JPS6161426A - 洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

洗浄装置および洗浄方法

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JPS6161426A
JPS6161426A JP60186789A JP18678985A JPS6161426A JP S6161426 A JPS6161426 A JP S6161426A JP 60186789 A JP60186789 A JP 60186789A JP 18678985 A JP18678985 A JP 18678985A JP S6161426 A JPS6161426 A JP S6161426A
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    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H10P72/0411—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H10P72/0416—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、洗浄装置および洗浄方法に関し、特に、洗浄
液中で高周波振動エネルギーを使って半導体ウェハなど
を洗浄する型式のものに関する。
発明の背景 半導体装置の製造に使われる洗浄システムは、変換器用
水晶からの超音波エネルギーを使う。この超音波エネル
ギーにより、振動ビームが成る種の化学洗浄溶剤中を伝
搬する。水晶は、約０．２〜５　ＭＨｚの範囲の超音波
周波数で振動する。このような洗浄システムは、°゛メ
ガンニツク洗浄システムとして知られている。これらの
システムを使うと、半導体ウェハの表面から、有機表面
フィルム、イオン不純物と一緒に直径が少なくとも０．
３μｍまでの粒子、および表面上にある他の多くの汚れ
を除去できることが知られている。このようなシステム
は、セラミックおよびフォトマスクを洗浄すると共に全
ての処理段階で半導体ウェハを洗浄するのに有用である
。これらのシステムは、別種のストリッピング溶剤と共
に適当な溶剤もしくは洗浄液を使うことにより、フォト
レジストの除去、脱ろう、および上塗シをはがすために
も使用スタンレー　４ウオル゛ヅ （Ａｌｆｒｅｄ　Ｍａｙｅｒ　）氏と　　ゞ゛゛゛マン
５ｔａｎｌｅｙ　Ｓｈｗａｒ’ｔｚｍａｎ　）氏に付与
された米国特許３，８９３，８６９号明細書に記載され
ている。また、このような装置で使われる変換器構体に
ついては、１９７８年１°０月３日Ｋ、スタンレー　シ
ュウオルラマン氏トアルスレッド　メイヤー氏に付与さ
れた米国特許第４，１１８．（３４９号明細書に記載さ
れている。
厚さが５〜５０μｍのタンタルあるいはジルコニウム箔
のような導電性材料の膜上に変換器が取り付けられてい
るようなシステムの場合、箔の中のピンホールあるいは
他の断裂が箔の中に発生し、変換器を駆動するために使
われる高電圧（約１０００？ルト）によ多発生する電気
アークの発生箇所となる。典型的な変換器は、十分に高
いエネルギー・ビームを発生するためには、このような
高い電圧を必要とする圧電型式のものである。箔の上に
取シ付けられている変換器は、箔を振動させ、箔と直接
接触している洗浄液をかき交ぜる。このような装置にお
いて、洗浄液として揮発性で可燃性の溶剤が使われると
、ピンホール・アークにょシ、装置からの蒸気によって
爆発もしくは爆破の発生することがある。このために、
電気的に駆動される変換器を使う洗浄装置においては、
爆発性の溶剤は使われない。この技術分野においては、
爆発性の溶剤を使うことが極めて望ましいことであるが
、このような予測不可能で、安全でなく、危険な状況の
ため使用が禁止されている。
従って、車紋技術分野においては、揮発性で可燃性の溶
剤を使った場合でも、爆発もしくは爆破の起らない本質
的に安全なメガソニック洗浄装置を提供する必要性があ
る。
発明の概要 本発明の装置は、振動する導電性の膜上に取シ付けられ
、電気的に駆動される変換器から発生する高周波機械エ
ネルギー・ビームによって振動する洗浄液に浸される被
洗浄物品が入れられる槽を含んでいる。変換器と導電性
の膜は洗浄液の蒸気から隔離されておシ、これにより危
険な爆発および爆破が避けられる。
実施例 図から分るように、本発明の洗浄装置１０は、普通のメ
ガソニック洗浄槽１２を含んでいる。洗浄槽１２は、上
側が開いておシ、体積比が１：１：４の水酸化アンモニ
ウム、過酸化水素および水の混合物のような普通の洗浄
１３０で部分的に満たされている。洗浄槽１２は、ボリ
グロビレンのような不活性のグラスチックで作られてお
