JP2003266030A - 被処理物の洗浄方法および装置並びにデバイスの製造方法およびデバイス - Google Patents

被処理物の洗浄方法および装置並びにデバイスの製造方法およびデバイス

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JP2003266030A JP2002073071A JP2002073071A JP2003266030A JP 2003266030 A JP2003266030 A JP 2003266030A JP 2002073071 A JP2002073071 A JP 2002073071A JP 2002073071 A JP2002073071 A JP 2002073071A JP 2003266030 A JP2003266030 A JP 2003266030A
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liquid
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義明 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用する洗浄剤、リンス液の使用量を削減で
き、エネルギー消費量を低減する。 【解決手段】 洗浄ヘッド１２は、複数の洗浄ユニット
５０と乾燥ユニット６０とを有する。洗浄ユニット５０
の有機物洗浄部５２は、第１洗浄剤６８を基板１００の
洗浄を必要とする位置に選択的に吹き付け、反応生成物
などを第１吸引口７２によって吸引する。無機物洗浄部
５４は、有機物か除去された基板の洗浄する部分に第２
洗浄剤７４を吹き付け、反応生成物などを第２吸引口に
よって吸引する。リンス部５６は、基板１００の無機物
の除去された位置に純水８２を吹き付け、その蒸気を第
３吸引口８８によって吸引する。乾燥ユニット６０は、
加熱気体９０を熱風吹出し口６１から吹出して基板１０
０を乾燥する。ライトガイド６２は、紫外線９２を基板
の洗浄部に照射して残存有機物を分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板やガラ
ス基板などを洗浄する方法に係り、特に回路素子や配線
などのパターンを形成する基板の洗浄に好適な被処理物
の洗浄方法および装置並びにデバイスの製造方法および
デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板やガラス基板などの基板に回
路素子などを設けるためのパターンを形成する場合、一
般に基板を洗浄してからパターンを形成する。これは、
基板の表面に有機物や無機物の汚れが存在すると、パタ
ーンを形成できなかったり、形成したパターンの電気的
特性が損なわれるなどの理由による。そして、基板の洗
浄は、通常、次の３通りのいずれかの工程によって行な
われ、いずれも洗浄液（洗浄剤）の温度を２０℃〜７０
℃に制御して洗浄効率を高めるようにしている。 （１）純水や有機溶媒を用いて基板を洗浄し、その後乾
燥する。 （２）剥離液によって基板の表面に存在する有機物を剥
離除去したのち、酸溶液やアルカリ溶液などによって無
機物をエッチング除去し、さらに純水によってリンス
し、その後基板を乾燥する。 （３）上記（２）の有機物の剥離除去と無機物のエッチ
ング除去とを何度か繰り返したのち、純水によってリン
スし、その後基板の乾燥を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したいずれの洗浄
工程においても、従来は、基板を洗浄液（洗浄剤）であ
る剥離液や酸溶液、アルカリ溶液などに浸漬し、またリ
ンス液に浸漬したり基板全体をリンス液で洗い流したり
している。このように従来の洗浄は、基板全体を洗浄す
るため、多量の洗浄液やリンス液が必要となる。しか
も、従来の洗浄は、基板の全体を洗浄することにより、
パターンを形成しない部分から洗い落とされた汚れがパ
ターン形成部に再付着するため、多量のリンス液を用い
てパターン形成部に再付着した汚れを洗い流す必要があ
り、基板の洗浄に多くの時間と費用とを必要と、環境へ
の負荷も大きい。また、従来の洗浄は、多量の洗浄液、
リンス液を所定の温度に保持するためにエネルギー消費
量が大きい。さらに、従来の洗浄は、基板の大型化に伴
って基板を浸漬可能な大きな洗浄槽を必要とするととも
に、基板を搬送装置によって各洗浄槽間を移動させなけ
ればならず、洗浄装置（洗浄設備）が大型化して大きな
設置スペースを必要とする。
【０００４】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、使用する洗浄剤、リンス液の使
用量を削減でき、エネルギー消費量を低減することを目
的としている。また、本発明は、設備の小型化が図れ、
小スペース化を可能にすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る基板洗浄方法は、被処理物の洗浄部
分に対して、液体吐出手段により選択的に洗浄液を吹き
付け、前記洗浄液を吸引除去し、前記洗浄部分を乾燥さ
せることを特徴としている。
【０００６】このようになっている本発明は、洗浄を必
要とする基板などの被処理物の洗浄部分にのみ、洗浄液
を選択的に吹き付けて洗浄するため、洗浄液の使用量を
