200830391 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，係有關於在將被處理基板浸漬於洗淨液中的 同時，在洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理基板 上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨方法以及基板洗淨裝 置，特別是，係有關於能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的 同時，而以高除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基 板洗淨方法以及基板洗淨裝置。 又，本發明，係有關於在將被處理基板浸漬於洗淨液 中的同時，在洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理 基板上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨方法，特別是， 係有關於用以實行能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的同時 ，而以局除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基板洗 淨方法之程式，以及記憶有該程式之程式記錄媒體。 【先前技術】 在將被處理基板以保持在保持構件上之狀態下而浸漬 在洗淨液中的同時，於洗淨液中使超音波產生，而對被處 理基板作洗淨的方法，亦即是所謂的超音波洗淨（亦稱爲 mega sonic處理），例如係從日本特開昭64-4285號公報 而爲既知。 在超音波洗淨中，主要，係藉由在洗淨液中使空泡現 象（Cavitation )產生，而將粒子從被處理基板上除去。 但，另一方面，若是產生有強烈的空泡現象，則由於伴隨 200830391 著空泡現象所產生的衝擊波，而會產生有對被形成於被處 理基板之表面上的配線圖案造成損傷的問題。而，在曰本 特開昭64-428 5號公報中，係提案有：藉由在洗淨液中使 氣泡產生，而一面抑制配線圖案之損傷，一面將被處理基 板作洗淨的方法。 然而，在本案發明者所累積之硏究成果下，發現了： 若是在洗淨液中使氣泡產生，則粒子之除去效率係會下降 。又，在近年，由於配線圖案係有更加細微化之傾向，因 此，細微化後之配線圖案，會容易因爲衝擊波而受到損傷 。故而，係要求有更加有效的配線圖案之損傷防止策略。 【發明內容】 本發明，係考慮有此些事態而進行者，其目的，係在 於提供一種：在將被處理基板浸漬於洗淨液中的同時，在 洗淨液中使超音波產生，而將附著在被處理基板上之粒子 (髒污等）除去的基板洗淨方法以及基板洗淨裝置，特別 是，係在於提供一種：能夠在大幅抑制配線圖案之損傷的 同時，而以高除去效率來將粒子從被處理基板上除去的基 板洗淨方法以及基板洗淨裝置。 又，本發明之目的，係在於提供一種：在將被處理基 板浸漬於洗淨液中的同時，在洗淨液中使超音波產生，而 將附著在被處理基板上之粒子（髒污等）除去的基板洗淨 方法，特別是，係在於提供一種用以實行能夠在大幅抑制 配線圖案之損傷的同時，而以高除去效率來將粒子從被處 -5- 200830391 理基板上除去的基板洗淨方法之程式，以及記憶有該程式 之程式記錄媒體。 在本案發明者進行了各種實驗後，得到了以下之實驗 結果：（η大量之氣泡的產生，係會對粒子除去效率之 提昇造成阻礙；（2 )溶存於洗淨液中之氣體，對於配線 圖案之損傷防止係爲有效。本發明，係根據此種實驗結果 而進行者。 本發明所致之基板洗淨裝置，其特徵爲，具備有：儲 存洗淨液之洗淨槽；和產生超音波之超音波產生裝置；和 供給溶解有難以溶解於洗淨液中之氣體的洗淨液之第1供 給管；和溶解有易於溶解於洗淨液中之氣體的洗淨液之第 2供給管。 在本發明所致之基板洗淨裝置中，亦可設爲：前述第 1供給管，係被連接於前述洗淨槽，並將溶解有難以溶解 於洗淨液中之氣體的洗淨液供給至前述洗淨槽內，前述第 2供給管，係被連接於前述洗淨槽，並將溶解有易於溶解 於洗淨液中之氣體的洗淨液供給至前述洗淨槽內。或者是 ，本發明所致之基板洗淨裝置，係亦可設爲：更具備有混 合供給管，其係在被連接於前述第1供給管以及前述第2 供給管的同時，亦被連接於前述洗淨槽，而能夠將從前述 第1供給管所供給之洗淨液與從前述第2供給管所供給之 洗淨液混合並供給至前述洗淨槽內。或者是，在本發明所 致之基板洗淨裝置中，亦可設爲將前述第1供給管以及前 述第2供給管作串聯連接。 -6- 200830391 又’本發明所致之基板洗淨裝置，係亦可設爲更進而 具備有：第3供給管，其係被連接於前述第1供給管以及 前述第2供給管，並將被脫氣後之洗淨液供給至前述第1 供給管以及前述第2供給管；和第1溶解裝置，其係被安 裝於前述第1供給管，並使前述難以溶解之氣體溶解於前 述第1供給管內所流動之洗淨液中；和第2溶解裝置，其 係被安裝於前述第2供給管，並使前述易於溶解之氣體溶 解於前述第2供給管內所流動之洗淨液中在此種本發明所 致之基板洗淨裝置中，亦可設爲：從前述第3供給管而供 給至前述第1供給管以及前述第2供給管中的脫氣後之洗 淨液，其溶存氣體濃度，若是將小數點以下作四捨五A， 則係爲0 %。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 :前述難以溶解之氣體，係爲氮、氫、氧中之任一的氣體 ，以及此些的組合中之任一者。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，亦可設爲： 前述難以溶解之氣體係爲氮，從前述第1供給管所供給之 洗淨液中的前述氮之溶存氣體濃度，若是將小數點以下作 四捨五入，則係爲14%。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 :前述易於溶解之氣體，係爲二氧化碳。 進而，在本發明所致之基板洗淨裝置中，係亦可設爲 ••在洗淨中之前述洗淨槽內的洗淨液之溫度，係被保持在 2 8 °C以下。 200830391 本發明所致之基板洗淨方法’其特徵爲’具備有：在 洗淨槽內將被處理基板浸漬於洗淨液中之工程；和使超音 波產生於前述洗淨槽內的洗淨液中之工程’在前述使超首 波產生之工程中，易於溶解於洗淨液中之氣體’與難以溶 解於洗淨液中之氣體，係溶解於前述洗淨槽內之前述洗淨 液中。 本發明所致之基板洗淨方法，亦可設爲在前述使超音 波產生之工程中’係僅有前述易於溶解於洗淨液中之氣體 和前述難以溶解於洗淨液中之氣體被溶解於前述洗淨槽內 之洗淨液中。 又，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲： 前述難以溶解之氣體’係爲氮、氫、氧中之任一的氣體’ 以及此些的組合中之任一者。 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，亦可設爲： 前述難以溶解之氣體係爲氮，前述洗淨液中的前述氮之溶 存氣體濃度，若是將小數點以下作四捨五入，則係爲14% 〇 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲 ••前述易於溶解之氣體，係爲二氧化碳。 進而，在本發明所致之基板洗淨方法中，係亦可設爲 :在前述使超音波產生之工程中，前述洗淨槽內的洗淨液 之溫度，係爲28°c以下。 本發明所致之程式，係爲經由對基板洗淨裝置作控制 之電腦而被實行的程式，其特徵爲，經由在前述電腦中實 -8- 200830391 行該程式，而在基板洗淨裝置中實施被處理基板之洗淨方 法，該洗淨方法，係具備有··在洗淨槽內將被處理基板浸 漬於洗淨液中之工程；和使超音波產生於前述洗淨槽內的 洗淨液中之工程，在前述使超音波產生之工程中，易於溶 > 解於洗淨液中之氣體，與難以溶解於洗淨液中之氣體，係 溶解於前述洗淨槽內之前述洗淨液中。 本發明所致之程式記錄媒體，係爲被記錄有經由對基 Φ 板洗淨裝置作控制之電腦而被實行的程式之電腦可讀取的 記錄媒體，其特徵爲，經由以前述電腦來實行前述程式， 而在基板洗淨裝置中實施被處理基板之洗淨方法，該洗淨 方法，係具備有：在洗淨槽內將被處理基板浸漬於洗淨液 中之工程；和使超音波產生於前述洗淨槽內的洗淨液中之 工程，在前述使超音波產生之工程中，易於溶解於洗淨液 中之氣體，與難以溶解於洗淨液中之氣體，係溶解於前述 洗淨槽內之前述洗淨液中。 • 若藉由本發明，則藉由溶存於洗淨液中之難以溶解的 氣體，能夠使空泡現象活躍的產生。另一方面，藉由溶存 於洗淨液中之易於溶解的氣體，能夠將起因於空泡現象而 在洗淨液中傳播的衝擊波作吸收。藉由此，能在大幅抑制 被形成於被處理基板上的配線圖案之損傷的同時，而以高 除去效率來將例子從被處理基板上除去之基板洗淨方法。 【實施方式】 以下，參考圖面，並針對本發明之其中一種實施形態 -9 - 200830391 作說明。另外，在以下之實施形態中，係對將本 之基板洗淨裝置適用於半導體晶圓之洗淨裝置中 說明。但是，本發明之基板洗淨裝置，係並不限 導體晶圚洗淨裝置之適用，而可廣泛適用於基板 〇 圖1乃至圖4，係爲用以說明本發明所致之 方法、基板洗淨裝置、程式、以及記錄媒體的其 施形態之圖。 其中，圖1係爲將基板洗淨裝置之構成作槪 圖，圖2係爲展示基板洗淨裝置之處理槽的上面 以及圖4係爲f彳在洗淨液中之超音波的傳播作用 圖。 如圖1所示，在本實施形態中之基板洗淨奏 係具備有：洗淨槽（DIP槽）12、和將洗淨液供 槽12內之洗淨液供給設備40、和將被處理晶圓 基板）W作保持之保持構件（亦稱爲晶圓埠）20 淨槽12內之洗淨液中使超音波產生之超音波產兰 、和被連接於洗淨液供給設備40之控制裝置18 板洗淨裝置1 〇，係在將被處理基板浸漬在儲存 1 2內之洗淨液中的狀態下，在洗淨液中使超音 並藉由此來將被處理晶圓W作超音波洗淨的裝置 首先，針對洗淨液供給設備49作詳述。