(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数枚または複数枚の基板を１バッチとし、１バッチの基板をウェットエッチング液に浸漬する工程と、超音波洗浄工程と、乾燥工程とを備えるバッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄方法であって、
前記超音波洗浄工程において、大気圧下における溶存ガスの飽和度が８０％〜１００％であり、液温が３０℃〜９０℃である洗浄水を用い、超音波の周波数が５００ｋＨｚ以上、超音波の出力が０．０５Ｗ／ｃｍ2〜０．２Ｗ／ｃｍ2である基板の洗浄方法。
【請求項２】
前記洗浄水は、液温が４０℃〜８０℃である請求項１に記載の基板の洗浄方法。
【請求項３】
前記溶存ガスは、Ｈ2、Ｎ2、Ｏ2もしくはＣＯ2またはこれらのうち２種以上の混合ガスである請求項１または２に記載の基板の洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄水は、超純水にガスを溶存させた水である請求項１〜３のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄水は、超純水にガスを溶存させた水と、ウェットエッチング液とを混合した水である請求項１〜４のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
【請求項６】
前記基板は、線幅が０．５μｍ以下の微細パターンを有する半導体基板である請求項１〜５のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の基板の洗浄方法を実施する基板の洗浄装置。
【請求項８】
同一の容器内で、基板のウェットエッチング液への浸漬と超音波洗浄を行なう請求項７に記載の基板の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の洗浄に関するものであり、より具体的には、半導体基板、液晶基板、ディスク基板またはフォトマスクなどの基板の表面に付着している汚染物を除去する洗浄方法および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板上の微粒子を除去する技術として、超音波または二流体ジェットなどの物理力を利用した洗浄方法がある（特許文献１参照）。いずれも洗浄効果が高く、優れた洗浄方法であるが、異物除去と微細パターンの損傷が連動するという問題があった。すなわち、洗浄効果を高めようとすると、微細パターンの損傷が大きくなるという問題があった。このため、微細パターンの損傷を防ぐには、洗浄力を弱める必要があり、十分な異物除去効果が得られなかった。また、二流体ジェットは、枚葉処理方式のため、ディップ式洗浄には適用できないという問題があった。
【０００３】
図８に、従来の半導体基板の洗浄装置の例として、バッチ式ディップ処理方式による洗浄装置の構成を示す。本装置は、たとえば最大２５枚または５０枚の半導体基板を１バッチとして、一度に処理できる装置であり、基本的な構成として、ウェットエッチング液（薬液）処理槽と水洗槽と乾燥処理部を有し、基板を搬送するロボット（図示していない。）を備えている。
【０００４】
ウェットエッチング液（薬液）処理槽には、超音波発振器（発振板）が備えられており、また、一般的にはパーティクル除去フィルター、温度調節器およびポンプなどを備えたウェットエッチング液循環ろ過システム（図示していない。）を備えている。図８に示す例では、水洗槽にも超音波発振器（発振板）が備えられている。ウェットエッチング液（薬液）処理槽などに備えられている超音波発信器は、周波数が５００ｋＨｚ以上であり、通常、７５０〜９５０ｋＨｚの範囲のものが使用されている。また、超音波の出力は、一般的には０．３〜３Ｗ／ｃｍ2の範囲である。
【０００５】
基板の洗浄方法は、まず、アンモニアと過酸化水素水と水の混合液（ＡＰＭ）などのウェットエッチング液を入れたウェットエッチング液処理槽に１バッチの基板を浸漬させる。浸漬中は、超音波発振器により超音波が基板へ照射される。つぎに、純水を供給している水洗槽へ基板を浸漬させ、同時に超音波を基板へ照射する。水洗に使用される純水は、通常、脱気処理により溶存ガスをほとんど含まない超純水、あるいは窒素ガスを少量含む超純水であり、温度はクリーンルームと同じ２３℃前後が一般的である。所望時間の水洗後に基板を乾燥処理部へ移動させ、基板を乾燥させて一連の洗浄処理が完了する。
