CN116323018A - 异物除去装置和异物除去方法 - Google Patents

异物除去装置和异物除去方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供异物除去装置和异物除去方法，不论形成在对象物的表面的结构物的结构如何都能够提高异物除去性能，在利用从形成有吹出口的喷嘴吹出的气体除去附着在对象物上的异物的异物除去装置中，所述吹出口的两端部的开口率小于该吹出口的中央部的开口率。

Description

异物除去装置和异物除去方法
技术领域
本发明涉及异物除去装置和异物除去方法。
背景技术
作为用于从形成有晶体管和配线等结构物(以下，也称结构物)的半导体基板和绝缘体基板、从上述的基板切出而形成的芯片、或电子部件等的表面除去异物的异物除去装置，专利文献1公开了对半导体晶片的表面上附着的异物从其上方吹拂从具有相同宽度的缝隙状的吹出口吹出的气体的结构。在该异物除去装置中，根据从吹出口吹出的气体的流量或流速决定异物除去性能。
可是，所述异物除去装置从吹出口吹出并吹拂到半导体晶片的表面的气体，从其吹拂部位沿表面向任意方向都以大致相同流量或流速放射状扩展。
因此，例如所述吹拂部位的附近存在强度较小的结构物时，需要使接触该结构物的气体的流量或流速减小到不会导致该结构物破损的程度。因此，以往需要配合该结构物的强度来减小从吹出口吹出的气体的流量或流速，这成为瓶颈，存在难以提高异物除去性能的问题。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2016-201457号
发明内容
在此，本发明的主要目的是提供一种不论形成在对象物的表面的结构物的结构如何都能提高异物除去性能的异物除去装置。
本发明的异物除去装置利用从形成有吹出口的喷嘴吹出的气体除去附着在对象物上的异物，所述异物除去装置的特征在于，所述吹出口的两端部的开口率小于该吹出口的中央部的开口率。这里，本发明中的开口率是指连接吹出口的两端的方向(以下也称两端方向)的每单位长度的开口面积的比例，中央部为最大。例如，设所述单位长度为L、吹出口的最大宽度(与两端方向垂直的方向的长度)为W、该单位长度中的开口面积为S时，开口率可以用(S/(L·W))×100计算的百分比表示。
按照这种结构，由于吹出口的两端部的开口率小于中央部的开口率，所以相比吹出口的中央部，从两端部吹出的气体的流量更小。这样，和从吹出口吹出并吹拂到对象物的表面之后向垂直于吹出口的两端方向的方向(以下，也称垂直方向)流动的气体的流量或流速相比，能够减小向其他方向(与垂直方向不同的方向)流动的气体的流量或流速。因此，例如形成在对象物的表面的结构物是特别容易因从规定方向施加的力而受到损伤的结构的情况下，只要使吹出口的垂直方向和所述规定方向不一致，则即使是相同吹出流量，相比现有的异物除去装置，也能减小从规定方向接触结构物的气体的流量或流速，使结构物不易破损。换言之，相比现有的异物除去装置，由于能够在使从规定方向接触结构物的气体的流量或流速维持不会导致结构物破损的程度的情况下，加大从吹出口吹出的气体的流量或流速，所以能够提高异物除去性能。
此外，可以是所述开口率从所述吹出口的所述中央部向两端连续性或阶梯性减小。
按照这种结构，由于吹出口的开口率从中央部向两端逐渐减小，所以从吹出口吹出的气体的流量从中央部向两端逐渐减小。这样，从吹出口吹拂到对象物的表面的气体，因流经附近的气体之间使流向与吹出口的垂直方向不同的方向的成分相互抵消。其结果，由于能够尽可能减小从吹出口吹拂到对象物的表面之后流向与吹出口的垂直方向不同的方向的气体的流量或流速，所以进一步提高异物除去性能。
此外，可以是所述喷嘴具备：形成有所述气体流经的流道的喷嘴主体，以及通过将所述流道的前端局部堵塞而形成所述吹出口的罩构件。
按照这种结构，由于可以通过罩构件决定吹出口的形状，所以容易加工。
此外，作为本发明的具体实施方式，可以列举所述吹出口由被挡板分割而成的多个开口要素构成。
此外，作为本发明的具体实施方式，可以列举所述罩构件具备：向与所述吹出口的两端方向垂直的方向延伸并在该两端方向上等间隔设置的多个第一挡板，以及向该两端方向延伸并设置在相邻的所述第一挡板之间的第二挡板，越接近所述吹出口的两端的所述相邻的第一挡板之间，所述第二挡板的个数越多。
