JP2005311320A - Foreign matter removing method and its apparatus - Google Patents

Foreign matter removing method and its apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2005311320A
JP2005311320A JP2005077954A JP2005077954A JP2005311320A JP 2005311320 A JP2005311320 A JP 2005311320A JP 2005077954 A JP2005077954 A JP 2005077954A JP 2005077954 A JP2005077954 A JP 2005077954A JP 2005311320 A JP2005311320 A JP 2005311320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
foreign matter
substrate
probe
foreign
functional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005077954A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Muramoto
准一 村本
Tsutomu Aisaka
勉 逢坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2005077954A priority Critical patent/JP2005311320A/en
Publication of JP2005311320A publication Critical patent/JP2005311320A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for surely removing a foreign matter from a substrate and to provide its apparatus. <P>SOLUTION: The foreign matter is removed through a process to bring a probe 2 into contact with a foreign matter 3 adhered on a function region 4 (for example, wiring region) of the substrate 6 and to apply a shearing stress to it by the probe 2 in the transverse direction to separate the foreign matter 3 from the substrate 6; and a process to move the separated foreign matter 3 from the position of deposit outside the function region 4, especially to a nonfunction region 5, then adheres or removes by laser light irradiation. In addition, before the removal of foreign matter, a process to obtain structure information, a process to obtain particle information, a process to select a position, and a process to select a route are carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ、ステンシルマスク等に付着した異物の除去に好適な異物除去方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to a foreign matter removing method and apparatus suitable for removing foreign matter attached to, for example, a semiconductor wafer, a stencil mask or the like.

近年、半導体素子の微細化は、光リソグラフィの解像限界を超えるために、電子線又はイオンビーム等の荷電粒子線を用いて微細な回路パターンを露光して描画する微細加工技術が開発されている。   In recent years, since the miniaturization of semiconductor elements exceeds the resolution limit of photolithography, a fine processing technique for exposing and drawing a fine circuit pattern using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam has been developed. Yes.

しかし、従来の電子線露光による直描方式においては、微細パターンになるほどデータの規模が大きくなり、その結果、描画時間が長くなり、生産性(スループット)が低くなってしまう。   However, in the conventional direct drawing method using electron beam exposure, the data size increases as the pattern becomes finer, resulting in a longer drawing time and lower productivity (throughput).

そこで、所定の回路パターンを有する転写マスクに電子線又はイオンビーム等を照射することによってウェーハ上に回路パターンを形成する、転写型の電子線露光装置又はイオンビーム露光装置が提案されている。転写型のリソグラフィには、マスクを透過した荷電粒子線を電子/イオン光学系により縮小投影する方式のもの(Lucent Technologies社のSCALPEL:scattering with angular limitation in projection electron-beam lithography、IBM社のPREVAIL:projection exposure with variable axis immersion lenses、ニコン社のEBステッパーおよびイオンビーム転写リソグラフィ等)と、マスク直下に近接させたウェーハに電子/イオン光学系を介さずに転写する方式のもの(リープル、東京精密社によるLEEPL:low-energy e-beam proximity lithography等)がある。   In view of this, a transfer type electron beam exposure apparatus or ion beam exposure apparatus has been proposed in which a circuit pattern is formed on a wafer by irradiating an electron beam, ion beam or the like onto a transfer mask having a predetermined circuit pattern. In the transfer type lithography, a charged particle beam transmitted through a mask is reduced and projected by an electron / ion optical system (Lucent Technologies' SCALPEL: scattering with angular limitation in projection electron-beam lithography, IBM's PREVAIL: projection exposure with variable axis immersion lenses, Nikon's EB stepper and ion beam transfer lithography, etc., and a method of transferring to a wafer close to the mask directly without using an electron / ion optical system (Rieple, Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) LEEPL: low-energy e-beam proximity lithography, etc.).

