(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に洗浄用流体を導入するための洗浄用流体導入口と、内部の洗浄流体を外部へ排出するための洗浄用流体排出口とを有し、被洗浄物を内部に収納後密閉可能な洗浄槽と、
前記洗浄用流体排出口に接続され、洗浄後の洗浄用流体を溜めるためのタンクと、
該タンクの内部を減圧状態にするための減圧手段と、
を有しており、
該洗浄槽内と該洗浄槽とラインを介して連通しているタンク内とを排気することにより洗浄槽内、ライン内及び該タンク内を減圧状態とし、
該減圧状態の洗浄槽と薬液供給源とを連通状態とすることにより該薬液を該洗浄槽内に導入するとともに前記タンク内にも流れ込むようにしたことを特徴とする完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項２】
前記洗浄槽は透光性を有する材料からなることを特徴とする請求項１記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項３】
前記密閉された洗浄槽内に光を照射するための光照射手段を洗浄槽外に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄槽内へ導入する洗浄用流体を加圧するための加圧手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄槽内を加熱するための加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項６】
前記加熱手段は、洗浄槽の外部に設けられた赤外線ランプであることを特徴とする請求項５記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項７】
前記減圧手段は、アスピレーターであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項８】
前記洗浄用流体は液体であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項９】
前記洗浄用流体は気体であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１０】
複数の洗浄用流体源が、前記洗浄用流体導入口にバルブを介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１１】
前記タンクに溜められた洗浄後の洗浄流体を純化するための純化手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１２】
前記純化手段で純化した純化洗浄流体を洗浄流体源へ環流するための環流ラインを設けたことを特徴とする請求項１１記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１３】
前記減圧手段の下流にトラップを設けたことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１４】
前記洗浄用流体導入口を内部の洗浄流体を外部へ排出するための口とし、前記洗浄用流体排出口を内部に洗浄用流体を導入するための洗浄用流体導入口するための切替バルブを設けたことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄装置。
【請求項１５】
洗浄槽内に被処理物を装入した後、該洗浄槽を密閉化し、該洗浄槽内と該洗浄槽とラインを介して連通しているタンク内とを排気することにより洗浄槽内、ライン内及び該タンク内を減圧状態とし、
該減圧状態の洗浄槽と薬液供給源とを連通状態とすることにより該薬液を該洗浄槽内に導入するとともに前記タンク内にも流れ込むようにしたことを特徴とする完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項１６】
該洗浄槽と該薬液供給源とを連通状態とする際に、該減圧タンク内の排気は停止していることを特徴とする請求項１５記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項１７】
該洗浄槽と該薬液供給源とを連通状態とする際に、該減圧タンク内の排気を行っていることを特徴とする請求項１５記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項１８】
前記減圧状態は１００Ｔｏｒｒ以下であることを特徴とする請求項１５記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項１９】
