JP2000279904A

JP2000279904A - 基板表面の洗浄方法

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Publication number: JP2000279904A
Application number: JP9157099A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Fujii; 井敏昭藤
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP3695684B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の種類に関係なく、小型の装置で簡易に
汚染された基盤表面を洗浄することができる方法を提供
する。【解決手段】基板表面を洗浄する方法において、少な
くとも炭化水素を含む気体を、空間容積１ｍ³当り５０
〜５００００ｃｍ²の表面積で設置された光触媒６に、
０．０１ｍＷ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線５が照
射されている空間内１で、該気体中の非メタン炭化水素
濃度を０．２ｐｐｍ以下に清浄化し、該気体を基板２表
面に接触させることとしたものであり、前記紫外線が照
射されている空間内に、さらに光電子放出材と電極を設
置して、前記気体中の微粒子濃度をクラス１０以下に清
浄化することができ、前記紫外線の照射は、殺菌ランプ
で行うのがよく、前記空間には、不活性ガスを封入する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面の洗浄方
法に係り、特に半導体、液晶、精密機械工業における基
板や基材表面の洗浄（清浄化）方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板（基材）表面の洗浄は、大別
して湿式洗浄と乾式洗浄が知られている。そのうち、湿
式洗浄は、酸やアルカリ性の薬剤の使用、純水によるリ
ンス、乾燥器による乾燥などの処理を必要とする。この
ため、煩雑になり、大がかりな装置（器具類）が必要と
なると共に、基板の種類によっては酸化されること、コ
ストが高くなることなどの問題があった。一方、乾式洗
浄は、１８４ｎｍと２５４ｎｍの紫外線（ＵＶ）を用い
て基板表面を浄化する方式である。

【０００３】すなわち、空気中に被洗浄基板を置き、そ
れに１８４．９ｎｍと２５３．７ｎｍの波長を含む紫外
線を照射する。この場合、１８４．９ｎｍの波長の紫外
線により、空気中のＯ₂から、Ｏ₂→Ｏ＋Ｏ・・・（１）Ｏ＋Ｏ₂→Ｏ₃・・・（２）なる反応により、Ｏ₃が発生し、さらに、２５３．７ｎ
ｍの波長の紫外線により、Ｏ₃→Ｏ＋Ｏ₂・・・（３）Ｏ＋Ｏ₂→Ｏ₃・・・（４）なる反応が繰り返される。そして、その過程においてウ
エハ表面の汚染物が酸化される。この方式は、装置が小
型である長所を有するが、基板表面に直接紫外線やＯの
ような活性種（ラジカルなど）が作用するため、基板の
種類によっては使用できないという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
従来技術の問題点を解消し、基板の種類に関係なく、小
型の装置で簡易に汚染された基板表面を洗浄（清浄化）
することができる方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、基板表面を洗浄する方法において、少
なくとも炭化水素を含む気体を、空間容積１ｍ³当り５
０〜５００００ｃｍ²の表面積で設置された光触媒に、
０．０１ｍＷ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線が照射
されている空間内で、該気体中の非メタン炭化水素濃度
を０．２ｐｐｍ以下に清浄化し、該気体を基板表面に接
触させることとしたものである。前記基板表面の洗浄方
法において、紫外線が照射されている空間内に、さらに
光電子放出材と電極を設置して、前記気体中の微粒子濃
度をクラス１０以下に清浄化することができ、前記紫外
線の照射は、殺菌ランプで行うのがよく、また、前記空
間には、不活性ガスを封入することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、次の６つの知見に基づ
いて発明されたものである。即ち、（１）本発明の対象
分野である先端産業におけるウェハなどの基板の清浄化
空間では、従来はＨＥＰＡフィルターなどで除去できる
微粒子の除去で十分であったが、今後は製品が高品質
化、精密化するのでガス状物質の影響を受けるようにな
る。即ち、現状のクリーンルームは、フィルター技術に
より微粒子除去による清浄空間が得られるが、ガス状物
質は該フィルターで除去できないので、クリーンルーム
内はガス状汚染物質（ガス状有害成分）が処理されない
まま存在している。

【０００７】（２）通常の空気（外気）中には、ガス状
有害成分としてＮＯ_X、ＳＯ_X、ＨＣｌのような酸性ガス、
アンモニア、アミンのようなアルカリ性ガス、及び炭化
水素（Ｈ．Ｃ）が存在し、クリーンルームに設置されて
いるフィルターによっては、これらのガス状有害成分の
捕集はできないので、これらの有害ガスはクリーンルー
ムに導入されてしまう。このうち、通常の空気中の濃度
レベルの場合、Ｈ．Ｃがウェハなどの基板の接触角の増
大に関与する度合いが最も大きい（空気清浄、第３３
巻、第１号、ｐ１６−２１、１９９５）。即ち、基板表
面の汚染の程度（汚染レベル）は、接触角で表示でき
る。

【０００８】（３）少なくとも一部が有機物（例えば、
高分子樹脂）で構成されるクリーンルームにおいては、
有機物から極く微量の有機性ガス（例えば、Ｈ．Ｃ）が
発生し、クリーンルーム内の収容物（ウェハやガラス基
板などの原料や半製品）を汚染する。すなわち、クリー
ンルームにおいては、少なくともその一部に有機物（例
えば、プラスチック容器、パッキン材、シール材、接着
材、壁面の材料）を使用していて、これら有機物から極
く微量の有機性ガスが発生する。例えば、シール材から
はシロキサン、収納容器の材料であるプラスチックから
はフタル酸エステルなどが発生する。

【０００９】これら有機性ガスの発生量は微量であり少
ないが、閉鎖系であるクリーンルーム内に閉じ込められ
る。特に最近のクリーンルームにおいては省エネを目的
として空気を循環使用することが多いので、このような
現象が生じる。従って、有機性ガスの濃度は徐々に高く
なり、クリーンルーム内の収容物である基板の上に付着
し、悪影響を与える。このように、クリーンルーム内の
Ｈ．Ｃは、外気から導入されるＨ．Ｃに内部で発生する
ガスが加わるので、多成分かつ高濃度になっていて、最
近では、クリーンルームはＨ．Ｃに関してのダーティル
ームと言われていて、効果的な空間中Ｈ．Ｃの除去法及
び汚染された基板表面の簡易な洗浄法が必要となってい
る。