これらの転写用に共通なのは、マスク上に厚さおよそ100nmから10μm程度の薄膜領域(メンブレン)を形成し、そのメンブレン上に転写パターンを配置することである。転写パターンが(1)メンブレンの開口により形成されるものはステンシルマスク(例えば:H. C. Pfeiffer, Jpn. J. Appl. Phys. 34, 6658 (1995). )、(2)金属薄膜等の散乱体で形成されるものは散乱メンブレンマスク(例えば:L. R. Harriott, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2130 (1997). )と呼ばれる。   What is common for these transfers is that a thin film region (membrane) having a thickness of about 100 nm to 10 μm is formed on a mask and a transfer pattern is arranged on the membrane. Transfer patterns are formed by (1) stencil masks (for example: HC Pfeiffer, Jpn. J. Appl. Phys. 34, 6658 (1995)), (2) scatterers such as metal thin films. What is formed is called a scattering membrane mask (for example: LR Harriott, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2130 (1997).).

上記のLEEPL:低加速電圧電子ビーム等倍近接露光は、100nm以下の高スループットの電子線露光技術の一つであり、例えば、ウェーハとステンシルマスクとの間隔を約50μmに近接配置した状態で、平行低加速電圧電子線をウェーハに照射することにより、マスクパターンを等倍転写するものである。使用されるステンシルマスクは厚さ100nm〜2μm程度であり、Si、SiC又はダイアモンド等の薄膜(メンブレン)にビーム貫通孔を開けたものである。   The above-mentioned LEEPL: Low accelerating voltage electron beam equal magnification proximity exposure is one of high-throughput electron beam exposure techniques of 100 nm or less. For example, in a state where the distance between the wafer and the stencil mask is close to about 50 μm, By irradiating the wafer with a parallel low acceleration voltage electron beam, the mask pattern is transferred at an equal magnification. The stencil mask used has a thickness of about 100 nm to 2 μm, and has a through-hole formed in a thin film (membrane) such as Si, SiC, or diamond.

さて、ステンシルマスク等の半導体デバイスの製造における清浄度の要求は年々高度化している。ステンシルマスク等に付着する異物の場合の検討課題は、異物のサイズ及び付着個数である。この異物のサイズは、基板表面に作製する配線等のパターン寸法の1/2〜1/10よりも大きいサイズの異物が除去の対象となる。従って、例えばゲート間寸法が45nmの場合に、4〜23nmよりも大きいサイズの異物が除去の対象となる。   Now, the demand for cleanliness in the manufacture of semiconductor devices such as stencil masks is becoming higher year by year. In the case of foreign matter adhering to a stencil mask or the like, the problem to be examined is the size and the number of attached foreign matters. As for the size of the foreign matter, the foreign matter having a size larger than ½ to 1/10 of the pattern size of the wiring or the like produced on the surface of the substrate is a target for removal. Therefore, for example, when the gate-to-gate dimension is 45 nm, foreign matters having a size larger than 4 to 23 nm are targeted for removal.

また、異物の付着個数はゼロに近づけることが最大の目標であり、システムのLSI(Large Scale Integration;大規模集積回路)化によりチップ面積の増大し、それに従って付着する異物に起因する不良の発生確率が増大する。また、例えば、フォトマスクにおいては、付着する異物の個数と露光基板の枚数とに比例して露光時の欠陥点が発生する。何れも、付着により欠陥をもたらす異物の個数の絶対数をゼロにすることが望まれる。   Also, the biggest goal is to bring the number of adhered foreign substances close to zero, and the LSI area (Large Scale Integration) will increase the chip area, resulting in the occurrence of defects due to the adhered foreign substances. Probability increases. Further, for example, in a photomask, defect points at the time of exposure are generated in proportion to the number of adhered foreign substances and the number of exposure substrates. In any case, it is desired that the absolute number of foreign matters that cause defects due to adhesion is zero.

そのような極めて高い清浄度が望まれる場合に、同一のウェーハ表面内のクロスコンタミネーションを防止しなくてはならない。例えば、バッチ洗浄では、同一バッチ内の低清浄度ウェーハによる汚染(クロスコンタミネーション)が問題し、そのクロスコンタミネーションを防止するために一枚ずつ洗浄する枚葉洗浄が開発されている。   Where such very high cleanliness is desired, cross-contamination within the same wafer surface must be prevented. For example, in batch cleaning, there is a problem of contamination (cross-contamination) due to low cleanliness wafers in the same batch, and single-wafer cleaning has been developed in order to prevent the cross-contamination one by one.