前記減圧状態は１０Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１８記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項２０】
洗浄用流体を加圧して洗浄槽内に導入することを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項２１】
複数の洗浄工程を順次同一の洗浄槽で行うことを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれか１項記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【請求項２２】
前記洗浄用流体は液体であることを特徴とする請求項２０記載の完全密閉型気液洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は完全密閉型の気液洗浄装置及び洗浄方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
超ＬＳＩを例にとり従来の技術を説明する。
超ＬＳＩの製造は、金属や絶縁膜等の薄膜をシリコンウエハ全面に形成して必要なパターンのみ残してエッチング除去するという工程の繰り返しにより行われる。
【０００３】
最近では凹凸のあるウエハ表面を一旦平坦化するいわゆるＣＭＰ（化学機械研磨）工程を採用する場合もあり、かかるＣＭＰ工程を経たウエハの表面には研磨粉が残留付着しており、この研磨粉の除去は容易ではない。
【０００４】
したがって、各工程の前後にはウエハ上の様々な汚染物を取り除くための洗浄工程が必要とされる。
【０００５】
各製造プロセス前のウエハには次の条件が要求される。
▲１▼パーティクル汚染がないこと
▲２▼金属汚染がないこと
▲３▼有機物汚染がないこと
▲４▼水分の吸着がないこと
▲５▼自然酸化膜がないこと
▲６▼原子スケールで表面の凹凸がないこと
▲７▼シリコン表面が完全に水素で終端されていること
▲８▼帯電しないこと
である。
【０００６】
現在、一般的に使用されている洗浄方法は、過酸化水素水をベースとした薬液によるウエット洗浄方法（ＲＣＡ洗浄）を基に構成されている。
一例を表１に示す。
【０００７】
【表１】
0004011176.tif 000002
【０００８】
かかる洗浄を行う場合は、図５に示すように、バッチおよび枚葉で処理されるウエハ２を、上部が開放しているＳＰＭ洗浄槽１ａに浸漬して洗浄を行い、ＳＰＭ洗浄後ウエハ２をＳＰＭ洗浄槽１ａから大気中に搬送系（図示せず）を用いて取り出し、ＳＰＭの除去を目的として純水リンスを行う。ついで、搬送系を用いて、やはり上部が開放しているＤＨＦ槽１ｂ、ＡＰＭ槽１ｃ、ＨＰＭ槽１ｄ、ＤＨＦ槽１ｅにウエハ２を順次浸漬して洗浄を行う。各洗浄の間においては純水リンスを行う。
【０００９】
しかし、上記従来技術には次のような問題点があった。
【００１０】
▲１▼一般に、洗浄を行った場合洗浄液と汚染物とが反応して反応生成ガスの発生をもたらす。
この反応生成ガスはクリーンルーム内に放出されるとクリーンルーム内を汚染することはいうまでもない。
【００１１】
この反応性ガスは洗浄槽内に滞留するとともに洗浄液中に溶解する。しかるに、例えば被洗浄物が大きい場合には反応生成ガスは大量に発生し、洗浄液への飽和溶解度を超えることがある。飽和溶解度を超えると洗浄液と汚染物との反応が進みにくくなりひいては洗浄効率の低下を招いてしまう。
【００１２】
さらに、洗浄液が劣化した場合には洗浄液を洗浄槽内からドレインしてドレイン液を廃棄する。廃棄に先立ち公害上の問題からドレイン液の処理を行う必要があるが、従来技術においてはドレイン液は洗浄液と反応生成ガスとが併存した状態であるためその処理が困難である。
【００１３】
また、従来技術においてはドレインは大気雰囲気にさらされている槽に直接行うため洗浄槽中にゴミが混入してしまうという問題もある。
【００１４】
▲２▼洗浄槽間を移働する度に搬送系により大気中を搬送されるので、大気中のパーティクル、汚染物が被洗浄物（例えばウエハ）２に付着する。
【００１５】
また、搬送系における主に摺動部からもダストが発生し、そのダストが被洗浄物であるウエハ２に付着してしまう。
【００１６】
▲３▼洗浄により、パーティクル、ダスト等はウエハ表面から脱離するが、この脱離したパーティクル、ダストは、薬液の流れが穏やかなので、被洗浄物の近傍を遊泳或いは薬液表面を浮遊する。かかるパーティクル、ダスト等が薬液中で、あるいは被洗浄物を薬液槽から引き上げる際に被洗浄物に再付着する場合があった。
【００１７】
▲４▼また、従来の洗浄装置は、上部が開放しているためクリーンルーム内にイオンミストを出していた。
