JP2002533946A - 局所ベクトル式粒子洗浄方法と装置 - Google Patents

局所ベクトル式粒子洗浄方法と装置

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レビンソーン，ナタリー
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オフェル，イッツハク
フリスマン，レブ
バロン，ジョナサン
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オラミル セミコンダクター イクイップメント リミティド
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Abstract

(57)【要約】 粒子（２８）を基盤（２６）の表面から除去する方法が、該表面上の該粒子のそれぞれの位置座標を決定する段階を含んでいる。電磁エネルギーのビームが該粒子各々の該座標に作用され、該表面における電磁エネルギーの吸収は、該表面自身の損傷なく、該粒子を該表面から実質的にはずしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は半導体製造装置に関するもので、より詳しくは異物粒子を半導体ウェ
ハ及びマスクから除去する、方法及び装置に関する。
【０００２】 発明の背景 半導体ウェハからの汚染物質の除去は、一体回路の製造において重大な問題で
ある。回路形寸法はより小さくなるので、ウェハ製造段階における微細な異物粒
子の存在さえも、半導体回路において致命的な欠陥となる。マスク及びレチクル
のような製造プロセスに使用される他の要素に対しても同様重大な影響を与える
。
【０００３】 異物粒子をウェハ表面及びマスク表面から取り除き、洗浄する多くの方法が、
公知の技術であって、表面自身の損傷を阻止している。例えば、米国特許第４，
９８０，５３６号は粒子をソリッドステート表面からレーザーを浴びせること（
ｌａｓｅｒ ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ）により除去する、方法と装置とが開示さ
れていて、その開示内容をここに参考に示めします。米国特許第５，０９９，５
５７号及び第５，０２４，９６８号が、汚染物質を基盤から高エネルギーの照射
により除去する、方法と装置とを開示していて、その開示内容もここに参考とし
て示めします。基盤は粒子をはがすのに十分なエネルギーのレーザーにより照射
され、不活性ガスが、ウェハ表面を横切って流れ、はがされた粒子を運び去る。
【０００４】 米国特許第４，９８７，２８６号が、微細な粒子（サブミクロンのような）を
粒子が附着した表面から除去する、方法と装置を開示していて、その開示内容を
同様にここに参考として提示します。通常流体であるエネルギー伝達媒体が除去
される粒子と表面との間にはさまれている。媒体は、レーザーエネルギーにより
照射され、爆発的な蒸発を引き起こすのに十分なエネルギーを吸収し、それによ
り粒子をはがす。
【０００５】 半導体ウェハに見られる特別にやっかいな種類の汚染物質は、前述のフォトラ
イトグラフィー段階で残されたフォトレジストの残留物である。米国特許第５，
１１４，８３４号は、このフォトレジストを高強度のパルスレーザーを使用して
はがす、プロセスと装置を開示していて、その開示内容をここに参考として提示
します。レーザービームが、フォトレジストを除去するために、ウェハ全体表面
にわたり掃射される。このレーザー・プロセスは、フォトレジストを分解し除去
する、酸素、オゾン、酸素化合物、三フッ化窒素（ＮＦ3 ）等のようなガスを使
用した活性雰囲気において行なわれてもよい。
【０００６】 パターン化されたウェハ（ｐａｌｌｅｒｎｅｄ ｗａｆｅｒ）における欠陥位
置決め多くの方法は公知の技術である。これらの方法の要約が、Ｓｅｍｉｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｒｍａｔｉｏｎａｌ（５月、１９９７）発行の“パター
ン化されたウェハにおける欠陥検出”６４〜７０ページに掲載されていて、その
内容をここに参考として提示します。欠陥位置決めに関する方法と装置を開示す
る多くの特許があって、例えば米国特許第５，２６４，９１２号及び第４，６２
８，５３１号であって、その開示内容をここに参考として提示します。これらの
方法を用いて検出できる異物粒子は一種類の欠陥である。
【０００７】 米国特許第５，０２３，４２４号が、粒子をウェハ表面からはずすためにレー
ザー誘導衝撃波を用いた、方法と装置を開示していて、その開示内容をここに参
考として提示します。粒子検出器は、ウェハ表面における粒子位置の位置決めに
使用される。レーザービームが、続いて各々の粒子位置近傍のウェハ表面におけ