同様に、一度除去された付着する異物が同一基板表面へ再付着するといった同一ウェーハ表面内のクロスコンタミネーションが発生する。つまり、従来のような表面の一括処理を行うウェット洗浄法であると、新たに異物が付着し、かえって清浄度が悪くなってしまう怖れがある。また、乾燥中に新たに異物が付着することも懸念される。
また、このようなウェット洗浄法は、半導体装置を構成する素子や、素子等による立体構造に影響を及ぼすおそれがある。例えば、半導体技術ロードマップ(ITRS;International Technology Roadmap for Semiconductors)によれば、45nmノードのデバイスにおけるトランジスタのソース部及びドレイン部のエッチング量は0.4Å以下とされているが、このような先端のLSIにおける素子構造の微細化や、LSIを構成する材料の多様化に伴い、微細化されたパターンにおいて、ウェット洗浄によりパターン倒れ等の影響が生じるおそれがある。
さらに、例えばアンモニアと過酸化水素の水溶液などによるエッチングによる場合にも、パーティクルの基板への付着力を弱めて除去する原理が用いられるにも関わらず上述した影響が生じることから、ウェット洗浄法においては洗浄液が制限を受けることになる。
このように洗浄工程がトータルで極めて高い洗浄度を達成する洗浄技術を検討する場合、付着する異物を個別に除去する局所クリーニングが望ましい。
Similarly, the cross contamination in the same wafer surface that the adhering foreign material once removed adheres to the same substrate surface occurs. That is, in the conventional wet cleaning method that performs batch processing of the surface, there is a fear that foreign matter newly adheres and the cleanliness deteriorates. There is also a concern that foreign matter may newly adhere during drying.
Further, such a wet cleaning method may affect the elements constituting the semiconductor device and the three-dimensional structure of the elements. For example, according to the International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), the etching amount of the source part and the drain part of a transistor in a 45 nm node device is set to 0.4 mm or less. With the miniaturization of element structures in LSIs and the diversification of materials constituting LSIs, there is a possibility that the pattern that is miniaturized may be affected by pattern collapse or the like due to wet cleaning.
Furthermore, even in the case of etching with an aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide, for example, the above-described influence occurs despite the use of the principle of removing particles with weak adhesion to the substrate. Will be restricted by the cleaning solution.
Thus, when considering a cleaning technique in which the cleaning process achieves an extremely high cleaning degree in total, local cleaning that individually removes adhering foreign matter is desirable.

この局所クリーニングは、個別に異物を除去するために従来の技術で予備的にステンシルマスク等の表面を洗浄した後に、行うことが現実的である。   This local cleaning is practically performed after the surface of a stencil mask or the like is preliminarily cleaned by a conventional technique in order to individually remove foreign matters.

これは、図34に示すように、従来の除去方法によって例えばマスク上の異物の数を例えば1000から15に減少させた後に、残留する少数の異物の除去にプローブを使用する構造の異物除去装置107である、クリーニングアセンブリ97として提案されている(後述の特許文献1を参照)。   As shown in FIG. 34, this is because, for example, the number of foreign matters on a mask is reduced from, for example, 1000 to 15 by a conventional removal method, and then a foreign matter removing device having a structure in which a probe is used to remove a small number of remaining foreign matters. 107, which is a cleaning assembly 97 (see Patent Document 1 described later).

このアセンブリ97においては、フォトマスク101(ステンシルマスクでもよい)を手動又は自動装填機構によって支持台104上に載置する。この支持台104はフォトマスク101を検査位置とクリーニング位置との間で移動させる駆動機構105に結合されている。最初にフォトマスク101を支持台104上の検査位置に置き、ここでフォトマスク101に付着する異物について検査装置93によって検査する。   In this assembly 97, a photomask 101 (which may be a stencil mask) is placed on the support base 104 by a manual or automatic loading mechanism. The support 104 is coupled to a drive mechanism 105 that moves the photomask 101 between the inspection position and the cleaning position. First, the photomask 101 is placed at an inspection position on the support 104, and the foreign matter adhering to the photomask 101 is inspected by the inspection device 93.