大幅に削減することができる。しかも、大量の洗浄液を
一定の温度に保持する必要がないため、エネルギー消費
量を低減することができる。
【０００７】また、本発明に係る基板洗浄方法は、被処
理物のパターン形成部に対して選択的に、第１洗浄剤を
吹き付けて有機物を除去する有機物除去工程と、第２洗
浄剤を前記パターン形成部に選択的に吹き付けて無機物
を除去する無機物除去工程と、リンス液を前記パターン
形成部に選択的に吹き付けてそれを除去するリンス工程
と、前記リンス液を吹き付けた部分を乾燥させる乾燥工
程とを有し、前記有機物除去工程、前記無機物除去工
程、前記リンス工程のうち少なくとも一つの工程を、液
体吐出手段により行なうことを特徴としている。
【０００８】この発明によれば、有機物を除去する第１
洗浄剤、無機物を除去する第２洗浄剤およびリンス液
を、基板などの被処理物の洗浄を必要とするパターン形
成部にのみ選択的に吹き付けて洗浄するようにしている
ため、洗浄液やリンス液の使用量を大幅に削減すること
ができる。しかも、基板（被処理物）が大型化したとし
ても、大きな洗浄槽や基板の搬送装置を必要としないた
め、消費エネルギーの低減が図れるとともに、廃液の発
生量を削減できる。なお、第１洗浄剤としては、有機膜
を剥離する剥離液や、有機物を酸化するオゾン水などを
使用することができる。また、第２洗浄剤としては、Ｈ
Ｆ水溶液などのエッチング液を使用できる。
【０００９】リンス工程は、有機物除去工程と無機物除
去工程とを複数回行なったのちに行なうことができる。
これにより、一度の洗浄では除去できないような取れに
くい汚れも確実に除去することができる。
【００１０】第１洗浄剤は、有機物と反応可能な第１反
応性気体と、この第１反応性気体を溶解可能な第１溶解
液との混合物であってよい。第１洗浄剤を第１反応性気
体と第１溶解液との混合物、すなわち気液混合とするこ
とにより、有機物を酸化するなどの有機物と反応する物
質の量を多く供給することが可能となり、有機物の除去
をより迅速に行なうことができる。また、第２洗浄剤
は、無機物と反応可能な第２反応性気体と、この第２反
応性気体を溶解可能な第２溶解液との混合物とすること
ができる。これにより、無機物と反応して無機物をエッ
チングする物質の量を多くすることができ、無機物の除
去を迅速に行なうことができる。
【００１１】第１洗浄剤は、パターン形成部に吹き付け
られる有機物と反応可能な第１反応性気体と、この第１
反応性気体を溶解可能なパターン形成部に吹き付けられ
る第１溶解液とすることができる。これにより、有機物
と反応する物質の量を多くできる。そして、第２洗浄剤
は、パターン形成部に吹き付けられて前記無機物と反応
可能な第２反応性気体と、この第２反応積気体を溶解可
能なパターン形成部に吹き付けられる第２溶解液とする
ことができる。これにより、無機物と反応（無機物をエ
ッチング）する物質の供給量を多くすることができ、無
機物の除去速度を高めることができるとともに、液体を
吐出するノズルなどが洗浄液（エッチング液）などによ
って損傷を受けることがない。
【００１２】乾燥は、加熱した気体を吹き付けて行なっ
てよい。加熱気体を吹き付けることにより、リンス液の
蒸発が促進され、乾燥を迅速に行なうことができる。し
かも、基板のパターン形成部のみに加熱気体を吹き付け
るようにしているため、乾燥に要するエネルギーを大幅
に低減することができる。
【００１３】気体は、有機物を酸化可能な第３反応性気
体を用いることができる。オゾンや励起酸素を含んだガ
スなどの第３反応性気体を加熱して吹き付けて乾燥する
ことにより、基板に残存している有機物を除去すること
ができる。また、気体は、必要に応じて窒素などの不活
性気体を用いることができる。基板が酸化しやすい材質
からなる場合、不活性気体を吹き付けることにより、基
板の酸化を阻止でき、洗浄後の清浄な状態を確実に保持
することができる。さらに、乾燥は、パターン形成部に
紫外線を照射しつつ行なうことができる。紫外線を照射
することにより、パターン形成部に残存している有機物
を分解し、除去することができる。
【００１４】上記の被処理物の洗浄方法を実施するため
の本発明に係る洗浄装置は、被処理物に対して相対的に
移動する洗浄ヘッドと、前記洗浄ヘッドを移動させる移
動手段と、前記洗浄ヘッドに設けられて有機物を除去可
能な第１洗浄剤を噴射する第１噴射手段と、前記第１噴
射手段の近傍に設けられ、前記第１洗浄剤を吸引する第
１吸引手段と、前記洗浄ヘッドに設けられ、無機物を除
去可能な第２洗浄剤を噴射する第２噴射手段と、前記第
２噴射手段の近傍に設けられ、第２洗浄剤を吸引する第
２吸引手段と、前記洗浄ヘッドに設けられ、リンス液を
噴射する第３噴射手段と、前記第３噴射手段の近傍に設
けられ、前記リンス液を吸引する第３吸引手段と、前記
被処理物を乾燥させる乾燥手段と、前記移動手段を制御
するとともに、前記第１噴射手段、前記第２噴射手段、
前記第３噴射手段を制御して、前記第１洗浄剤、前記第
２洗浄剤、前記リンス液を前記被処理物のパターン形成
部に選択的に吹き付ける制御手段と、を有することを特
徴としている。
【００１５】このように構成した本発明は、有機物を除
去する第１洗浄剤、無機物を除去する第２洗浄剤、リン
ス液を基板の洗浄を必要とするパターン形成部に、選択
的に確実に供給することができ、不要部分の洗浄を避け