る上方の位置に焦点が当てられ、粒子をはずし、除去するのに十分なピーク圧力
勾配を有する、ガス燃焼による衝撃波を発生する。粒子は、レーザー放射線の吸
収による、蒸発というよりはむしろ衝撃波によりはがされることに注目すべきで
ある。米国特許第５，０２３，４２４号がさらに以下のことに注目していて、表
面を液体に浸漬すること（例えば米国特許第４，９８７，２８６に開示されてい
るような）は少数の極微細粒子の除去に使用するには適していることである。
【０００８】 発明の概要 本発明の目的は、汚染物をソリッドステート表面から除去するための、特に極
微細粒子を半導体素子製造に使用される、半導体ウェハ及び他の要素から除去す
るための、方法と装置を提供することにある。ウェハは、パターン化されていよ
うといまいと、裸かもしれないし、表面に形成された膜を有しているかも知れな
い。
【０００９】 本発明の形態におけるさらなる目的は、粒子の事前の位置決めに基づいて、汚
染物質を表面から標的を定めて除去するための、改善された方法と装置とを提供
することである。
【００１０】 本発明の形態におけるさらなる目的は、一たん除去された粒子が表面の他の部
分に再付着する可能性を小さくした、粒子を表面から除去するための、装置と方
法を提供することである。
【００１１】 本発明における好適な実施の形態において、半導体ウェハのような表面が洗浄
される基盤が、回転チャックに取り付けられている。レーザービームが基盤の中
心とその外縁との間で、半径方向に走査されていて、このようにして狭くて、半
径方向の照射区画に作用している。基盤のどのような点も、回転チャックにより
簡単に区画に位置決めすることができる。このようにして、レーザーは、チャッ
クの回転と協働する、単純な一次元走査により、実質的に基盤表面における、ど
のようなすなわちすべての点に到達することができる。好ましくは、ガスが活性
物質を有していて、及び／又は不活性ガスが照射区画を介して流されていて、汚
染物質をはがし、さらに粒子を表面から運び去るのを助けている。ガス流れの方
向及び特徴は、粒子が可能な限りの最短通路で運び去られ、それにより粒子の表
面への再付着の可能性を小さくするように、配置されていることである。照射区
画の狭い寸法は、所望される効果を達成するのに必要なガスの量を少なくするの
と同じく、粒子の除去通路を短かくするのに重要なものである。
【００１２】 本発明におけるある好適な実施の形態において、粒子位置決め位置が、表面か
ら除去されなければならない粒子の座標を決定するために、使用されている。こ
れらの座標軸は、好ましくは極座標に変換されて、チャックの回転を駆動し、か
つレーザービームの走査に使用されている。レーザービームは座標により示めさ
れる位置における表面を照射すべく作用される。表面におけるレーザービームエ
ネルギーの吸収が、粒子又は基盤又は基盤上の物質によるものであろうと、粒子
を表面から、実質的な表面自身の損傷なしに、駆動するのに十分なエネルギーを
与える。例えば、前述の米国特許第４，９８７，２８６号に開示されているよう
に、選択的に、流体又は他のエネルギー伝達媒体が表面に塗布され、爆発的な局
所的蒸発により、粒子の除去を助長する。
【００１３】 本発明の好適な実施の形態にもとずく、基盤における該表面からの粒子除去方
法が提供されていて、粒子除去方法が： 該表面における該粒子のそれぞれの位置座標を決定する段階と； 該粒子各々の該位置座標に電磁エネルギーのビームを作用する段階であって、
そのビームを作用する段階において、該表面における該電磁エネルギーの吸収が
、実質的に該表面自身の損傷なしに、該粒子を該表面から除去する、ビームを作
用する段階と； を含んでいる。
【００１４】 好ましくは該基盤の基準形態に対して該粒子の極座標を決定する段階を含んで
いる。もっとも好ましくは、該電磁エネルギーのビームを作用する段階が、該基
盤を該座標原点の周囲を回転させる段階と、該ビームを該極座標対応した原点に
関して半径方向に走査する段階とを含んでいる。通常、該極座標を決定する段階
が、粒子検出装置により決定された該粒子におけるカーテシアン座標軸を、極座
標に交換する段階を含んでいる。
【００１５】 好適な実施の形態において、該電磁エネルギーの吸収が、該粒子を該基盤から
はがす。
【００１６】 もう一つの好適な実施の形態において、該粒子除去方法が、除去されるべき該
粒子と該表面との間にエネルギー伝達媒体をはさむ段階を含んでいて、該電磁エ
ネルギーの該ビームの吸収が、該媒体の局所的蒸発を引きおこし、それにより該
粒子を除去する。
【００１７】 さらなるもう一つの好適な実施の形態において、該粒子除去方法が、該表面の
近傍にガスを流す段階を含んでいて、そのガスが、好ましくは活性物質を有して
いて、該表面の近傍において、該表面から該除去された粒子の除去において、該
吸収エネルギーと協働する。