【特許文献１】特開２００１−３４５３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の洗浄装置では、ウェットエッチング液による処理中、あるいは水洗中の超音波照射によって、基板上に形成された微細パターンが損傷しやすい。したがって、実際には、微細パターンが形成された基板を洗浄する場合に、十分な超音波を照射できないため、パーティクル除去効果が極端に低下する。また、超音波の出力をコントロールすることで基板上の微細パターンの損傷をなくす試みがなされているが、損傷がない状態にまで超音波の出力を下げると、超音波照射がない程度までパーティクル除去能力が低下する。このため、微細パターンの損傷の回避と、パーティクルの除去効率の向上とが両立せず、歩留りが低下している。
【０００７】
本発明の課題は、基板上の微細パターンを損傷させることなく、効率の高い基板の洗浄方法を提供することにある。また、かかる方法を実施する基板の洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある実施の形態によれば、単数枚または複数枚の基板を１バッチとし、１バッチの基板をウェットエッチング液に浸漬する工程と、超音波洗浄する工程と、乾燥する工程とを備えるバッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄方法であって、超音波洗浄工程では、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％である洗浄水を用い、超音波の周波数が５００ｋＨｚ以上、超音波の出力が０．０２Ｗ／ｃｍ2〜０．５Ｗ／ｃｍ2である基板の洗浄方法が提供される。
【０００９】
本発明の他の実施の形態によれば、単数枚の基板にウェットエッチング液をスピン塗布する工程と、基板に洗浄水をスピン塗布する工程と、乾燥する工程とを備える枚葉処理方式による基板の洗浄方法であって、洗浄工程では、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％である洗浄水を用い、洗浄水には、スピン塗布前に超音波を印加し、超音波の周波数が１ＭＨｚ以上、超音波の出力が１０Ｗ以下である基板の洗浄方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本実施の形態によれば、微細パターンの損傷を防ぎ、高い効率で洗浄することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（基板の洗浄方法）
本発明の基板の洗浄方法は、バッチ式ディップ処理方式によるときは、超音波洗浄は、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％の洗浄水を用いて行ない、超音波の周波数を５００ｋＨｚ以上とし、超音波の出力を０．０２Ｗ／ｃｍ2〜０．５Ｗ／ｃｍ2とする。大気圧下での溶存ガスの飽和濃度に対する割合を、溶存ガスの飽和度とするとき、溶存ガスの飽和度が６０％以上である洗浄水を用いて超音波洗浄し、照射する超音波の周波数と出力を最適化することで、基板上に形成した微細パターンの損傷の抑制と洗浄効率の向上という２つの効果を達成することができる。したがって、本発明の洗浄方法によれば、たとえば、線幅０．５μｍ以下の微細パターンを有する半導体基板を効率的に洗浄し、微細パターンの倒壊を防止することが可能である。バッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄方法は、１枚または複数枚の基板を１バッチとし、１バッチの基板をウェットエッチング液に浸漬する工程と、超音波洗浄する工程と、乾燥する工程とを備える洗浄方法である。
【００１２】
