７０と被処理基板１００との間隔を９９％層流境界層厚さδよりも広くできる。これにより、冷却ガスの流量を増やすことが可能となり、被処理基板１００を短時間で均一に冷却することができる。
【００３４】
図４に示すように、テーブル７０は、被処理基板１００に向き合う上面７０Ｔは、放出口７３からドレイン７５側へ下る勾配を有するように設けられる。例えば、冷却開始前、もしくは、冷却初期において、冷却用空間ＣＧ内の水分が凝結し、水が生成された場合でも、テーブル７０の上面７０Ｔ上をドレイン７５へ向かって流し、冷却用空間から除去することができる。
【００３５】
次に、図４および図５を参照して、凍結洗浄装置３の操作手順を説明する。図５は、第２実施形態に係る凍結洗浄装置３の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、基板保持部８３の上に被処理基板１００を載置する（Ｓ０１）。被処理基板１００は、テーブル７０に向き合う裏面と、その反対側の上面と、を有する。続いて、冷却ガス供給部３０の流量調整バルブ３３を閉じ、ゲートバルブ７７を開いて冷却用空間ＣＧ内を減圧する（Ｓ０２）。ドレイン７５は、例えば、図示しない真空ポンプに接続されているものとする。
【００３７】
冷却用空間ＣＧ内が所定の減圧状態に達した時、ゲートバルブ７７を閉じ（Ｓ０３）、流量調整バルブ３３を開いて冷却ガスを導入する（Ｓ０４）。続いて、ゲートバルブ７７を開き、ドレイン７５を介して冷却用空間ＣＧから冷却ガスを放出する（Ｓ０５）。この際、ドレイン７５と真空ポンプとの間に配置された圧力調整バルブ（図示しない）により、冷却用空間ＣＧ内は、所定の圧力に保持される。
【００３８】
液供給部２０から洗浄液、例えば、純水を被処理基板の上面に滴下し液膜を形成する（Ｓ０６）。被処理基板１００は、冷却用空間ＣＧ内に供給される冷却ガスにより冷却され、液膜は凝固する（Ｓ０７）。例えば、液膜の温度を温度センサ４０（図１参照）により検出し、所定の温度まで冷却された時、液供給部２０から純水を被処理基板１００の上面に供給し、凝固した液膜を融解させる。続いて、被処理基板１００の上面に純粋を継続して供給しリンスする（Ｓ０８）。なお、ステップＳ０６〜Ｓ０８は、複数回繰り返される。
【００３９】
続いて、冷却ガスを停止し（Ｓ０９）、被処理基板１００を乾燥させる（Ｓ１０）。最後に、冷却用空間ＣＧ内を常圧に戻し、被処理基板を回収して処理を終了する。
【００４０】
［第３実施形態］  
図６は、第３実施形態に係る凍結洗浄法を示すフローチャートである。図７は、第３実施形態に係る凍結洗浄法の特性を示すグラフである。本実施形態に係る洗浄法は、例えば、凍結洗浄装置１を用いて実施される。
【００４１】
図６に示すように、例えば、紫外光（ＵＶ）を用いて被処理基板１００の上面を親水化させる（Ｓ１１：親水化処理）。続いて、被処理基板１００を所望の回転数で回転させながら、液供給部２０のノズル２３から被処理基板１００の上面に純水を供給する。同時に、冷却ガス供給部３０からテーブル１０の放出口１５を介して冷却用空間ＣＧに冷却ガスを供給する（Ｓ１２：予備冷却）。
【００４２】
続いて、液供給部２０からの純水供給を停止し、被処理基板１００上の液膜が消失しないように回転数を変更する。さらに、冷却用空間ＣＧへの冷却ガスの供給を継続し、被処理基板１００を冷却する。これにより、被処理基板１００上の液膜を凝固させる。この冷却は、一定時間継続される（Ｓ１３：凝固）。その後、被処理基板１００の上面に純水を供給して液膜を融解させ、リンス処理を行う（Ｓ１４：融解・リンス）。なお、ステップＳ１３およびＳ１４（凝固、融解、リンス）は、繰り返し実行する。
【００４３】
ステップ１３の凝固において所定の条件が充足された場合、最終的な融解、リンス（Ｓ１５）を実施し、被処理基板１００を乾燥させる（Ｓ１６：乾燥）。これにより、実施形態に係る凍結洗浄を終了する。
【００４４】
図７（ａ）〜（ｂ）は、ステップＳ１３およびＳ１４の過程において、温度センサ４０により検出される液膜の温度変化を示すグラフである。図７（ａ）では、凝固、融解、リンスを５回繰り返した場合の温度変化が示されている。図７（ｂ）では、凝固、融解、リンスを１０回繰り返した場合、図７（ｃ）では、凝固、融解、リンスを１５回繰り返した場合の温度変化が示されている。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、液膜は、例えば、室温ＴＲからＴ１まで冷却される。Ｔ１は、液相状態で過冷却される過冷却温度である。続いて、液膜の凝固が開始されると、その温度は、Ｔ１から凝固点Ｔ２に上昇する。さらに、冷却を続けると、液膜の温度は、凝固点Ｔ２から最低到達温度Ｔ３まで低下する。冷却時間は、一定である。その後、液膜上に純水が供給され融解される。続いて、再度、液膜が形成される。その初期温度は、室温ＴＲである。図７（ａ）に示す例では、このサイクルが５回繰り返されている。
【００４６】