【００１８】 好ましくは、電磁エネルギーのビームを作用する段階が、該表面に該ビームを
作用する段階を含んでいて、該基盤が半導体ウェハを含んでいる。
【００１９】 本発明の好適な実施の形態にもとずく、基盤における該表面からの粒子検出及
び除去装置が提供されていて、粒子検出及び除去装置が： 該表面における該粒子のそれぞれの位置座標を決定するために使用される粒子
位置決め装置と； 該粒子位置決め装置からの該位置座標を受け入れるために接続された粒子除去
装置であって、その粒子除去装置が、該粒子各々の該位置座標に電磁エネルギー
のビームを作用するべく形成されたエネルギー源を具備していて、該表面におけ
る該電磁エネルギーの吸収は、実質的に該表面自身の損傷なしに、該粒子を該表
面から除去する粒子除去装置と； を含んでいる。
【００２０】 本発明の好適な実施の形態にもとずく、基盤における該表面からの粒子除去装
置が提供されていて、粒子除去装置が： 該表面上における該粒子の位置座標インプットを受け入れるためで、かつ該位
置座標インプットに対応した、自身の制御のための位置座標アウトプットを決定
するために使用される座標プロセッサーと； 該位置座標アウトプットに対応して、該粒子各々に電磁エネルギーのビームを
作用するべく形成されたエネルギー源であって、そのエネルギー源において、該
表面における該電磁エネルギーの吸収は、実質的に該表面自身の損傷なしに、該
粒子を該表面から除去するところのエネルギー源と； を含んでいる。
【００２１】 好ましくは、該位置座標アウトプットが、該基盤の基準形態に対して該粒子の
極座標を含んでいる。さらに好ましくは、該粒子除去装置が、該基盤を受け入れ
るべく形成され、かつ電磁エネルギーの該ビームの下に位置決めするように該基
盤を該極座標原点の周囲に回転するべく形成された回転チャックを含んでいる。
もっとも好ましくは、該ビームが該極座標に対応した原点に関して半径方向に走
査される。
【００２２】 本発明の好適な実施の形態にもとずく、基盤における該表面からの汚染物質除
去装置がさらに提供されていて、汚染物質除去装置が： 該基盤を受け入れるべく、かつ該基盤を自身の軸の周囲に回転させるべく形成
された回転チャックと； 該基盤の該表面にわたって電磁エネルギーのビームを作用し、該汚染物質を該
表面からはがすべく形成され、かつビームを、該回転チャックの回転と協働して
、該軸に関して半径方向に走査し、実質的に該表面のどのような位置にも当てて
、汚染物質を除去すべく形成されたエネルギー源と； を含んでいる。
【００２３】 好ましくは、該基盤を受け入れるべく形成され、かつ該ビームのエネルギーが
作用される、該表面部分にわたる封じ込め領域を形ち作るべく形成されたチャン
バーを含んでいる。より好ましくは、該チャンバーが窓を具備していて、その窓
は該封じ込め領域の一つの側を形成しており、その窓を介してエネルギーの該ビ
ームが該表面に当るべく通過する。もっとも好ましくは、該封じ込め領域が、該
基盤の該表面部分だけを含んでいる。
【００２４】 好ましくは、該チャンバーが、ガスを流すために該封じ込め領域に連通してい
る、一つ又はそれ以上のガスポートを含んでいて、そして該ガスが該基盤からは
ずされた粒子を除去することにおいて、該吸収エネルギーと協働している。 さらに好ましくは、該一つ又はそれ以上のガスポートが、活性物質を有するガ
スを該封じ込め領域に送り込むための入口ポートと、該封じ込め領域からの排出
ガスを排出する出口ポートとを含んでいる。択一的又は付加的に、該一つ又はそ
れ以上のガスポートは、不活性ガスが該チャンバーに導入され、該基盤における
該表面にわたって該ガスの層流流れを発生する、入口ポート及び出口ポートを含
んでいる。好ましくは、該封じ込め領域を通過する該ガス流れが、該基盤からは
がされた汚染物質を運び去るところの、そして該ガスポートは、該ガスが、一般
に汚染物質が、該表面の近傍から除去される以前に、運ばれねばならない距離を
最少化するような方向に流れるべく形成されている。
【００２５】 本発明の好適な実施の形態にもとずく、基盤における該表面からの汚染物質除
去方法が付加的に提供されていて、汚染物質除去方法が： 該基盤を自身の軸の周囲で回転する段階と； 電磁エネルギーのビームを該基盤の該表面にわたって作用し、該汚染物質を該
表面からはがす段階と； 該ビームを、該基盤の回転との協働において、該軸に関して半径方向に走査し
、該ビームが、実質的に該基盤のどのような位置にも当り、そこから該汚染物が
除去される段階と； を含んでいる。 本発明は、好適な実施の形態における、図面をともなった以下の詳細な説明に
より、十分に理解されるであろう。
【００２６】 好適な実施の形態の詳細な説明 図１は本発明の好適な実施の形態における、半導体ウェハ２６表面からの汚染
物位置決め及び除去用装置２０の概略図である。装置２０は二つの装置：粒子位