如6 ，洗淨液供給設備40,係具備有：被連接於洗詞 並將第1洗淨液供給至洗淨槽內之第1供給管 發明所致 的例子作 定於對半 之洗淨中 基板洗淨 中一種實 略展示之 圖，圖3 作說明之 !置 10， 給至洗淨 (被處理 、和在洗 裝置30 。此種基 於洗淨槽 波產生， 〇 圓1所示 β 槽 12， 5 0，和被 -10- 200830391 連接於洗淨槽1 2，並將第2洗淨液供給至洗淨槽內之第2 供給管60，和在被連接於第1供給管5 0以及第2供給管 60的同時，將被脫氣後之洗淨液（第3洗淨液）供給至 第1供給管50以及第2供給管60中的第3供給管70， 和對第3供給管7〇供給洗淨液之洗淨液源72。另外，在 本實施形態中，係成爲從洗淨液源72而將純水（DIW ) 作爲洗淨液而供給至第3供給管70中。 於此，所謂第1洗淨液，係指將難以溶解於身爲洗淨 液之純水中的氣體，以特定之溶存濃度而溶解於第3洗淨 液中所成者。其中’所謂「難以溶解之氣體」，係指在被 溶解於純水中之狀態下難以安定的氣體。故而，當此些之 氣體溶存於純水中的情況時，若是對純水照射超音波，則 起因於此些之氣體的空泡現象係活躍地產生。又，若是產 生空泡現象，則溶存於純水中之此些的氣體係成爲容易氣 泡化。作爲此種「難以溶解之氣體」，例如，係可使用氮 、氫、氧之任一的氣體，以及此些之組合中的任一者。 另一方面，於此，所謂第2洗淨液，係指將易於溶解 (溶存）於身爲洗淨液之純水中的氣體’以特定之溶存濃 度而溶解於第2洗淨液中所成者。其中，所謂「易於溶解 之氣體」，係指在被溶解於純水中之狀態下易於安定的氣 體。故而，當此些之氣體溶存在純水中的情況時’就算是 對純水照射超音波，起因於此些之氣體的空泡現象亦不易 產生。又，由於難以產生空泡現象，因此溶存在純水中之 此些的氣體係難以氣泡化。作爲此種「易於溶解之氣體」 -11 - 200830391 ，例如係可使用二氧化碳。 如圖1所示，於洗淨液源72，係被連接有第3供給 管70之上流側的端部。另一方面，在第3供給管之下流 側的端部，係經由分歧管43，而被連接有第1供給管50 之上流側的端部以及第2供給管60之上流側的端部。又 ，在第3供給管70，係被設置有將流動於第3供給管70 內之洗淨液脫氣的脫氣裝置75。藉由此種構成，從洗淨 液源72而送入至第3供給管70之洗淨液（純水）係經由 脫氣裝置75而被脫氣，並產生脫氣後之洗淨液（第3洗 淨液）。所產生之第3洗淨液，係經由分歧管43，而被 供給至第1供給管50以及第2供給管60。 於此，作爲脫氣裝置75，係可採用利用有膜脫氣或 是真空脫氣等之原理的各種之周知的脫氣裝置。而後，將 脫氣裝置75之輸出與在各個輸出下能從洗淨液所脫氣之 氣體的量（亦即是，在各輸出下之溶存濃度的降低量）間 之關係預先作把握，並根據該所把握的關係，來因應於目 標之脫氣量而決定脫氣裝置7 5之輸出，並以該輸出來使 脫氣裝置75動作，藉由此，能夠得到被脫氣之洗淨液（ 第3洗淨液）。此脫氣裝置75係被連接於控制裝置1 8， 並成爲經由控制裝置1 8來對其動作作控制。 另外，在本實施形態中，第3洗淨液之溶存氣體濃度 係被設定爲Oppm。在此種情況中，藉由將脫氣裝置之輸 出，設定爲較根據前述所把握之關係所決定的輸出爲些許 更高之輸出，而能夠較爲容易且較爲安定的將第3洗淨液 -12- 200830391 之溶存氣體濃度設定爲預定之溶存氣體濃度（0ppm)。 然而’在本案中所使用之溶存氣體濃度，係設定爲以 「ppm」作爲單位’而將小數點以下作四捨五入後的値來 判斷者。例如，所謂在本案中所使用之「〇ppm」，係指 若是將小數點以下第1位作四捨五入，則會成爲0ppm之 溶存氣體濃度。亦即是，係爲包含有不滿〇.5ppm之溶存 氣體濃度者。 接下來，針對洗淨液供給設備4 0之分歧管4 3之後的 構成作詳細敘述。 如圖1所示，在第1供給管50以及第2供給管60處 ，係被設置有：將各供給管50、60作開閉之開閉閥54、 64，和能夠對流動於各供給管50、60中之洗淨液的流量 作調節之流量計52、62。各流量計52、62，係被連接於 控制裝置1 8。而，流動於第1供給管5 0內之洗淨液的流 量，以及流動於第2供給管6 0內之洗淨液的流量，係經 由各流量計5 2、62，而可藉由控制裝置1 8來作控制。 又，在第1供給管50中，係被安裝有用以使難以溶 解之氣體溶解於流動在第1供給管5 0內之洗、淨液的第1 溶解裝置55。在第1溶解裝置55中，係被連接有供給難 以溶解之氣體的第1氣體源55a。在本實施形態中’作爲 難以溶解之氣體的氮’係成爲從第1氣體源55&而被供給 至第1溶解裝置55中。藉由此種構成’使用第1溶解裝 置5 5，來使氮溶解於從第3供給管7 G而迭:入至弟1供給 管5 0內的第3洗淨液中’並從脫氣後之洗淨液（第3洗 -13- 200830391 淨液）而產生第1洗淨液。 