従来、洗浄中に半導体基板を構成するシリコンを極力酸化させないようにするために、洗浄水には、脱気処理を行なった超純水を使用しているが、洗浄水中の溶存ガスが少ないと、超音波照射による微細パターンの損傷が大きい。本発明で使用する洗浄水の溶存ガスの飽和度は、微細パターンの損傷を抑制する点で、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。
【００１３】
超音波の周波数は、周波数が低いほど、被洗浄物表面を傷めやすくなるため、微細加工基板の洗浄においては、５００ｋＨｚ以上の周波数が望ましく、７５０ｋＨｚ以上がより望ましい。また、超音波の出力は、異物除去効果を高める点で、０．０２Ｗ／ｃｍ2以上が好ましく、０．０５Ｗ／ｃｍ2以上がより好ましい。一方、パターンの損傷を抑制する点で、０．５Ｗ／ｃｍ2以下が好ましく、０．２Ｗ／ｃｍ2以下がより好ましい。０．０２Ｗ／ｃｍ2を下回ると、損傷は抑えられるものの、異物除去効果が小さくなりやすい。一方、０．５Ｗ／ｃｍ2を上回ると、十分高い異物除去効果が得られるものの、パターンが損傷しやすくなる。
【００１４】
本発明の基板の洗浄方法は、枚葉処理方式によるときは、洗浄工程では、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％である洗浄水を用い、洗浄水には、スピン塗布前に超音波を印加し、超音波の周波数が１ＭＨｚ以上、超音波の出力が１０Ｗ以下である。溶存ガスの飽和度が６０％以上である洗浄水を用い、超音波の周波数と出力を最適化することで、基板上の微細パターンの損傷を抑制し、洗浄効率を向上させることができる。したがって、本発明の洗浄方法によれば、たとえば、線幅０．５μｍ以下の微細パターンを有する半導体基板を効率的に洗浄し、微細パターンの倒壊を防止することが可能である。枚葉処理方式による基板の洗浄方法は、１枚の基板にウェットエッチング液をスピン塗布する工程と、基板に洗浄水をスピン塗布する工程と、乾燥する工程とを備える。
【００１５】
洗浄水の溶存ガスの飽和度は、微細パターンの損傷を抑制する点で、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましい。また、超音波の周波数は、周波数が低いほど、被洗浄物の表面を傷めやすくなるため、微細加工基板の洗浄においては、１ＭＨｚ以上の周波数が望ましく、１．５ＭＨｚ以上がより望ましい。また、スピン塗布前に洗浄水に印加する超音波の出力は、パターン損傷を抑制する点で、１０Ｗ以下が好ましく、５Ｗ以下がより好ましい。
【００１６】
つぎに、バッチ式ディップ処理方式と枚葉処理方式に共通した点について述べる。洗浄水の温度は、微細パターンの損傷を抑制する点で、３０℃以上が好ましく、４０℃以上がより好ましい。一方、異物の除去効果は、水温を高くしても低下しないが、高温にすると、微細パターンの倒壊する傾向が大きくなるため、９０℃以下が好ましく、８０℃以下がより好ましい。加温の方法には特に制限はなく、水素などの溶存ガスを供給してから加温してもよいし、加温してから溶存ガスを供給してもよい。いずれの方法においても、水温によって水素ガスの飽和溶解度が異なるので、設定温度での溶存水素の飽和濃度を考慮した上で、水素ガスの供給量を調整することが望ましい。また、基板上の微細パターンが比較的強固である場合は、超音波出力を高めに設定することにより、高い異物除去効果を得ることができ、水温は特に高める必要はない。これに対し、極めて脆弱なパターンが加工された基板の洗浄においては、超音波出力を低めに設定し、水温を高めに設定することが望ましい。
【００１７】
超音波洗浄のメカニズムは、超音波のエネルギーにより液中にキャビテーション（微小気泡）が形成され、微小気泡が消滅する際の局所的なエネルギーによってパーティクルが基板から除去されると考えられる。液中の溶存ガスが増加すると、キャビテーションの発生数が増加し、洗浄性能が高まる。洗浄液への溶存ガスの溶解において、溶存ガスの供給方法には特に制限がないが、溶存ガス濃度をコントロールするために、溶媒を一旦脱気し、不必要なガスを除去した後、溶解膜を用いて必要量の溶存ガスを供給する態様が望ましい。
【００１８】