置決め装置２２と粒子除去装置とから構成されている。通常、装置２２及び２４
は図に示すように独立した構成要素である。位置決め装置２２はウェハ表面にお
ける汚染粒子２８の座標を決定する。座標が座標プロセッサー３４に移行され、
そのプロセッサーは座標を保存し、粒子処理装置２４の座標フレームに転送する
。続いてウェハは粒子除去装置に移送され、そこで座標が表面から粒子を除去す
るのに使用される。択一的に装置２２及び２４が単一の一体ユニットに組み立て
られていて、両装置は、ウェハを一つの構成要素からもう一つに移送する必要性
もなく粒子座標を決定し、粒子を除去する。
【００２７】 粒子位置決め装置２２は、公知の技術である本発明の背景に記載した欠陥検出
装置のような、どのような適切な自動検査装置を具備していてもよい。例えば、
ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ“Ｓｕｒｆｓｃａｎ”装置がこの目的で使用されてもよい
。通常、レーザー３０がウェハ２６表面に照射され、検出器３２は表面から反射
された放射線のゆがみを検出する。ゆがみは粒子２８の座標を決定するべく解析
され、同様に他の表面欠陥の可能性も解析される。検査装置は公知の技術であっ
て、一般にそのような粒子と他の欠陥とにおけるカルテシアン座標を決定する。
好ましくは、装置２２は粒子によるゆがみと他の原因によるゆがみとの間におけ
る区別をすることができる。択一的に、装置２４は、除去可能でない粒子である
、欠陥位置からの粒子を除去することを試してもよい（成功するとは限らない）
。装置２０の処理能力を減少することのほかに、これらの粒子欠陥のないものを
装置２４で処理することにより、ウェハ２６に損傷をもたらすことはあり得ない
。
【００２８】 粒子除去装置２４はウェハ２６表面に強エネルギービームを当てるレーザ３６
を具備している。本発明の好適な実施の形態において、レーザーは、紫外線を放
射する、Ｌａｍｂｄａ Ｐｙｓｉｋ ＬＰＸ３１５ ＩＭＣレーザのようなエキ
シマレーザーを具備している。択一的に、赤外線又は可視光線のような、他の型
式及び波長のレーザーが使用されてもよい。ウェハはチャンバー３８に入ってい
て、以下に詳細を説明する。レーザーエネルギーは、ウェハ表面で吸収され、表
面自身を損傷することなく、粒子２８を十分に除去する。通常、粒子及び／又は
ウェハによるレーザーエネルギーの吸収は、例えば前述の米国特許第５，１１４
，８３４号又は国際公開第９６／００１４１号（ＰＣＴ／ＩＬ９６／００１４１
）において説明されているように、粒子を表面から除去又ははずしていて、ここ
に参考として提示します。付加的又は択一的に、前述の米国特許第４，９８７，
２８６号に説明されているように、エネルギー伝達媒体が表面に塗布される。媒
体及び／又はウェハにより吸収されるレーザーエネルギーは、爆発的な蒸発を引
き起こし、それにより粒子をはずす。さらに択一的に、装置２４は、公知の技術
であるどのような他の適切な、集積した粒子の除去方法を使用してもよい。選択
的に、チャンバー内のウェハは、通常約１５０〜２５０℃の温度に予熱され、レ
ーザービームで照射された際の粒子の除去を容易にしている。
【００２９】 他の選択として、装置２４が適切な光学点を有するビデオカメラ、及びビデオ
モニターのような、ウェハ表面の目視検査用手段を具備していてもよい（図示さ
れていない）。装置２０の操作員は、粒子の除去前後に粒子２８の位置を検査す
るべく、ビデオモニターを視ることができる。
【００３０】 図２は半導体ウェハの概略平面図であって、本発明の好適な実施の形態におけ
る、ウェハ表面の粒子に関して適用される座標変換を示めしている。前述したよ
うに、通常位置決め装置２２は、図の左側に示めすように、欠陥２８におけるカ
ルテシアン座標を備えている。座標軸は、ウェハの側面における平坦部４２のよ
うな、ウェハの照合マークを基準にしている。各々の粒子２８に対し、プロセッ
サー３４は、ウェハの中心点からの粒子位置の半径方向距離に一致する、半径座
標におけるｒと、平坦部４２により決定される基準軸に対する角座標θとを決定
していて、図の右側に示めされている。極座標は、チャンバー３８内のウェハ２
６の移動し、かつレーザー３６ビームの走査を行うために利点的に使用されてい
て、以下に説明される。
【００３１】 図３は、新世代の３００mmウェハにおいては一般的な、平坦部４２の代りにノ
ッチ４８を有するもう一つのウェハ４６の概略平面図である。欠陥における角座
標θを決定するための基準軸は、従ってノッチに対して位置決めされる。しかし
ながら他の形態において、ウェハ４６はここに説明する好適な実施の形態におけ
るウェハ２６と互換可能に使用されてもよい。
【００３２】 図４及び５において、本発明の好適な実施の形態におけるチャンバー３８の詳
細が概略的に示めされている。図４は断面図であり、図５は平面図である。チャ