【００１０】（４）非メタン炭化水素は、通常の空気
（外気やクリーンルーム）中の濃度で基板表面を汚染す
る。この汚染基板は、空間に収納し、空間の片側に光触
媒を、空間容積１ｍ³当り、５０〜５００００ｃｍ²の表
面積で設置し、該光触媒に光触媒１ｃｍ²当り０．０１
〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線量を照射すると基板の洗浄
が行われる。また、種々の非メタン炭化水素のうち、基
板の汚染物（接触角を増大させる成分）は基板の種類
（ウェハ、ガラス材など）や基板上の薄膜の種類・性状
によって、異なると考えられる。本発明者は、鋭意検討
した結果、空気中の非メタン炭化水素濃度を指標とし
て、これを光触媒により０．２ｐｐｍ以下、好ましくは
０．１ｐｐｍ以下まで除去すれば、空間に収納した基板
表面の洗浄（清浄化）に効果があることを見いだした。

【００１１】（５）微粒子（粒子状物質）の共存が問題
となる場合は、前記の紫外線が照射される空間に、少な
くとも光電子放出材と電極を設置すると、前記のＨ．Ｃ
除去に加えて微粒子除去ができるので（ガスと微粒子の
同時処理ができるので）、利用先、装置種類、要求性能
によっては好ましい。即ち、上記紫外線照射の空間に光
電子放出材を設置し、電界を形成すると光電子放出材か
ら光電子が効果的に放出されるので、微粒子除去が同時
に行える。微粒子の除去は、クラス１０以下、好ましく
は、クラス１以下とすると効果的である。

【００１２】（６）前記の空間に、不活性ガス（Ｏ₂や
水分を含まない気体）を封入して行うと基板によっては
効果的である。即ち、不活性ガス封入下で行うと、基板
は酸素や水分による酸化作用を受けないので、敏感な基
板の洗浄では実用上有効である。なお、基板の物性は、
基板表面の約１ｎｍが重要であり、約１ｎｍの極表面の
状態が基板の物性を支配する。即ち、この極表面の洗浄
や評価を的確に行うことが重要である。このような極表
面の評価法（分析法）として、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法が有
効である（１３ｔｈ．ＩＳＣＣ，ｐ３１６〜３２２，１
９９６）。

【００１３】次に、本発明の夫々の構成を詳細に説明す
る。光触媒は、被洗浄用基板が収納（設置）された空間
中のガス状有害成分（汚染物）を分解・除去するもので
あり、該基板表面から発生するガス状有害成分を分解
し、基板に付着しても悪影響を及ぼさない形態（低分子
量の安定化ガス）に変換するものであればよい。通常、
半導体材料が効果的であり、容易に入手出来、加工性も
良いことから好ましい。効果や経済性の面から、Ｓｅ，
Ｇｅ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｉ
ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｃ，Ｃｄ，Ｓ，Ｔｅ，Ｎｉ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｓｒ，Ｗ，Ｃｒ，Ｂａ，Ｐｂの
いずれか、又はこれらの化合物、又は合金、又は酸化物
が好ましく、これらは単独で、また２種類以上を複合し
て用いる。

【００１４】例えば、元素としてはＳｉ，Ｇｅ，Ｓｅ、
化合物としてはＡｌＰ，ＡｌＡｓ，ＧａＰ，ＡｌＳｂ，
ＧａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＳｂ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，Ｃ
ｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳ，ＭｏＳ₂，ＷＴｅ₂，Ｃｒ₂Ｔ
ｅ₃，ＭｏＴｅ，Ｃｕ₂Ｓ，ＷＳ₂、酸化物としてはＴｉ
Ｏ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＣｕＯ，Ｃｕ₂Ｏ，ＺｎＯ，ＭｏＯ₃，
ＩｎＯ₃，Ａｇ₂Ｏ，ＰｂＯ，ＳｒＴｉＯ₃，ＢａＴｉ
Ｏ₃，Ｃｏ₃Ｏ₄，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＮｉＯなどがある。適用先
によっては、金属材を焼成し、金属表面に光触媒の形成
を行うことができる。この例として、Ｔｉ材を焼成し、
その表面にＴｉＯ₂の形成を行う光触媒がある（特願平
９−２７３３０２号）。

【００１５】また、光触媒作用の向上のために、上記光
触媒にＰｔ，Ａｇ，Ｐｄ，ＲｕＯ₂，Ｃｏ₃Ｏ₄の様な物
質を加えて使用することも出来る。該物質の添加は、光
触媒によるＨ．Ｃ分解作用が促進されるので好ましい。
これらは、一種類又は複数組合せて用いることができ
る。通常、添加量は、光触媒に対して、０．０１重量％
〜１０重量％であり、適宜添加物質の種類や要求性能な
どにより予備試験を行い、適正濃度を選択することがで
きる。添加の方法は、含浸法、光還元法、スパッタ蒸着
法、混練法など周知手段を適重用いることができる。光
触媒の形状は、光触媒を板状、綿状、網状、ハニカム
状、膜、シート状あるいは繊維状などの適宜の形状の材
料に、ゾルーゲル法、焼結法、蒸着法、スパッタリング
法などによる付加、あるいは包み、又は挟み込んで用い
てもよい。例えば、金属材、セラミック、フッ素樹脂、
ガラス材にゾルーゲル法による付加手段を適宜に用いて
行うことができる。例として、ガラス材やアルミナ板へ
のＴｉＯ ₂のゾルーゲル法による付加がある。

【００１６】光触媒の設置の位置は、空間への固定化、
壁面への固定化があり、気流中に浮遊させて用いること
もできる。該固定化は、前記の他に後述の光源との一体
化、即ち、光源表面への被覆（付加）がある。この場合
の付加の厚さは、光触媒が光源からの光を吸収し、表面
（ランプと反対面）の光触媒が活性化すれば良いので、
薄膜状で、ランプの光が光触媒表面に到達する程度の厚
さで良い。そして、好適な薄膜の厚さは、用いる光触媒
の種類（光の透過性）、光源の種類、出力などにより、
適宜予価実験を行い決めることができる。光触媒は、光
源を囲んで設置して、コンパクトなユニット（洗浄装
置）とすることができる。該ユニットは、光触媒の設置
面積を広くでき、また円周方向に放出される照射紫外線
を有効利用でき、被清浄空間の任意の場所に、任意の本
数設置できるので、利用先、装置種類によっては好まし
い。