此外，可以是所述对象物是多个结构物纵横排列的半导体晶片，所述结构物是针对从规定方向施加的力的强度比针对从不同于该规定方向的方向施加的力的强度低的结构，所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述规定方向不一致的方式设置。
按照这种结构，由于吹出口的垂直方向和规定方向不一致，所以从吹出口吹拂到半导体晶片的表面后，流向吹出口的垂直方向的气体不会向规定方向流动。这样，即使是相同吹出流量，相比现有的异物除去装置，也能在使从规定方向接触结构物的气体的流量或流速维持不会导致结构物破损的程度的情况下，加大从吹出口吹出的气体的流量或流速，所以能够提高异物除去性能。
此外，作为本发明的具体实施方式，可以列举所述结构物是针对相对于其排列方向从倾斜方向施加的力的强度比针对从不同于该倾斜方向的方向施加的力的强度低的结构，所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述倾斜方向不一致的方式设置。
此外，可以是还具备使所述对象物与所述喷嘴相对移动的移动机构。
按照这种结构，由于可以使对象物与喷嘴相对移动，所以不论是在对象物的表面的哪个位置，都能将喷嘴的吹出口定位在其上方，从而容易除去异物。
此外，本发明的异物除去方法利用从形成有吹出口的喷嘴吹出的气体除去附着在多个结构物纵横排列的对象物的表面的异物，所述异物除去方法的特征在于，所述结构物是针对从规定方向施加的力的强度比针对从不同于该规定方向的方向施加的力的强度低的结构，所述吹出口的两端部的开口率小于该吹出口的中央部的开口率，所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述规定方向不一致的方式配置。
按照这种结构，由于垂直于两端部的开口率小于中央部的开口率的吹出口的两端方向的方向和规定方向不一致，所以相比从吹出口吹拂到对象物的表面之后向吹出口的垂直方向流动的气体，能够减小向规定方向流动的气体的流量或流速。因此，即使是相同吹出流量，相比现有的异物除去装置，能减小从规定方向接触结构物的气体的流量或流速，结构物不易破损。换言之，相比现有的异物除去装置，能够在使从规定方向接触结构物的气体的流量或流速维持不会导致结构物破损的程度的情况下，加大从吹出口吹出的气体的流量或流速，所以能够提高异物除去性能。
按照这种结构的异物除去装置，不论对象物的表面上形成的结构物的结构如何，都可以提高异物除去性能。
附图说明
图1是表示第一实施方式的异物检查除去装置的整体结构的示意图。
图2是表示第一实施方式的异物检查装置的示意图。
图3是表示第一实施方式的异物除去装置的示意图。
图4是表示第一实施方式的异物除去装置的示意图。
图5是将第一实施方式的喷嘴的吹出口放大表示的示意图。
图6是表示第一实施方式的控制部的功能框图。
图7是将其他实施方式的喷嘴的吹出口放大表示的示意图。
附图标记说明
100异物检查除去装置
W基板(对象物)
W1表面
T结构物
D倾斜方向(规定方向)
M1 异物检查装置
M2 异物除去装置
N喷嘴
30喷嘴主体
34吹出口
34h 开口要素
34x 中央部
34y 两端部
α两端方向
40罩构件
41第一挡板
42第二挡板
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的异物除去装置。
本发明的异物除去装置例如作为构成异物检查除去装置的装置而使用。该异物检查除去装置例如对多个结构物(例如晶体管、配线等)纵横排列形成的半导体基板W(例如Si晶片，SiC晶片等)的表面W1附着的异物进行检查和除去。另外，异物检查除去装置不限于用于半导体基板，还能够用于在表面上形成有容易因从规定方向施加的力而受到损伤的结构物的部件，例如还能用于绝缘体基板(例如，蓝宝石基板等)、从上述的基板切出的芯片(例如MEMS、传感器元件、SAW设备等)或电子部件(例如HDD元件等)等。另外，异物除去装置也可以单独使用。
(第一实施方式)本实施方式的异物检查除去装置100用于除去成为检查除去的对象物的基板W的表面W1上附着的异物，如图1所示，具备异物检查装置M1、异物除去装置M2和控制部C。异物检查装置M1和异物除去装置M2彼此并列设置，能够利用未图示的搬送机构进行基板W的交接。