ンバー３８は、ウェハ２６が固定的載置される回転チャック６４（通常真空吸引
であって、公知の技術である）と、洗浄される表面をおおう上部カバー５０とを
具備している。レーザービームが窓６２、好ましくはレーザー波長において十分
に透過性のある石英製窓、を透過してウェハ表面に照射される。窓が、好ましく
は長くかつ細くて、ウェハ２６半径方向全体をおおっている。どのような粒子２
８をも除去するために、チャック６４が適切な角度θで回転され、粒子が窓６２
の下方に位置決めされて、さらにレーザービームが半径方向に走査され、粒子は
ビームのフート・プリント７０の中に入る。レーザーが燃焼すると、粒子は表面
から除去される。必要に応じて、粒子の完全除去が必要な場合、多条式レーザー
パルスが、粒子位置のすべて又はある部分に照射される。
【００３３】 レーザービームの半径方向の走査が、適切な光学式スキャナーのどれかを使用
した偏光角によるか、又は光学式ビーム操作装置（すなわちレーザー全体）によ
りウェハの半径方向にわたり移動することかにより行なわれてもよい。これら及
び他の適切な走査方法が当業者においては明瞭なものである。どのような場合に
おいても、レーザーをウェア表面のどのような点に照射するために、ウェハ２６
を移動させる必要はない。ウェアの移動の排除は、チャンバー３８を公知の技術
であるレーザー式粒子除去装置に使用されているチャンバーに比較して十分小さ
く作ることができて、その従来のチャンバーは、Ｘ−Ｙ方向への全移動に適合さ
せるためにウェハの直径の少なくとも二倍の寸法でなければならない。対照的に
、チャンバー３８はウェハの回転に適合させねばならない。
【００３４】 装置２０が局所的な粒子除去を目的として、判明した粒子の座標に基づいて、
粒子除去装置２０は利点的に、走査のために使用され、かつフォトレジスト残留
物（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ ｒｅｓｉｄｕｅ）のような汚染物質をウェハ２６
全体表面から除去するために使用されてもよい。この場合、ウェハはチャック６
４における３６０度の全回転角度を通してステップ的に回転され、各々のステッ
プにおいてレーザ・フート・プリント７０はウェハの半径全体にわたって走査さ
れる。択一的に、このようにして選択されたウェハが洗浄されてもよい。
【００３５】 チャンバー３８における、カバー５０と窓６２とが窓の下方に封じ込め領域６
０を画成している。これは、レーザービームが粒子２８に作用する領域である。
好ましくは、プロセス・ガスが複数のガス入口ポート５６を介して領域６０に送
り込まれる。最も好ましくはプロセスガスが、オゾン又は酸化窒素（ＮxＯy）又
はＮＦ3 又は他の酸素含有ガス若しくはフッ素含有ガスのような、ガス又は混合
ガスを具備している。領域６０における紫外線の放射は、これらのガスから活性
酸素基及び活性フッ素基を放出させ、粒子の分解とウェハ表面の洗浄とを助ける
。領域６０はウェハ表面における狭い部分だけをおおっているだけなので、領域
を必要とされるガス分圧に充填するのに、比較的少ないプロセスガス量を必要と
するだけである。このプロセスガス使用量の減少は、公知の技術である反応式汚
染物質除去方法に比較して、コストの節約をもたらし、かつチャンバーからの有
毒活性ガスの放出による環境問題の軽減をもたらしている。
【００３６】 択一的に、蒸気がポートを介して導入され、その蒸気は凝縮して表面に液膜を
形成する。この場合、レーザーの照射は液体の爆発的な局所的蒸発を引きおこし
、粒子をウェハ表面から引きはがす。
【００３７】 領域６０からのガスは、好ましくはガス排出ポート５８を介して排出される。
これらのポートは領域６０にじかに隣接していて、表面から除去された粒子は、
一般に領域からすぐに掃き出され、ウェハ表面から放出される。放出された粒子
がウェハ表面を通過しなければならない距離を最少化することにより、装置２０
は放出された粒子がウェハ表面の他の場所に再付着する可能性を減らしている。
放出された粒子を迅速かつ効果的に除去することは非常に重要なことである。と
いうのは放出された粒子がウェハに再付着すると、再付着した粒子を除去するこ
とは当初に比較してより困難になるからである。
【００３８】 ポート５６及び５８を介してのプロセスガスの流れに対し付加的又は択一的に
、バックグランド・ガス、一般的に不活性ガス又は混合ガスがウェハ表面に流さ
れている。バッグランド・ガスが、好ましくは一つ又はより多くの入口ポート５
２を介して注入され、ウェハ２６上を層流状態で流れ、一つ又はそれ以上の出口
ポート５４から流出する。この層流ガス流れはウェハ表面のさらなる汚染を効果
的に防ぎ、粒子が領域６０から漏れ出しかつウェハ表面の他の場所に再付着する
可能性を排除している。図４におけるポート５２及び５４の位置は、バックグラ
