[发明专利]超声清洁方法以及超声清洁装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声清洁方法和超声清洁装置，尤其是涉及通过用超声波辐照液体，在溶解有气体的液体中清洁待清洁物体的超声清洁方法和超声清洁装置。

背景技术

在制造诸如硅晶片的基板的方法中，为了从基板上除去会在半导体器件中导致缺陷的有机物质、金属杂质、颗粒、天然氧化膜等，传统上要进行浸没式、单晶片式等的基板清洁方法。

在基板清洁方法中，取决于其目的，可以使用各种类型的清洁方法。尤其是在使用浸没式清洁方法去除诸如颗粒的外来物质时，要使用一种方法，所述方法用于将基板浸泡在容纳于清洁槽中的清洁液中，并且用频率为大约1MHz的超声波辐照其中浸泡基板的清洁液，所述超声波称为兆频率超声波。一般相信，使用频率为大约1MHz的超声波时，可以减少对基板的破坏，并且可以提高对基板表面上亚微米细颗粒的清洁效果。

已经知道，清洁液中溶解气体的浓度会影响去除诸如颗粒的外来物质的效率。已经发现，当用超纯水作为清洁液、并且用兆频超声波辐照超纯水而从基板去除颗粒时，例如，从基板上的颗粒去除率受清洁液中溶解氮浓度的影响。更具体地，当清洁液中溶解气体浓度在规定范围内时，从基板上的颗粒去除率相对较高(日本专利特开平10-109072A和特开2007-250726A号公报)。因此，通过在清洁方法中监测清洁液中溶解气体的浓度，例如溶解氮的浓度，并且将清洁液中溶解气体的浓度控制在一定的范围内，理论上可以高效去除颗粒。

另一方面，有报告称，从基板去除颗粒的行为由于某种原因与用超声波辐照清洁液时发生的弱光发射(声致发光)行为有关(Behaviour of a Well Designed Megasonic Cleaning System,Solid State Phenomena Vols.103-104(2005)pp.155-158；Megasonics:A cavitation driven process,Solid State Phenomena Vols.103-104(2005)pp.159-162)。

本发明要解决的问题

根据发明人对过去进行的基板超声清洁研究的结果，已经发现，颗粒去除率可能或高或低，即使在相同的溶解气体浓度和相同的超声辐照条件下。因此，仅简单地通过调节溶解气体的浓度和超声辐照的条件，将难以以稳定的方式实现颗粒去除率高的状态。

本发明因考虑到上述问题而产生，本发明的目的是提供超声清洁方法和超声清洁装置，借此可以以稳定的方式得到高的颗粒去除率。

解决问题的方法

本发明人认真研究了溶解气体浓度与颗粒去除率之间的关系，结果是得到了以下发现。具体地，本发明人已经发现，在用超声波辐照液体的同时，通过搅拌具有一定范围的溶解气体浓度的液体，可以提高液体的颗粒去除率，由此本发明人达成了本发明。

根据本发明的超声清洁方法是一种超声清洁方法，用于在溶解有气体的液体中清洁待清洁的物体，所述方法用超声波辐照所述液体，并包括以下步骤。制备溶解有气体的液体。在用超声波辐照液体的同时搅拌液体，实现含有溶解在液体中的气体的气泡连续产生的状态。待清洁的物体在含有气体的气泡连续产生的状态中被清洁。

在根据本发明的超声清洁方法中，用超声波辐照液体的同时对液体进行搅拌。因此，可以实现含有溶解在液体中的气体的气泡更有可能连续产生的状态。由于在该状态中完成清洁，所以可以以稳定方式得到高的颗粒去除率。

优选地，在所述超声清洁方法中，通过驱动所述液体中的搅拌部分，触发实现含有气体的气泡连续产生的状态的步骤。由此，可在搅拌部分的表面上促进用作核的气泡的生成，并且可以增强清洁效果。

优选地，在所述超声清洁方法中，清洁待清洁的物体的步骤包括其中发生声致发光的步骤。由此，可以以更稳定的方式得到高的颗粒去除率。

优选地，在所述超声清洁方法中，气体为氮，并且液体中溶解气体的浓度为5ppm或以上和小于11ppm。

根据本发明的超声清洁装置是一种超声清洁装置，用于在溶解有气体的液体中清洁待清洁的物体，所述装置用超声波辐照所述液体，并具有：用超声波辐照液体的辐照设备；用于容纳液体的容器；以及用于搅拌液体的机构。由于有用于搅拌液体的机构，可以搅拌液体，并且可以实现用作核的气泡更有可能在液体中产生的状态。结果是，可以增强清洁效果，并且可以以稳定方式得到高的颗粒去除率。

发明效果

根据本发明，可以提供能够以稳定的方式得到高的颗粒去除率的超声清洁方法和超声清洁装置。

附图说明