り、金属を汚すことの無い洗浄槽の環境が与えられる。
通常の洗浄液は、それが爆発したシ、燃焼することがな
いから使われる。例えば、ウェハ３２のような、１個も
しくはそれ以上の被洗浄物体は、洗浄槽１２内の支持架
台３６を有する支持台３４上に置かれる。
動作中、蒸気３１が洗浄液３０から発生し、上昇して周
囲の一部となる。従来の洗浄装置では、このような蒸気
は、爆発性のものであったシ、可燃性のものでは有シ得
ない。というのは潜在的に危険であるからでおる。閉じ
られている槽１４は、箔の膜４２上に取シ付けられた１
個もしくはそれ以上の変換器４０のアレーを含んでいる
従来のメガソニック洗浄変換器構体３９を含んでいる。
従末技術による洗浄装置においては、槽１４は洗浄槽１
２に隣接して配置されるのが普通である。
図に示される槽１６は、従来の洗浄装置には無いもので
ちシ、以下詳細に説明する。従来技術による洗浄装置て
おいては、変換器４０から離れている箔の膜の表面４３
が洗浄溶剤３０と直接接触しているのが典型的であシ、
変換器４０から発生する振動作用が箔の膜４２に伝達さ
れ、洗浄槽１２内の液３０に直接伝達される。各変換器
４０のペースは、電源２０への共通の電気的端子として
機能する箔の膜４２に、共通に接続される。各変換器４
０は、１個もしくはそれ以上の導体４４および制御スイ
ッチ４５を介してそれぞれ駆動され、所望のように変換
器４０を選択的に駆動する。
以上述べたような従来技術の洗浄装置の動作については
、先の米国特許第３，８９３，８６９号明細書に詳細に
説明されている。要するに、ウェハ３２の洗浄は、変換
器４０を駆動し、振動膜４２からの高周波エネルギーの
ビームを洗浄槽１２中の洗浄液３０に伝搬させることに
より行なわれる。爆発性あるいは可燃性の溶剤のような
洗浄液を使うと、箔の膜４３に示されるピンホール４６
に発生するアークにより洗浄槽からの蒸気が爆発するこ
とがある。変換器４０を駆動するために使われる高電圧
（例えば、１０００．ｔｒルト）Ｋよシ、箔の膜４２に
電界が発生し、アークが発生する。ピンホール４６を横
切る矢印で示されるアークＶは、可燃性の蒸気３１を点
火するのに十分な大きさの電４２１Ｃアークもしくはホ
ントスポットが発生する。
このような状態によっても、洗浄液３０あるいは蒸気３
１に接触すると爆破もしくは爆発が起こる。
これらの危険な状態はどれも安全でないから望ましくな
いものである。
本発明によると、緩衝装置１５が設けられ、損傷もしく
は破壊した膜４２に生ずるアークＶやホットスポットの
影響が生じないようにしたり、これらが発生しないよう
にする。本発明の一実施例において、この緩衝装置１５
は、洗浄槽１２内の洗浄ｉ３０と変換器槽、特に箔の膜
４２の間に設けられる閉じられた緩衝槽１６によって実
現することができる。
ポリプロピレンで作られる緩衝槽１６は、変換器構体、
特に変換器４０と箔の膜を洗浄槽１２中の洗浄液３０か
ら隔離するように機能する。従って、この緩衝槽１６に
より、周囲の蒸気３１が変換器４０と箔の膜４２から隔
離される。また、緩衝槽１６は、振動膜４２からのエネ
ルギーを不活性液１７と振動膜１９を介して洗浄槽１２
に結合する。撮動膜１９は、例えば、タンタルもしくは
ジルコニウムのような箔で作られておシ、その典型的な
厚さは０．５〜１．０間である。振動膜１９は、厚さが
約１〜４Ｉ＋１ｍのガラスもしくは水晶で作ることもで
きる。箔の膜４２と振動膜１９との間の間隔は約６イン
チ（１５０＝ａｍ）である。振動膜１９は、振動液体１
７からのエネルギーを洗浄ｉ３０に結合させ、ウェハ３
２を通常の方法で洗浄するように働く。
緩衝槽１６は、非爆発性で不燃性の不活性液１７で充填
される。不活性液１７は水もしくはフ　゛レオン（Ｆｒ
ｅｏｎ　）のようなフッ化炭化水素でよいが、不活性液
であればどんなものでもよい。緩衝槽１６からの漏れが
容易に分るように不活性液１７に染料を加えてもよい。
充填／ＳＳジブ０は緩衝槽１６を充填するために使われ
る。不活性液１７は、ホットスポットが箔の膜４２に発
生したシ、あるいはホットスポットの有害な影響が生じ
ないように、変換器４０の最も高い位置よりも十分高い
レベルまで緩衝槽１６に充填される。変換器４０付近の
領域がヒートシンクに結合されるか接触していると、変
換器４０の高エネルギーと高周波振動により箔にホット
スポットが発生する。
従って、゛不活性液１７は、エネルギーを洗浄槽１２に
結合するだけではなく、ホットスポットが発生しないよ
うに、あるいは発生した場合その影響が発生しないよう
にヒートシンクとして働く。
さらに重要なことは、不活性液１７があると、箔の膜４
３の断裂にアークＶが発生しても悪影響が生じないこと
である。
一対の普通のレベル感知器５２および５４が不活性′ｔ
Ｌ１７のレベルを検出するため如設けられる。
不活性液１７は、変換器４０付近の箔４２を覆うように