次に、フォトマスク101を検査してからフォトマスク101はクリーニング位置に移動し、プローブ95を有するカンチレバー98が開口部96を通して保護薄膜枠106中に移動し配置される。その結果として、プローブ95の先端部がフォトマスク101に対向して配置される。   Next, after inspecting the photomask 101, the photomask 101 is moved to the cleaning position, and the cantilever 98 having the probe 95 is moved and arranged in the protective thin film frame 106 through the opening 96. As a result, the tip portion of the probe 95 is disposed to face the photomask 101.

次に、検査装置93による検査の間に見出された異物の位置は中央処理装置であるCPU103に既に読み込まれており、カンチレバー98は水平XY面及び垂直Z面内でカンチレバー98を移動させることのできる駆動機構102により移動する。この駆動機構102はCPU103に結合されているために、これにより選択された異物の座標はCPU103から駆動機構102に読み取られる。そのために、CPU103の制御によりカンチレバー98を水平X方向及びY方向に移動させて、フォトマスク101上の異物が付着する任意の位置に移動させることができる。   Next, the position of the foreign matter found during the inspection by the inspection device 93 has already been read by the CPU 103 which is the central processing unit, and the cantilever 98 moves the cantilever 98 within the horizontal XY plane and the vertical Z plane. It is moved by the drive mechanism 102 that can be operated. Since the driving mechanism 102 is coupled to the CPU 103, the coordinates of the foreign matter selected by the driving mechanism 102 are read from the CPU 103 to the driving mechanism 102. Therefore, the cantilever 98 can be moved in the horizontal X direction and the Y direction by the control of the CPU 103, and can be moved to an arbitrary position on the photomask 101 where the foreign matter adheres.

次に、カンチレバー98のプローブ95を垂直方向にフォトマスク101上の異物に接触するか又はほとんど接触する位置まで下げる。続けて、カンチレバー98が成極されることによって生じた静電力により、異物をフォトマスク101から引き離してカンチレバー98のプローブ95の表面上に付着させることができる。   Next, the probe 95 of the cantilever 98 is lowered to a position where it contacts or almost contacts the foreign matter on the photomask 101 in the vertical direction. Subsequently, the electrostatic force generated when the cantilever 98 is polarized allows the foreign matter to be separated from the photomask 101 and attached to the surface of the probe 95 of the cantilever 98.

続いて、異物の付着したプローブ95がフォトマスク101上から後退しクリーニング室99内に移動する。このクリーニング室99内においてプローブ95に付着した異物を濾過板100に付着させることにより、プローブ95のクリーニングを行う。そしてこれらの工程をフォトマスク101上から異物がなくなるまで続ける。   Subsequently, the probe 95 to which foreign matter is attached moves backward from the photomask 101 and moves into the cleaning chamber 99. In the cleaning chamber 99, the foreign matter attached to the probe 95 is attached to the filter plate 100, whereby the probe 95 is cleaned. These steps are continued from the photomask 101 until there is no foreign matter.

こうした従来技術は、フォトマスク101の表面の付着異物を、近接させるプローブ95へ吸着させて除去するものであり、付着する異物の個数をゼロにすることで欠陥点の発生を撲滅することを目的としている。つまり、プローブ95を付着する異物へ接触させること無く接近させ、静電力やプローブ95を被覆する接着剤等で係合する力によって、付着する異物をプローブ95へ引き寄せた後にプローブ95を基板から取り去って異物を除去する。   Such a conventional technique is to remove adhering foreign matter on the surface of the photomask 101 by adsorbing it to the probe 95 to be brought close to the surface, and aims to eliminate the occurrence of defect points by reducing the number of adhering foreign matters to zero. It is said. That is, the probe 95 is brought close to the adhering foreign matter without being brought into contact, and the adhering foreign matter is attracted to the probe 95 by an electrostatic force or a force engaging with an adhesive or the like covering the probe 95, and then the probe 95 is removed from the substrate. Remove foreign matter.

