(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するリング状のステージに載置された、二酸化炭素ガスを含ませることにより５ＭΩ以下の比抵抗値を有するようにした洗浄水中に洗浄前に浸漬しておいた被洗浄物である基板に、前記洗浄水を供給しながら、スポンジ状部材の表面に形成された突起部で被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄するとともに、洗浄中に前記スポンジ状部材を被洗浄物から離間させ、離間させたスポンジ状部材にも前記洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする電子部品の洗浄方法。
【請求項２】
前記被洗浄物はセラミック基板であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の洗浄方法。
【請求項３】
前記セラミック基板はアルミナチタンカーバイト製ウエハであることを特徴とする請求項２記載の電子部品の洗浄方法。
【請求項４】
被洗浄物である基板を基板ラックの基板保持片に載置して用意しておき、前記基板を洗浄後、別の基板ラックの基板保持片に載置して収容するに際し、該基板の膜形成面側にダミー基板が位置するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子部品の洗浄方法。
【請求項５】
被洗浄物である基板を洗浄後、基板ラックの基板保持片に載置した状態で保存するに際し、前記基板ラックを傾斜させ、基板の膜形成面側が、基板ラックの基板保持片に接触しないようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電子部品の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子部品の洗浄に関するもので、更に詳しくは、例えばアルミナチタンカーバイト（ＡｌＴｉＣ）製ウエハ等のセラミックウエハの洗浄に好適な電子部品の洗浄に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子部品の洗浄方法としては、被洗浄物に洗浄水を供給しながらスポンジ状部材で被洗浄物を洗浄する洗浄方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の洗浄方法の場合、洗浄水による洗浄と、スポンジ状部材での被洗浄物に対する拭き取りの併用により、かなり高度な清浄度が得られるものであった。
しかしながら、スポンジ状部材で被洗浄物を拭き取る際に被洗浄物が帯電してしまい、洗浄作業を繰り返しても一定数の塵埃が残ってしまい、また、スポンジ状部材に付着した塵埃が被洗浄物を汚染するという不都合を有するものであった。
そこで、本発明は、前記従来の電子部品の洗浄方法よりも、より高度な清浄度を達成できる電子部品の洗浄を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するべく鋭意検討の結果、１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を用いることにより、また、スポンジ状部材を洗浄中に被洗浄物から離間させて１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水で洗浄することにより、また、洗浄前に被洗浄物を１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水中に浸漬しておくことにより、極めて清浄度の高い電子部品の洗浄を行えることを知見した。
本発明はかかる知見に基づき成されたもので、本発明の電子部品の洗浄方法は、請求項１記載の通り、回転するリング状のステージに載置された、二酸化炭素ガスを含ませることにより５ＭΩ以下の比抵抗値を有するようにした洗浄水中に洗浄前に浸漬しておいた被洗浄物である基板に、前記洗浄水を供給しながら、スポンジ状部材の表面に形成された突起部で被洗浄物の表裏両面を同時に洗浄するとともに、洗浄中に前記スポンジ状部材を被洗浄物から離間させ、離間させたスポンジ状部材にも前記洗浄水を供給して洗浄することを特徴とする。
また、請求項２記載の電子部品の洗浄方法は、請求項１記載の電子部品の洗浄方法において、前記被洗浄物はセラミック基板であることを特徴とする。
また、請求項３記載の電子部品の洗浄方法は、請求項２記載の電子部品の洗浄方法において、前記セラミック基板はアルミナチタンカーバイト製ウエハであることを特徴とする。
