(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液として、過酸化水素を溶解した超純水、塩酸と過酸化水素を溶解した超純水、硫酸と過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸と過酸化水素を溶解した超純水、アンモニアと過酸化水素を溶解した超純水又はフッ化水素酸水溶液を用いる電子材料用ウェット洗浄装置であって、洗浄槽と、洗浄槽より洗浄液を引き抜いて再度洗浄槽に返送する洗浄液循環ラインとを有する電子材料用ウェット洗浄装置において、洗浄循環ラインに溶解した気体を除去するための気体透過膜モジュールと減圧系からなる脱気装置と、更に浄化装置を該脱気装置の下流側に設けたことにより洗浄槽内の微細な気泡の発生を抑制したことを特徴とする電子材料用ウェット洗浄装置。
【請求項２】
前記浄化装置がフィルター、イオン交換機能を有するフィルター、イオン交換器、又は紫外線照射装置を備えてなることを特徴とする請求項１記載の電子材料用ウェット洗浄装置。
【請求項３】
前記脱気装置が、洗浄液中の気体から大気圧における飽和度を超えない濃度まで前記気体を脱気する脱気装置である請求項１又は２記載の電子材料用ウェット洗浄装置。
【請求項４】
洗浄液として、過酸化水素を溶解した超純水、塩酸と過酸化水素を溶解した超純水、硫酸と過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸と過酸化水素を溶解した超純水、アンモニアと過酸化水素を溶解した超純水又はフッ化水素酸水溶液を用いる電子材料用ウェット洗浄方法であって、洗浄槽より引き抜いた洗浄液を、気体透過膜モジュールと減圧系からなる脱気装置により溶解した気体を脱気したのち、更に浄化して再度洗浄槽に返送することにより、洗浄槽内の微細な気泡の発生を抑制したことを特徴とする電子材料用洗浄液の処理方法。
【請求項５】
洗浄液中の気体の飽和度を大気圧における飽和度を超えない濃度まで脱気することを特徴とする請求項４に記載の電子材料用洗浄液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子材料用ウェット洗浄装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、半導体用シリコン基板、液晶用ガラス基板などの電子材料の表面を清浄化するための電子材料用ウェット洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子材料用の洗浄液としては、過酸化水素をベースとするＲＣＡ洗浄液をはじめ、超純水自体や、酸、アルカリ、酸化剤、還元剤などを溶解し、pHや酸化還元電位を調整した超純水などが使用されている。バッチ式のウェット洗浄方式において、洗浄液の消費量を低減するために、洗浄槽から洗浄液をポンプにより引き抜き、フィルターによるろ過を経て再度洗浄槽に供給する循環システムが採用されている。近年、イオン交換機能を有する膜モジュールにより、洗浄液中の金属不純物も除去することができるようになり、循環システムの採用はますます広がっている。
電子材料用の洗浄液を用いて電子材料を洗浄するとき、気体が洗浄液に溶解する場合がある。特に、洗浄液が循環して使用される系においては、加圧又は減圧の状態が多かれ少なかれ生じ、洗浄液中に気泡が発生しやすい。また、洗浄液の成分が分解してガス化するものでは気泡が発生しやすい。例えば、過酸化水素を含有する洗浄液では、過酸化水素が自己分解して酸素となり、気泡が発生しやすくなる。