同樣的，在第2供給管60中，係被安裝有用以使易 於溶解之氣體溶解於流動在第2供給管60內之洗淨液的 第2溶解裝置65。在第2溶解裝置65中，係被連接有供 /給易於溶解之氣體的第2氣體源65a。在本實施形態中， 作爲易於溶解之氣體的二氧化碳，係成爲從第2氣體源 65a而被供給至第2溶解裝置65中。藉由此種構成，使 φ 用第2溶解裝置65，來使二氧化碳溶解於從第3供給管 70而送入至第2供給管60內的第3洗淨液中，並從脫氣 後之洗淨液（第3洗淨液）而產生第2洗淨液。 於此，作爲第1以及第2溶解裝置55、65，係與上 述之脫氣裝置75同樣的，可使用各種之周知的溶解裝置 。而後，將溶解裝置55、65之輸出與在各個輸出下能溶 解於洗淨液中之氣體的量（亦即是，在各輸出下之溶存濃 度的上升量）間之關係預先作把握，並根據該所把握的關 # 係，而決定溶解裝置55、65之輸出，並以該輸出來使溶 解裝置55、65動作，藉由此，能夠得到以所期望之溶存 •氣體濃度而溶解有氣體之第1以及第2洗淨液。另外，第 _ 1溶解裝置5 5以及第2溶解裝置65，係分別被連接於控 制裝置1 8，並成爲經由控制裝置1 8，而分別對其之動作 作控制。 又，如圖1所示，於第1供給管50以及第2供給管 60，係被設置有調溫機構58、68。經由此調溫機構58、 68，能夠將流動於第1供給管50內之第1洗淨液的溫度 -14 - 200830391 以及流動於第2供給管60內之第2洗淨液的溫度分別在 所期望之溫度範圍內作調節。另外，由後述之理由可以得 知，爲了抑制在洗淨槽1 2內之氣泡的產生，洗淨液之溫 度係以較低者爲有利’故’根據後述之實施例的實績，係 以設定在2 8 °C以下爲理想。 進而，如圖1及圖2所示一般，在第丨供給管5〇之 洗淨槽1 2側的下流側之端部，係沿著洗淨槽1 2之相對向 的壁面，而設置有2個的第1洗淨用噴嘴5 6。同樣的， 在第2供給管60之洗淨槽1 2側的下流側之端部，係沿著 洗淨槽12之相對向的壁面，而設置有2個的第5洗淨用 噴嘴66。另外，在圖2中所係僅圖示有第1洗淨液用噴 嘴56，但是第1洗淨液用噴嘴66係亦成爲與圖示之第1 洗淨液用噴嘴5 6相同的構成。 第1洗淨用噴嘴5 6以及第2洗淨用噴嘴66，係由沿 著洗淨槽12之壁面而延伸爲細長狀的筒狀之構件所成， 而，於此筒狀構件，係沿著其長度方向，而設置有以空出 有一定之間隔的方式而配置的多數之噴嘴孔56a、66a。 噴嘴孔56a、66a之配置位置，係如後述一般，根據經由 保持構件20而被保持之被處理晶圓W的配置位置而被決 定。如圖1所示，在本實施形態中，第1洗淨用噴嘴5 6 係被配置於第2洗淨用噴嘴66之上方。但是，並不限定 於此，第2洗淨用噴嘴66係亦可配置於第1洗淨用噴嘴 5 6之上方，或者是，如同於後作爲變形例而說明一般， 亦可在將第1洗淨液與第2洗淨液混合之後，再經由相同 -15-
200830391 之噴嘴來供給至洗淨槽1 2內。 接下來，針對從洗淨液供給設備40而接受第1 液以及第2洗淨液之洗淨槽1 2作說明。洗淨槽1 2， 圖10及圖2所示一般，具有略直方體之輪廓。在沒 12中，係如後述一般，被形成有用以將晶圓 之上方開口。又，在洗淨槽12之底面，係被設置有 將所儲存之洗淨液排出的排出管1 3。 又，如圖1所示，以包圍洗淨槽12之上方開C 式，而被設置有外槽1 5。此外槽1 5，係成爲將從沒 1 2之上方開口所溢出的洗淨液作回收。與洗淨槽12 的，於外槽1 5，係亦被設置有用以將所回收之洗拝 出的排出管1 6。 此種洗淨槽1 2以及外槽1 5，例如，係使用富窄 性之石英等而形成。又，從洗淨槽1 2以及外槽1 5之 管1 3、1 6所排出的洗淨液，係可直接廢棄，亦可竹 再利用。 接下來，針對保持晶圓W之保持構件2 0作說曰J 圖1以及圖2所示，保持構件2 0，係具備有延伸东 平方向之4根的棒狀構件2 2，和將4根的棒狀構件 單側來作單處支持的基部24。棒狀保持構件22,信 將被進行過一次洗淨處理之複數的晶圓W，例如5 0 晶圓w，從下方來作支持。因此，在各棒狀構件22 係沿著其長度方向而被形成有空出有一定間隔而被画 溝（未圖示）。晶圓W，係嵌合於此溝，並成爲使名 洗淨 係如 淨槽 搬出 用以 的方 淨槽 同樣 液排 耐藥 排出 循環 。如 略水 22從 :成爲 枚之 處， :列之 晶圓 -16- 200830391 w之板面與棒狀構件之延伸方向成爲略垂直交會的方式， 亦即是使各晶圓W之板面成爲沿著垂直方向的方式，而 經由保持構件20來作保持（參考圖1 )。 然而，如同由圖2而可以理解一般，上述之第1洗淨 液用噴嘴56以及第2洗淨液用噴嘴66之噴嘴孔56&、 6 6 a的配置間距，係成爲與被保持在保持構件2 0之晶圓 W的配置間距略爲相同。又，上述之第1洗淨液用噴嘴 56以及第2洗淨液用噴嘴66之多數的噴嘴孔56a、66a， 係以能夠在被保持於保持構件20之晶圓W之間吐出洗淨 液的方式而被配列。 