【００１８】
そのため、洗浄装置は他の成膜装置から離して配置しなければならず、ひいてはクリーンルーム内における装置のレイアウト設計に制限を受けざるを得なかった。
【００１９】
たとえば、レジストを使用する露光装置の近傍には洗浄装置を配置することができず、そのため、露光装置と洗浄装置とは離れた位置に配置せざるを得ない。
【００２０】
さらには、このミストがクリーンルーム内に侵入するのを防止するため洗浄装置を通じて多量のクリーンエアを排出する必要がある。そのためには、排気ダクトでの圧損を考慮し、大径ダクトを用いたり、またできる限り短くする必要がある。その結果、洗浄装置のクリーンルームでの設置場所は自由に定めることはできず、排ガス処理装置等との関係で制約を受けることになる。また、大量の排気エア中の薬品蒸気を除去するために、大型の排ガス処理装置（スクラバ）が必要となると共に、排出されるクリーンエアを補うために、大容量の新鮮な空気の取り込みのための空調設備が必要となっていた。
【００２１】
このように、従来の洗浄装置は、クリーンルームの設備費及び維持費を押し上げ、しかもクリーンルーム内での設置場所は限られることになる。その結果、個々の半導体製造装置をプロセス上最適な位置関係に配置することはできず、洗浄後の次工程の処理装置までの搬送距離は大きくなり、搬送中の半導体基板のクリーンエアからの汚染等も高性能高集積デバイスを製造する上で問題となっている。
【００２２】
たとえば、１６Ｍビットあるいは６４ＭビットＤＲＡＭを月産３００万個程度生産するクリーンルーム工場のスペースは８０×２００ｍ2程度と極めて大型化し、トータルのプロセスステップ数５００ 工程程度のうち２０％程度が洗浄工程である。結果として、全工程を通しての半導体基板の搬送距離は１０ｋｍ近くに及ぶ。また、窒素トンネル、窒素ボックスを通して搬送するクローズドシステムによる場合は表面汚染の抑制はできるものの、搬送経路が長く複雑となり、そのための経費は莫大なものとなるため、実際上実現不可能であった。
【００２３】
さらに、現在の排気エア処理装置は、いわゆるスクラバーが広く用いられているが、薬品の種類によっては、微量ではあるが処理しきれず大気に放出されることがある。従って、スクラバーから放出されるガスがクリーンルーム内に取り込まれないように、通常、スクラバーはクリーンルームの新鮮な空気の取り入れ口に対して風下側に設置される。しかし、風向きによっては、新鮮な空気の取り入れ口の風上になる場合もあり、この時は、クリーンルーム内に薬品蒸気が取り込まれ、クリーンルーム内を汚染してしまうことになるため、排気エアは高い排気口を用意して流速を十分速くして空高く排出されているのである。また、前述したように、排気エアの効率を上げるために排気ダクトの経路を考慮すると、クリーンルーム内での洗浄装置の設置場所とスクラバーの設置場所の位置関係も制約を受けることになる。
【００２４】
さらに、最近、より高い集積度を達成すべく、化学増感型のレジストが検討され始めているが、このレジストは数１０ｐｐｂと極微量のアンモニアにも敏感に反応してレジスト形状の変化を生じるため、ＲＣＡ洗浄等アンモニアを用いる場合には、アンモニアミストとレジストとが接触しないように細心の注意を払わねばならず、洗浄装置とフォトリソグラフィ装置とを完全に分断して配置する必要が生ずる。
【００２５】
以上述べたように、従来の洗浄技術においてはミストをクリーンルーム内に排出するため、クリーンルーム内での洗浄装置の設置場所は限られたものとなる。さらに、洗浄装置で使用する薬品が他工程に及ぼす影響並びに排気エア処理装置との関係で、その設置場所はさらに制約を受ける。その結果、製造プロセスに最適な位置関係、すなわち製造プロセスの順に従うように個々の製造処理装置を配置することはできず、結果として半導体基板の搬送距離が極端に長くなって半導体デバイス生産の高い生産性、高い歩留まりが妨げられるという問題がある。
【００２６】
▲５▼のみならず、従来の洗浄技術においては、上部開放容器であるため、洗浄用流体は液体のみに限られ、洗浄効果のあるガス系の使用は出来なかった。
▲６▼また、ＣＭＰを行った後に表面に付着している研磨粉の完全除去が困難である。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、洗浄効率が良好な洗浄を行うことが可能な完全密閉型気液洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。
【００２８】
本発明は、劣化した洗浄液の処理を容易たらしめる完全密閉型気液洗浄装置および洗浄方法を提供することを目的とする。
【００２９】
本発明は、洗浄液の廃棄時に発生する洗浄槽中へのゴミの混入がない完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３０】