洗浄液中に気泡が発生すると、微細な気泡が被洗浄物である電子材料の表面に付着し、気泡の表面に集合する異物で被洗浄物を汚染してしまうという問題がある。特に、フッ化水素酸を含む洗浄液の場合は、洗浄された固体表面が疎水性になって、気泡が固体表面に付着しやすくなり、固体表面を再汚染することになりやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半導体用シリコン基板、液晶用ガラス基板などの電子材料の表面を清浄化するための電子材料用ウェット洗浄工程において、洗浄槽における気泡の発生を皆無にすることができる電子材料用ウェット洗浄装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、洗浄槽と洗浄槽の液を引き抜いて再度洗浄槽に戻す洗浄液循環ラインとを有する電子材料用ウェット洗浄装置において、洗浄液循環ラインに脱気装置を設けて、洗浄液中に溶解している気体の量を大気圧における飽和度以下とすることにより、洗浄槽における気泡の発生を防止することが可能となることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）洗浄液として、過酸化水素を溶解した超純水、塩酸と過酸化水素を溶解した超純水、硫酸と過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸と過酸化水素を溶解した超純水、アンモニアと過酸化水素を溶解した超純水又はフッ化水素酸水溶液を用いる電子材料用ウェット洗浄装置であって、洗浄槽と、洗浄槽より洗浄液を引き抜いて再度洗浄槽に返送する洗浄液循環ラインとを有する電子材料用ウェット洗浄装置において、洗浄循環ラインに溶解した気体を除去するための気体透過膜モジュールと減圧系からなる脱気装置と、更に浄化装置を該脱気装置の下流側に設けたことにより洗浄槽内の微細な気泡の発生を抑制したことを特徴とする電子材料用ウェット洗浄装置、
（２）前記浄化装置がフィルター、イオン交換機能を有するフィルター、イオン交換器、又は紫外線照射装置を備えてなることを特徴とする第１項記載の電子材料用ウェット洗浄装置、
（３）前記脱気装置が、洗浄液中の気体から大気圧における飽和度を超えない濃度まで前記気体を脱気する脱気装置である第１項又は第２項記載の電子材料用ウェット洗浄装置、
（４）洗浄液として、過酸化水素を溶解した超純水、塩酸と過酸化水素を溶解した超純水、硫酸と過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸と過酸化水素を溶解した超純水、アンモニアと過酸化水素を溶解した超純水又はフッ化水素酸水溶液を用いる電子材料用ウェット洗浄方法であって、洗浄槽より引き抜いた洗浄液を、気体透過膜モジュールと減圧系からなる脱気装置により溶解した気体を脱気したのち、更に浄化して再度洗浄槽に返送することにより、洗浄槽内の微細な気泡の発生を抑制したことを特徴とする電子材料用洗浄液の処理方法、及び、
（５）洗浄液中の気体の飽和度を大気圧における飽和度を超えない濃度まで脱気することを特徴とする第４項に記載の電子材料用洗浄液の処理方法、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の電子材料用ウェット洗浄装置は、洗浄槽と、洗浄槽より洗浄液を引き抜いて再度洗浄槽に返送する洗浄液循環ラインとを有し、さらに洗浄液循環ラインに脱気装置が設けられてなるものである。
本発明装置に用いる洗浄液には特に制限はなく、例えば、過酸化水素を溶解した超純水、塩酸と過酸化水素を溶解した超純水、硫酸と過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸と過酸化水素を溶解した超純水、アンモニアと過酸化水素を溶解した超純水、フッ化水素酸水溶液などを挙げることができる。
本発明装置の洗浄液循環ラインに設ける脱気装置には特に制限はなく、例えば、気相を減圧状態にした減圧タンクを設けることができ、あるいは、気体透過膜モジュールを設けることもできる。気体透過膜モジュールは、膜の一方の側に循環している洗浄液を通液し、膜の他方の側を真空ポンプで吸引して減圧とし、洗浄液中の気体を膜の液相側から気相側に透過させて分離するものである。脱気装置としては、気体透過膜モジュールと減圧系の組み合わせを好適に使用することができる。気体透過膜モジュールは、洗浄液中に含まれる薬品に対して耐久性を有するものであることが好ましい。