ンド・ガスが領域６０の長手軸に垂直な方向にウェハ表面を横切って流れるよう
になっている。択一的にポートは、ガスがこの軸に平行又は他の適切な方向に、
ウェハを横切って流れるように、位置決めされてもよい。
【００３９】 好適な実施の形態は半導体ウェハからの粒子の除去を参考に説明されたが、本
発明における原理は汚染物質を他の種類の基盤から除去するために同様に適用さ
れてもよい。例えば、ここに説明される、装置及び方法は半導体素子製造に使用
される、写真製版マスクとレチクルとその他の要素の洗浄に特に適したものであ
る。さらに、前述の好適な実施の形態において、レーザービームが粒子をウェハ
表面から除去するために使用されているけれど、他の種類の電磁エネルギービー
ムが、またこの目的のために使用されてもよい。
【００４０】 前述の好適な実施の形態は例として引用されたものであって、本発明は前述に
おいて特定的に例示され説明されたものだけに限定されるものではないことは理
解されるであろう。むしろ本発明の範囲には、当業者が前述の記載を読むことに
より思いつき、かつ従来技術において開示されていない、変更及び修正と同様に
、前述した種々の形態の組み合わせと部分的な組合せとの両方も含まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の好適な実施の形態における、半導体ウェハからの粒子除去装置
の概略説明図である。
【図２】 図２は半導体ウェハの概略平面図であって、本発明の好適な実施の形態におけ
る、ウェハ表面の粒子に関して適用される座標変換を示めしている。
【図３】 図３はもう一つの型式の半導体ウェハの概略平面図であって、図２における座
標変換が適用されてもよい。
【図４】 図４は本発明の好適な実施の形態における、粒子除去処理チャンバー内の半導
体ウェアの概略断面説明図である。
【図５】 図５は図４に示めされたウェハと処理チャンバーの概略平面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヨーゲブ，デイビット イスラエル国，35811 ハイファ，ネシャ ー，ハーロン 44／６ (72)発明者 エリシャ，イエフダ イスラエル国，25147 クファー ブラデ ィム，ヤーラ ストリート ４ (72)発明者 オフェル，イッツハク イスラエル国，36051 キリアト ティボ ン，ハホレシュ ストリート 14 (72)発明者 フリスマン，レブ イスラエル国，30900 ジハロン ヤーコ ブ，デレク サラ ストリート 17／７ (72)発明者 バロン，ジョナサン イスラエル国，34654 ハイファ，ヌリト ストリート 14 Ｆターム(参考） 4K057 DA01 DB06 DD06 DE09 DE20 DK03 DM37 DN01 5F004 AA14 BB03 BB04 BB22 BB24 BB26 BC08 CA05 DA00

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基盤表面からの粒子除去方法において、粒子除去方法が： 該表面における該粒子のそれぞれの位置座標を決定する段階と； 該粒子各々の該位置座標に電磁エネルギーのビームを作用する段階であって、
    そのビームを作用する段階において、該表面における該電磁エネルギーの吸収が
    、実質的に該表面自身の損傷なしに、該粒子を該表面から除去する、ビームを作
    用する段階と； を含む粒子除去方法。
  2. 【請求項２】 該位置座標を決定する段階が、該基盤の基準形態に対して該
    粒子の極座標を決定する段階を含んでいるところの、請求項１に記載の粒子除去
    方法。
  3. 【請求項３】 該電磁エネルギーのビームを作用する段階が、該基盤を該座
    標原点の周囲を回転させる段階と、該ビームを該極座標対応した原点に関して半
    径方向に走査する段階とを含んでいるところの、請求項２に記載の粒子除去方法
    。
  4. 【請求項４】 該極座標を決定する段階が、粒子検出装置により決定された
    該粒子におけるカーテシアン座標軸を、極座標に変換する段階を含んでいるとこ
    ろの、請求項２に記載の粒子除去方法。
  5. 【請求項５】 該電磁エネルギーの吸収が、該粒子を該基盤からはがすとこ
    ろの、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粒子除去方法。
  6. 【請求項６】 除去されるべき該粒子と該表面との間にエネルギー伝達媒体
    をはさむ段階を含んでいて、該電磁エネルギーの該ビームの吸収が、該媒体の局
    所的蒸発を引きおこし、それにより該粒子を除去するところの、請求項１〜４の
    いずれか一項に記載の粒子除去方法。
  7. 【請求項７】 該表面の近傍にガスを流す段階を含んでいて、そのガスが、