本発明は、大気からのパーティクル汚染、メカ部からの発塵による汚染の回避が可能な完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３１】
本発明は、被洗浄物から離脱したパーティクルの再付着の回避が可能な完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３２】
本発明は、ガス系導入による洗浄選択肢を拡大し得る完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３３】
本発明は、流速のコントロールが可能な完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３４】
本発明は、クリーンルーム内へのミスト流出の防止が可能な完全密閉型気液洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３５】
本発明は、ミストがクリーンルーム内へ放出することを抑えることが可能な洗浄技術方法を確立し、これにより半導体製造装置を略々プロセス順に配置することにより高集積・高性能半導体デバイス生産に適した半導体基板の全工程を通しての搬送距離が最短になし得る（ウエハフローパスミニマム）洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３６】
さらに、半導体製造の生産性を極めて高くし、工場のランニングコストを大幅に削減でき、且つ設計の自由度が大幅に向上させることが可能な洗浄装置を提供することを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗浄装置は、内部に洗浄用流体を導入するための洗浄用流体導入口と、内部の洗浄流体を外部へ排出するための洗浄用流体排出口とを有し、被洗浄物を内部に収納後密閉可能な洗浄槽と、
前記洗浄用流体排出口に接続され、洗浄後の洗浄用流体を溜めるためのタンクと、
該タンクの内部を減圧状態にするための減圧手段と、
を有しており、
該洗浄槽内と該洗浄槽とラインを介して連通しているタンク内とを排気することにより洗浄槽内、ライン内及び該タンク内を減圧状態とし、
該減圧状態の洗浄槽と薬液供給源とを連通状態とすることにより該薬液を該洗浄槽内に導入するとともに前記タンク内にも流れ込むようにしたことを特徴とする完全密閉型気液洗浄装置である。
【００３８】
本発明の洗浄方法は、洗浄槽内に被処理物を装入した後、該洗浄槽を密閉化し、該洗浄槽内と該洗浄槽とラインを介して連通しているタンク内とを排気することにより洗浄槽内、ライン内及び該タンク内を減圧状態とし、
該減圧状態の洗浄槽と薬液供給源とを連通状態とすることにより該薬液を該洗浄槽内に導入するとともに前記タンク内にも流れ込むようにしたことを特徴とする完全密閉型気液洗浄方法である。
【００３９】
本発明では、洗浄槽内部は被洗浄物の収納後は密閉され、かつ、減圧手段により減圧状態に保持されるため、大気からのパーティクル汚染がない。
【００４０】
また、ＲＣＡ洗浄のような複数の洗浄液を使用した洗浄であっても、同一の洗浄槽に順次複数の洗浄液を導入することにより被洗浄物の搬送を行う必要がないため必然的に搬送系が不要となり、ひいては搬送系のメカ部からの発塵による汚染の回避が可能となる。
【００４１】
洗浄液は、洗浄用流体導入口から洗浄槽内部に導入するとともに洗浄用流体排出口から排出しており、洗浄用流体は絶えず流動している。従って、洗浄により被洗浄物から離脱したパーティクルは洗浄用流体排出口から即座に系外に排出されてしまい、そのため、被洗浄物から離脱したパーティクルの再付着の回避が可能となる。
【００４２】
さらに、本発明の洗浄装置は密閉されているため、液体のみならず気体をも洗浄に用いることができ、洗浄選択肢を拡大し得る。
【００４３】
また、本発明の洗浄装置は、密閉されているため、クリーンルーム内へのミスト流出がない。その結果、洗浄装置の配置の自由度が増すとともに高集積・高性能半導体デバイス生産に適した半導体基板の全工程を通しての搬送距離が最短になし得る。のみならず、ミスト発生にともなうクリーンルーム内のクリーンエアの排出が不要となる。
【００４４】
さらに、本発明の洗浄装置では、洗浄用流体は絶えず流れており、常に新しい洗浄用流体で被洗浄物を洗浄することとなり、高い洗浄効率を達成することができる。
【００４５】
▲１▼なお、本発明においては、洗浄槽を透光性材料により構成し、密閉された洗浄槽内に光を照射するための光照射手段を洗浄槽外に設けることが好ましい。
ここで光としては赤外線、紫外線、可視光など用途に応じて適宜選択すればよい。