另一方面，保持構件20之基部24，係被連結於未圖 示之升降機構。藉由以此升降機構來使保持晶圓W之保 持構件20降下，而能夠將晶圓W浸漬在被儲存於洗淨槽 1 2內的洗淨液中。另外，升降機構係被連接於控制裝置 1 8，而成爲經由控制裝置1 8來控制晶圓W之對洗淨液的 浸漬。 接下來，針對超音波裝置3 0作說明。如圖1所示， 超音波產生裝置30,係具備有：被安裝於洗淨槽12之底 部外面的振動子38，和用以驅動振動子38之高頻驅動電 源32，和被連接於高頻驅動電源32之超音波震盪器34。 在本實施形態中，係被設置有複數之振動子3 8，各振動 子3 8，係以佔據洗淨槽1 2之底部外面的一部份之方式而 被配列。又，如圖1所不，超首波產生裝置3 0 ’係更進 而具備有連接於超音波震盪器34以及各振動子3 8之驅動 -17- 200830391 切換機構36。經由此驅動切換機構36，成爲可對複數之 振動子3 8作全體驅動，以及可對1個又或是2以上之振 動子作各別驅動。 若是振動子3 8被驅動並振動，則經由洗淨槽1 2之底 部，超音波係在儲存於洗淨槽1 2內之洗淨液中傳播，藉 由此，使超音波在洗淨槽1 2內之洗淨液中產生。另外， 超音波產生裝置3 0係被連接於控制裝置1 8，而成爲經由 控制裝置1 8來控制對洗淨液之超音波的賦予。 接下來，針對控制裝置1 8作說明。如上述一般，控 制裝置1 8，係被連接於基板洗淨裝置1 0之各構成要素， 而成爲對各構成要素之動作作控制。在本實施形態中，控 制裝置1 8係包含有電腦，經由以此電腦來實行被預先記 憶在記錄媒體1 9中之程式，而成爲實行使用有基板洗淨 裝置10之被處理晶圓W的洗淨。 接下來，針對使用有由此種構成所成之基板洗淨裝置 1 0的晶圓W之洗淨方法的其中一例作說明。 首先，從洗淨液源72，將純水作爲洗淨液而供給至 第3供給管70。流動在第3供給管70中之洗淨液，係經 由脫氣裝置75而被脫氣，而產生若是將小數點以下作四 捨五入則其溶存氣體濃度係爲Oppm之第3洗淨液。而後 ，溶存氣體濃度爲Oppm之第3洗淨液，係經由分歧管43 ，而一部份流至第1供給管50中，剩餘部分則流至第2 供給管60中。 流入第1供給管50之第3洗淨液，係經由第1溶解 -18- 200830391 裝置55，而被溶解有作爲難以溶解之氣體的氮。如此地 ，從第3洗淨液，係可得到以特定之濃度而溶解有氮的第 1洗淨液。在本實施形態中，係以使洗淨槽1 2內之洗淨 液的溶存氮濃度成爲14PPm的方式，來考慮從第1供給 管50而流向洗淨槽12之第1洗淨液的流量，以及從第2 供給管60而流向洗淨槽12之第2洗淨液的流量，而決定 對第1洗淨液之氮的溶解量。第1洗淨液之供給量，係藉 由根據控制裝置1 8所預先設定之程式來對流量計52的開 度作調節，而決定之。又，控制裝置1 8，係根據預先所 設定之程式，而對溫調裝置5 8作控制。其結果，在洗淨 槽12中，係成爲將具備有特定之溫度的第1洗淨液，以 特定之濃度（p p m )以及供給量（1 / m i η )來供給。 同樣的，流入第2供給管60之第3洗淨液，係經由 第2溶解裝置65，而被溶解有作爲易於溶解之氣體的二 氧化碳。如此地，從第3洗淨液，係可得到以特定之濃度 而溶解有二氧化碳的第2洗淨液。在本實施形態中，係以 使洗淨槽1 2內之洗淨液的溶存二氧化碳濃度成爲3 3 0 p p m 的方式，來考慮從第1供給管5 0而流向洗淨槽12之第1 洗淨液的流量，以及從第2供給管60而流向洗浄槽1 2之 第2洗淨液的流量，而決定對第2洗淨液之二氧化碳的溶 解量。第2洗淨液之供給量，係藉由根據控制裝置1 8所 預先設定之程式來對流量計62的開度作調節，而決定之 。又’控制裝置1 8，係根據預先所設定之程式，而對溫 調裝置6 8作控制。其結果，在洗淨槽1 2中，係成爲將具 -19- 200830391 備有特定之溫度的第2洗淨液，以特定之濃度（ppm )以 及供給量（1 / m i η )來供給。 如上述一般，在洗淨槽12內，係被儲存有將氮與二 氧化碳分別以特定之溶存氣體濃度而溶存之洗淨液。 接下來，將保持有特定枚（例如5 0枚）之被處理晶 圓W的保持構件20降下，並將被處理晶圓W浸漬在洗淨 槽1 2內之洗淨液中。 而後，控制裝置1 8，係使超音波產生裝置3 0動作， 而使超音波在洗淨槽1 2內之洗淨液中產生。藉由此，被 浸漬在洗淨槽12內之晶圓W，係成爲被超音波洗淨（ me gas onic處理）。其結果，附著在晶圓W之表面的粒子 (髒污等）係被除去。 在本實施形態中，於此工程中，第1洗淨液係持續從 第1供給管5 0而被供給至洗淨槽12內，第2洗淨液係持 續從第2供給管60而被供給至洗淨槽12內。如圖1及圖 2所示一般，第1洗淨液，係朝向被保持在保持構件20 之2枚的晶圓W之間，而吐出於斜上方。同樣的，第2 洗淨液，亦係朝向被保持在保持構件20之2枚的晶圓W 之間，而吐出於斜上方。