    該表面から該除去された粒子の除去において、該吸収エネルギーと協働するとこ
    ろの、請求項１〜４にいずれか一項に記載の粒子除去方法。
  8. 【請求項８】 該ガスを流す段階が、活性物質を有するガスを流す段階を含
    んでいるところの、請求項７に記載の粒子除去方法。
  9. 【請求項９】 該電磁エネルギーの該ビームを作用する段階が、該表面にレ
    ーザービームを作用する段階を含んでいるところの、請求項１〜４のいずれか一
    項に記載の粒子除去方法。
  10. 【請求項１０】 該基盤が半導体ウェハを具備しているところの、請求項１
    〜４のいずれか一項に記載の粒子除去方法。
  11. 【請求項１１】 基盤における該表面からの、粒子検出及び除去装置におい
    て、粒子検出及び除去装置が： 該表面における該粒子のそれぞれの位置座標を決定するために使用される粒子
    位置決め装置と； 該粒子位置決め装置からの該位置座標を受け入れるために接続された粒子除去
    装置であって、その粒子除去装置が、該粒子各々の該位置座標に電磁エネルギー
    のビームを作用するべく形成されたエネルギー源を具備していて、該表面におけ
    る該電磁エネルギーの吸収は、実質的に該表面自身の損傷なしに、該粒子を該表
    面から除去する粒子除去装置と； を具備する粒子検出及び除去装置。
  12. 【請求項１２】 該電磁エネルギーの吸収が、該粒子を該基盤からはがすと
    ころの、請求項１１に記載の粒子検出及び除去装置。
  13. 【請求項１３】 エネルギー伝達媒体が、該粒子除去装置内の該基盤の該表
    面に塗布されていて、該表面における該電磁エネルギーの該ビーム吸収が、該媒
    体の局所的蒸発を引き起こし、それにより該粒子をはがしているところの、請求
    項１１に記載の粒子検出及び除去装置。
  14. 【請求項１４】 該粒子除去装置が、該基盤の基準形態に対して該粒子の極
    座標を決定するために使用される座標プロセッサーを具備していて、さらに該粒
    子除去装置が回転チャックを具備し、その回転チャックは、該基盤が取り付けら
    れ、該基盤を該極座標に対応して回転し、該粒子を該ビームの下に位置決めする
    ところの、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の粒子検出及び除去装置。
  15. 【請求項１５】 基盤における該表面からの粒子除去装置において、粒子除
    去装置が： 該表面における該粒子の位置座標インプットを受け入れるためで、かつ該位置
    座標インプットに対応した、自身の制御のための位置座標アウトプットを決定す
    るために使用される座標プロセッサーと； 該位置座標アウトプットに対応して、該粒子各々に電磁エネルギーのビームを
    作用するべく形成されたエネルギー源であって、そのエネルギー源において、該
    表面における該電磁エネルギーの吸収は、実質的に該表面自身の損傷なしに、該
    粒子を該表面から除去するところのエネルギー源と； を具備する粒子除去装置。
  16. 【請求項１６】 該位置座標アウトプットが、該基盤の基準形態に対して該
    粒子の極座標を具備しているところの、請求項１５に記載の粒子除去装置。
  17. 【請求項１７】 該基盤を受け入れるべく形成され、かつ電磁エネルギーの
    該ビームの下に位置決めするように該基盤を該極座標原点の周囲に回転するべく
    形成された回転チャックを具備する、請求項１６に記載の粒子除去装置。
  18. 【請求項１８】 該ビームが該極座標に対応した原点に関して半径方向に走
    査されるところの、請求項１７に記載の粒子検出及び除去装置。
  19. 【請求項１９】 該基盤を受け入れるべく形成され、かつ該ビームのエネル
    ギーが作用される、該表面部分にわたる封じ込め領域を形ち作るべく形成された
    チャンバーを具備する、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の粒子除去装置
    。
  20. 【請求項２０】 該チャンバーが、ガスが流れるように該封じ込め領域に連
    通している一つ又はそれ以上のガスポートを具備しているところの、さらに該ガ
    スが、該基盤からはがされた粒子を除去することにおいて、該吸収されたエネル
    ギーと協働するところの請求項１９に記載の粒子除去装置。
  21. 【請求項２１】 該エネルギー源がレーザーを具備しているところの、請求
    項１５〜１８のいずれか一項に記載の粒子除去装置。
  22. 【請求項２２】 該基盤が半導体ウェハを具備しているところの請求項１５
    〜１８のいずれか一項に記載の粒子除去装置。