ることができて洗浄液やリンス液の使用量を大幅に削減
することができる。しかも、洗浄ヘッドを移動させて洗
浄を行なうため、基板などの被処理物が大型化した場合
であっても、大きな洗浄槽や搬送装置を必要とせず、洗
浄装置（洗浄設備）の小型化、小スペース化を図ること
ができる。
【００１６】第１噴射手段は、有機物と反応可能な第１
反応性気体を噴射する第１ガスノズルと、第１反応性気
体を溶解可能な第１溶解液を噴射する第１液体ノズルと
を有するように形成することができる。これにより、有
機物を酸化したりする有機物と反応する物質の供給量を
多くすることができ、有機物の除去を迅速に行なうこと
ができる。そして、第２噴射手段は、無機物と反応可能
な第２反応性気体を噴射する第２ガスノズルと、第２反
応性気体を溶解可能な第２溶解液を噴射する第２液体ノ
ズルとを有するように構成してよい。これにより、無機
物をエッチングできる物質の供給量を多くすることがで
きるとともに、液体ノズルが洗浄剤であるエッチング液
などによって腐食（損傷）するのを防ぐことができる。
【００１７】乾燥手段には、パターン形成部に紫外線を
照射する照射手段を設けることができる。これにより、
被処理物に有機物が残存している場合に、紫外線によっ
て有機物を分解、除去することができる。
【００１８】そして、本発明に係るデバイスの製造方法
は、上記した各被処理物の洗浄方法のいずれかによっ
て、被処理物物表面に付着する不要物を除去する工程を
有することを特徴としている。これにより、洗浄剤や洗
浄に要するエネルギーの削減が図れ、デバイスの製造に
伴う環境負荷を低減することができる。
【００１９】また、本発明に係るデバイスは、上記した
洗浄装置のいずれかを用いて製造されたことを特徴とし
ている。これにより、デバイスを製造するのに要する洗
浄剤、エネルギーを削減でき、環境負荷およびデバイス
のコストを低減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に係る被処理物の洗浄方法
および装置並びにデバイスの製造方法およびデバイスの
好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明
する。図２は、本発明の第１実施の形態に係る洗浄装置
の要部の下方から見た斜視図である。図２において、洗
浄装置１０は、詳細を後述する洗浄ヘッド１２を備えて
いる。洗浄ヘッド１２は、いわゆるＸＹテーブル１４に
搭載してあって、本図に図示しない半導体基板やガラス
基板などの基板面（被処理物の面）に沿って移動可能と
なっている。
【００２１】ＸＹテーブル１４は、Ｘテーブル１８とこ
のＸテーブル１８を搭載したＹテーブル２０とからなっ
ている。Ｘテーブル１８には、洗浄ヘッド部１２が固定
してあるとともに、洗浄液やリンス液などを貯溜した貯
液部（図示せず）が搭載してある。一方、Ｙテーブル２
０は、図示しないＺテーブルに搭載されていて、Ｚテー
ブルと一体にＹテーブル２０の面に直交した上下方向に
移動可能となっている。そして、Ｙテーブル２０は、一
端に設けたナット部２２がボールネジ２４と螺合してい
る。
【００２２】このボールねじ２４は、一端がＺテーブル
に設けたブラケットに回転自在に支持させてある。ま
た、ボールネジ２４の他端は、Ｚテーブルに配設したＹ
サーボモータ２６に接続してある。また、Ｙテーブル２
０の他端側は、Ｚテーブルに設けたガイドバー２８が滑
動自在に貫通している。このガイドバー２８は、ボール
ネジ２４と平行に配置してある。従って、Ｙテーブル２
０は、Ｙサーボモータ２６を駆動してボールネジ２４を
回転させると、ボールネジ２４に沿ってＹ方向に移動す
る。
【００２３】Ｙテーブル２０には、ボールネジ２４と直
交したＸ方向にボールネジ３０が配設してある。このボ
ールネジ３０は、Ｘテーブル１８に螺合させてあるとと
もに、一端がＹテーブル２０に取り付けた軸受３２を介
して回転自在に支持され、他端がＹテーブル２０に取り
付けたＸサーボモータ３４に接続してある。このＸサー
ボモータ３４は、Ｙサーボモータ２６、Ｘテーブル１
８、Ｙテーブル２０などとともに洗浄ヘッド１２を基板
の面に沿って移動させる移動手段を構成している。
【００２４】また、Ｙテーブル２０には、ブラケット３
６、３８を介してガイドバー４０がボールネジ３０と平
行に設けてある。そして、ガイドバー４０は、Ｘテーブ
ル１８の一端部を滑動自在に貫通しており、Ｘテーブル
１８の回転を阻止してＸテーブル１８をＸ方向に案内す
る。従って、Ｘテーブル１８は、Ｘサーボモータ３４を
駆動してボールネジ３０を回転させると、ボールネジ３
０に沿ってＸ方向に移動する。
【００２５】Ｙサーボモータ２６、Ｘサーボモータ３４
および洗浄ヘッド部１２は、制御手段である制御装置４
２に接続してあって、制御装置４２によって駆動制御さ
れる。また、制御装置４２には、洗浄する部分の位置を
記憶している洗浄位置データ記憶部４４が接続してあ
る。そして、制御装置４２は、洗浄位置データ記憶部４
４に記憶されているデータを読み出し、洗浄ヘッド１２
を基板面に沿って移動させるとともに、洗浄ヘッド１２
の動作を制御して基板の所定部分を選択的に洗浄する。
【００２６】洗浄ヘッド１２は、図３に示したように、
複数の洗浄ユニット部５０（５０ａ〜５０ｎ）を有して
いる。これらの洗浄ユニット５０は、実施形態の場合、