故而，藉由此種第1洗淨液以及 第2洗淨液之吐出，而促進使從晶圓W而被除去之粒子 浮上至洗淨槽12內之洗淨液的液面的效果，進而，亦促 進使洗淨液從洗淨槽12而溢出至外槽15的效果。藉由此 ，能夠防止一度被從晶圓W而除去的粒子再度附著於晶 圓W之其他部分。但是，在此工程中，對洗淨槽12內持 -20- 200830391 續供給洗淨液一事係並非爲必須，而亦可對洗淨液之供給 時間作限制，又，亦可設爲完全不供給洗淨液。 若藉由此種本實施形態，則如同由後述之實施例而可 f 清楚得知一般，在能夠以高除去效率來將粒子除去的同時 、，亦能大幅抑制對配線圖案所造成之損傷。對於產生此種 現象之機制，雖尙不明瞭，但是，於此主要使用圖3以及 圖4，對可視爲此現象之其中一重要原因的機制作說明。 φ 但是，本發明係並非被限定爲以下之機制者。 在本案發明者累積了各種硏究結果後，發現了 ：如同 後述之實驗結果一般（參考實施例），（1 )大量之氣泡 的產生，係會對粒子之除去造成阻礙；（2 )溶存於洗淨 液中之氣體，係能夠有效的抑制對於配線圖案之損傷。而 ，在本實施形態中，在超音波洗淨工程中，於洗淨液內， 難以溶解於洗淨液中之氣體（氮），和易於溶解於洗淨液 中之氣體（二氧化碳），係溶解於洗淨槽1 2內之洗淨液 # 中。 若是對洗淨液照射超音波而使洗淨液中之壓力變動， 則難以溶解於洗淨液中之氣體（在洗淨液中缺乏安定性之. 氣體）之分子係產生急遽的狀態變化，而引起空泡現象。 而，可以將此空泡現象，考慮爲將附著在晶圓W上之粒 子從晶圓上剝去（除去）的主要原因之一。故而，難以溶 解於洗淨液中之氣體，係對粒子之除去效率的提昇有所貢 獻。 另外，若是產生空泡現象，則伴隨著急遽的壓力變化 -21 - 200830391 ，溶存於洗淨液中之氣體係成爲容易氣泡化。如上述所示 ’大量之氣泡的產生，係會對粒子之除去造成阻礙。此係 可推測爲··如圖3所示，所產生之氣泡，會對洗淨液中之 超音波的傳播造成阻礙，而使超音波無法涵蓋晶圓W之 板面而作移動之故。亦即是，若是難以溶解之氣體過度溶 解於洗淨液中’則在使晶圓中之粒子被除去的區域片面集 中的同時，亦有使除去效率降低之虞。 另一方面，就算是超音波照射於洗淨液，而使洗淨液 中之壓力變動，洗淨液中之易於溶解的氣體（於洗淨液中 具有安定性之氣體）的分子係不會產生狀態變化。亦即是 ，易於溶解之氣體，係不會引起空泡現象，伴隨此，氣泡 化之可能性亦變少。故而，溶存於洗淨液中之易於溶解的 氣體，係不會成爲超音波之減衰的原因，而如圖4所示一 般，超音波係在洗淨槽1 2內廣泛的移動。然而，如上述 一般，溶存於洗淨液中之氣體，係會有效地抑制對配線圖 案所造成之損傷。此係可以推測爲：溶存在洗淨液中之氣 體，係會吸收經由空泡現象而產生的衝擊波，其結果，能 夠防止起因於衝擊波之配線圖案的損傷之故。亦即是，易 於溶解之氣體，係不會氣泡化而對超音波之傳播造成阻礙 ，而能夠有效的抑制對配線圖案所造成之損傷。 藉由此種難以溶解於洗淨液中之氣體的作用以及易於 溶解於洗淨液中之氣體的作用，在本實施形態中，係能夠 在大幅抑制對被形成於晶圓W上之配線圖案所造成之損 傷的同時，以高除去效率來將粒子從晶圓W上除去。 -22- 200830391 如上述一般之使超苜波在洗淨槽1 2內之洗淨液中產 生的超音波洗淨工程，例如係繼續5分鐘左右。而後，停 止超音波產生裝置3 0所致之超音波的照射，而結束超音 波洗淨工程。 若是結束了對晶圓W之超音波洗淨，則保持構件20 係上升，而將晶圓從洗淨槽12中搬出。如上述一般，而 結束對於被處理晶圓W之一連串的洗淨工程。 如上述一般，若藉由本實施形態，則當在洗淨槽1 2 之洗淨液內使超音波產生時，易於溶解於洗淨液中之氣體 和難以溶解於洗淨液中之氣體，係溶解於洗淨槽1 2內之 洗淨液中。溶存於洗淨液中之難以溶解的氣體，係使空泡 現象活躍的產生。藉由此空泡現象，能夠以高除去效率來 將粒子從晶圓W上除去。另一方面，溶存於洗淨液中之 易於溶解的氣體，係使空泡現象變得難以產生，並難以伴 隨空泡現象而氣泡化。而，易於溶解之氣體，係維持在溶 存於洗淨液中之狀態，而吸收起因於空泡現象而傳播的衝 擊波。故而，能夠防止對被形成於晶圓W上之圖案所造 成的損傷。藉由此，能在大幅抑制晶圓W的配線圖案之 損傷的同時，而以高除去效率來將粒子從晶圓W上除去 〇 關於上述之實施形態，在本發明之要旨的範圍內，可 作各種之變更。以下，針對變形例之其中一例作說明。 在上述之實施形態中，雖係展示：作爲洗淨液，係使 用純水，而對被處理晶圓W進行超音波洗淨之例，但是 -23- 200830391 ，係並不限定於此。作爲洗淨液，亦可使用藥液，例如使 用 SCI (過氨水；NH4OH/ H202/ H20 )，並對被處理晶 圓W進行超音波洗淨。又，當使用藥液來進行洗淨時， 在藥液所致之洗淨處理後，係成爲有必要進行使用有純水 之洗滌洗淨。作爲使用有此純水之洗滌洗淨處理，亦可採 用上述之使用有純水之基板洗淨方法。 又，在上述之實施形態中，雖係展示將第1洗淨液與 第2洗淨液經由個別之供給管50、60來供給至洗淨槽1 2 內的例子，但是，並不限定於此。