以下，如图4所示，对所述基板W呈圆盘状且具有将其外周的一部分直线状切去而形成的定向的平面F(以下，也称定向平面F)的情况进行说明。此外，在基板W的表面W1上，多个结构物T将定向平面F的延伸方向作为横向将与该延伸方向垂直的方向作为纵向而纵横排列，并且结构物T具有如下结构：针对从沿着该基板W的表面W1的方向且相对于其排列方向的倾斜方向D施加的力的强度，比针对从其他方向(与倾斜方向D不同的方向)施加的力的强度低。因此，该倾斜方向D相当于权利要求中的规定方向。
所述异物检查装置M1是用于取得基板W的表面W1上附着的异物的有无、大小及其位置等异物信息的光散射式装置。具体而言，异物检查装置M1如图2所示，包括：承载基板W的检查用移动台10；对承载在检查用移动台10上的基板W的表面W1照射检查光并进行扫描的光照射部11；以及用于检测来自被照射检查光的基板W的表面W1的反射散射光的光检测部12。
所述异物除去装置M2对基板W的表面W1上附着的异物吹拂气体而将其吹飞，并通过吸引该吹飞的异物而将其除去。具体而言，异物除去装置M2如图3和图4所示，具备用于承载基板W的除去用移动台20，以及与承载在除去用移动台20上的基板W相对配置的喷嘴N。另外，气体例如是空气、惰性气体、混合液滴的气体等。
所述除去用移动台20能在X方向、Y方向、Z方向上移动，使基板W相对于喷嘴N相对移动。因此，除去用移动台20相当于权利要求中的移动机构。
在所述除去用移动台20上，基板W以多个结构物T的排列方向相对于X方向和Y方向倾斜的方式被定位并承载。即，在除去用移动台20上，基板W以定向平面F的延伸方向相对于X方向和Y方向倾斜的方式被定位并承载。这样，在除去用移动台20上，基板W以结构物T的结构上较弱的方向亦即倾斜方向D与除去用移动台20的移动方向(具体Y方向)平行的方式被承载。
所述喷嘴N具备喷嘴主体30和罩构件40。
所述喷嘴主体30具备向外部吹出的气体流经的吹出流道31，以及向内部吸入的气体流经的一对吸入流道32。此外，喷嘴主体30在与除去用移动台20上承载的基板W的表面W1的对置面33上设有形成在吹出流道31的前端的吹出口34，以及形成在吸入流道32的前端的吸入口35。
设置在异物除去装置M2外的风机50借助配管P连接于所述吹出流道31的与形成有吹出口34的前端相反侧的另一端。此外，设置在异物除去装置M2外的吸引机60借助配管P连接于吸入流道32的与形成有吸入口35的前端相反侧的另一端。
如图5所示，所述吹出口34呈长条矩形。具体而言，吹出口34通过由罩构件40局部堵塞吹出流道31的前端而形成，由多个开口要素34h构成。而且，吹出口34的开口率为两端部34y的开口率比中央部34x的开口率小。具体而言，吹出口34的开口率从中央部34x向两端阶梯性减小。另外，所述喷嘴N以垂直于将吹出口34的两端连接的方向(以下，两端方向α)的方向与承载在除去用移动台20上的基板W上形成的结构物T的结构上较弱的方向亦即倾斜方向D不一致的方式配置(参照图4)。在本实施方式中，喷嘴N以吹出口34的两端方向α与倾斜方向D一致的方式配置。
设置在所述中央部34x上的多个开口要素34h都具有相同开口面积，并沿吹出口34的两端方向α等间隔排列。因此，吹出口34的中央部34x的开口率沿吹出口34的两端方向α相同。
设置在所述两端部34y上的多个开口要素34h中，在垂直于吹出口34的两端方向α的方向上排列的具有相同开口面积的开口要素34h的个数，随着向吹出口34的两端而增多，此外，越接近吹出口34的两端，该开口要素34h的开口面积越小。而且，在垂直于吹出口34的两端方向α的方向上排列的多个开口要素34h的开口面积的合计，随着向两端而减小。具体而言，该合计随着向两端以相同变化率减小。因此，吹出口34的两端部34y的开口率，随着从吹出口34的中央部34x侧向两端侧以相同变化率减小。
此外，所述多个开口要素34h相对于吹出口34的两端方向α的中央对称设置，此外，相对于与吹出口34的两端方向α垂直的方向的中央对称设置。因此，吹出口34的两端部34y的该两端方向α的长度彼此相同。另外，吹出口34的两端部34y的该两端方向α的长度都比中央部34x的两端方向的长度短。
所述两吸入口35以其长边方向与吹出口34的两端方向α一致的方式配置，并形成在吹出口34的两侧。此外，两吸入口35都形成在从吹出口34仅分开相同距离的位置上。