溶存ガスとしては、水素ガス（Ｈ2）、窒素ガス（Ｎ2）、酸素ガス（Ｏ2）もしくは二酸化炭素ガス（ＣＯ2）またはこれらのうち２種以上の混合ガスを使用することができるが、特に、水素ガスの洗浄性能が高い。微細パターンの損傷は、超音波のエネルギー（出力）とキャビテーションのエネルギーに依存しており、水素ガスを含んだ液体では、エネルギーの低いキャビテーションが形成されるため、微細パターンへの損傷を引き起こしにくいものと考えられる。超音波の出力が高い場合には、超音波のエネルギー（振動エネルギー）によって微細パターンの損傷を生じやすいため、出力を閾値以下に抑える必要がある。
【００１９】
洗浄水は、含まれる異物が少ない点で、超純水にガスを溶存させた水が好ましい。また、洗浄水は、微細パターンの損傷が少なく、高いパーティクル除去性能を得ることができる点で、超純水にガスを溶存させた水と、ウェットエッチング液とを混合した水が好ましい。しかし、ＡＰＭなどのウェットエッチング液処理槽は、一般的には循環ろ過システムを採用しており、水素ガス濃度を制御することが困難であるため、ウェットエッチング液処理槽で水素ガスを溶存させ、超音波洗浄を行なっても、微細パターンを損傷することなく高いパーティクル除去性能を得ることは困難である。
【００２０】
洗浄時間は、超音波の条件と洗浄水の温度などにより異なるが、一般的には、洗浄効率を高める点で、２分間以上が好ましい。一方、基板上の微細パターンが倒壊し易い場合は、洗浄時間は１５分間以下が好ましい。
【００２１】
ウェットエッチング液には、上述のＡＰＭ（アンモニア＋過酸化水素水＋水）、ＨＰＭ（塩酸＋過酸化水素水＋水）、ＳＰＭ（硫酸＋過酸化水素水＋水）、ＨＦ（フッ酸）またはＢＨＦ（バッファードフッ酸）などを使用することができる。ＡＰＭは、Ｓｉ基板のエッチングにより、基板からパーティクルを除去する。ＨＰＭは、汚染金属を溶解除去する。ＳＰＭは、レジストなどの有機物と汚染金属を溶解除去する。また、ＨＦとＢＨＦは、酸化膜をエッチングする。
【００２２】
（基板の洗浄装置）
本発明の基板の洗浄装置は、１枚または複数枚の基板を１バッチとし、１バッチの基板を浸漬するウェットエッチング液処理槽と、超音波洗浄槽と、乾燥処理部とを備えるバッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄装置であって、超音波洗浄槽においては、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％である洗浄水を用い、超音波の周波数が５００ｋＨｚ以上であり、超音波の出力が０．０２Ｗ／ｃｍ2〜０．５Ｗ／ｃｍ2であり、超音波の出力は０．０５Ｗ／ｃｍ2〜０．２Ｗ／ｃｍ2が好ましい。また、本発明の基板の洗浄装置は、他の態様によれば、同一の容器内で、基板のウェットエッチング液への浸漬と超音波洗浄を行なう。この態様は、基板を大気中にさらすことなく連続的にウェットエッチング液への浸漬処理と超音波洗浄を行なうことにより、パーティクルの再付着を抑制でき、また装置の小型化が可能である点で好ましい。
【００２３】
具体的に、バッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄装置の構成を図５に示す。この装置は、たとえば、半導体基板の最大２５枚または５０枚を１バッチとして、一度に処理できる装置であり、基本的な構成として、ウェットエッチング液（薬液）処理槽と、超音波洗浄槽（溶存ガス純水処理槽）と乾燥処理部を有し、各々の処理のため基板を搬送するロボット（図示していない。）を備える。溶存ガス純水処理槽には超音波発振器が備えられ、純水を脱気し、脱気した純水中に、水の電気分解により発生させた水素ガスを混合させる水素水供給ユニットと、純水を昇温（加熱）する加温ユニットが接続されている。なお、水素の発生は水の電気分解に因ることなく、ボンベなどにより外部から供給させてもよい（図示していない。）。
【００２４】
この洗浄装置は、まず、ＡＰＭ（アンモニアと過酸化水素水と水の混合液）などのウェットエッチング液を入れた薬液処理槽に、１バッチの基板を浸漬させる。つぎに、水素水供給ユニットで水素ガスを混合させ、加温ユニットで所望の温度にコントロールした純水を供給している溶存ガス純水処理槽へ基板を浸漬させる。洗浄中は、超音波発振器により超音波が基板へ照射される。所望の処理時間後に基板を乾燥処理部へ移動させ、基板を乾燥させて一連の洗浄処理が完了する。