例如，亦可如圖5所示 一般，進而設置將第1供給管5 0與第2供給管60相連接 之混合供給管8 0，而成爲將第1洗淨液與第2洗淨液混 合而供給至洗淨槽12中。在圖5所示之例中，第1供給 管50以及第2供給管60，係係經由混合閥82，而被連接 於混合供給管8 0。又，在圖示之例中，於混合供給管8 0 ’係被設置有調溫機構8 8，而在第1供給管5 0以及第2 供給管60中，係並未被設置有調溫機構。經由此調溫機 構8 8，從混合供給管8 0而供給至洗淨槽1 2內之洗淨液 的溫度係被調節。 另外，於圖5所示之變形例，係除了更進而設置有混 合供給管8 0和混合閥8 2，以及調溫機構之配置位置係爲 相異之外，其他構成係和圖1乃至圖4所示之實施形態略 爲相同。於圖5中，係將與圖1乃至圖4所示之實施形態 相同的部分，附加上同樣的符號，同時，將重複之詳細說 明作省略。 -24 - 200830391 或者是，如在圖1中以2點鍊線所示一般，亦可將第 1供給管5 0與第2供給管6 0作串聯連接。換言之，可使 第1洗淨液從第1供給管50而流入至第2供給管60，並 使易於溶解之氣體溶解於此洗淨液中，而後，將溶解有易 於溶解之氣體與難以溶解之氣體之兩者的洗淨液供給至洗 淨槽12內；或者是，可使第2洗淨液從第2供給管60而 流入至第1供給管50，並使難以溶解之氣體溶解於此洗 淨液中，而後，將溶解有易於溶解之氣體與難以溶解之氣 體之兩者的洗淨液供給至洗淨槽1 2內。 進而’在上述之實施形態中，各洗淨液之溶存氣體濃 度係僅爲例示，而可作各種之變更。 然而’如上述所示，基板洗淨裝置10，係具備包含 有電腦之控制裝置1 8。藉由此控制裝置1 8，而使基板洗 淨裝置1 〇之各構成要素動作，並成爲實行對被處理晶圓 W之洗淨。而’爲了實施使用有基板洗淨裝置10的晶圓 W之洗淨而經由控制裝置18之電腦所實行的程式，亦爲 本申請案之對象。又，記錄有該程式之電腦可讀取的記錄 媒體1 9，亦爲本申請案之對象。於此，所謂記錄媒體i 9 ，係亦包含有軟碟（可撓性碟片）或是硬碟裝置等之可作 爲單體而辨識者。 另外，在以上之說明中，雖係展示將本發明所致之基 板洗淨方法、基板洗淨裝置、程式、以及記錄媒體適用在 晶圓W之洗淨處理中的例子，但是，係並不限定於此， 而亦可適用於LCD基板或是CD基板等之洗淨處理中。 -25- 200830391 〔實施例〕 爲了藉由實施例而對本發明作更詳細之說明，而進行 了以下所說明之2個的實驗。 〔實驗1〕 將以相異之溶存濃度而溶解有氮的洗淨液儲存於洗淨 槽中，並將試驗用晶圓浸漬於洗淨液中，而使超音波產生 。在本實驗中所使用之洗淨液，係被脫氣至溶存氣體濃度 成爲0PPm爲止，而後，以相異之溶存氣體濃度，來將氮 溶解於該洗淨液中。亦即是，在洗淨槽內之洗淨液中，作 爲氣體，係僅溶存有氮。實驗中，係將氮之溶存濃度設定 爲 8ppm、lOppm、12ppm、14ppm 以及 16ppm 的 5 個而進 行。 溶存氣體以外的條件，係設爲被使用於晶圓之超音波 洗淨中的一般之條件。例如，使超音波產生的時間，係設 爲10分鐘。在被使用於實驗中之晶圓上，係預先均勻地 被附著有4000個的粒子，又，如圖1以及圖2所示一般 ，在本實驗中，係使用有可收容複數之晶圓，且在下方側 部設置有用以供給洗淨液之洗淨用噴嘴之洗淨槽。 於表1、圖6以及圖7中，展示實驗結果。表1以及 圖6，係展示溶存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之粒子 除去效率（=(1 一（在超音波洗淨後殘留於試驗用晶圓 上之粒子的數）/4000) xlOO%)之間的關係。又，對超 -26- 200830391 音波洗淨後之試驗用晶圓作觀察，而調查了試驗用晶圓中 之粒子被以高除去效率而除去之區域。於圖7中，係展示 有在溶存氣體濃度爲14ppm之情況以及16ppm之情況下 的晶圓之觀察結果。於圖7中，斜線部分，係爲視認出粒 子係以高除去效率而被除去之區域。又，在圖7之斜線部 中的斜線之密度，係略比例於在被視認之該當部分中的除 去效率。另外，在圖7之紙面中的試驗用晶圓之配置，係 對應於在洗淨槽內之試驗用晶圓的配置。亦即是，在圖7 之紙面中的試驗用晶圓之下側部分，係成爲在超音波洗淨 中被配置於洗淨槽內的下側（超音波產生裝置之振動子側 )之部分。 〔表1〕 表1 :實驗1之實驗結果 氣體溶存濃度（ppm) 8 10 12 14 16 粒子除去效率（％) 38.2 53.5 64.4 7 8.9 6 0.5 如同由表1以及圖6而能夠理解一般，當溶存氣體濃 度爲14ppm時，係能夠以最高的除去效率來將粒子除去 。又，隨著溶存氣體濃度從8ppm而上升至14ppm，粒子 除去效率亦提昇（上升）。 又，在對洗淨槽內之氣泡的產生作觀察後，發現了， 隨著溶存氣體濃度之上升，在洗淨槽內之氣泡的產生量亦 上升。