所述罩构件40具有多个挡板41、42，通过由所述多个挡板41、42将形成在吹出流道31的前端的具有相同宽度的缝隙状的原吹出口36局部堵塞而形成吹出口34。具体而言，罩构件40包括：第一挡板41，在设置于吹出流道31的前端的状态下在吹出口34的两端方向彼此分开间隔设置，向与所述两端方向垂直的方向(吹出口34的宽度方向)延伸；以及第二挡板42，设置在相邻的第一挡板41之间并向所述两端方向延伸。此外，第一挡板41在吹出口34的两端方向上等间隔设置。此外，越是接近吹出口34的两端的相邻的第一挡板41之间，第二挡板42的个数越多。而且，罩构件40形成有通过由挡板41、42将原吹出口36分割而构成吹出口34的多个开口要素34h。
所述控制部C是通过与异物检查装置M1和异物除去装置M2连接来控制两装置M1、M2的所谓计算机。具体而言，控制部C具备CPU、内部存储器、外部存储器、输入输出接口、AD转换器等，通过根据内部存储器或外部存储器的规定区域中存储的程序使CPU及其周边设备等工作，如图6所示，发挥作为异物检查控制部C1、异物信息计算部C2和异物除去控制部C3等的功能。
所述异物检查控制部C1对检查用移动台10和光照射部11输出控制信号，控制检查用移动台10在检查中向规定方向以一定速度移动，并且配合该移动来控制由光照射部11进行的检查光的扫描。
所述异物信息计算部C2从异物检查控制部C1接收向检查用移动台10和光照射部11输出的控制信号，根据该控制信号计算代表基板W的表面W1中的光照射位置的照射位置数据。而且，异物信息计算部C2从光检测部12接收向照射位置数据所表示的光照射位置照射检查光时的反射散射光的光强度信号，根据照射位置数据和光强度信号计算基板W的表面W1的异物信息。另外，异物信息为基板W的表面W1上的异物的有无、该异物的大小、位置等。
所述异物除去控制部C3从异物信息计算部C2接收代表异物信息的异物信息数据，根据该异物信息数据控制风机50、吸引机60和除去用移动台20。具体而言，异物除去控制部C3根据异物信息数据判定基板W的表面W1上附着的异物是否相当于除去对象，判定为相当于除去对象的情况下，边控制除去用移动台20使吹出口34和基板W相对移动，边控制风机50使从吹出口34吹出的气体向基板W吹拂而将附着的异物吹飞，并控制吸引机60从吸入口45吸引吹飞的异物。
接下来，说明本实施方式的异物检查除去装置100的动作。
首先，将基板W承载到异物检查装置M1的检查用移动台10上。
接下来，异物检查控制部C1通过控制检查用移动台10和光照射部11，对基板W的表面W1整体照射检查光并进行扫描。而且，在该扫描中，异物信息计算部C2接收异物检查控制部C1的控制信号和用光检测部12检测的光强度信号，计算基板W的表面W1的异物信息。
接下来，由搬送机构将检查用移动台10上承载的基板W搬送到除去用移动台20上。另外，由搬送机构搬送到除去用移动台20上的基板W在除去用移动台20上以结构物T的排列方向相对于除去用移动台20的移动方向亦即X方向和Y方向倾斜的方式被定位。
接下来，异物除去控制部C3从异物信息计算部C2接收异物信息数据，判定异物是否相当于除去对象，判定为相当于除去对象的情况下，通过控制风机50、吸引机60和除去用移动台20，向基板W的表面W1上附着的异物吹拂气体而将其除去。具体而言，异物除去控制部C3通过使吹出口34和基板W相对移动，使吹出口34相对于基板W以之字形移动，除去异物。更具体而言，异物除去控制部C3交替重复边使吹出口34相对于基板W在X方向上移动边向基板W吹拂从吹出口34吹出的气体以除去异物的动作以及使吹出口34相对于基板W在Y方向上移动的动作，从而对基板W的表面W1整体进行异物除去动作。这样，喷嘴N在保持将吹出口34的两端方向与结构物T的结构上较弱的方向亦即倾斜方向D平行配置的状态下，相对于基板W移动。
随后，再次由搬送机构将除去用移动台20上承载的基板W搬送到检查用移动台10上，由异物检查装置M1检查基板W的表面W1上附着的异物是否已除去。另外，通过多次重复这一系列检查除去作业，可以提高异物除去的可靠性。
按照这种结构，由于缝隙状的吹出口34的开口率从中央部34x向两端逐渐减小，所以从吹出口34的开口要素34h吹出的气体的流量从中央部34x向两端逐渐减小。这样，与从吹出口34吹拂到基板W的表面W1之后向垂直于吹出口34的两端方向α的方向流动的气体的流量或流速相比，能尽可能减小向其他方向流动的气体的流量或流速。因此，只要使喷嘴N的垂直于吹出口34的两端方向的方向与结构物T的结构上较弱的方向亦即倾斜方向D不一致，则即使是相同吹出流量，相比现有的异物除去装置，也能减小从规定方向接触结构物T的气体的流量或流速，使结构物不易破损。换言之，相比现有的异物除去装置，由于能够在使从倾斜方向D接触结构物T的气体的流量或流速维持不会导致结构物T破损的程度的情况下，加大从吹出口34吹出的气体的流量或流速，能够提高异物除去性能。