また、請求項４記載の電子部品の洗浄方法は、請求項１乃至３の何れかに記載の電子部品の洗浄方法において、被洗浄物である基板を基板ラックの基板保持片に載置して用意しておき、前記基板を洗浄後、別の基板ラックの基板保持片に載置して収容するに際し、該基板の膜形成面側にダミー基板が位置するようにしたことを特徴とする。
また、請求項５記載の電子部品の洗浄方法は、請求項１乃至４の何れかに記載の電子部品の洗浄方法において、被洗浄物である基板を洗浄後、基板ラックの基板保持片に載置した状態で保存するに際し、前記基板ラックを傾斜させ、基板の膜形成面側が、基板ラックの基板保持片に接触しないようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態に付き説明する。
図１及び図２は本発明における電子部品の洗浄装置の一実施の形態を示すもので、図中１は図略の駆動機構を介して回転駆動される駆動軸２の上端に固定されたリング状のステージを示し、図２に示されるように、リング状部材１ａの内周縁に沿って間隔を置いて配置される支持突起１ｂを備え、この支持突起１ｂ上にアルミナチタンカーバイト（ＡｌＴｉＣ）製ウエハ等の被洗浄物２０を載置することにより、ステージ１の中央部空間１ｃを利用して、被洗浄物２０の表裏両面を同時に洗浄できるようになっている。
【０００６】
図中３は被洗浄物２０に対して洗浄水３０を供給するための洗浄水供給ノズルを示すもので、供給管４を介して超純水収容タンク５に連結されており、この超純水収容タンク５には連結管６を介して連結される二酸化炭素ガスボンベ７から所望量の二酸化炭素ガスが供給されて洗浄水供給ノズル３から被洗浄物２０に対して供給される洗浄水３０の比抵抗値が１０ＭΩ以下となるように調節自在となっている。
【０００７】
また、図中８はウレタンスポンジ（カネボウ製  商品名  ベルクリン）等で構成されるスポンジ状部材を示し、図略の駆動機構を介して回転自在に構成され、被洗浄物２０の表面に接触させて、このスポンジ状部材８の表面に形成された突起部８ａで被洗浄物２０上に存在する塵埃を拭き取るようにしたものである。
スポンジ状部材８は支点９を中心にして２本のアーム部材１０，１０を介して１対に構成され、アーム部材１０，１０の揺動により、被洗浄物２０の表裏両面を挟んで同時に洗浄し、また、被洗浄物２０から同時に離間できるように構成されている。
【０００８】
また、各スポンジ状部材８には、被洗浄物２０からの離間位置において、供給管１４を介して前記超純水収容タンク５に連結される洗浄水供給ノズル１３が近接配置され、その離間位置において、比抵抗値が１０ＭΩ以下とされた洗浄水３０が供給されるようになっている。尚、図中３１は洗浄水の受皿を示し、本実施の形態では、洗浄水供給ノズル１３から供給される洗浄水３０を単に受けるように構成したが、洗浄水３０で満たされた受皿３１内にスポンジ状部材８を浸漬できるように構成してもよい。
【０００９】
次に、上記電子部品の洗浄装置を用いた洗浄方法について説明する。
まず、ステージ１の所定位置に被洗浄物２０を載置し、ステージ１を回転駆動させると共に、被洗浄物２０に洗浄水３０を供給する。この洗浄水３０の供給は、洗浄水３０が被洗浄物２０の表裏両面に充分に行き渡るように供給するようにし、被洗浄物２０の洗浄作業が終了するまで継続させるのが好ましい。
【００１０】
次に、回転駆動されるスポンジ状部材８，８を、洗浄水３０を供給される被洗浄物２０の表裏両面に接触する位置に近づけ、表面の突起部８ａで被洗浄物２０の表裏両面を拭き取るようにして、被洗浄物２０上の塵埃を洗浄する。
この時、洗浄水の比抵抗値が１０ＭΩ以下に調整されているので、スポンジ状部材の接触によって被洗浄物が帯電することがなく、被洗浄物２０上に塵埃が残ることがない。
【００１１】
洗浄中、適当な時に、前記スポンジ状部材８，８を被洗浄物２０から離間させ、この離間位置において、これらスポンジ状部材８，８に洗浄水供給ノズル１３，１３から比抵抗値が１０ＭΩ以下に調整された洗浄水３０を供給し、スポンジ状部材８，８を洗浄する。
このように、スポンジ状部材８，８を比抵抗値が１０ＭΩ以下に調整された洗浄水３０で適宜洗浄するため、被洗浄物２０に接触してその表面に存在する塵埃を拭き取るスポンジ状部材８，８を洗浄作業中、清浄な状態に維持できることになる。
このように、比抵抗値が１０ＭΩ以下に調整された洗浄水３０を用いて被洗浄物を洗浄するようにしたので、スポンジ状部材８，８の使用にもかかわらず、被洗浄物２０が帯電することがなく、何度も洗浄作業を繰り返す必要なく、被洗浄物を高度な清浄度に洗浄することが可能である。