【０００６】
気体透過膜モジュールは、循環ポンプの吐き出し側に設置することが好ましい。気体透過膜モジュールの気相部を減圧することにより、薬液に大気圧における飽和度以上に溶解した気体成分、例えば、過酸化水素の分解により生成した酸素などを除去することができる。気相部を過度に減圧にすると、洗浄液中の薬剤の分解が促進される場合がある。洗浄液中の気体は、大気圧における飽和度を超えない濃度まで脱気されれば、洗浄槽において気泡を発生することがないので、大気圧における飽和度以下まで溶存気体を減らす程度の脱気にとどめることが好ましい。なお、洗浄液中の気体の飽和度とは、水中に溶解している気体の量を、大気圧、常温における気体の溶解量で除した値である。例えば、圧力１０5Ｐａ、温度２０℃で空気と接して平衡状態にある水は、窒素１５.４mg／リットル及び酸素８.８mg／リットルを溶解して飽和度１.０倍の状態となっているので、脱気により気体の溶解量を窒素１２.３mg／リットル、酸素７.０mg／リットルとした水の飽和度は、０.８倍である。洗浄液中の気体の飽和度を０.８倍程度とすることにより、洗浄槽における気泡の発生を確実に防止することができる。
本発明装置においては、洗浄液循環ラインに、洗浄液の浄化装置を設けることが好ましい。洗浄液の浄化装置には特に制限はなく、洗浄液中に含まれる汚染物に応じて適宜選択することができる。循環する洗浄液は、洗浄槽で被洗浄物に付着した汚染物を洗浄、除去したものであり、洗浄液中にその汚染物が含まれる。汚染物としては、例えば、微粒子、金属、有機物などが存在する。洗浄液の浄化装置としては、例えば、フィルター、イオン交換機能を有するフィルター、イオン交換器、紫外線照射装置を備えた有機物分解装置などを挙げることができる。洗浄液の浄化装置は、脱気装置の下流側に設けることが好ましい。洗浄液の浄化装置を脱気装置の下流側に設けることにより、脱気装置において微粒子などが発生した場合にも、洗浄液の浄化装置において除去することができる。
【０００７】
図１は、本発明の電子材料用ウェット洗浄装置の一態様の工程系統図である。本態様の装置は、バッチ式洗浄槽１と、洗浄槽より循環ポンプ２により洗浄液を引き抜いて、再度洗浄槽に返送する洗浄液循環ライン３とを有し、洗浄液循環ラインには脱気装置４と洗浄液の浄化装置５が設けられている。脱気装置は、気体透過膜モジュールに真空ポンプ６を接続したものであり、洗浄液の浄化装置にはフィルターが用いられている。
バッチ式洗浄槽から引き抜かれた洗浄液は、循環ポンプにより圧送され、脱気装置及び洗浄液の浄化装置を経て、再び洗浄槽に返送される。脱気装置を設けないと、引き抜きの際に巻き込んだ微量の気泡や、過酸化水素などの洗浄液成分の自己分解により発生した溶存気体は、ポンプの吐き出し側では一時的に加圧状態となるので洗浄液に溶解するが、大気圧の洗浄槽に戻されたのちには、飽和度を超える気体成分が気泡となり、被洗浄物の表面に付着する。洗浄液循環ラインに脱気装置を設けることにより、洗浄液中に溶解している気体成分を、大気圧における飽和度以下に低減して、洗浄槽における気泡の発生を抑止することができる。気泡の発生を抑止することにより、被洗浄物の表面に気泡が付着し、さらに気泡の表面に異物が集合して、被洗浄物が再汚染されることを防止することが可能となる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明の電子材料用ウェット洗浄装置を用いることにより、洗浄槽内の洗浄液中で微細な気泡が発生することがなく、気泡に起因する被洗浄物の再汚染や、洗浄不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電子材料用ウェット洗浄装置の一態様の工程系統図である。
【符号の説明】
１  バッチ式洗浄槽
２  循環ポンプ
３  洗浄液循環ライン
４  脱気装置
５  洗浄液の浄化装置
６  真空ポンプ
【図１】
0003797775.tif 000002