【００１７】空間中のＨ．Ｃは、被清浄空間の容積１ｍ
³当り５０ｃｍ²以上の表面積で設置した光触媒に、光触
媒１ｃｍ²当り、０．０１ｍＷ／ｃｍ²以上の紫外線を照
射することにより、光触媒に接触及び吸着し、順次効果
的に分解される。光触媒の設置面積は広い程、また、紫
外線の照射強度は強い程効果的であるが、コスト、維
持、管理、効果などを考慮すると、面積の広さ、紫外線
の照射強度には限界があり、実用上の面積は通常５０〜
５００００ｃｍ²、好ましくは１００〜１００００ｃ
ｍ²、実用上の照射強度は０．０１〜１０ｍＷ／ｃｍ²で
ある。光触媒の好適な形状、設置場所、面積、照射強度
は、用途、洗浄装置、基材・基板の種類、規模、要求性
能などにより、適宜予備試験を行い決めることができ
る。例えば、敏感な表面基板は、多成分かつ低濃度の汚
染物の影響を受けるので、、洗浄において発生するガス
状有害成分は、多成分、かつ発生濃度が高いので、光触
媒の設置面積は広く、また照射強度を強くとるのが良
い。

【００１８】次に、光源としては、光触媒への光照射に
より、光触媒が光触媒作用を有するものであれば何れで
も良い。すなわち、光触媒作用によるＨ．Ｃの分解は、
光触媒の種類により定まる光吸収域の（波長域の）光を
光触媒に照射しつつ被処理気体を光触媒に接触させるこ
とにより行うことができる。光触媒の主たる光吸収域を
例示すればつぎのごとくである。Ｓｉ：＜１，１００（ｎｍ）、Ｇｅ：１，８２５（ｎ
ｍ）、Ｓｅ：＜５９０（ｎｍ）、ＡｌＡｓ：＜５１７
（ｎｍ），ＡｌＳｂ：＜８２５（ｎｍ）、ＧａＡｓ：＜
８８６（ｎｍ）、ＩｎＰ：＜９９２（ｎｍ）、ＩｎＳ
ｂ：＜６，８８８（ｎｍ）、ＩｎＡｓ：＜３．７５７
（ｎｍ）、ＣｄＳ：＜５２０（ｎｍ）、ＣｄＳｅ：＜７
３０（ｎｍ）、ＭｏＳ₂：＜５８５（ｎｍ）、ＺｎＳ：
＜３３５（ｎｍ）、ＴｉＯ₂：＜４１５（ｎｍ）、Ｚｎ
Ｏ：＜４００（ｎｍ）、Ｃｕ₂Ｏ：＜６２５（ｎｍ）、
ＰｂＯ：＜５４０（ｎｍ）、Ｂｉ₂Ｏ₃：＜３９０（ｎ
ｍ）。

【００１９】光源は、光触媒の光吸収域の波長を持つも
のであればよく、周知のものが適宜使用できる。可視光
線又は紫外線が使用できるが、効率（処理速度）の点で
紫外線が好ましい。紫外線は、例えば水銀灯、水素放電
管、ライマン放電管、キセノン放電管などを光吸収域等
により適宜使用することができる。通常、水銀灯がコス
ト、効果、簡易な形状などからより好ましい。水銀灯の
例としては殺菌ランプ、ブラックライト、蛍光ケミカル
ランプ、ＵＶ−Ｂ紫外線ランプがある。この内、殺菌ラ
ンプ（主波長：２５４ｎｍ）が好ましい。これは、殺菌
ランプは光触媒への有効照射光量を強くでき（光触媒作
用が強くなる）、後述の光電子放出材からの光電子放出
にも効果的でオゾンレスで実施できるためである。

【００２０】前記の光触媒により、空気中の非メタン炭
化水素濃度を０．２ｐｐｍ、好ましくは０．１ｐｐｍ以
下とすることで、基板の洗浄効果が効果的となり、本発
明の特徴である。上記の空間中の非メタン炭化水素濃度
を低減化すると、基板の洗浄が効果的になる理由の詳細
は不明であるが、次のように考えることができる。基板
は、クリーンルーム空気の暴露により汚染されるが、こ
れは基板表面が、クリーンルーム空気中の汚染物（状
態）と平衡状態を保つ（化学的にクリーンルーム空気中
の汚染物と、基板表面の汚染物が平衡を保つ）ことによ
る。これに対して、本発明では、汚染基板を収納した空
気中の汚染物濃度を低減化するので、蒸気圧効果が生
じ、汚染基板上の汚染物が空気中へ脱離（ガス化）す
る。空気中への脱離汚染物は、光触媒により分離され
る。このように、汚染基板上の汚染物の脱離と該汚染物
の分解が順次起こる。その結果として、汚染基板は表面
は洗浄化される。

【００２１】次に、光触媒による汚染物の分解・除去機
構について、基板に付着し、デバイス特性に悪影響を及
ぼす炭化水素について説明する。通常のクリーンルーム
において、基板表面に付着し、悪影響を及ぼす炭化水素
（Ｈ．Ｃ）で共通して言えることは、高分子量のＨ．Ｃ
が主であり、その構造として−ＣＯ、−ＣＯＯ結合（親
水性を有する）を持つことである。このＨ．Ｃは親水部
（−ＣＯ、−ＣＯＯ結合部）を有する疎水性物質（Ｈ．
Ｃの基本構造の−Ｃ−Ｃ−の部分）と考えることができ
る。具体例で説明すると、通常のクリーンルームにおけ
るガラス基板などの収容物表面に付着するＨ．Ｃは、Ｃ
１６〜Ｃ２０の高分子量Ｈ．Ｃ、例えばフタル酸エステ
ル、高級脂肪酸フェノール誘導体であり、これらの成分
に共通することは化学的構造として、−ＣＯ、−ＣＯＯ
結合（親水性を有する）を持つ。これらの汚染Ｈ．Ｃの
起因は、高分子製品の可塑剤、離型剤、酸化防止剤など
であり、高分子製品の存在する個所が発生源である。
（「空気清浄」第３３巻、第１号、ｐ１６〜２１、１９
９５）。