特開平8−254817号公報(第4頁左欄23行目〜第4頁右欄34行目、図2)JP-A-8-254817 (page 4, left column, line 23 to page 4, right column, line 34, FIG. 2)

しかし、上記のような異物除去装置107を用いる場合、異物とフォトマスク101等の基板の表面との間に作用している付着力が、分子間力(Van der Waals力)や特に液架橋力又は化学結合のように非常に強固である時には、静電力をもって異物をマスクの表面から離脱させることは難しい。これは、完全に付着した異物と基板との間において、静電力は分子間力や液架橋力よりも弱い力であるからである。   However, when the foreign matter removing apparatus 107 as described above is used, the adhesion force acting between the foreign matter and the surface of the substrate such as the photomask 101 is an intermolecular force (Van der Waals force) or particularly a liquid crosslinking force. Or, when it is very strong like a chemical bond, it is difficult to remove the foreign matter from the surface of the mask with electrostatic force. This is because the electrostatic force is weaker than the intermolecular force or the liquid cross-linking force between the completely adhered foreign matter and the substrate.

同装置において、プローブ95と付着する異物とを物理的に接触させる方法が異物の除去にとって最も望ましいとしているが、マスク表面の損傷を回避するためにその方法を採用しないで異物に対し非接触にするのが望ましいとしているので、上記した理由から付着した異物をマスク表面上から除去することは困難である。   In this apparatus, the method of physically contacting the probe 95 and the adhering foreign substance is most desirable for removing the foreign substance. However, in order to avoid damage to the mask surface, the method does not employ the method so that the foreign substance is not contacted. Therefore, it is difficult to remove the adhered foreign matter from the mask surface for the reasons described above.

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、半導体ウェハ、ステンシルマスク、フォトマスク等の基体からの異物の除去を確実に行うことができる異物除去方法、及びその装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation, and the object thereof is a foreign matter removing method capable of reliably removing foreign matters from a substrate such as a semiconductor wafer, a stencil mask, a photomask, and the like. And providing such a device.

即ち、本発明は、基体の機能領域上に付着した異物にせん断力を加えて前記異物を前記基体から離脱させる工程と、この離脱した異物を前記付着した位置から前記機能領域外へ除去する工程とを有する異物除去方法に係るものである。ここで、せん断力とは、基体と異物とが接する平面の接線方向に働く力のことを指す。   That is, the present invention includes a step of applying a shearing force to the foreign matter attached on the functional area of the substrate to cause the foreign matter to be detached from the base, and a step of removing the detached foreign matter from the attached position outside the functional region. The present invention relates to a foreign matter removing method. Here, the shearing force refers to a force acting in a tangential direction of a plane where the base body and the foreign object are in contact.

また、本発明は、前記異物を前記基体から離脱させる工程と、前記離脱した異物を前記機能領域外へ除去する工程とに先立って、予め検出された前記基体の表面構造の情報を取得する構造情報取得工程と、予め検出された前記異物の情報を取得する粒子情報取得工程と、前記異物の移動目的位置の優先順位を選定する位置選定工程と、前記異物の前記移動目的位置までの移動経路を選定する経路選定工程とを有する異物除去方法に係るものである。   Further, the present invention provides a structure for acquiring information on the surface structure of the substrate detected in advance prior to the step of detaching the foreign matter from the substrate and the step of removing the detached foreign matter outside the functional area. An information acquisition step, a particle information acquisition step for acquiring information on the foreign matter detected in advance, a position selection step for selecting a priority order of the movement target position of the foreign matter, and a movement path to the movement target position of the foreign matter The present invention relates to a foreign matter removing method having a path selecting step for selecting a.

本発明は又、基体の機能領域上に付着した異物にせん断力を加えて前記異物を前記基体から離脱させるためのせん断力付与手段と、このせん断力付与手段を前記機能領域上に付着した異物に接触させるための作動手段と、前記機能領域から離脱した前記異物を前記付着した位置から前記機能領域外へ除去するための異物除去手段とを有する異物除去装置に係るものである。   The present invention also provides a shearing force applying means for applying a shearing force to the foreign matter adhering to the functional area of the substrate to separate the foreign substance from the base, and a foreign matter adhering the shearing force applying means to the functional area. And a foreign matter removing means for removing the foreign matter released from the functional area from the attached position to the outside of the functional area.