【００１２】
前記実施の形態では、超純水からなる洗浄水の比抵抗値を１０ＭΩ以下に調整する手段として、超純水に二酸化炭素ガスボンベ７から二酸化炭素ガスを供給するようにしたが、勿論、洗浄水の比抵抗値の調整手段としては、このような手段に限られるものではなく、例えば被洗浄物がジルコニア等のようにアルカリの影響を受けにくいものであれば、アンモニア等を用いたアルカリイオンの添加でも構わない。また、被洗浄物がアルミナ等のような酸の影響を受けにくいものである場合は、硫黄酸化物や窒素酸化物の添加でも構わない。
但し、ＡｌＴｉＣウエハのようにアルカリに弱く、また、硫黄酸化物や窒素酸化物の添加により生じる粉体の発生、処理を嫌う場合には、前記実施の形態での二酸化炭素ガスの添加が最も好ましい。
【００１３】
また、図５は本発明における電子部品の洗浄装置の他実施の形態を示すもので、
前記実施の形態と同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。本実施の形態では、装置本体４０の右端に１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水が供給されるようにした浸漬槽４１が設けられ、洗浄前に被洗浄物２０である基板を浸漬しておけるようにした。尚、この時、浸漬槽４１中に供給される洗浄水は図略の二酸化炭素ガスボンベから二酸化炭素ガスを供給することにより５ＭΩ以下の比抵抗値を有するようにした。
【００１４】
図中４２は基板保持片４２ａを複数個、図示のものでは１０個備える基板ラックを示し、この基板保持片４２ａ上に基板２０を載置させることにより、複数枚の基板２０を収納しておけるようになっている。図中左側の基板ラック４２には洗浄前の基板２０が収納され、図中右側の基板ラック４２には洗浄済みの基板２０が収納されている。
【００１５】
尚、図中４３は洗浄前の基板２０を浸漬槽４１中に浸漬されている基板ラック４２から取り出してステージ１上へ搬送するための基板取出アームを示し、４４は洗浄済みの基板２０をステージ１から隣の回転乾燥機４５へと搬送するための基板搬送アームを示し、４６は乾燥された基板２０を回転乾燥機４５から基板２０を取り出して基板ラック４２に収納するための基板収納アームをそれぞれ示す。
【００１６】
次に、上記電子部品の洗浄装置を用いた洗浄方法について説明する。
先ず、基板ラック４２の最下方にダミー基板２０ｄを収容し、その上方に洗浄用基板２０を膜形成面を上向きにした状態で収容し、この基板ラック４２を浸漬槽４１中に浸漬しておき、次の洗浄工程に備える。
次に、基板取出アーム４３により、基板ラック４２の最下方側からダミー基板２０ｄから順に、順次基板２０を取り出して、ステージ上１へ搬送し、詳細な説明は繰り返さないが、前記実施の形態と同様にして１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を供給しながらスポンジ状部材８，８により基板２０を洗浄する。
このように、スポンジ状部材８，８による洗浄前に１０ＭΩ以下の比抵抗値を有する洗浄水を含む浸漬槽４１中に基板２０を浸漬させておくことにより、更に被洗浄物である基板２０に対し静電気に起因する塵埃の付着がなくなり、更なる高洗浄が達成されるものである。
【００１７】
次に、基板搬送アーム４４により、洗浄された基板２０をステージ１上から回転乾燥機４５へ搬送し、この回転乾燥機４５によって基板２０を乾燥する。
その後、基板収納アーム４６により、基板乾燥機４５上の基板２０を基板ラック４２の上方側から順次収納するために、最上方の収納位置へと順次搬送する。尚、このような洗浄、乾燥、収納工程を繰り返すことにより、図６に示すように、洗浄前の基板２０を収納した基板ラック４２の最下方に位置していたダミー基板２０ｄは、図７に示すように、洗浄、乾燥後の基板２０を収納する基板ラック４２の最上方位置に収納されることになり、このダミー基板２０ｄにより、順次下方に収納される洗浄後の基板２０の膜形成面の汚染を防ぐようにした。
【００１８】
また、本実施の形態によれば、前記洗浄、乾燥後の基板２０を収納する基板ラック４２は図８に示すように、傾斜状態にして保管ボックス５０内に収容するようにした。従って、図示の通り、基板２０の膜形成面は基板保持片４２ａに触れることなく保管されることになる。
【００１９】
尚、図９は前記保管ボックス５０に収容された１０枚の基板（ダミー基板を含む）を保管した後に、工場内においてクリーンルームの外に置いた場合の汚染度合いを調べた結果を示すもので、ダミー基板のみが汚染しており、このダミー基板を用いた場合の汚染防止効果の大きなことが確認された。