【００２２】光触媒によるこれらのＨ．Ｃの処理メカニ
ズムの詳細は不明であるが、次のように推測できる。す
なわち、これらのＨ．Ｃは、−ＣＯ、−ＣＯＯ結合の部
分がウェハやガラス基板表面のＯＨ基と水素結合し、そ
の上部は疎水面となり、結果としてウェハやガラス表面
は疎水性になり、接触角が大きくなり（汚染基板とな
る）、その表面に成膜すると膜の付着力は弱い。即ち、
Ｈ．Ｃが存在する雰囲気に光触媒を設置すると、光触媒
は吸着作用を有するので、Ｈ．Ｃはその活性部である−
ＣＯ、−ＣＯＯ結合部が、光触媒表面に吸着し、光触媒
作用を受け、別の安定な形態に変換される。その結果と
して、Ｈ．Ｃは安定な形態となり（低分子の物質まで変
換され）、ウェハやガラス基板上には付着しないか、又
は付着しても疎水性を示さないと考えられる。

【００２３】光触媒は、前記Ｈ．Ｃの分解・除去の他
に、アンモニアやアミンのような塩基性ガス（ガス状有
害成分）の除去にも効果的である。光触媒の使用におい
ては、その周辺からの粒子状物質の発生、あるいは緊急
時を考慮して、適宜周知の除塵手段、例えば後述の光電
子を用いる方法、あるいはフィルターを用いる方法を適
宜用いることができる。フィルター方式による除塵フィ
ルターは、例えば中性能フィルター、ＨＥＰＡフィルタ
ー、ＵＬＰＡフィルター、帯電フィルター等を組合せて
用いることができる。

【００２４】次に、光電子放出材と電極を説明する。こ
れらは、微粒子の共存が問題になる場合、例えば、基板
が収納される空間で微粒子が発生し、微粒子付着の問題
が懸念される場合、製品が高品質、高精密のため極く微
量の微粒子も問題となる場合等に、該微粒子を発生Ｈ．
Ｃ除去に加えて行う場合に、光触媒と共に紫外線照射空
間内に設置して用いる。該光電子による微粒子の荷電・
捕集（除去）は、本発明者らが既に提案した方法を適宜
に用いることができる（特公平３−５８５９号、特公平
６−３４９４１号、特公平７−９３０９８号、特公平７
−１２１３６９号、特公平８−２１１号各公報）。

【００２５】光電子放出材は、紫外線の照射により光電
子を放出するものであれば何れでも良く、光電的な仕事
関数が小さなもの程好ましい。効果や経済性の面から、
Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｙ，Ｇｄ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｔ
ｈ，Ｐｒ，Ｂｅ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａ
ｇ，Ｐｔ，Ｃｄ，Ｐｂ，Ａｌ，Ｃ，Ｍｇ，Ａｕ，Ｉｎ，
Ｂｉ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｕ，Ｂ，Ｅｕ，Ｓｎ，
Ｐ，Ｗのいずれか又はこれらの化合物又は合金又は混合
物が好ましく、これらは単独で又は二種以上を複合して
用いられる。複合材としては、アマルガムの如く物理的
な複合材も用い得る。例えば、化合物としては酸化物、
ほう化物、炭化物があり、酸化物にはＢａＯ，ＳｒＯ，
ＣａＯ，Ｙ₂Ｏ₅，Ｇｄ₂Ｏ₃，Ｎｄ₂Ｏ₃，ＴｈＯ₂，Ｚｒ
Ｏ₂，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，ＣｕＯ，Ａｇ₂Ｏ，Ｌａ₂Ｏ₃，
ＰｔＯ，ＰｂＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃，Ｂｉ
Ｏ，ＮｂＯ，ＢｅＯなどがあり、またほう化物にはＹＢ
₆，ＧｄＢ₆，ＬａＢ₅，ＮｄＢ₆，ＣｅＢ₆，ＥｕＢ₆，Ｐ
ｒＢ₆，ＺｒＢ₂などがあり、さらに炭化物としてはＵ
Ｃ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＴｉＣ，ＮｂＣ，ＷＣなどがあ
る。

【００２６】また、合金としては黄飼、青銅、リン青
銅、ＡｇとＭｇとの合金（Ｍｇが２〜２０ｗｔ％）、Ｃ
ｕとＢｅとの合金（Ｂｅが１〜１０ｗｔ％）及びＢａと
Ａｌとの合金を用いることができ、上記ＡｇとＭｇとの
合金、ＣｕとＢｅとの合金及びＢａとＡｌとの合金が好
ましい。酸化物は金属表面のみを空気中で加熱したり、
或いは薬品で酸化することによっても得ることができ
る。さらに、他の方法としては使用前に加熱し、表面に
酸化層を形成して長期にわたって安定な酸化層を得るこ
ともできる。この例としては、ＭｇとＡｇとの合金を水
蒸気中で３００〜４００℃の温度の条件下で、その表面
に酸化膜を形成させることができ、この酸化薄膜は長期
間にわたって安定なものである。これらの材料は、適宜
の母材、例えば金属材、セラミックス、紫外線透過性物
質に付加して用いることができる。

【００２７】これらの材料の使用形状は、棒状、線状、
格子状、板状、プリーツ状、曲面状、円筒状、金網状等
の形状が使用でき、紫外線の照射面積の大きな形状のも
のが好ましい。本発明者が、すでに提案したように、光
電子放出材に保護膜を設け、多重構造としたものも好適
に使用できる（特開平３−１０８６９８号公報）。母材
上への光電子放出材の付加として、適宜の母材上へ薄膜
状に光電子を放出し得る物質の付加がある（特開平４−
１５２２９６号公報）。また、紫外線透過性物質に前記
の光電子放出材を付加して用いる例として、紫外線透過
性物質（母材）としての石英ガラス上に光電子を放出し
得る物質として、Ａｕを薄膜状に付加したものがある
（特公平７−９３０９８号公報）。光電子放出材を母材
に付加して使用する場合は、本発明者がすでに提案して
いるように、導電物質の付加を併せて行い用いることが
できる（特許第２，５９８，７３０号明細書）。

【００２８】また、前記の紫外線源との一体化、例えば
紫外線ランプ表面への光電子放出材の付加がある（特開
平４−２４３５４０号公報）。該一体化は装置がコンパ
クト化するので、適用先、要求性能によっては好ましい
形態である。また、前記の光触媒との一体化も用いるこ
とができる（特願平８−１３２５６３号）。該一体化で
は、微粒子に共存するガス状汚染物質の同時除去は、も
ちろんのこと、光電子放出材がセルフクリーニングされ
るので、長時間安定に使用できること（光電子放出材の
使用環境中に、光電子放出材に対して有害な物質が共存
しても、光触媒により分解・除去される）から、好まし
い。例えば、プラスチック材を用いる洗浄用装置では、
プラスチック材の種類によっては、光電子放出材に有害
な物質が発生し得るが、該発生有害物質を除去するの
で、この様な用途では好ましい。