【００２５】
ＡＰＭは、半導体基板表面の各種材料（Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮなど）を若干エッチングする作用があり、基板上に付着しているパーティクルの付着力を弱める作用がある。その後、連続的に溶存ガスを含んだ純水中で超音波を照射することにより、効率的に基板上のパーティクルが除去される。純水中の溶存ガスの飽和度（大気圧下での飽和濃度に対する割合）は、６０％以上が好ましく、過飽和の状態でも好ましく使用することができる。飽和度が６０％より低い場合は、パーティクル除去性能が低い。超音波の周波数は、５００ｋＨｚ以上が好ましい。５００ｋＨｚより低い場合は、基板上に形成された微細パターンの損傷が生じやすくなる。さらに好ましくは、７５０ｋＨｚ以上の高周波（メガソニックという。）であれば、より損傷を抑制することができる。
【００２６】
超音波の単位面積（発振板の面積）当りの出力を好ましくは０．０２〜０．５Ｗ／ｃｍ2に設定し、より好ましくは０．０５〜０．２Ｗ／ｃｍ2に設定する。超音波の出力が高すぎると、微細パターンの損傷を引き起こしやすくなり、出力が低い場合には、パーティクル除去性能が低下する。洗浄水の液温は、３０〜９０℃が好ましく、より好ましくは４０〜８０℃に設定する。液温を３０〜９０℃に設定することで、微細パターンの損傷を抑え、パーティクルの除去効率を高めることができる。溶存ガス濃度と、超音波の周波数および出力と、液温とを設定することで、従来技術では成し得なかった微細パターンを損傷することなく、高いパーティクル除去効率を得ることが可能となる。
【００２７】
バッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄装置の他の態様を図６に示す。この洗浄装置は、通称、ワンバスタイプのバッチ式ディップ処理装置であり、１つのワンバス式処理槽でウェットエッチング液と水洗、乾燥を連続的に行なうものであり、密閉式のチャンバー内で処理を行なうことが特徴である。処理フローは、上記の洗浄装置と同じであり、最終の乾燥処理の際、密閉チャンバー内にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気を供給し、基板を処理槽から引き上げるか、または排液することにより、基板を乾燥させる。処理槽には超音波発振器が備えられており、純水中に水素ガスを混合させる水素水供給ユニットと純水を昇温（加熱）する加温ユニットが接続されている。動作も上記の洗浄装置と同様であり、ウェットエッチング液処理後の水洗時に、水素水供給ユニットで水素ガスを混合させ、さらに、加温ユニットで所望の温度にコントロールした純水を供給し、超音波を照射して、基板上のパーティクルを除去する。溶存ガス濃度、超音波の周波数及び出力、液温の各設定範囲も同様である。
【００２８】
また、本装置を使用して、純水にガスを溶存した水と、ウェットエッチング液とを混合した洗浄液を用いて超音波洗浄することが可能である。たとえば、水素水供給ユニットで生成した水素ガス溶存純水と、供給されるアンモニアおよび過酸化水素水などの薬液とを、ウェットエッチング液（薬液）混合ユニットで混合し、加温ユニットで所望の温度に加温した洗浄液を処理槽へ供給し、超音波を照射することで微細パターンの損傷なく高いパーティクル除去性能を得ることが可能である。特に、ＡＰＭのエッチングによるリフトオフ作用と超音波による物理作用による相乗効果により、より効率的にパーティクルを除去することが可能である。
【００２９】
本発明の基板の洗浄装置の他の態様は、１枚の基板にウェットエッチング液を供給するスピン塗布部と、基板に洗浄水を供給するスピン塗布部と、乾燥処理部とを備える枚葉処理方式による基板の洗浄装置であって、洗浄水は、大気圧下における溶存ガスの飽和度が６０％〜１００％であり、洗浄水には、スピン塗布前に超音波を印加し、超音波の周波数が１ＭＨｚ以上であり、超音波の出力が１０Ｗ以下であり、超音波の出力は５Ｗ以下が好ましい。ウェットエッチング液のスピン塗布と、洗浄水のスピン塗布と、乾燥処理とを、同一のステージ上に固定した基板に対して行なう態様は、洗浄効率を高めることができる点で好ましい。