Ｙ方向に沿って一定間隔をもって配設してある。なお、
図３には、６つの洗浄ユニット部を備えている洗浄ヘッ
ド１２が示してあるが、これに限定されるものではな
い。
【００２７】各洗浄ユニット部５０は、それぞれ詳細を
後述する有機物洗浄部５２（５２ａ〜５２ｎ）、無機物
洗浄部５４（５４ａ〜５４ｎ）、リンス部５６（５６ａ
〜５６ｎ）を有している。そして、これらの有機物洗浄
部５２、無機物洗浄部５４、リンス部５６は、図３の矢
印５８に示したように、洗浄ヘッド１２による洗浄時の
移動方向となるＸ方向に沿って、この順に直線状に配置
してある。また、洗浄ヘッド１２は、洗浄ユニット部５
０の後方側に乾燥手段となる乾燥ユニット６０の熱風吹
出し口（送風口）６１が形成してある。この熱風吹出し
口６１は、実施形態の場合、長辺がＹ方向に沿った矩形
状に形成してあって、各洗浄ユニット５０を設けた範囲
を覆う長さに形成してある。なお、本実施例では、送風
口より熱風を送り出しているが、これに限定されず、常
温の送風でも乾燥できるものであればこれを用いてもよ
い。
【００２８】さらに、乾燥ユニット６０は、熱風吹出し
口６１の後方側に照射手段を構成しているライトガイド
６２が設けてある。このライトガイド６２は、照射口と
なる先端が熱風吹出し口６１と同様にＹ方向に沿って配
置してあって、熱風吹出し口６１からの熱風が吹き付け
られる基板の部分に紫外線を照射できるようになってい
る。
【００２９】洗浄ヘッド部１２の有機物洗浄部５２、無
機物洗浄部５４、リンス部５６は、図１のようになって
いる。すなわち、有機物洗浄部５２、無機物洗浄部５４
およびリンス部５６は、いずれも先端部が二重管構造と
なっている。そして、有機物洗浄部５２は、第１噴射手
段を構成している第１ノズル６６が設けてあって、この
第１ノズル６６から有機物を除去可能な有機物剥離液や
オゾン水などの第１洗浄剤６８を微粒子７０として吐出
し、基板１００の所定位置に第１洗浄剤６８を吹き付け
ることができるようになっている。また、洗浄ヘッド部
１２の有機物洗浄部５２は、第１ノズル６６の周囲に第
１吸引口（第１吸引手段）７２が設けてある。この第１
吸引口７２は、第１ノズル６６を介して被処理物である
基板１００の表面に吹き付けられた第１洗浄剤６８と、
基板１００の表面に存在する有機物との反応生成物や、
基板１００の面から蒸散する第１洗浄剤６８を吸引する
ようになっている。
【００３０】無機物洗浄部５４は、例えばフッ酸水溶液
などの第２洗浄剤７４を吐出する第２ノズル（第２噴射
手段）７６を備えていて、第２洗浄剤７４の微粒子７８
を基板１００の表面に吹き付ける。そして、無機物洗浄
部５４は、第２吸引手段を構成する第２吸引口８０が第
２ノズル７６の周囲に開口していて、基板１００の表面
に存在する無機物と第２洗浄剤７４との反応生成物や、
基板１００の表面で蒸発した第２洗浄剤７４の蒸気など
を吸引するようになっている。
【００３１】リンス部５６は、リンス液である純水８２
を吐出する第３噴射手段を構成している第３ノズル８４
を有し、純水８２の微粒子８６を基板１００の表面に吹
き付ける。そして、第３ノズル８４の周囲には、第３吸
引手段を構成している第３吸引口８８が設けてあって、
基板１００の表面において蒸発した純水８２の蒸気を吸
引できるようにしてある。
【００３２】なお、第１洗浄剤６８、第２洗浄剤７４お
よび純水８２を第１ノズル６６、第２ノズル７６、第３
ノズル８４から微粒子７０、７８、８６として吐出する
噴射手段の液体吐出装置は、実施形態の場合、インクジ
ェットプリンタのプリンタヘッドと同様に形成してあっ
て、ピエゾ素子などによって一定量の微粒子７０、７
８、８６を吐出可能な定量吐出機構となっている。各ノ
ズル６６、７６、８４から吐出される微粒子７０、７
８、８６は、実施形態の場合、直径が１０〜１００μｍ
程度となっていて、容易に蒸発させることができるよう
にしてある。なお、本発明で用いることができる液体吐
出装置は、ピエゾ素子を用いたインクジェットヘッドに
限られず、熱膨張を利用したサーマルインクジェット方
式のものや、静電誘引を利用したヘッドを用いてもよ
い。
【００３３】乾燥ユニット６０を構成している熱風吹出
し口６１は、後述するように、基板１００の純水８２が
吹き付けられた位置に加熱空気などの加熱気体９０を吹
き付け、純水８２の蒸発を促進して基板１００の表面を
乾燥させる。また、照射手段となっているライトガイド
６２は、図示しない紫外線ランプなどが放射した紫外線
９２を、基板１００の加熱気体９０が吹き付けられる位
置に照射し、残存する有機物を分解するようになってい
る。
【００３４】一方、基板１００を配置するテーブル１０
２は、テーブル本体１０４に加熱手段であるヒータ１０
６を内蔵しており、基板１００を所定の温度（例えば３
０℃〜６０℃）に加熱して洗浄剤６８、７４による除去
反応を促進するとともに、基板１００の表面に残存する
洗浄剤６８、７４の蒸発が速やかに行なわれるようにし
ている。
【００３５】このようになっている実施形態に係る洗浄
装置１０の作用は、次のとおりである。洗浄すべき基板
１００をテーブル１０２の上に配置し、ヒータ１０６に
よって所定の温度に加熱する。また、洗浄位置データ記
憶部４４には、基板１００を洗浄する部分の位置を記憶
させる。この洗浄部分は、例えば基板１００の、回路素
子や配線などを形成する、いわゆるパターン形成位置に