【００４６】
たとえば、洗浄槽内に酸素ガスを導入し、酸素に紫外線を照射することによりオゾンを発生させて被洗浄物から有機物を除去することが可能となる。
【００４７】
また、赤外線を照射することにより汚染を生ずることなく洗浄用流体の加熱を行うことが可能となる。本発明では加熱機能は光照射で行うことで汚染のない加熱が可能となる。
【００４８】
▲２▼本発明においては、洗浄槽内へ導入する洗浄用流体を加圧するための加圧手段を設けることが好ましい。
【００４９】
洗浄槽へ導入する洗浄用流体、特に洗浄用液体を加圧手段により適宜の圧力に加圧すると洗浄用流体の導入流速を制御することができる。洗浄用流体の流速は洗浄効率にも影響を与えるため圧力を制御することにより最適な洗浄効率を得ることができる。
【００５０】
▲３▼本発明においては、浄槽内を加熱するための加熱手段を設けることが好ましい。
【００５１】
例えば表１に示す洗浄工程にあっては洗浄液を加熱する場合がある。そのため、外部ヒータ、内部ヒータなどの加熱手段を設けておけば洗浄流体の加熱が可能となる。
【００５２】
▲４▼本発明では、複数の洗浄用流体源を洗浄用流体導入口にバルブを介して接続することにより効果がより一層発揮される。洗浄は表１に示すように複数の異なる薬液を用いて複数の工程をたどって行われる。従来の工程では洗浄を行う場合は、各工程間において必然的に被洗浄物は大気に晒されるし、また、工程間の搬送を行わざるを得ない。
【００５３】
しかるに、本発明では、複数の工程が一つの洗浄槽において搬送を行うことなく洗浄を行うことができるため、より一層有効性が発揮される。
【００５４】
▲５▼本発明においては、タンクに溜められた洗浄後の洗浄流体を純化するための純化手段を設けることが好ましい。
【００５５】
▲６▼本発明では減圧手段を設けているが、清浄な減圧状態を得る手段としてアスピレータの使用が好ましい。
【００５６】
次に本発明の洗浄方法を図４を用いて説明する。
本発明の洗浄方法においては、まず浄槽１３内に被処理物２を装入した後洗浄槽１３内を密閉化し大気と遮断する。
【００５７】
次に、洗浄槽１３内と洗浄槽１３とライン（排出ライン）２９を介して連通している減圧タンク１４内とを排気することにより洗浄槽１３内、ライン２９内及び減圧タンク１４内を減圧状態とする。なお、この際、バルブＶ１０，Ｖ６０，Ｖ６は閉、バルブＶ１５，Ｖ６１，Ｖ６２，Ｖ６３はそれぞれ開としておく。また、排気は例えば真空ポンプ、アスピレータ等の排気手段１５により行えばよい。
【００５８】
次に、減圧状態の洗浄槽１３と薬液供給源とを連通状態とする。これはバルブＶ１０を開とすることにより行えばよい。洗浄槽１３と薬液供給源とを連通状態とすると、洗浄槽１３、ライン２９、減圧タンク１４内は減圧状態であるため、薬液は洗浄槽１３内に流れ込むとともに、ライン２９を介してさらに減圧タンク１４内にも流れ込む。これにより流動状態の薬液が得られ、かかる流動状態の薬液により被洗浄物２の洗浄が行われる。また、洗浄時に発生する反応生成ガスは発生するとともにライン２９を介して減圧タンク１４内に排気されてしまう。従って、薬液中への反応生成ガスの溶解による洗浄効率の劣化ということはなく、高効率の洗浄を行うことが可能となる。
【００５９】
のみならず、洗浄後の薬液は減圧ポンプに排出されるため薬液交換による洗浄槽内へのパーティクル等の混入という問題も発生しない。
【００６０】
なお、洗浄槽１３と薬液供給源とを連通状態にする際（すなわち洗浄時）には、バルブＶ６２を閉とし減圧タンク１４内（ひいては洗浄槽１３）の排気を行わない状態とする場合と、排気を行う場合とのどちらでもよい。前者の場合洗浄後バルブＶ６２を開として減圧タンク１４内の上部に溜まっているガスを排気した後薬液をドレインすればよい。また、後者の場合、排気量を大きくしすぎると薬液が真空ポンプにひかれてしまうため、かかる状態が生じない程度の真空度に排気すればよい。
【００６１】
薬液による洗浄後は被洗浄物２はそのままにして薬液による洗浄と同様の手順で連続的にリンス等を行う。
【００６２】
薬液による洗浄、リンス等の全洗浄工程が終了後は、バルブＶ６０を開とし、カバーガス（窒素ガスなど）を導入し、洗浄槽１３内を大気圧として洗浄槽の開放をする。けだし、洗浄工程終了時点では洗浄槽１３内は減圧状態となっているためである。
【００６３】
なお、薬液の代わりにガスで連続洗浄を行う場合はバルブＶ６２，Ｖ６３を開として適宜のトラップ４４を用いればよい。
【００６４】
なお、前記減圧状態は１００Ｔｏｒｒ以下が好ましく、１０Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒがより好ましい。
【００６５】
【発明の実施の形態】
（第１の形態）