なお、本発明において、前記機能領域とは、前記基体に存在する領域の中である種の機能動作を行う領域(例えば、配線領域)のことを指し、また前記非機能領域とは、機能動作を行わない無効領域を指す。   In the present invention, the functional area refers to an area (for example, a wiring area) in which a certain type of functional operation is performed in the area existing on the substrate, and the non-functional area refers to a functional operation. Indicates an invalid area that does not perform.

本発明によれば、前記基体の前記機能領域上に付着した前記異物を除去する際に、前記異物にせん断力を加えて前記異物を前記基体から離脱させるので、前記基体上に液架橋力等により強固に付着した前記異物であっても、前記異物の付着強度を上廻るせん断力を前記異物に付与することにより、前記基体上の前記機能領域から前記異物を確実に離脱させて除去することができると共に、前記異物のみに前記せん断力を付与して前記基体には前記せん断力を付与しないために、前記せん断力の付与による前記基体の破損を防止することができ、異物の局所クリーニングにとって好適となる。   According to the present invention, when removing the foreign matter adhering to the functional area of the substrate, a shearing force is applied to the foreign matter to separate the foreign matter from the substrate. Even if the foreign matter adheres more strongly, the foreign matter is reliably removed from the functional area on the substrate and removed by applying a shearing force that exceeds the adhesion strength of the foreign matter to the foreign matter. In addition, since the shearing force is applied only to the foreign matter and the shearing force is not applied to the base body, the base body can be prevented from being damaged due to the application of the shearing force. Preferred.

また、本発明に係る異物除去方法によれば、異物の移動に先立って、構造情報取得工程と、粒子情報取得工程と、位置選定工程と、経路選定工程とを行うことから、従来に比して、被処理基板の表面清浄化、つまり機能部からのパーティクルの移動ならびに除去を、より確実に行うことができる。
すなわち、基体の表面に凹凸や段差が形成されている場合にも、これらの立体構造によってパーティクルがトラップされることを、予め得た情報に基づいて経路を選定することによって回避ないし低減することができ、移動ならびに除去の効果が向上する。
In addition, according to the foreign matter removal method according to the present invention, the structure information acquisition step, the particle information acquisition step, the position selection step, and the route selection step are performed prior to the movement of the foreign matter. Thus, the surface of the substrate to be processed can be cleaned, that is, the particles can be moved and removed from the functional part more reliably.
In other words, even when irregularities and steps are formed on the surface of the substrate, the trapping of particles by these three-dimensional structures can be avoided or reduced by selecting a path based on information obtained in advance. And the effect of movement and removal is improved.

また、本発明に係る異物除去方法によれば、構造情報取得工程において、被処理基板の材質、性状、表面マイクロラフネスならびに破壊応力などの情報を得るとともに、粒子情報取得工程において、パーティクルの材質、性状ならびに破壊応力などの情報を得て、蓄積部に蓄積されたこれらの情報を、パーティクルの移動経路選定に反映することができることから、パーティクルの移動経路が凹凸や段差を含まざるを得ない場合にも、これらの立体構造を経由する回数を低減することや、立体構造を経由して移動する際の磨耗及び変形による破砕分裂を回避することが可能となる。   Further, according to the foreign matter removing method according to the present invention, in the structure information acquisition step, information such as the material, properties, surface microroughness and fracture stress of the substrate to be processed is obtained, and in the particle information acquisition step, the particle material, When information such as properties and fracture stress can be obtained and the information accumulated in the storage unit can be reflected in the selection of the particle movement path, the particle movement path must include irregularities and steps. In addition, it is possible to reduce the number of times of passing through these three-dimensional structures, and to avoid crushing and splitting due to wear and deformation when moving through the three-dimensional structures.