尚、基板として、直径４インチ、厚み２ｍｍのＡｌＴｉＣウエハを用い、Ｔｅｎｃｏｒ社製のＳｕｒｆｓｃａｎ（レーザー式パーティクルカウンター，分解能０．５μｍ以上）を用いて測定、評価した。
【００２０】
【実施例】
次に、前記実施の形態で述べた電子部品の洗浄装置を用いた具体的な実施例について説明する。
本実施例でも、被洗浄物として、直径４インチのＡｌＴｉＣウエハを用いた。また、洗浄水は、超純水に二酸化炭素ガスを供給して、ほぼ飽和させ、比抵抗値を０．３ＭΩに調整した。
洗浄プロセスは、予めパーティクル数を測定済みの直径４インチのＡｌＴｉＣウエハを用い、ブラシ洗浄を１回３０秒とし、一工程毎にスピン乾燥を行うようにした。また、この洗浄工程毎にウエハ上のパーティクル数を測定した。このような洗浄工程と測定を繰り返し行った。
前記パーティクル数の測定はＴｅｎｃｏｒ社製のＳｕｒｆｓｃａｎ（レーザー式パーティクルカウンター，分解能０．５μｍ以上）を用いてウエハ上のパーティクル数を測定するものとした。
【００２１】
また、比較例として、洗浄水に超純水（比抵抗値１７ＭΩ）を用いて前記実施例と同様にして直径４インチのＡｌＴｉＣウエハを洗浄し、測定を繰り返した。
【００２２】
次に、前記実施例及び比較例によって洗浄されたＡｌＴｉＣウエハの表面に残るパーティクルの測定結果を除去率として図３に示した。
【００２３】
図３に示すように、実施例の場合、３回の洗浄サイクルでほぼ１００％の除去率という高度な清浄度が達成されるのに対し、比較例の場合は、５回以上の洗浄サイクルを繰り返しても、１００％の除去率を達成できず、それ以上同じ洗浄サイクルを繰り返しても除去率の向上は見られず、より高度な清浄化は不可能であった。
【００２４】
次に、洗浄水の比抵抗値の値と、被洗浄物の清浄化の度合について試験した。被洗浄物としては、前記と同じ直径４インチのＡｌＴｉＣウエハを用い、洗浄水は、超純水に二酸化炭素ガスを流量調整して供給し、比抵抗値を０．１〜１７ＭΩ程度の範囲に調整したものを用いた。それ以外は前記実施例と同様の条件で洗浄工程を一回行い、その後、ウエハ上のパーティクル数を測定し、パーティクルの測定結果を除去率として図４に示した。
【００２５】
図４に示すように、洗浄水の比抵抗値が１０ＭΩ以下、特に５ＭΩ以下となると極端にパーティクル除去率が大きくなることが確認できた。
【００２６】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、被洗浄物に洗浄水を供給しながらスポンジ状部材で被洗浄物を洗浄する電子部品の洗浄方法において、洗浄水の比抵抗値の調整という非常に簡単な手段によって、洗浄水による洗浄と、スポンジ状部材での被洗浄物に対する拭き取りの併用による従来の電子部品の洗浄方法では不可能とされていた、高清浄度の洗浄が短時間の洗浄操作で達成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電子部品の清浄装置の一実施の形態の説明線図
【図２】前記洗浄装置のステージの平面図
【図３】本発明電子部品の洗浄方法による洗浄効果を示す特性線図
【図４】本発明電子部品の洗浄方法による洗浄水の比抵抗値と被洗浄物の清浄度の関係を示す特性線図
【図５】本発明電子部品の清浄装置の他実施の形態の斜視図
【図６】洗浄前の基板を収納した基板ラックの正面図
【図７】洗浄後の基板を収納した基板ラックの正面図
【図８】基板ラックを保管した状態を示す説明線図
【図９】ダミー基板の使用による汚染防止効果を説明するための特性線図
【符号の説明】
１  ステージ
１ａ  リング状部材
１ｂ  支持突起
１ｃ  中央部空間
２  駆動軸
３  洗浄水供給ノズル
４  供給管
５  超純水収容タンク
６  連結管
７  二酸化炭素ガスボンベ
８  スポンジ状部材
８ａ  突起部
９  支点
１０  アーム部材
１３  洗浄水供給ノズル
１４  供給管
２０  被洗浄物（基板）
２０ｄダミー基板
３０  洗浄水
３１  受皿
４０  装置本体
４１  浸漬槽
４２  基板ラック
４２ａ基板保持片
４３  基板取出アーム
４４  基板搬送アーム
４５  回転乾燥機
４６  基板収納アーム
５０  保管ボックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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