図１および図２に基づき本発明の洗浄装置の実施の形態を説明する。なお、本形態はＲＣＡ洗浄を例に挙げて説明するが、本発明はＲＣＡ洗浄にとらわれることはない。
【００６６】
本形態では、内部に洗浄用流体１を導入するための洗浄用流体導入口１１と、内部の洗浄用流体１を外部へ排出するための洗浄用流体排出口１０とを有し、内部に被洗浄物２を収納後密閉可能な洗浄槽１３と、洗浄用流体排出口１０に接続され、洗浄後の洗浄用流体を溜めるためのタンク（減圧タンク）１４と、タンク１４の内部を減圧状態にするための減圧手段（真空ポンプ）と、を有している。
【００６７】
なお、Ｖ１５は洗浄用流体排出口１０の下流側に設けられたバルブであり、Ｖ10は洗浄用流体導入口１１の上流に設けられたバルブである。
図２に洗浄槽１３の詳細な構成例を示す。
【００６８】
洗浄槽１３は上容器６と下容器７とから構成されている。上容器６の上部には洗浄用流体排出口１０が形成されており、下容器７には洗浄用流体導入口１１が形成されているが、バルブＶ51，Ｖ52の切り換えにより機能を変え可能とすることが好ましい。すなわち、バルブＶ15の下流の点ａとバルブＶ10の下流側の点ｄとをバルブＶ52を有するライン３５で結び、バルブＶ15の上流の点ｃとバルブＶ１０の上流側の点ｂとをバルブＶ51を有するライン３６で結んでおけば必要に応じて洗浄用排出口１０から洗浄用流体を洗浄槽１３内に導入することができ、また、洗浄用流体導入口１１から洗浄用流体を洗浄槽１３内から排出することが可能となる。
【００６９】
また、上容器６および下容器７はそれぞれフランジ部１２ａ，１２ｂを有している。上容器６と下容器７とをそれぞれのフランジ部１２ａとフランジ１２ｂとを密着させて止め具８ａ，８ｂにより締め付けることにより密閉状態の洗浄槽にすることができる。なお、より高度の密閉性を確保するためにＯリング１４をフランジ部１２ａとフランジ部１２ｂとの間に介在せしめることが好ましい。
【００７０】
下容器７内には被洗浄物を保持するための保持手段９が配置されている。保持手段９には１枚あるいは複数枚の被洗浄物を保持させることができる。
【００７１】
また、洗浄槽１３の外部には加熱手段としてランプ３１が設けられている。
洗浄槽１３の洗浄用流体導入口１１には流体供給ライン２０が接続されている。
【００７２】
そして、この流体供給ライン２０には、第１に、タンク２１ａを介してＳＰＭ源２２ａと、供給タンク２１ｂを介してＤＨＦ源２２ｂと、供給タンク２１ｃを介してＡＰＭ源２２ｃと、供給タンク２１ｄを介してＨＰＭ源２２ｄと、供給タンク２１ｅを介してＩＰＡ源２２ｅが接続されている。さらに、各供給タンク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ内の洗浄用流体を加圧するための加圧タンク２４が加圧ライン２３を介してタンク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅに接続されている。加圧タンクには、例えば窒素ガスなどの加圧用ガス源２５が接続されている。
【００７３】
そして、流体供給ライン２０には、第２に、水素ガス源（主に水素終端用ガス源）２６ａ、窒素ガス源２６ｂ、塩素ガス源（主に洗浄用ガス源）２６ｃが接続されている。
【００７４】
さらに、流体供給ライン２０には、第３に、超純水タンク２７を介して超純水源２８が接続されている。
【００７５】
一方、洗浄槽１３の洗浄用流体排出口１０には、排出ライン２９が接続され、排出ライン２９は減圧タンク１４を介して真空ポンプ１５に接続されている。減圧タンク１４には、洗浄後の洗浄用流体が溜められそれを排出するためのドレイン口３０が設けられている。
【００７６】
次に図１に示す洗浄装置を用いた洗浄手順を説明する。
下容器７内の保持手段９に被洗浄物２をセットする。
【００７７】
ついで、上容器６のフランジ部１２ａと下容器７のフランジ部１２ｂとをＯリング６４を介在させて密着させ留め具８ａ，８ｂにより洗浄槽１３を密閉状態とする。
【００７８】
ついでバルブＶ51、Ｖ52を開、バルブＶ10を閉、バルブＶ15を開、バルブＶ16を閉として真空ポンプ１５により減圧タンク１４内の真空引きを行う。減圧タンク１４の真空引きを行うことにより洗浄槽１３内も減圧状態となる。
【００７９】
洗浄槽内が所定の減圧状態となったところでバルブＶ53を閉、バルブＶ10を開、バルブＶ8を開とする。ＳＰＭ供給タンク２１ａ内のＳＰＭは洗浄用流体導入口１１を介して洗浄槽１３内へ吸い上げられ、洗浄槽１３内を満たしつつ被洗浄物２の洗浄が行われる。この際、バルブＶ15による排気速度を調整することと加圧タンクの圧力を調整することにより洗浄槽１３内を流れるＳＰＭの速度を制御することができる。
【００８０】
洗浄後のＳＰＭは洗浄用流体排出口１０を介して減圧タンク１４に導かれ、減圧タンク１４内に貯蔵される。