【００２９】前記のように、光電子放出材は、適宜の形
状の母材表面に周知の方法、例えば、イオンプレーティ
ング法、蒸着法、スパッタリング法、ＣＯＤ法、メッキ
法、塗布による方法、スタンプ印刷による方法、スクリ
ーン印刷による方法を適宜に用い、薄膜状、粒状、島
状、帯状、網状、線状、格子状に付加し、用いることが
できる。光電子放出材への紫外線照射による光電子の放
出は、電場下で効果的である。電極は、そのために用い
られる。該電極の材料、位置や形状は、光電子放出材と
の間に電場（電界）が形成できるものであれば何れも使
用できる。電極材料とその構造は、周知の荷電装置にお
いて使用されているもので良い。電極材料は導体であれ
ば何れでも使用でき、この例としてタングステンの線、
棒状、網状、板状がある。これらを１種類又は２種類以
上組合せて光電子放出材の近傍に電場が形成できるよう
に設置する（特開平２−３０３５５７号公報）。

【００３０】該電場電圧は、２Ｖ／ｃｍ〜２ｋＶ／ｃｍ
である。好適な電場の強さは、利用分野、条件、装置形
状、規模、効果、経済性等で適宜予備試験や検討を行い
決めることが出来る（特開平２−３０３５５７号公
報）。光電子放出材への照射紫外線は、前記光触媒に好
適な光源を用いることができる。この内、殺菌ランプ
は、コンパクト、安価、オゾンレスで、殺菌作用があ
り、光電子の放出が効果的であることから好ましい。

【００３１】次に、荷電微粒子捕集材（集塵材）につい
て説明する。該集塵材は、前記の光電子により荷電され
た微粒子を捕集するものである。荷電微粒子の捕集材
（集塵材）は、通常の荷電装置における集じん板、集じ
ん電極等各種電極材や静電フィルター方式が一般的であ
るが、スチールウール電極、タングステンウール電極の
ようなウール状構造のものも有効である。エレクトレッ
ク材も好適に使用できる。光電子放出材、電極材、荷電
微粒子の捕集材の好適な組合せ方は、適用装置の形状、
構造、要求性能、経済性などにより、適宜決めることが
できる。前記の電場用電極材は、用途、装置形状によっ
ては、集塵材と兼用あるいは一体化して行うことができ
る（特公平８−２１１号公報）。前記の光電子を用いる
微粒子の荷電・捕集（除去）により、微粒子濃度をクラ
ス１０好ましくは、クラス１以下とすることで、基材又
は基板の洗浄が効果的となり、本発明の特徴の１つであ
る。ここで、クラスは微粒子濃度の単位であり、１ｆｔ
³中の微粒子（０．１μｍ以上）の個数を表す。

【００３２】本発明の基板の洗浄を行う空間は、空気中
の他、不活性ガス封止下（不活性ガスの環境中）で、効
果的に実施される。該空間への不活性ガスの導入は、洗
浄空間に、間欠的に不活性ガス供給源（装置）から、不
活性ガスを供給することにより行うことができる。ここ
で、不活性ガスとは、水分、Ｏ₂を含まない気体を指
し、Ｎ₂、Ａｒ，ドライ空気などの周知の不活性ガスを
用いることができる。この内、Ｎ₂が実用上安価である
こと、取扱い容易で繁用性のガスであることなどから好
ましい。Ｎ₂は、液体窒素を気化させて用いる方式、ボ
ンベに充填して用いる方式、ＰＳＡによる方式など周知
の方式を適宜に用いることができる。不活性ガスの洗浄
空間への導入は、空間がほぼ完全に不活性ガスに置き代
わる量、通常該空間の容積の１．５〜５０倍量、好まし
くは１．５〜３倍量導入する。不活性ガスの種類や、そ
のグレード、該ガスの発生方法、空間への供給方式、該
空間への導入量とその頻度は、用途、装置の形状、密閉
度、規模、要求性能、経済性、安全性、操作性などを考
慮し、適宜予備実験を行い決めることができる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明を実施例により説明するが、本
発明は下記実施例に何ら限定されない。実施例１図１に、本発明の洗浄方法を、半導体工場のクリーンル
ームに設置されたクリーンルームで汚染されたウェハの
洗浄に用いた装置の概略構成図を示し、この図１を用い
て説明する。図１において、１はウェハの洗浄装置を示
し、該ウェハ洗浄装置１は、ウェハ２表面から発生する
Ｈ．Ｃなどの発生ガス状有害成分３を分解・除去するた
めのＨ．Ｃ分解部Ａ、被洗浄ウェハ２を洗浄のために収
納する収納空間（被清浄化空間）部Ｂにより構成され
る。４は、洗浄用ウェハの収納ケースである。収納空間
部Ｂには、クリーンルーム空気中のＨ．Ｃのようなガス
状有害成分３、及び、上記のようにウェハ２表面から発
生するガス状有害成分３が存在するが、これらのガス状
有害成分３は紫外線ランプ５の照射を受けた光触媒６で
分解処理され、ウェハ２が収納された被清浄空間Ｂは清
浄化される。

【００３４】即ち、洗浄装置１の収納空間Ｂには、洗浄
装置１の開閉により、初期にクリーンルーム内の１〜
１．５ｐｐｍのＨ．Ｃが侵入し、また、ウェハ２からは
洗浄時間の経過と共に、Ｈ．Ｃなどのガス状有害成分３
が発生するが、Ｈ．Ｃを含む空気の流れ７_-1、７_-2、７
_-3により、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおいて光触媒６と接触し、
Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以
下まで分解される。この流れは、紫外線照射された光触
媒６の上下には、わずかな温度差が生じ、これにより該
装置１内の空気に上下の流れ（循環流）が生じるので、
これにより空気は順次光触媒６に接触し、Ｈ．Ｃは効果
的に処理される。これにより、分子量の大きいＨ．Ｃ
は、分子量の小さいＨ．Ｃもしくは二酸化炭素や水に分
解される。ここで、塩基性ガスとしてＮＨ₃が共存する
が、光触媒により１ｐｐｂ以下（クリーンルーム空気中
ＮＨ₃濃度：３０〜５０ｐｐｂ）まで分解・除去され
る。