対応した部分である。
【００３６】制御手段である制御装置４２は、洗浄装置
１０が起動されると、ＸＹテーブル１４を介して洗浄ヘ
ッド１２を所定の初期位置に移動させる。その後、制御
装置４２は、洗浄位置データ記憶部４４から洗浄すべき
部分の位置を読み込み、Ｘサーボモータ３４を駆動して
洗浄ヘッド１２を図３の矢印５８のようにＸ方向に移動
し、洗浄ヘッド１２の有機物洗浄部５２を基板１００の
洗浄する部分（パターン形成位置）と対応した位置に停
止させる。そして、第１噴射手段を作動して剥離液やオ
ゾン水などの第１洗浄剤６８を第１ノズル６６から微粒
子７０として吐出し、基板１００の洗浄部分に吹き付け
る。このとき、制御装置４２は、基板１００の洗浄すべ
き部分と対応していない有機物洗浄部５２については、
噴射手段を作動させない。従って、基板１００は、洗浄
を必要とするパターンを形成する部分のみが洗浄され、
洗浄を必要しないパターンが形成されない部分は洗浄さ
れない。
【００３７】基板１００の表面に吹き付けられた第１洗
浄剤６８の微粒子は、基板の表面に存在している有機物
を剥離し、または有機物と反応して有機物を酸化する。
そして、基板表面から剥離した有機物、または第１洗浄
剤６８と有機物との反応生成物、および第１洗浄剤６８
の蒸気は、第１吸引口７２に吸引され、基板１００の表
面やその付近から除去される。しかも、この実施形態に
おいては、基板１００がテーブル１０２に内蔵したヒー
タ１０６によって所定の温度に加熱されているため、有
機物の剥離、有機物と第１洗浄剤６８との反応が促進さ
れ、また基板１００の表面に残存する第１洗浄剤６８の
蒸発が速やかに行なわれ、次の無機物の洗浄に影響を与
えない。
【００３８】なお、制御装置４２は、基板の洗浄領域が
広く、洗浄ヘッド１２をＹ方向に移動させる必要がある
場合には、Ｙサーボモータ２６を駆動し、Ｙテーブル２
０を介して洗浄ヘッド１２をＹ方向に移動させる。
【００３９】制御装置４２は、有機物洗浄部５２による
有機物の除去洗浄を所定時間行なうと、洗浄ヘッド１２
をＸ方向に移動させ、有機物洗浄部５２によって有機物
を除去した基板１００の洗浄部分と対応した位置に無機
物洗浄部５４を停止させる。そして、制御装置４２は、
第２噴射手段の吐出機構を作動して第２洗浄剤７４の微
粒子７８を第２ノズル７６から吐出し、基板１００の表
面に吹き付ける。第２洗浄剤７４は、基板１００の表面
に付着している不要な無機物と反応し、これをエッチン
グして除去する。そして、第２洗浄剤７４と無機物との
反応生成物および基板１００の表面において蒸発した第
２洗浄剤７４の蒸気は、第２吸引口によって吸引除去さ
れる。なお、制御装置４２は、第１洗浄剤６８を吐出し
なかった有機物洗浄部５２に対応した無機物洗浄部５４
を作動させない。
【００４０】制御装置４２は、無機物洗浄部５４による
無機物の除去洗浄を所定時間行なうと、洗浄ヘッド１２
をさらにＸ方向に移動させ、リンス部５６を無機物が除
去された洗浄部分と対応した位置に停止させる。そし
て、制御装置４２は、第３噴射手段の吐出機構を作動し
て純水８２を基板１００の表面に吹き付け、無機物を除
去した基板１００の洗浄部分をリンスする。微粒子８６
として基板１００に吹き付けられた純水８２は、加熱さ
れている基板１００の熱によって蒸発し、第３吸引口８
８に吸引される。
【００４１】制御装置４２は、純水８２によるリンスが
終了すると、洗浄ヘッド１２をさらにＸ方向に移動さ
せ、乾燥手段である熱風吹出し口６１をリンスした基板
１００の洗浄部分と対応した位置に移動させる。そし
て、熱風吹出し口６１から加熱空気などの加熱気体９０
を基板１００の洗浄部分に吹き付け、基板１０の表面を
完全に乾燥させ、その部分の洗浄を終了する。この加熱
気体９０による乾燥の際、加熱気体９０が吹き付けられ
ている基板１００の洗浄部分には、ライトガイド６２を
介して紫外線９２が照射され、残存している有機物を除
去するようになっている。
【００４２】制御装置４２は、基板１００の所定幅にわ
たるＸ方向の洗浄が終了すると、洗浄ヘッド１２をＹ方
向に所定量だけずらせて洗浄開始位置に戻し、上記と同
様にして基板１００の洗浄を行なう。このように、実施
の形態においては、基板１００の洗浄をする必要のある
部分だけを洗浄するようにしているため、洗浄剤（洗浄
液）の無駄を省くことができるとともに、リンスに必要
な純水８２の使用量を大幅に削減することができる。し
かも、洗浄ヘッド１２を移動させて基板１００を洗浄す
るようにしているため、基板１００が大型化された場合
であっても大きな洗浄槽や搬送装置を必要とせず、設置
スペースを非常に小さくできるとともに、洗浄剤を所定
の温度に保持するエネルギーを大幅に削減することがで
きる。
【００４３】なお、前記実施の形態においては、加熱気
体９０が空気である場合について説明したが、洗浄後に
基板１００を酸化させたくない場合には、加熱気体９０
として加熱した窒素をなどの不活性気体を用いてもよ
い。また、加熱気体９０として、加熱したオゾンやラジ
カルな酸素を含むガスを用いて残存する有機物を除去す
るようにしてもよい。そして、前記実施の形態において
は、紫外線９２を基板１００の加熱気体９０を吹き付け
ている部分に照射するようにしているが、紫外線９２の
照射は、加熱気体９０を吹き付けている部分以外の洗浄
を必要とする部分（パターン形成部）であってもよい。