(其他实施方式)所述吹出口可以由多个开口要素构成，也可以由一个开口要素构成。此外，吹出口的开口要素可以由罩构件形成，此外，也可以由吹出流道的前端形成。即，也可以形成在喷嘴主体自身上。
此外，所述吹出口也可以是例如正方形、圆形等非长条形状。而且，在长条形状的吹出口中，宽度方向的两端部的开口率可以小于中央部的开口率。
此外，如图7所示，所述吹出口34也可以具有一个开口要素34h，该开口要素34h随着向两端呈尖头状。这样，开口率从吹出口34的中央部34x向两端连续性减小。
此外，所述吹出口的开口要素也可以是相对于吹出口的两端方向的中央或垂直于该两端方向的方向的中央中任一方或双方非对称。
此外，所述吹出口也可以是两端部的两端方向的长度与中央部的两端方向的长度相同或比该长度长。而且，两端部的两端方向的长度也可以是彼此不同的长度。
此外，所述喷嘴也可以不设置吸入口。
此外，所述异物除去装置可以不是除去用移动台移动而是喷嘴移动，也可以是除去用移动台和喷嘴都移动。
此外，所述异物检查装置也可以是透过方式的。此时，只要将光照射部或光检测部中任一方设置在基板的表面侧、另一方设置在基板的背面侧，用光检测部检测从光照射部照射到基板表面并透过该基板的光即可。
此外，当根据异物信息数据判定基板的表面附着的异物相当于除去对象的情况下，所述异物除去控制部使吹出口移动到检测出基板的异物的位置的正上方后，将从吹出口吹出的气体向基板吹拂而除去异物。
此外，本发明不限于所述各实施方式，在不脱离其发明思想的范围内可以实施各种变形。
工业实用性
按照本发明，能够提供不论对象物的表面形成的结构物的结构如何都具有足够的异物除去性能的异物除去装置。

Claims (9)

1.一种异物除去装置，利用从形成有吹出口的喷嘴吹出的气体除去附着在对象物上的异物，所述异物除去装置的特征在于，所述吹出口的两端部的开口率小于该吹出口的中央部的开口率。
2.根据权利要求1所述的异物除去装置，其特征在于，所述开口率从所述吹出口的所述中央部向两端连续性或阶梯性减小。
3.根据权利要求1或2所述的异物除去装置，其特征在于，所述喷嘴具备：形成有所述气体流经的流道的喷嘴主体，以及通过将所述流道的前端局部堵塞而形成所述吹出口的罩构件。
4.根据权利要求3所述的异物除去装置，其特征在于，所述吹出口由被挡板分割而成的多个开口要素构成。
5.根据权利要求4所述的异物除去装置，其特征在于，
所述罩构件具备：向与所述吹出口的两端方向垂直的方向延伸并在该两端方向上等间隔设置的多个第一挡板，以及向该两端方向延伸并设置在相邻的所述第一挡板之间的第二挡板，
越接近所述吹出口的两端的所述相邻的第一挡板之间，所述第二挡板的个数越多。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的异物除去装置，其特征在于，
所述对象物是多个结构物纵横排列的半导体晶片，
所述结构物是针对从规定方向施加的力的强度比针对从不同于该规定方向的方向施加的力的强度低的结构，
所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述规定方向不一致的方式配置。
7.根据权利要求6所述的异物除去装置，其特征在于，
所述结构物是针对相对于其排列方向从倾斜方向施加的力的强度比针对从不同于该倾斜方向的方向施加的力的强度低的结构，
所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述倾斜方向不一致的方式配置。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的异物除去装置，其特征在于，还具备使所述对象物与所述喷嘴相对移动的移动机构。
9.一种异物除去方法，利用从形成有吹出口的喷嘴吹出的气体除去附着在多个结构物纵横排列的对象物的表面的异物，所述异物除去方法的特征在于，
所述结构物是针对从规定方向施加的力的强度比针对从不同于该规定方向的方向施加的力的强度低的结构，
所述吹出口的两端部的开口率小于该吹出口的中央部的开口率，
所述喷嘴以使垂直于所述吹出口的两端方向的方向和所述规定方向不一致的方式配置。
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