【００３５】汚染ウェハ２上の表面洗浄は、先ず収納空
間Ｂ内のガス状有害成分３の光触媒６による分解・除去
により、収納空間Ｂ内が超クリーン化され、次いで、そ
の結果として、該汚染ウェハ２上の汚染物が、収納空間
部Ｂに放出（ガス化）され、これらが順次起こること
で、効果的に達成される。８は遮光材であり、これはウ
ェハ２が紫外光に敏感なために設置されている。即ち、
これは、紫外線ランプ５からのわずかなリーク紫外線の
ウェハ２への照射を防ぐ。９は反射面であり、紫外線ラ
ンプ５からの放射紫外線を反射して効果的に光触媒６に
照射する。本例における光触媒６は、アルミナ板にＴｉ
Ｏ₂を付加したものであり、空間容積（被清浄空間Ｂの
容積）１ｍ³当り、３０００ｃｍ²の表面積で設置されて
いる。紫外線ランプ５は、殺菌ランプであり、光触媒６
への紫外線照射強度は、光触媒１ｃｍ²当り０．１ｍＷ
／ｃｍ²である。

【００３６】実施例２図２は、図１に示したウェハ洗浄装置の変形例であり、
紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、洗浄装置１の内部に
設置し、その廻りに光触媒６を配置したものである。本
装置は、光触媒面積を広く配置できること、紫外線照射
強度を強くできることから、表面が敏感な基板（例、ウ
ェハ２上に金属膜が被覆）の洗浄に効果的である。光触
媒の設置面積は、容積１ｍ³当り、３００００ｃｍ²の表
面積で、紫外線ランプからの光触媒６への紫外線照射強
度は、光触媒１ｃｍ²当り、０．１ｍＷ／ｃｍ²である。
これにより、Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下まで分解される
（クリーンルーム空気中のＨ．Ｃは１〜１．５ｐｐ
ｍ）。光触媒によるＨ．Ｃ分解部Ａは、紫外線ランプ５
と光触媒６より成る洗浄装置としてのユニットにでき
る。即ち、該ユニットは、洗浄ウェハ収納空間部Ｂに、
適宜取り付け、取り外しができるので保守管理が容易な
ウェハ洗浄装置となる。図２中、図１と同一符号は、同
じ意味を示す。

【００３７】実施例３図３は、図１に示したウェハ洗浄装置１の変形例であ
り、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、１の内部に設置
し、該ランプ５の表面に光触媒を付加したものである
（光源と光触媒が一体化）。本装置の光触媒によるＨ．
Ｃ分解部Ａは、紫外線ランプ５の表面に光触媒を付加し
たもののため、紫外線照射強度を強くとることができ、
簡易な構造でウェハの洗浄が実施できる特徴がある。光
触媒の設置面積は、容積１ｍ³当り、３０００ｃｍ²の表
面積で設置されており、紫外線ランプ５からの光触媒６
への紫外線照射強度は、光触媒１ｃｍ²当り、４．０ｍ
Ｗ／ｃｍ²である。これにより、Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ
以下まで分解される（クリーンルーム空気中のＨ．Ｃは
１〜１．５ｐｐｍ）。光触媒によるＨ．Ｃ分解部Ａは、
紫外線ランプ５と光触媒６より成る洗浄装置としてのユ
ニットにできる。即ち、該ユニットは、洗浄ウェハ収納
空間部Ｂに、適宜取り付け、取り外しができるので保守
管理が容易なウェハ洗浄装置となる。図３中、図１と同
一符号は、同じ意味を示す。

【００３８】実施例４図４は、図１〜３に示したウェハ洗浄装置１の変形例で
ある。図１〜３の洗浄装置との比較で説明すると、紫外
線ランプ５からの紫外線に対する遮光材８（図１〜３）
を取り外し、洗浄用ウェハ２に対して積極的に、紫外線
ランプ５からの紫外線を照射するものである。これによ
り、照射紫外線のエネルギにより、汚染ウェハ２表面か
らのガス状有害成分の発生を促進し、ウェハ２の洗浄速
度を加速するものである。本例は、ウェハ２の汚染が激
しく、またウェハに紫外線照射しても支障がない場合に
用いることができ、洗浄速度が迅速、かつ高効率にでき
るメリットがある。本例の紫外線ランプ５は、殺菌ラン
プの他、殺菌ランプとオゾン発生の水銀ランプを組合せ
て用いることができる。オゾン発生のランプと殺菌ラン
プの組合わせでは、下記（１）式のごとく、発生オゾン
から酸素活性種〔（Ｏ）〕を生成し、該酸素活性種によ
り汚染ウェハ２表面からのガス状有害成分の発生を促進
するものである。Ｏ³→（Ｏ）＋Ｏ² （１）これにより、空気中Ｈ．Ｃは０．２ｐｐｍ以下まで除去
される。図４中、図１〜３と同一符号は同じ意味を示
す。

【００３９】実施例５図５は、実施例１のクリーンルームにおけるウェハ洗浄
装置１である図１において、光触媒６と紫外線ランプ５
からの紫外線が存在する空間Ａに、光電子放出材１０
と、該光電子放出材１０から光電子を効率良く放出させ
るための電極１１、そして光電子により荷電された荷電
微粒子を捕集するための荷電微粒子捕集材１２を設置し
たものである。即ち、ウェハ洗浄のための収納空間（被
清浄化空間）Ｂに収納したウェハ３はその表面が敏感で
あるため、微量の微粒子（粒子状物質）１３の存在も問
題となる。該微粒子１３は、例えば、ウェハ２の裏面や
表面に付着し、洗浄装置１内に持ち込まれ、他のウェハ
に付着し、汚染をもたらす。このため、本発明のＨ．Ｃ
分解部Ａに、前記のごとく光電子放出材１０、電極１
１、荷電微粒子捕集材１２を設置し、Ｈ．Ｃ４と微粒子
１２の同時除去を行う。

【００４０】Ｈ．Ｃ分解部ＡにおけるＨ．Ｃ除去は、図
１と同様に０．２ｐｐｍ以下まで除去される。一方、微
粒子１３は、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおいて、光電子放出材１
０に、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５からの放出紫外線
が照射されることにより、生成した光電子により荷電さ
れ、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は、荷電微粒子捕
集材１２に捕集・除去される。微粒子１３を含む空気
は、空気の流れ７_-1〜７_-3により、本発明の光電子放出
材１０、電極１１、荷電微粒子捕集材１２を設置した
Ｈ．Ｃ分解部Ａに順次送られ、微粒子はクラス１以下ま
で捕集・除去される。