図７（ｂ）に示す例では、ＴＲ→Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→ＴＲのサイクルが１０回繰り返される。図７（ｂ）に示す温度変化の５サイクル目までは、図７（ａ）に示す温度変化とほぼ同じである。そして、図７（ａ）と比較すると、最後のサイクルにおいて、過冷却温度Ｔ１が上昇していることが分かる。また、図７（ｂ）に示す温度変化では、過冷却温度Ｔ１は、８回目のサイクルから上昇し始めていることが分かる。さらに、図７（ｂ）に示す最後のサイクルにおける最低到達温度Ｔ３は、図７（ａ）に示す最後のサイクルにおける最低到達温度Ｔ３よりも低いことが分かる。
【００４７】
図７（ｃ）に示す例では、ＴＲ→Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→ＴＲのサイクルが１５回繰り返されている。図７（ｃ）に示す温度変化の１０サイクル目までは、図７（ｂ）に示す温度変化とほぼ同じである。図７（ｃ）では、１０サイクルを超えると、過冷却温度Ｔ１の上昇が止まり、ほぼ一定となることが分かる。また、最低到達温度Ｔ３も１０サイクルを超えるとほぼ一定となることが分かる。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｃ）に示す温度変化は、ハーフピッチ２０ｎｍ、掘り込み深さ５０ｎｍのパターンを有する石英基板を処理した過程で得られたものである。各基板の表面には、２０ｎｍサイズのパーティクルが処理前に付着していた。例えば、図７（ａ）に示す例では、顕微鏡の視野内において２０個のパーティクルが確認され、図６に示す手順の凍結洗浄を実施した後でも１９個確認された。一方、図７（ｂ）に示す例では、パーティクルは、１個に減少し、図７（ｃ）に示す例では、２個に減少していた。この結果に基づいて、図７（ａ）〜（ｂ）に示す温度変化を見ると、過冷却温度Ｔ１および最低到達温度Ｔ３の変化が、パーティクル数の変化に対応するものと考えられる。すなわち、過冷却温度Ｔ１の上昇、最低到達温度Ｔ３の低下がパーティル数の減少に対応し、これらをモニタすることにより、被処理基板１００の表面のが清浄度を検出することが可能である。例えば、過冷却温度Ｔ１および最低到達温度Ｔ３により洗浄の終点、すなわち、凝固、融解、リンスのサイクルを停止するタイミングを検出することができる。
【００４９】
例えば、凍結洗浄装置１の制御ユニット５０において、温度センサ４０で検出された温度データは、データ格納部５３に記憶される。演算処理部５５は、テータ格納部５３から温度データを読み出し、過冷却温度Ｔ１もしくは最低到達温度Ｔ３の変化、もしくは、変化率を算出する。処理制御部５７は、演算処理部５５の出力に基づいて、過冷却温度Ｔ１もしくは最低到達温度Ｔ３が所定の閾値を超えるか、または、下回った時に、液供給部２０および冷却ガス供給部３０を制御し、凝固、融解、リンスのサイクルを停止する。
【００５０】
また、処理制御部５７は、過冷却温度Ｔ１もしくは最低到達温度Ｔ３の変化率が所定の値よりも小さくなった時に、凝固、融解、リンスのサイクルを停止しても良い。なお、処理制御部５７は、例えば、液供給部２０の図示しない流量調整バルブに接続され、液供給部２０から供給される洗浄液を制御するように構成される。
【００５１】
例えば、被処理基板上の膜種やパターン有無、清浄度の違いなどによって冷却過程での液膜の温度挙動が異なる。このため、凝固、融解、リンスのサイクル数を予め設定する場合には、２０ｎｍサイズ以下の微小パーティクルの除去性能が低下してしまう場合がある。これに対し、過冷却温度Ｔ１および最低到達温度Ｔ３の変化に基づいて、凝固、融解、リンスのサイクルを停止することにより、被処理基板表面の状態に依存することなく安定した微小パーティクル除去性能を保つことが可能となる。例えば、凝固、融解、リンスのサイクル間における液膜の温度変動に基づいて、そのサイクルを停止させても良い。さらに、サイクル毎の最低到達温度Ｔ３の変化に基づいて、サイクルを停止しても良い。
【００５２】
以上、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態を説明したが、本発明は、これらに限定される訳ではない。例えば、洗浄液は純水に限定される訳ではなく、アルカリ性溶液、有機溶媒、界面活性剤入り水溶液などを用いても良い。また、テーブルに設けられる冷却ガスの放出口は１つに限らず、複数でも良い。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３…凍結洗浄装置、  １０、７０…テーブル、  １０Ｇ…溝、  １０Ｔ、７０Ｔ…上面、  １３、８３…基板保持部、  １５、７３…放出口、  １７…筐体、  ２０…液供給部、  ２３…ノズル、  ３０…冷却ガス供給部、  ３３…流量調整バルブ、  ４０…温度センサ、  ５０…制御ユニット、  ５３…データ格納部、  ５５…演算処理部、  ５７…処理制御部、  ７５…ドレイン、  ７７…ゲートバルブ、  ８０…側壁、  １００…被処理基板、  ＣＧ…冷却用空間、
【図１】
2018160615.tif 000007
【図２】
2018160615.tif 000008
【図３】
2018160615.tif 000009
【図４】
2018160615.tif 000010
【図５】
2018160615.tif 000011
【図６】
2018160615.tif 000012
【図７】
2018160615.tif 000013