【００３０】
具体的には、枚葉処理方式による基板の洗浄装置の構成を図７に示す。この装置は、１枚ずつ基板（ウェハ)の処理を行なう枚葉処理装置で、ウェハ（基板）を保持するステージと、ステージを回転させるモーターと、基板処理面にウェットエッチング液を吐出するノズル４と、洗浄水を基板に吐出するノズル５と、洗浄カップとを備えている。ノズル５は、内部に超音波発振板を備えている（図示していない。）。供給する純水を脱気し、脱気した純水中に水の電気分解により発生させた水素ガスを混合させる水素水供給ユニットと、洗浄水を昇温（加熱）する加温ユニットが接続されている。水素の発生は水の電気分解に因らず、ボンベなどにより外部から供給させてもよい（図示していない。）。処理フローは、まず、ウェハ（基板）をステージに固定し、モーターにより所定の回転数で基板を回転させる。
【００３１】
つぎに、ノズル４からＡＰＭなどの洗浄液を基板に吐出することにより、スピン塗布する。つぎに、水素水供給ユニットで水素ガスを混合させ、さらに、加温ユニットで所望の温度にコントロールした洗浄水をノズル５に供給し、かつ、超音波を照射しながら基板へ洗浄水を吐出することによりスピン塗布して、基板上のパーティクルを除去する。その後、基板の高速回転によるスピン乾燥を行ない、一連の処理が完了する。基本的な作用、効果は上述のとおりである。ノズル５内に備えている超音波発振板（発振子）は、ディップ処理槽で用いているものとは異なり、超音波の周波数は、１ＭＨｚ以上とし、１．５ＭＨｚまたは３ＭＨｚのような高周波数のものもある。周波数が高いほど、より微細なパターンへの損傷を抑制でき、かつ、パーティクルの除去性能を高めることが可能である。
【００３２】
（実施例１）
本実施例では、バッチ式ディップ処理方式の洗浄方法において、溶存水素の飽和度による、洗浄効率（微粒子除去率）と微細パターンの損傷（パターンダメージ数）への影響を調べた。図１は、洗浄水の調製方法を示す模式図である。図１に示すように、超純水を水素水供給ユニットに送った後、加温機により必要に応じて加熱し、その後、洗浄槽に７Ｌ／ｍｉｎの流量で送液した。水素水供給ユニットには、ＫＨＯＷ−ＨＳ１０Ｓ(栗田工業製)を使用し、所定の溶存水素濃度の洗浄液を調製した。この水素水供給ユニットでは、水の電気分解により発生した水素ガスを使用したが、水素ボンベなどにより外部から水素を供給することもできる。また、超純水は、水素水供給ユニットにより脱気処理した後、水素ガスを溶存させた。溶存水素濃度は、オービスフェア  ラボラトリーズ製溶存水素計で測定した。水素水供給ユニットで調製した洗浄水を加温機により７０℃に調整した。また、洗浄槽には、プレテック社製ディップ式超音波洗浄槽（ファインソニック）を使用し、超音波は、周波数７５０ｋＨｚ、出力は０．１１１Ｗ／ｃｍ2として３分間洗浄を行なった。
【００３３】
パターンダメージの評価には、被洗浄体としてポリシリコンゲートパターンを使用し、Ｓｉ基板上に幅５５ｎｍ、高さ１４２ｎｍ、高さ１４２ｎｍのうち最下部の２ｎｍがゲート絶縁膜であるパターンを形成した８インチ基板を用いた。パターンダメージの評価は、欠陥検査装置(ケーエルエー・テンコール社製)を用い、発生した欠陥をカウントした。一方、微粒子除去の評価には、８インチシリコン基板の表面をＡＰＭで酸化させた後、次いでＳｉＯ2微粒子を混入した純水で浸漬処理した後、スピン乾燥して評価用基板とした。微粒子除去の評価は、洗浄前後における６５ｎｍ以上の微粒子の付着数を異物検査装置（ケーエルエー・テンコール製）を用いて測定した。
【００３４】
測定結果を表１に示す。また、表１の結果に基づき、洗浄水の溶存水素飽和度による微粒子除去率とパターンダメージ数への影響を図２に示す。図２に示すように、微細パターンの堅牢度によっても異なるが、パターンダメージを抑制しつつ微粒子除去を行なうためには、溶存水素飽和度は、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が特に好ましいことがわかった。
【００３５】
【表１】
0005019370.tif 000002
【００３６】
（実施例２）