【００４１】このようにして、洗浄装置１内はＨ．Ｃ濃
度は０．１ｐｐｍ以下、ＮＨ₃は１ｐｐｂ以下で、クラ
ス１よりも清浄な超クリーン空間が創出され、実施例１
で説明したごとくして、ウェハ２表面の洗浄が実施され
る。ここでの光触媒面積は、空間容積１ｍ³当り、６０
００ｃｍ²の表面積、紫外線照射強度は５ｍＷ／ｃｍ²で
ある。また、光電子放出材１０は、紫外線照射窓として
の石英ガラス表面にＡｕ（１０ｎｍ）を付加、電極１１
は、コンパクト化のための光触媒６の１部に目のあらい
網状ＳＵＳ材を設置したもの（電場：５０Ｖ／ｃｍ）、
荷電微粒子捕集材１２はＳＵＳ電極（電場：８００Ｖ／
ｃｍ）である。図５中、図１と同一符号は同じ意味を示
す。

【００４２】実施例６図６は、図５に示したウェハ洗浄装置１の変形例であ
り、紫外線ランプ（殺菌ランプ）５を、該装置１の内部
に設置し、該ランプ５の対向面に光触媒６を付加し、光
触媒６と紫外線ランプ５からの紫外線が存在する空間Ａ
に、光電子放出材１０と、該光電子放出材１０から光電
子を効率良く放出させるための電極１１、そして光電子
により荷電された荷電微粒子を捕集するための荷電微粒
子捕集材１２を設置したものである。ここで、光電子放
出材１０は、紫外線ランプ５の表面にＡｕを１０ｎｍ付
加、電極１１は光触媒６の１部に目のあらい網状ＳＵＳ
材を設置したもの（電場：５０Ｖ／ｃｍ）、荷電微粒子
捕集材１２はＳＵＳ電極（電場：８００Ｖ／ｃｍ）であ
る。Ｈ．Ｃ分解部ＡにおけるＨ．Ｃ除去は、図１のごと
くである。一方、微粒子１３は、Ｈ．Ｃ分解部Ａにおい
て、光電子放出材１０に、紫外線ランプ５からの放出紫
外線が照射されることにより、生成した光電子により荷
電され、荷電微粒子となり、該荷電微粒子は、荷電微粒
子捕集材１２に捕集・除去される。

【００４３】微粒子１３を含む空気は、空気の流れ７_-1
〜７_-3により、本発明の光電子放出材１０、電極１１、
荷電微粒子捕集材１２を設置したＨ．Ｃ分解部Ａに順次
送られ、微粒子はクラス１以下まで捕集・除去される。
このようにして、ウェハ収納空間部Ｂ内はＨ．Ｃ濃度は
０．１ｐｐｍ以下、ＮＨ₃は１ｐｐｂ以下で、クラス１
よりも清浄な超クリーン空間が創出され、実施例１で説
明したごとくして、ウェハ２表面の洗浄が実施される。
ここでの光触媒面積は、空間容積１ｍ³当り、３０００
ｃｍ²の表面積で紫外線ランプ５からの光触媒６への紫
外線照射強度は光触媒１ｃｍ²当り、１．５ｍＷ／ｃｍ²
である。光電子放出材１０、電極１１、荷電微粒子捕集
材１２を設置したＨ．Ｃ分解部Ａは、前実施例のごとく
洗浄化装置としてユニット化できる。

【００４４】実施例７図７は、実施例１における図１のウェハ洗浄装置１に、
該洗浄装置１の外側に設置されたＮ₂供給源１４より、
バルブ１５_-1、１５_-2の開放により、Ｎ₂を導入（Ｎ₂封
止）するものである。Ｎ₂導入は、該装置１の開閉時に
実施される。図７の符号で、図１と同一符号は同じ意味
を示す。洗浄装置１内の収納空間（被清浄空間）Ｂに汚
染された洗浄用ウェハ２が収納されると、バルブ１
５_-1、１５_-2の開放により、Ｎ₂供給源１４からの高純
度Ｎ₂が１５分間（装置１の容積の１．５倍容積）、該
装置１内に供給された後、Ｎ₂の供給が停止される。こ
れにより、洗浄装置１内の汚染物を含有するクリーンル
ーム空気は、Ｎ₂に置換され、収納空間はクリーン空間
となる。ここで、Ｈ．Ｃ分解部Ａによる紫外線ランプ５
からの照射により、Ｎ₂の流れ７_-1〜７_-3が生じ、汚染
ウェハ２から生じたＨ．Ｃなどのガス状有害成分３は、
図１のごとく本発明の紫外線照射された光触媒６により
分解される。図７中、図１と同一符号は同じ意味を示
す。

【００４５】実施例８図８は、実施例７における図７の洗浄装置１の変形例で
あり、紫外線ランプ５を洗浄装置１の内部に設置し、そ
の廻りに光触媒を配置したものである。図８中、図１、
図７と同一符号は同じ意味を示す。

【００４６】実施例９図９は、実施例６における図６の洗浄装置１を、該洗浄
装置１の外側に設置されたＮ₂供給源１４からのＮ₂を導
入し、行うものである。図９中、図６と図７と同一符号
は同じ意味を示す。

【００４７】実施例１０図１に示したウェハ洗浄装置における収納空間に、下記
の汚染ウェハを収納し、光触媒に紫外線照射を行い、光
触媒の設置面積と紫外線照射強度の影響について、ウェ
ハ表面のＤＯＰ量、及び接触角を測定することにより調
べた。また、洗浄装置中の非メタン炭化水素濃度を測定
した。１）．ウェハ洗浄装置の大きさ；１００リットル２）．光源；殺菌ランプ３）．光触媒；ＴｉＯ₂（石英ガラス板にＴｉＯ₂をゾル
−ゲル法により付加）４）．汚染ウェハ；クラス１，０００の半導体工場にお
けるクリーンルーム空気に暴露し、汚染されたウェハ５）．ウェハ表面のＤＯＰ量測定法；ＴＯＦ−ＳＩＭＳ
分析装置６）．ウェハ表面の接触角の測定法；水滴接触角計７）．非メタン炭化水素の測定法；ガスクロマトグラフ
（ＧＣ）８）．ウェハの前処理法；洗剤とアルコールで洗浄後、
Ｏ₃発生下で紫外線照射（ＵＶ／Ｏ₃洗浄）