また、前記実施形態においては、リンス液が水である場
合について説明したが、リンス液はアルコールなど他の
液体であってもよい。 さらに、洗浄ヘッド１２は、必
要に応じて加熱気体９０の流路の周囲に断熱材を配置し
てよい。また、第１洗浄剤６８、第２洗浄剤７４、純水
８２は、所望の温度に加熱して吐出するようにしてもよ
い。また、前記実施形態においては、基板１００をヒー
タ１０６によって加熱する場合について説明したが、基
板１００を加熱せずに基板１００の表面に残存する洗浄
液などを液体状態で吸引除去するようにしてもよい。そ
して、前記実施形態においては、ライトガイド６２によ
って紫外線９２を洗浄ヘッド１２の前面から放射する場
合について説明したが、洗浄ヘッド１２の前面部に紫外
線ランプなどを設けてもよい。
【００４４】なお、前記実施形態においては、第１洗浄
剤６８による有機物の除去と、第２洗浄剤７４による無
機物の除去とを行ない、さらに純水８２によるリンスを
行なう場合について説明したが、単に純水または有機溶
媒のみによるによる洗浄にも適用することができる。こ
の場合、洗浄ヘッド１２は、有機物洗浄部５２、無機物
洗浄部５４またはリンス部５６のいずれか１つを有して
いればよい。また、前記実施形態においては、第１洗浄
剤６８が有機物の剥離液やオゾン水である場合について
説明したが、オゾン水とオゾンとの混合物であってもよ
い。そして、第２洗浄剤７４がフッ酸水溶液である場合
について説明したが、フッ酸水溶液とフッ化水素（Ｈ
Ｆ）との混合物や、塩素水と塩素との混合物であっても
よい。
【００４５】図４は、本発明の第２実施形態に係る洗浄
装置の要部説明図であって、洗浄ヘッドの断面図であ
る。この実施形態に係る洗浄ヘッド１２０は、複数の洗
浄ユニット部１２２を有しているとともに、熱風吹出し
口６１を備えている。そして、各洗浄ユニット部１２２
は、有機物洗浄部１３０と無機物洗浄部１４０とリンス
部５６とからなっていて、これらが矢印５８に示した洗
浄ヘッド１２の移動方向に沿ってその順に配置してあ
る。
【００４６】有機物洗浄部１３０は、先端部が三重管構
造となっていて、中心部に純水などの第１溶解液１３２
を微粒子１３３にして吐出する第１液体ノズル１３４が
設けてある。また、有機物洗浄部１３０は、第１液体ノ
ズル１３４の周囲にオゾンなどの有機物を酸化可能な第
１反応性気体１３５を吐出する第１ガスノズル１３６が
設けてある。この第１ガスノズル１３６は、第１液体ノ
ズル１３４の先端部に開口している。さらに、第１ガス
ノズル１３６の先端側には、第１吐出口１３７が設けて
あって、この第１吐出口１３７を介して第１溶解液１３
２の微粒子１３３と第１反応性気体１３５とが基板１０
０の表面に吹き付けられる。そして、第１吐出口１３７
の周囲には、第１吸引口７２が設けてあり、反応生成物
や第１溶解液１３２の蒸気などを吸引して除去できるよ
うにしてある。
【００４７】無機物洗浄部１４０も有機物洗浄部１３０
と同様に形成してあって、中心部に純水やアルコールな
どの第２溶解液１４２を微粒子１３３にして吐出する第
２液体ノズル１４４が設けてある。また、第２液体ノズ
ル１４４の周囲には、第２ガスノズル１４６が形成して
あって、無機物と反応可能なＨＦやＣｌ2 などの第２反
応性気体１４５を第２液体ノズル１４４の先端部に吐出
する。そして、第２ガスノズル１４６の先端側には、第
２吐出口１４７が設けてあって、第２溶解液１４２の微
粒子１４３と第２反応性気体１４５とを基板１００の表
面に吹き付けることができるようにしてある。さらに、
第２吐出口１４７の周囲には、反応生成物や第２溶解液
１４２の蒸気を吸引除去するための第２吸引口８０が設
けてある。
【００４８】第１液体ノズル１３４と第２液体ノズル１
４４とによる微粒子１３３、１４３の吐出機構は、イン
クジェットプリンタのプリンタヘッドと同様に形成して
あって、ピエゾ素子などを用いた定量吐出機構となって
いる。また、リンス部５６は、前記実施形態と同様に形
成してある。そして、なお、図４に図示しないが、前記
実施形態と同様にした紫外線を放射させるライトガイド
を設けてもよい。
【００４９】このように形成した第２実施形態において
は、制御装置４２がＸＹテーブル１４を介して洗浄ユニ
ット１２２の有機物洗浄部１３０を基板１００の洗浄部
分と対応した位置に移動する。そして、制御装置４２
は、第１液体ノズル１３４の吐出機構を制御して純水な
どの第１溶解液１３２を微粒子１３３として吐出させる
とともに、図示しない開閉弁を開放して第１ガスノズル
１３６からオゾンなどの第１反応性気体１３５を吐出さ
せる。第１液体ノズル１３４から吐出された第１溶解液
１３２の微粒子１３３は、第１反応性気体１３５の一部
を溶解しつつ基板１００の表面に衝突し、これをイオン
化して活性にして有機物とを反応させる。そして、この
反応によって生じた反応生成物と第１溶解液１３２の蒸
気とは、第１吸引口７２に吸引されて基板１００の表面
部から除去される。
【００５０】制御装置４２は、有機物洗浄部１３０によ
る有機物の洗浄が終了すると、洗浄ヘッド１２０を矢印
５８のように移動させて無機物洗浄部１４０を基板１０
０の洗浄部分と対応した位置に停止させる。そして、第
２液体ノズルから例えば純水やアルコールなどの第２溶
解液１４２を微粒子として吐出させ、第２ガスノズル１
４６からＨＦなどの第２反応性気体１４５を吐出させ