特別是，當溶存氣體濃度爲14PPm以及16ppm的 情況時，氣泡之產生係爲活躍。如圖7所示，當溶存氣體 -27- 200830391 濃度爲14ppm以及16ppm的情況時，在試驗用晶圓之上 側的粒子之除去效率係降低。相較於溶存氣體濃度爲 14ppm之情況，在16ppm的情況時，粒子之除去效率降 低的區域（圖7中之白色區域）係爲更廣。另一方面，若 是將視認出係以高除去效率而將粒子除去的區域彼此作比 較，則相較於溶存氣體濃度爲14ppm之情況，在16PPm 的情況時，係以更高的除去效率而將粒子除去。 由此些之結果，可以推測出：氣泡係吸收在洗淨液中 之超音波的傳播，其結果，大量之氣泡之產生係會阻礙粒 子除去效率之提昇。 〔實驗2〕 將氮的溶存濃度爲14ppm，而二氧化碳之溶存濃度係 成爲相異之値的洗淨液儲存於洗淨槽中，並將試驗用晶圓 浸漬於洗淨槽內之洗淨液中，而於洗淨液中使超音波產生 。在本實驗中所使用之洗淨液，係被脫氣至溶存氣體濃度 成爲Oppm爲止，而後，在將氮之溶存氣體濃度調整至 1 4ppm的同時，對二氧化碳之溶存氣體濃度作調整。亦即 是，在洗淨槽內之洗淨液中，作爲氣體，係僅溶存有氮與 一^氧化碳。實驗，係將一氧化之溶存濃度設定爲〇ppm (比較例）、33〇ppm (實施例）而進行。超音波洗淨， 係進行4分鐘。作爲洗淨液，係使用純水。超音波之輸出 ，係設爲96W。又，試驗用晶圓，係與實驗〗同樣的，使 用：預先均勻地附著有4000個的粒子，且進而形成有大 -28- 200830391 略1 000億個的損傷評價用之突部者。 將實驗結果展示於表2。表2，係展示二氧化碳之溶 存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之粒子除去效率（=( 1 -（在超音波洗淨後殘留於試驗用晶圓上之粒子的數） / 4000 ) xl 00% )之間的關係。又，表2，係展示二氧化 碳之溶存氣體濃度與在各溶存氣體濃度下之配線圖案之損 傷數量（二（在超音波洗淨後倒下之試驗用晶圓突部的數 量））之間的關係。 〔表2〕 表2:實驗2之實驗結果 比較例 實施例 C〇2溶存氣體濃度（ppm) 0 330 粒子除去效率（％ ) 36.5 3 6.6 損傷數量（pee) 1473 195 當二氧化碳係溶解於洗淨液中的情況時，配線圖案之 損傷數量係急遽降低。 又，粒子之除去效率，在二氧化碳之溶存氣體濃度爲 Oppm的情況時和3 3 0ppm的情況時，係略爲相同。亦即 是，當將二氧化碳以溶存氣體濃度33 Oppm來溶解的情況 時，相較於未溶解有二氧化碳的情況，在具有同等之粒子 除去作用的同時，相較於未溶解有二氧化碳的情況，能夠 大幅度的降低損傷數量。 在對洗淨槽中之氣泡的產生作觀察後，發現了，在二 -29- 200830391 氧化碳之溶存氣體濃度爲0PPm的情況和33〇PPm的情況 中，係略爲相同。 另外，表2之結果，係爲將洗淨槽內之洗淨液的溫度 ‘ 設爲28 °c時之結果。當將洗淨槽內之溫度設爲4〇°C時， ¥ 氣泡之產生係爲顯著，又，粒子之除去效率亦降低。 【圖式簡單說明】 φ 〔圖1〕圖1，係爲將本發明之基板洗淨裝置的其中 一種實施型態之構成作槪略展示的圖。 〔圖2〕圖2，係爲展示基板洗淨裝置之處理槽的上 面圖。 〔圖3〕圖3，係爲用以說明當在洗淨槽內產生有大 量氣泡的情況時，於洗淨液中的超音波之傳播作用的圖。 〔圖4〕圖4，係爲用以說明當在洗淨槽內產生有少 量氣泡的情況時，於洗淨液中的超音波之傳播作用的圖。 φ 〔圖5〕圖5，係爲對應於圖1之圖，而爲將圖1所 示之基板洗淨裝置的變形例之構成作槪略展示的圖。 〔圖6〕圖6，係爲用以說明溶存氣體濃度與粒子除 去效率間之關係的圖。 〔圖7〕圖7，係爲用以說明溶存氣體濃度與晶圓中 之粒子除去效率變高的區域間之關係的圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :基板洗淨裝置 -30- 200830391 12 :洗淨槽 13 :排出管 1 5 :外槽 1 6 :排出管 ~ 1 8 :控制裝置 1 9 :記錄媒體 20 :保持構件 _ 22 :棒狀構件 24 :基部 3 〇 :超音波產生裝置 3 2 :筒頻驅動電源 34:超音波震盪器 3 6 :驅動切換機構 3 8 :振動子 40 :洗淨液供給設備 φ 43 :分歧管 5 0 :第1供給管 5 2 :流量計 54 :開閉閥 55 :第1溶解裝置 5 5 a :第1氣體源 5 6 :第1洗淨用噴嘴 56a :噴嘴孔 5 8 :調溫機構 -31 - 200830391 60 :第2供給管 62 :流量計 64 :開閉閥 65 :第2溶解裝置 65a :第2氣體源 66 :第2洗淨用噴嘴 66a ：噴嘴孔 68 :調溫機構 70 :第3供給管 72 :洗淨液源 75 :脫氣裝置 W :被處理晶圓
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