【００４８】結果（１）光触媒の設置面積の影響図１０に、光触媒設置面積とＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によ
るＤＯＰ量（−Ｏ−印）を示す。ここで、ウェハの収納
空間への収納時間は２４時間、紫外線照射強度は１．０
ｍＷ／ｃｍ²である。クリーンルーム空気で汚染された
ウェハのＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤＯＰ量（初期
値）は、３．９であった（初期汚染量）。尚、上記にお
いて、汚染ウェハの初期における接触角は３９度、光触
媒が１００ｃｍ²以上で２４時間洗浄した後の接触角は
５度であった。

【００４９】（２）紫外線照射強度の影響図１１に、紫外線照射強度とＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によ
るＤＯＰ量（−Ｏ−印）を示す。ここで、ウェハの収納
空間への収納時間は２４時間、光触媒面積は５００ｃｍ
²である。尚、上記においてウェハの前処理法により洗
浄したウェハの初期値はＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析によるＤ
ＯＰ量０．２５、接触角は４度であった。（３）洗浄装置中の非メタン炭化水素濃度ウェハ収納２４時間後の濃度は０．２ｐｐｍ以下であ
り、初期濃度は１．１ｐｐｍであった。

【００５０】実施例１１図７に示したウェハ洗浄装置における収納空間に、下記
の汚染ウェハを収納し、実施例７のごとくＮ₂を封入し
て、汚染ウェハの洗浄を行った。１）．ウェハ洗浄装置の大きさ；１００リットル光触媒の設置面積；５００ｃｍ² 紫外線の照射強度；１．０ｍＷ／ｃｍ² ２）．Ｎ₂の供給量；洗浄装置容積の１．５倍（１５０
リットル）３）．光源；殺菌ランプ４）．光触媒；ＴｉＯ₂（石英ガラス板にＴｉＯ₂をゾル
−ゲル法により付加）

【００５１】５）．汚染ウェハ；クラス１，０００の半
導体工場におけるクリーンルーム空気に暴露し、汚染さ
れたウェハ６）．ウェハ表面のＤＯＰ量測定法；ＴＯＦ−ＳＩＭＳ
分析装置７）．ウェハの前処理法；洗剤とアルコールで洗浄後、
Ｏ₃発生下で紫外線照射（ＵＶ／Ｏ₃洗浄）結果汚染ウェハを２４時間、本発明の洗浄装置における収納
空間に収納したＤＯＰ量の測定値は、０．２５であり、
比較としてウェハの前処理法により洗浄した試験前のウ
ェハの初期値は、０．２５、このウェハをクリーンルー
ム空気に暴露し汚染された値は、３．９であった。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。（１）基板表面の洗浄において、光触媒を洗浄空間に、
空間容積１ｍ³当り、５０〜５００００ｃｍ²の表面積で
設置し、該光触媒に０．０１〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外
線を照射し、非メタン炭化水素濃度を０．２ｐｐｍ以下
にすることによって、（ａ）基板の収納空間が汚染物が
除去された超クリーン空間となり、次いで基板表面が洗
浄された。即ち、汚染基板表面から、付着汚染物が空間
中へ放出され、放出汚染物は光触媒により分解・除去さ
れた。（ｂ）コンパクトな簡易な洗浄装置が作成でき、
実用性が向上した。（２）微粒子の共存が問題となる場合（用途、要求性能
によっては）、前記（１）の紫外線が照射される空間
に、光電子放出材と電極とを設置し、クラス１０以下と
することによって、（ａ）ガスと粒子が同時除去される
ので、敏感な基板にも使用できるようになることから、
用途が広がり、実用性が向上した。

【００５３】（３）前記（１）（２）において、紫外線
源を光触媒、あるいは光触媒と光電子放出材と電極で囲
み一体化（ユニット化）することにより、（ａ）汚染基
板が収納された空間内の任意の場所に、任意の本数（本
数を多くすると洗浄能力が増大する）設置できるので、
簡易な基板の洗浄装置となった。（ｂ）ユニットを用い
る基板の洗浄装置は、(ユニット部とウェハ収納部とを
分離できるので)保守、管理が容易となり、実用性が向
上した。（４）上記の基板洗浄を不活性ガス封止下で行うことに
より、（ａ）不活性な環境（雰囲気）で、表面洗浄が実
施できるため、表面が敏感（デリケート）な基板の洗浄
ができた（基板表面の変質がない洗浄方式となった）。
（ｂ）不活性ガス導入により、汚染ウェハが収納される
空間中の汚染物は排出され、該空間中はクリーン化され
るので、洗浄速度が迅速化した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄方法に用いる装置の一例を示す概
略構成図。

【図２】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図３】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図４】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図５】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図６】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図７】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図８】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図９】本発明の洗浄方法に用いる装置の他の例を示す
概略構成図。

【図１０】光触媒の表面積とＴＯＦ−ＳＩＭＳ法による
ＤＯＰ量の関係を示すグラフ。

【図１１】紫外線照射強度（ｍＷ／ｃｍ²）とＴＯＦ−
ＳＩＭＳ法によるＤＯＰ量の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１：ウェハ洗浄装置、２：ウェハ、３：ガス状有害成
分、４：収納ケース、５：紫外線ランプ、６：光触媒、
７_-1〜７_-3：空気の流れ、８：遮光材、９：反射面、１
０：光電子放出材、１１：電極、１２：荷電微粒子捕集
材、１３：微粒子、１４：Ｎ₂供給源、１５_-1、１
５_-2：バルブ、Ａ：Ｈ．Ｃ分解部、Ｂ：収納空間部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面を洗浄する方法において、少な
くとも炭化水素を含む気体を、空間容積１ｍ³当り５０
〜５００００ｃｍ²の表面積で設置された光触媒に、
０．０１ｍＷ／ｃｍ²〜１０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線が照射
されている空間内で、該気体中の非メタン炭化水素濃度
を０．２ｐｐｍ以下に清浄化し、該気体を基板表面に接
触させることを特徴とする基板表面の洗浄方法。
【請求項２】前記紫外線が照射されている空間内に、
さらに光電子放出材と電極を設置して、前記気体中の微
粒子濃度をクラス１０以下に清浄化することを特徴とす
る請求項１記載の基板表面の洗浄方法。
【請求項３】前記紫外線の照射は、殺菌ランプで行う
ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板表面の洗浄
方法。
【請求項４】前記空間には、不活性ガスを封入するこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の基板表面の洗
浄方法。