【００８１】
ＳＰＭ洗浄後はバルブＶ8を閉としてＶ12を開いてＮ2ガスを流しながら洗浄槽１３内に残存しているＳＰＭを洗浄槽１３内から完全に排出する。
【００８２】
ＳＰＭを洗浄槽１３内から排出し終わったら、バルブＶ1を開として超純水タンク２７内の超純水を洗浄槽１３内に導入することによりリンスを行う。
【００８３】
ついで、ＳＰＭ洗浄、リンスと同様の手順でＤＨＦ洗浄、リンス、ＡＰＭ洗浄リンス、ＨＰＭ洗浄、リンス、ＤＨＦ洗浄、リンスを行う。
【００８４】
なお、使用温度が室温でない場合にはランプ３１をオンにして洗浄液の加熱を行えばよい。
【００８５】
液体による最後の洗浄、リンス（表１に示す最下段に掲げるＤＨＦ洗浄、リンス）の終了後、バルブＶ1、Ｖ10、Ｖ15を閉とし、バルブＶ51、Ｖ52を開とし、排出、供給ラインを逆にした状態でバルブＶ14を開とする。純水が満たされた状態でＩＰＡを洗浄槽内に導入し、純水表面に薄膜状に形成されたＩＰＡ面を排水口１０から液を下降させることで従来のマランゴニ乾燥と同等の効果を得ることが可能となる。
【００８６】
乾燥後、バルブＶ11を開として水素を洗浄槽１３内に導入して水素終端を行う。
以上で被洗浄物２への処理を終了する。
【００８７】
被洗浄物２への処理終了後は、全てのバルブを閉とし、留め具８ａ，８ｂをはずし上容器６と下容器７とを分離後被洗浄物２を洗浄槽１３から取り出す。
ついで次の被洗浄物の処理を同様に行う。
【００８８】
（第２の形態）
第２の形態例を図３に示す。
本例では減圧手段として、図１に示す真空ポンプ１５の代わりにアスピレータ６０を用いている。他の点は第１の形態と同様である。
【００８９】
アスピレータは簡単な排気用減圧ポンプとして用いられ、到達真空度はほぼ１０Ｔｏｒｒ〜３０Ｔｏｒｒである。また、アスピレータは油の拡散のない清浄な真空を作ることが出来るため本発明においては好適に用いることができる。
【００９０】
（第３の形態例）
図４に第３の形態例を示す。
第１の形態との主な相違点は次の通りである。
【００９１】
▲１▼減圧タンク１４のドレイン口３０に洗浄後の洗浄用流体の純化手段４０を設けるとともに純化後の洗浄用流体を薬液供給タンク５０に戻すための環流ライン４２を設けた点、
▲２▼減圧タンク１４内を洗浄するための減圧タンク洗浄ライン４５を設けた点、
▲３▼トラップ４４を真空ポンプ１５の上流に設けた点、
である。
【００９２】
他の点は第１の実施の形態と同様である。
以下、▲１▼〜▲３▼の点をメインに本形態をより詳細に説明する。
【００９３】
減圧タンク１４のドレイン口３０には、純化手段としてフィルタ４０が設けられている。このフィルタ４０は、洗浄後の洗浄用流体中に浮遊するパーティクル等を除去する役割を果たす。フィルター４０において純化された後環流ライン４２を通って薬液タンク５０に環流される。
【００９４】
なお、フィルター４０を通すことにより、洗浄後の洗浄用流体からパーティクル等は除去されるが洗浄能力は未使用の洗浄用流体に比べると劣化しているため、モニタ等で劣化が確認された後、廃液タンク４８に移送され廃棄される。
【００９５】
次に、減圧タンク１４の洗浄について説明する。
減圧タンク１４の出口には、真空洗浄ライン４５が接続されている。真空洗浄ライン４５上には、純水循環ポンプ５２，洗浄用純水タンク５３、純水廃液タンク５４が順に設けられている。洗浄用純水タンク５３には洗浄用純水タンク５３に供給する純水の純水源５５が接続されている。なお、洗浄用純水タンク５３と純水廃液タンク５４との間には排気ライン５６が接続されている。
【００９６】
減圧タンク１４の薬液を薬液供給タンク５０に移送するか、薬液廃液タンク４８を介して廃棄した後、純水供給ラインから洗浄用純水タンク５３に純水を供給し、純水循環ポンプ５２で循環しながらタンク内部を洗浄する。洗浄後の純水は純水廃液タンク５４に移送しドレンする。この操作を繰り返し、減圧タンク１４の内部を洗浄する。
【００９７】
尚、減圧タンク１４を薬液の種類に対応した数設けてバルブ切り換えによりスループットを上げることも可能である。
【００９８】
次に、図４に示す形態を操作方法の観点から説明する。
Ｖ１０，Ｖ６０，Ｖ６を閉、Ｖ１５，Ｖ６１，Ｖ６２，Ｖ６３を開として真空ポンプ１５を作動させ、減圧タンク１４、排出ライン２９、洗浄槽１３の内部を減圧状態にする。
【００９９】
Ｖ６０，Ｖ６２，Ｖ６３，Ｖ６を閉、Ｖ１０，Ｖ１５，Ｖ６１を開とする。洗浄槽１３内は減圧状態であるため薬液はこの減圧された洗浄槽１４内に流れる。
【０１００】
【実施例】
次に本発明の実施例を述べる。
図１に示す洗浄装置および図５に示す洗浄装置を用いて洗浄試験を行った。
【０１０１】