、少なくとも緩衝槽１６をほぼ一杯に充填することが望
ましい。感知器５２と５４は、液体のレベルの検出感度
を上げるために離れて配置される。これらの感知器は、
不活性液１７の無いことを指示するように動作する。感
知器５２と５４は、警報およびインターロック回路５８
に接続され、不活性液１７０レベルが先に説明した所定
のレベル以下に下がると警報を発生し、破線２１で示さ
れるように、電源２０の供給を止める。
箔の膜４２におけるピンホール４６のような欠陥あるい
は断裂により、不活性液１７が変換器槽１４に入シ込む
。しかしながら、液１７は不活性であるから、ピンホー
ル４６もしくは変換器構体３９の成分にアークＶが生じ
ても爆発は起こらない。不活性液１７のレベルが臨界感
知レベル以下に下がると、警報およびインターロック回
路５８が作動する。
本発明のもう１つの特徴だよると、変換器４０を冷やす
ために、窒素のような不活性の冷却気体を、ガスの入口
６０および出口６２を使って供給する。適当な冷却用不
活性ガ゛スを使うことができる。
本発明のもう１つの特徴によると、変換器槽１４内のガ
スが十分に加圧されておシ、蒸気３１がその中に入り込
まない。従って、変換器槽１４は液体の蒸気３１から隔
離される。従って、ホットスポットあるい（はアークが
変換器槽１４に発生しても、液体の蒸気３１を燃焼させ
だシ、爆発させるという危険性がない。
改良された洗浄効果を与えるものとして本発明の実施の
際に使われる適当な洗浄１３０としては、他の環境で洗
浄目的で使われるアセトン、アルコールおよびケトンの
ような普通の洗浄溶剤のどれでもよい。従来、このよう
な溶剤は、爆破あるいは爆発の危険性があるために使わ
れなかった。
従って、緩衝槽１６が設けられた洗浄装置１０は、変換
器４０および箔の膜４２をそれらが取り付けられている
周囲から完全に隔離するものである。このような構成に
よると、欠陥のある変換器構体によりアークが発生して
も爆発の危険性のある蒸気から隔離される。従って、本
発明の洗浄装置１０は本質的に安全である。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明を具体化するメガソニック洗浄装置の立面
図である。 １２・・・洗浄槽、１４・・・変換器槽、１６・・・緩
衝槽、１７・・・不活性液、１９・・・振動膜、３０・
・・洗浄液、３１・・・蒸気、３９・・・変換器構体、
４０・・・変換器、４２・・・箔の膜、４３・・・箔の
膜の表面。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）洗浄液を含んでいる第１の槽中の物品の表面を洗
    浄する洗浄装置であって、 不活性液でほぼ充填された第２の閉じた槽と、前記第１
    の槽および第２の槽に共通な第１の振動壁と、 第３の閉じた槽と、 前記第２の槽および第３の槽に共通な第２の振動壁とを
    含んでおり、 前記第２の振動壁は、電気的に駆動される１つもしくは
    それ以上の振動変換器を支持する導電性の振動膜から成
    り、前記振動変換器は、前記振動膜を振動させるために
    前記導電性の振動膜を含んでいる手段により駆動され、
    前記振動膜の振動を前記第２の槽中の不活性液に結合さ
    せて前記不活性液を振動させ、振動する不活性液により
    前記第１の振動壁および洗浄液を振動させるようにし、
    前記振動変換器および前記第２の振動壁が前記第１の槽
    中の洗浄液の蒸気から隔離される前記洗浄装置。
  2. （２）第３の閉じた槽中の導電性の振動膜に取り付けら
    れ、電気的に駆動される振動変換器により高周波で洗浄
    液を振動させることによって、洗浄液を含んでいる第１
    の槽中の物品の表面を洗浄する洗浄方法であって、 不活性液を含んでおり、前記第１の槽および第３の槽の
    各々について共通な振動壁を有する第２の閉じた槽を、
    前記第１の槽および第３の槽の間に設けることにより、
    前記振動変換器および振動膜が洗浄液の蒸気から隔離さ
    れる前記洗浄方法。
JP60186789A 1984-08-28 1985-08-27 洗浄装置および洗浄方法 Expired - Lifetime JPH07109826B2 (ja)

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US645067 1984-08-28

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JPS6161426A true JPS6161426A (ja) 1986-03-29
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