本実施例では、超音波の出力による、微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を調査した。また、溶存水素飽和度を８８％とし、洗浄水の液温を２３℃とし、超音波の出力を変更した以外は、実施例１と同様に実施した。その結果を表２に示す。また、超音波の出力による微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を図３に示す。図３に示すように、超音波の出力を上げていくと微粒子の除去率は高くなるが、微細パターンへのダメージが大きくなるため、超音波の出力は、０．０５Ｗ／ｃｍ2〜０．２Ｗ／ｃｍ2の範囲がより好ましいことがわかった。
【００３７】
【表２】
0005019370.tif 000003
【００３８】
（実施例３）
本実施例では、洗浄水の液温による微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を調査した。また、溶存水素飽和度を８８％とし、洗浄水の液温を変更した以外は、実施例１と同様に実施した。洗浄水の液温による微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を図４に示す。図４に示すように、洗浄水の液温を上げていくと、微粒子の除去率には大きな変化はないが、微細パターンへのダメージが小さくなっていくことがわかった。
【００３９】
図３に示すように、超音波の出力を上げていくと、微粒子の除去率は高くなるが、微細パターンへのダメージも大きくなる。しかし、図４に示すように、洗浄水の温度を上げると、微粒子の除去率は高いまま、微細パターンのダメージを少なくすることができる。これらの結果をもとに、水温５０℃、溶存水素飽和度８０％、超音波の周波数０．７５ＭＨｚ、超音波の出力０．１Ｗ／ｃｍ2の条件で、異物の付着した基板と微細加工基板を３分間洗浄したところ、パターンの損傷が全くなく、６５ｎｍ以上の微粒子を６０％の高い除去率で除去することができた。また、水温６０℃、溶存水素飽和度９５％、超音波出力０．１Ｗ／ｃｍ2とした場合、パターン損傷数が０個であり、微粒子除去率が７１％という良好な結果を得た。
【００４０】
（実施例４）
水温２３℃、溶存水素飽和度８８％、超音波出力０．１Ｗ／ｃｍ2とした以外は、実施例１と同様の条件で洗浄した。その結果、微粒子除去率は５７％であり、パターンダメージ数が３２個であった。
【００４１】
（比較例１）
水温７０℃、溶存水素飽和度４０％、超音波出力０．１Ｗ／ｃｍ2とした以外は、実施例１と同様の条件で洗浄した。その結果、パターンダメージ数が６８０個であり、微粒子除去率は４４％であり、損傷を発生させずに十分な微粒子除去効果を得ることはできなかった。
【００４２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
線幅０．５μｍ以下の微細パターンを有する基板を効率的に洗浄し、微細パターンの倒壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明において使用する洗浄水の調製方法を示す模式図である。
【図２】本発明において使用する洗浄水の溶存水素飽和度による微粒子除去率とパターンダメージ数への影響を示す図である。
【図３】本発明において、超音波の出力による微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を示す図である。
【図４】本発明において、洗浄水の液温による微粒子の除去率とパターンダメージ数への影響を示す図である。
【図５】本発明のバッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄装置の構成を示す図である。
【図６】本発明のバッチ式ディップ処理方式による基板の洗浄装置の他の態様を示す図である。
【図７】本発明の枚葉処理方式による基板の洗浄装置の構成を示す図である。
【図８】従来のバッチ式ディップ処理方式による洗浄装置の構成を示す図である。
【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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