  23. 【請求項２３】 基盤における該表面からの汚染物質除去装置において、汚
    染物質除去装置が： 該基盤を受け入れるべく、かつ該基盤を自身の軸の周囲に回転させるべく形成
    された回転チャックと； 該基盤の該表面にわたって電磁エネルギーのビームを作用し、該汚染物質を該
    表面からはがすべく形成され、かつビームを、該回転チャックの回転と協働して
    、該軸に関して半径方向に走査し、実質的に該表面のどのような位置にも当てて
    、汚染物質を除去すべく形成されたエネルギー源と； を具備する汚染物質除去装置。
  24. 【請求項２４】 該基盤を受け入れるべく形成され、かつ該ビームのエネル
    ギーが作用される、該表面部分にわたる封じ込め領域を形ち作るべく形成された
    チャンバーを具備する、請求項２３に記載の汚染物質除去装置。
  25. 【請求項２５】 該チャンバーが窓を具備していて、その窓は該封じ込め領
    域の一つの側を形成しており、その窓を介してエネルギーの該ビームが該表面に
    当るべく通過するところの、請求項２４に記載の汚染物質除去装置。
  26. 【請求項２６】 該封じ込め領域が、該基盤の該表面部分だけを含んでいる
    ところの、請求項２４に記載の汚染物質除去装置。
  27. 【請求項２７】 該チャンバーが、ガスを流すために該封じ込め領域に連通
    している、一つ又はそれ以上のガスポートを具備しているところの、そして該ガ
    スが該基盤からはずされた粒子を除去することにおいて、該吸収エネルギーと協
    働しているところの、請求項２４に記載の汚染物質除去装置。
  28. 【請求項２８】 該一つ又はそれ以上のガスポートが、活性物質を有するガ
    スを該封じ込め領域に送り込むための入口ポートと、該封じ込め領域からの排出
    ガスを排出する出口ポートとを具備している、請求項２７に記載の汚染物質除去
    装置。
  29. 【請求項２９】 該一つ又はそれ以上のガスポートは、不活性ガスが該チャ
    ンバーに導入され、該基盤における該表面にわたって該ガスの層流流れを発生す
    る、入口ポート及び出口ポートを具備しているところの、請求項２７に記載の汚
    染物質除去装置。
  30. 【請求項３０】 該封じ込め領域を通過する該ガス流れが、該基盤からはが
    された汚染物質を運び去るところの、そして該ガスポートは、該ガスが、一般に
    汚染物質が、該表面の近傍から除去される以前に、運ばれねばならない距離を最
    少化するような方向に流れるべく形成されているところの、請求項２７に記載の
    汚染物質除去装置。
  31. 【請求項３１】 該エネルギー源がレーザーを具備しているところの、請求
    項２３〜３０のいずれか一項に記載の汚染物質除去装置。
  32. 【請求項３２】 該基盤が半導体ウェハを具備しているところの、請求項２
    ３〜３０のいずれか一項に記載の汚染物質除去装置。
  33. 【請求項３３】 基盤における該表面からの汚染物質除去方法において、汚
    染物質除去方法が： 該基盤を自身の軸の周囲で回転する段階と； 電磁エネルギーのビームを該基盤の該表面にわたって作用し、該汚染物質を該
    表面からはがす段階と； 該ビームを、該基盤の回転との協働において、該軸に関して半径方向に走査し
    、該ビームが、実質的に該基盤のどのような位置にも当り、そこから該汚染物が
    除去される段階と； を含んでいる汚染物質除去方法。
  34. 【請求項３４】 該エネルギーのビームが作用する、該表面部分にわたる封
    じ込め領域を形成する段階を含んでいて、該封じ込め領域が該基盤における該表
    面部分だけを含んでいるところの請求項３３に記載の汚染物質除去方法。
  35. 【請求項３５】 該封じ込め領域を介してガスを流す段階を含んでいて、該
    ガスが該基盤からはがれた粒子を除去することにおいて、該吸収エネルギーと協
    働するところの、請求項３４に記載の汚染物質除去方法。
  36. 【請求項３６】 該封じ込め領域を通過する該ガス流れが、該基盤からはが
    された汚染物質を運び去るところの、そして該ガスの流れは、汚染物質が、該表
    面の近傍から除去される以前に、運ばれねばならない距離を最小化するような方
    向に、ガスが流れるように構成しているところの、請求項３５に記載の汚染物質
    除去方法。
  37. 【請求項３７】 該汚染物質と該基盤との間にエネルギー伝達媒体をはさむ
    段階を含んでいて、該電磁エネルギーのビームが該媒体の局所的蒸発を引き起こ
    し、それにより該汚染物質をはがすところの、請求項３３〜３６のいずれか一項
    に記載の汚染物質除去方法。
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