[發明專利]清潔設備、測量方法和校正方法

有效

• 申請號: 201210433444.5
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN103094146A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 榛原照男;森良弘;久保悅子;內部真佐志
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/67
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李振東;過曉東

技術領域

本發明涉及清潔設備、測量方法和校正方法，更具體而言涉及用于清潔基材的設備、用于測量在用于該清潔設備中的清潔液中溶解的氣體例如溶解的氮氣的濃度的方法、以及用于校正在該測量方法中使用的測量裝置的方法。

背景技術

在制造諸如硅晶片的基材的方法中，通常實施諸如浸漬式或單晶片式的清潔基材的方法，以從該基材去除導致半導體器件中的缺陷的有機物質、金屬雜質、顆粒（細小顆粒）、本征氧化物膜等。

在清潔基材的方法中，采用各種不同的清潔法以適應其目的。尤其是在通過浸漬式清潔法去除諸如顆粒的外來物質的情況下，采用該方法將基材漬入包含在清潔槽中的清潔液中，然后用稱作“兆聲”的約為1MHz的頻率的超聲波照射基材浸入其中的清潔液。通常認為頻率約為1MHz的超聲波能夠改善針對基材表面上的亞微米尺寸的微粒的清潔效果，同時能夠減少對基材的損害。

已知在清潔液中溶解的氣體的濃度影響諸如顆粒的外來物質的去除效率。例如已知，在通過使用超純水作為清潔液而從基材去除顆粒并且用兆聲照射超純水時，通過在清潔液中溶解的氮氣的濃度影響從基材去除顆粒的效率。更具體而言，若在清潔液中溶解的氮氣的濃度落入規定的范圍內，則從基材去除顆粒的效率比較高。因此，若在清潔過程中監測在清潔液中溶解的氣體的濃度例如溶解的氮氣的濃度，并將在清潔液中溶解的氣體的濃度控制在特定的范圍內，則在理論上可以有效地去除顆粒。

通常，在已知的方法中，將流體介質中所含的氣體組分通過聚合物薄膜引入接收器中，并基于在該接收器中的熱導率的變化計算該氣體組分的濃度（第1991-176640號日本專利公開）。因此，實施其中采用該測量方法監測在清潔液中溶解的氮氣的濃度的方法。

本發明要解決的問題

基于第1991-176640號日本專利公開的方法測量溶解的氮氣的濃度的裝置存在測量精度的穩定性的問題，及因此建議接受每年由制造商實施的校正測試。然而，根據本發明的發明人在使用用于測量溶解的氮氣的濃度的裝置方面的經驗，在一年間測量值的誤差從20％上升至40％。因此，為了精確測量溶解的氮氣的濃度，需要以高于制造商所建議的頻率校正該裝置。

另一方面，在由制造商實施的用于校正溶解的氮氣的濃度的測量裝置的方法中，通過使用純氮氣校正構成該測量裝置的熱導率傳感器，及因此不是使用實際含有溶解的氮氣的水實施校正測試。因此，在引入了用于測量溶解的氮氣的濃度的裝置的清潔設備運行期間或者在清潔步驟之間的間歇期間，采用上述方法難以校正測量裝置。換而言之，通常難以簡便且頻繁地對用于測量溶解的氮氣的濃度的裝置進行校正。

因此，為了實現對溶解的氮氣的濃度進行精確地測量，關鍵是尋找一種允許測量裝置的使用者在清潔設備運行期間或者在清潔步驟之間的間歇期間簡便地校正該裝置以精確地測量溶解的氮氣的濃度的方法。此外，尋找該校正方法是重要的，因為其還提高了用于測量除了溶解的氮氣以外的其他溶解的氣體的濃度的測量裝置的測量精度的穩定性。

此外，為了如上所述精確且穩定地測量溶解的氣體例如溶解的氮氣的濃度，期望一種以優異的測量精度的穩定性測量溶解的氣體的濃度的新型方法。

通過采用該測量方法，其中頻繁地對用于測量溶解的氣體的濃度的裝置進行校正，或者該方法具有優異的測量精度的穩定性，從而能夠可靠地清潔基材，同時令人滿意地保持用于清潔基材的條件。

本發明能夠解決上述問題，本發明的目的是提供能夠有效且穩定地清潔基材的清潔設備，用于校正在該清潔設備中使用的溶解的氣體的濃度的測量裝置的方法，以及用于測量溶解的氣體的濃度的方法。

發明內容

解決這些問題的手段

本發明的發明人詳細地研究了在液體中溶解的氣體的濃度與在用超聲波照射該液體時發生的發光現象（聲致發光）的發光強度之間的關系，從而完成了本發明。換而言之，本發明的發明人發現，若用超聲波照射該液體，同時在該液體中溶解的氣體的濃度從零逐漸升高，則在達到特定的溶解的氣體的濃度時驟然發生發光現象。本發明的發明人還發現，隨后進一步升高溶解的氣體的濃度使得發光強度逐漸降低。