８インチ径のシリコンウエハ（被洗浄物）を用意し、このシリコンウエハをフッ酸０．５％（ＣｕＣ１2  １ｐｐｍ添加）液中に１０分間浸漬してシリコンウエハ表面に金属汚染を与えた。
【０１０２】
上記浸漬後、超純水によるオーバーフローリンスを５分間行い、ついでスピンドライ乾燥を行った。
【０１０３】
このシリコンウエハを図１の洗浄槽１３内に密閉収納し、真空ポンプにより減圧タンク１４を２０Ｔｏｒｒに真空引きするとともに、加圧用ガス２５を加圧タンク２４に送り込みＳＰＭ供給タンクからＳＰＭを洗浄槽１３に供給した。所定時間供給後、ＳＰＭの供給を停止し、洗浄槽１３内におけるＳＰＭを減圧タンク１４に送りこんだ後、タンク２７から超純水を洗浄槽１３内に供給してリンスを行った。なお、この間真空ポンプ１５は駆動させたままである。
【０１０４】
ついで、ＳＰＭ洗浄と同様の手順でＤＨＦ洗浄、ＡＰＭ洗浄、ＨＰＭ洗浄、ＤＨＦ洗浄を行った。
【０１０５】
なお、適宜減圧タンク１４のバルブＶ１６を開閉して減圧タンク１４内における洗浄後の洗浄用薬液をドレインした。その後Ｃｌ2ガスにより処理を行った。
【０１０６】
ついで、純水とＩＰＡを洗浄槽１３に供給し乾燥を行った。ＩＰＡ乾燥後、水素ガスを洗浄槽１３に供給し、水素終端を行った。
以上の手順後洗浄槽１３を開放してシリコンウエハを取り出した。
【０１０７】
一方、比較のため図５に示す洗浄装置を用いて、表１に示す手順で金属汚染させたシリコンウエハの洗浄を行った。
【０１０８】
上記シリコンウエハにつき残留金属と自然酸化膜について調べたところ、図１の洗浄装置を用いて洗浄を行ったシリコンウエハは、図５の洗浄装置を用いて洗浄を行ったシリコンウエハに比べて残留パーティクルは1／3に、残留金属は１／５に減少した。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明によれば次の諸々の効果が達成される。
【０１１０】
▲１▼洗浄から乾燥まで大気に触れないため汚染、酸化を防げる。
▲２▼洗浄薬として液体から気体まで選択範囲が広くなる。多くの洗浄方法の組み合わせが可能となる。
【０１１１】
▲３▼加圧、滅圧による流体のスピードアップ、槽内置換のスピードアップ、真空乾燥等が可能となり薬液交換、リンス、乾燥の効率化による洗浄時間の短縮が達成される。
【０１１２】
▲４▼除去したパーティクルを高流速にて槽外に排出でき、被洗浄物への再付着を防止することができ、ひいては高い清浄度の洗浄が達成できる。
▲５▼イオンミストの流出が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る洗浄装置のシステム概念図である。
【図２】  本発明における洗浄装置における洗浄槽の一例を示す断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施の形態に係る洗浄装置のシステム概念図である。
【図４】  本発明の第３の実施の形態に係る洗浄装置のシステム概念図である。
【図５】  従来の洗浄装置を示す概念図である。
【符号の説明】
１  洗浄用流体、
１ａ  ＳＰＭ洗浄槽、
１ｂ  ＤＨＦ槽、
１ｃ  ＡＰＭ槽、
１ｄ  ＨＰＭ槽、
１ｅ  ＤＨＦ槽、
２  被洗浄物（ウエハ）、
６  上容器、
７  下容器、
８ａ，８ｂ止め具、
９  保持手段、
１０  洗浄用流体排出口、
１１  洗浄用流体導入口、
１２ａ，１２ｂ  フランジ部、
１３  洗浄槽、
１４  減圧タンク、
１５  減圧手段（真空ポンプ）、
２０  流体供給ライン、
２１ａ  ＳＰＭ供給タンク、
２１ｂ  ＤＨＦ供給タンク、
２１ｃ  ＡＰＭ供給タンク、
２１ｄ  ＨＰＭ供給タンク、
２２ａ  ＳＰＭ供給源、
２２ｂ  ＤＨＦ供給源、
２２ｃ  ＡＰＭ供給源、
２２ｄ  ＨＰＭ供給源、
２２ｅ  純水に溶解したＩＰＡ源、
２４  加圧タンク、
２５  加圧用ガス源、
２６ａ  水素ガス源、
２６ｂ  窒素ガス源、
２６ｃ  塩素ガス源、
２７  超純水タンク、
２８  超純水源、
２９  排出ライン、
３０  ドレイン口、
３１  加熱手段（ランプ）、
４０  洗浄用流体の純化手段（フィルタ）、
４２  環流ライン、
４４  トラップ、
４５  減圧タンク洗浄ライン、
４８  純水廃液タンク、
５０  薬液供給タンク、
５２  純水循環ポンプ、
５３  洗浄用純水タンク、
５４  純水廃液タンク、
５５  純水源、
５６  排気ライン、
６０  減圧手段（アスピレータ）、
６４  Ｏリング。
【図１】
0004011176.tif 000003
【図２】
0004011176.tif 000004
【図３】
0004011176.tif 000005
【図４】
0004011176.tif 000006
【図５】
0004011176.tif 000007