る。第２溶解液１４２は、第２反応性気体１４５の一部
を溶解し、また微粒子１４３と第２反応性気体１４５と
は、第２吐出口１４７から吐出されて基板１００の表面
に衝突する。この際、第２反応性気体１４５が微粒子１
４３に溶解してイオン化し、基板１００の表面に存在す
る無機物と反応してエッチングする。そして、この反応
生成物と第２溶解液１４２の蒸気とは、第２吸引口８０
によって吸引されて除去される。
【００５１】なお、前記実施形態においては、反応性気
体１３５、１４５を液体ノズル１３４、１４４の周囲か
ら吐出する場合について説明したが、反応性気体１３
５、１４５は液体ノズル１３４、１４４の一側から吐出
するようにしてもよい。また、洗浄ヘッド１２、１２２
の先端部をフッ素樹脂膜などで覆い、洗浄剤によって腐
食するのを防止することが望ましい。
【００５２】本発明の洗浄方法および装置は、カラーフ
ィルタや有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）装置、半
導体デバイス等のデバイスの製造方法に適用できる。す
なわち、上記各デバイスの製造工程において被処理基板
の洗浄工程を有する場合に好適なものである。
【００５３】例えば、カラーフィルタの製造において、
ガラスなどの基板上に、ＲＧＢのインクを液体吐出手段
により形成する際のバンク形成前、あるいはバンク形成
後などの、基板やバンク上に付着したごみ、不要な有機
物や無機物等の洗浄をする際に、本発明の洗浄方法およ
び装置が適用される。
【００５４】なお、その他のデバイスの製造工程におい
ても、洗浄工程を必要とする場合に、随時本発明の洗浄
方法および装置が適用できることは言うまでもない。ま
た、本発明の洗浄方法および装置により洗浄できるもの
は、基板に限らず、その他の被処理物の洗浄にも適用で
きる。
【００５５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
は、基板の洗浄を必要とする部分のみを選択的に洗浄す
るようにしているため、洗浄剤やリンス液の使用量を大
幅に低減することができ、エネルギー消費量を削減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る洗浄ヘッドの一
部断面図である。
【図２】 本発明の第１実施の形態に係る洗浄装置の要
部の下方から見た斜視図である。
【図３】 第１実施形態に係る洗浄ヘッドの要部を模式
的に示した斜視図である。
【図４】 本発明の第２実施形態に係る洗浄ヘッドの断
面図である。
【符号の説明】
１０………洗浄装置 １２、１２０………洗浄ヘッド １４、２６、３４………移動手段（ＸＹテーブル、Ｙサ
ーボモータ、Ｘサーボモータ） ４２………制御手段（制御装置） ５０ａ〜５０ｎ………洗浄ユニット ５２ａ〜５２ｎ、１３０………有機物洗浄部 ５４ａ〜５４ｎ、１４０………無機物洗浄部 ５６………リンス部 ６０………乾燥手段（乾燥ユニット） ６１………熱風吹出し口 ６２………照射手段（ライトガイド） ６６、１３４………第１噴射手段（第１ノズル、第１液
体ノズル） ６８………第１洗浄剤 ７２………第１吸引手段（第１吸引口） ７４………第２洗浄剤 ７６、１４４………第２噴射手段（第２ノズル、第２液
気体ノズル） ８０………第２吸引手段（第２吸引口） ８２………リンス液（純水） ８４………第３噴射手段（第３ノズル） ８８………第３吸引手段（第３吸引口） ９０………加熱気体 １００………被処理物（基板） １０２………テーブル １０６………ヒータ １３２………第１溶解液 １３４………第１液体ノズル １３５………第１反応性気体 １３６………第１ガスノズル １４２………第２溶解液 １４４………第２液体ノズル １４５………第２反応性気体 １４６………第２ガスノズル

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理物の洗浄部分に対して、液体吐出
    手段により選択的に洗浄液を吹き付け、前記洗浄液を吸
    引除去し、前記洗浄部分を乾燥させることを特徴とする
    被処理物の洗浄方法。
  2. 【請求項２】 被処理物のパターン形成部に対して選択
    的に、第１洗浄剤を吹き付けて有機物を除去する有機物
    除去工程と、第２洗浄剤を前記パターン形成部に選択的
    に吹き付けて無機物を除去する無機物除去工程と、リン
    ス液を前記パターン形成部に選択的に吹き付けてそれを
    除去するリンス工程と、前記リンス液を吹き付けた部分
    を乾燥させる乾燥工程とを有し、前記有機物除去工程、
    前記無機物除去工程、前記リンス工程のうち少なくとも
    一つの工程を、液体吐出手段により行なうことを特徴と
    する被処理物の洗浄方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の被処理物の洗浄方法に
    おいて、前記有機物除去工程と前記無機物除去工程とを
    複数回行なったのちに、前記リンス工程を行なうことを
    特徴とする被処理物の洗浄方法。
  4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の被処理
    物の洗浄方法において、前記第１洗浄剤は、前記有機物
    と反応可能な第１反応性気体と、この第１反応性気体を
    溶解可能な第１溶解液との混合物であることを特徴とす
    る被処理物の洗浄方法。
  5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれかに記
    載の被処理物の洗浄方法において、前記第２洗浄剤は、
    前記無機物と反応可能な第２反応性気体と、この第２反
    応性気体を溶解可能な第２溶解液との混合物であること
    を特徴とする被処理物の洗浄方法。
  6. 【請求項６】 請求項２または請求項３または請求項５
    に記載の被処理物の洗浄方法において、前記第１洗浄剤
    は、前記パターン形成部に吹き付けられる前記有機物と
    反応可能な第１反応性気体と、この第１反応性気体を溶
    解可能な前記パターン形成部に吹き付けられる第１溶解
    液であることを特徴とする被処理物の洗浄方法。
  7. 【請求項７】 請求項２、請求項３、請求項４または請
    求項６のいずれかに記載の被処理物の洗浄方法におい
    て、前記第２洗浄剤は、前記パターン形成部に吹き付け
    られて前記無機物と反応可能な第２反応性気体と、この
    第２反応性気体を溶解可能な前記パターン形成部に吹き
    付けられる第２溶解液であることを特徴とする被処理物
    の洗浄方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
    載の被処理物の洗浄方法において、前記乾燥は、加熱し
    た気体を吹き付けて行なうことを特徴とする被処理物の
    洗浄方法。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の被処理物の洗浄方法に
    おいて、前記気体は、前記有機物を酸化可能な第３反応
    性気体であることを特徴とする被処理物の浄方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の被処理物の洗浄方法
    において、前記気体は、不活性気体であることを特徴と
    する被処理物の洗浄方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    に記載の被処理物の洗浄方法において、前記乾燥は、前
    記パターン形成部に紫外線を照射しつつ行なうことを特
    徴とする被処理物の洗浄方法。
  12. 【請求項１２】 被処理物に対して相対的に移動する洗
    浄ヘッドと、 前記洗浄ヘッドを移動させる移動手段と、 前記洗浄ヘッドに設けられて有機物を除去可能な第１洗
    浄剤を噴射する第１噴射手段と、 前記第１噴射手段の近傍に設けられ、前記第１洗浄剤を
    吸引する第１吸引手段と、 前記洗浄ヘッドに設けられ、無機物を除去可能な第２洗
    浄剤を噴射する第２噴射手段と、 前記第２噴射手段の近傍に設けられ、第２洗浄剤を吸引
    する第２吸引手段と、 前記洗浄ヘッドに設けられ、リンス液を噴射する第３噴
    射手段と、 前記第３噴射手段の近傍に設けられ、前記リンス液を吸
    引する第３吸引手段と、 前記被処理物を乾燥させる乾燥手段と、 前記移動手段を制御するとともに、前記第１噴射手段、
    前記第２噴射手段、前記第３噴射手段を制御して、前記
    第１洗浄剤、前記第２洗浄剤、前記リンス液を前記被処
    理物のパターン形成部に選択的に吹き付ける制御手段
    と、 を有することを特徴とする洗浄装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の洗浄装置におい
    て、 前記第１噴射手段は、前記有機物と反応可能な第１反応
    性気体を噴射する第１ガスノズルと、前記第１反応性気
    体を溶解可能な第１溶解液を噴射する第１液体ノズルと
    を有することを特徴とする洗浄装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２または請求項１３に記載の
    洗浄装置において、 前記第２噴射手段は、前記無機物と反応可能な第２反応
    性気体を噴射する第２ガスノズルと、前記第２反応性気
    体を溶解可能な第２溶解液を噴射する第２液体ノズルと
    を有していることを特徴とする洗浄装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１２ないし請求項１４のいずれ
    かに記載の洗浄装置において、 前記乾燥手段は、前記パターン形成部に紫外線を照射す
    る照射手段を有していることを特徴とする洗浄装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１ないし請求項１１のいずれか
    に記載の被処理物の洗浄方法によって、被処理物物表面
    に付着する不要物を除去する工程を有することを特徴と
    するデバイスの製造方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１２ないし請求項１５のいずれ
    かに記載の洗浄装置を用いて製造されたことを特徴とす
    るデバイス。
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