特に、位置選定工程によって選定した移動目的位置の優先順位を、経路選定工程によって選定する移動経路に基づいて変更する場合や、例えば移動用プローブとは別に観察用プローブを用意するなどして、異物の移動に先立って移動経路の確認を行う場合には、パーティクルの移動途中における、トラップや磨耗及び変形による破砕分裂などを、より確実に回避して表面の清浄化を図ることができるものである。   In particular, if the priority of the movement target position selected in the position selection process is changed based on the movement path selected in the path selection process, or if an observation probe is prepared separately from the movement probe, for example, When confirming the movement path prior to the movement of the particles, it is possible to more reliably avoid crushing and breaking due to traps, wear and deformation during the movement of the particles, and to clean the surface. .

本発明において、前記機能領域の機能不良を防止するために、前記の離脱した異物を前記基体上で前記機能領域外の非機能領域へ移動させるのが望ましい。   In the present invention, in order to prevent malfunction of the functional area, it is desirable to move the detached foreign matter on the substrate to a non-functional area outside the functional area.

この場合に、前記非機能領域内に移動した前記異物が前記非機能領域から前記機能領域に再び移動しないようにするために、前記非機能領域を凹部に形成し、この凹部内に前記異物を落とし込むのが望ましい。更に、前記非機能領域において前記異物を除去若しくは固着するのが望ましい。   In this case, in order to prevent the foreign matter that has moved into the non-functional region from moving again from the non-functional region to the functional region, the non-functional region is formed in a concave portion, and the foreign matter is placed in the concave portion. It is desirable to drop. Furthermore, it is desirable to remove or fix the foreign matter in the non-functional area.

この場合に、前記非機能領域の表面をレーザ光良吸収性又は難吸収性材料で形成し、前記非機能領域での前記異物の除去若しくは固着をレーザ光照射によって行うことができる。更に、前記非機能領域を半導体ウェーハのスクライブ領域とすれば、個片化のためのスクライブと同時に異物を除去することができる。   In this case, the surface of the non-functional region can be formed of a laser light good absorbency or a hardly absorbable material, and the foreign matter can be removed or fixed in the non-functional region by laser light irradiation. Furthermore, if the non-functional area is a scribe area of a semiconductor wafer, foreign substances can be removed simultaneously with the scribe for singulation.

また、前記基体上から前記異物を確実に除去するために、上記の各工程に加えて、前記基体上の前記異物の付着位置を検出する工程または手段と、前記異物の付着位置及びその移動経路を設定する工程又は手段と、前記異物の付着位置にせん断力付与手段を接近させる工程又は手段と、前記異物の付着位置を観察する工程又は手段とを更に有するのが望ましい。   In addition to the above steps, in order to reliably remove the foreign matter from the base, a step or means for detecting the foreign matter attachment position on the base, the foreign matter attachment position, and its movement path It is preferable to further include a step or means for setting the position, a step or means for bringing the shearing force applying means closer to the adhesion position of the foreign matter, and a step or means for observing the adhesion position of the foreign matter.

この場合に、所定の前記異物を前記非機能領域へ移動させた後、前記基体上に残留する他の前記異物を残らず除去するために、前記他の異物の付着位置に前記せん断力付与手段を接近させる工程から前記他の異物を前記非機能領域へ移動させる工程を繰り返すのが望ましい。   In this case, after the predetermined foreign matter is moved to the non-functional region, the shear force applying means is applied to the attachment position of the other foreign matter in order to remove all the other foreign matter remaining on the substrate. It is desirable to repeat the step of moving the other foreign matter to the non-functional region from the step of approaching.

また、前記異物を前記非機能領域へ移動させる工程後に、この移動が行われない場合と、前記異物の移動経路に前記異物が存在している場合との少なくとも一方の場合に、前記せん断力付与手段を前記異物に接近させる工程以降の工程を再び行うのが、確実な異物の除去のために望ましい。更に、前記せん断力付与手段が汚染されているか否かを検査し、汚染されている場合には前記せん断力付与手段を交換するのが望ましい。   Further, after the step of moving the foreign matter to the non-functional area, the shear force is applied in at least one of the case where the movement is not performed and the case where the foreign matter is present in the movement path of the foreign matter. It is desirable for the reliable removal of foreign matter to perform the steps after the step of bringing the means closer to the foreign matter again. Further, it is desirable to check whether or not the shear force applying means is contaminated, and if it is contaminated, it is desirable to replace the shear force applying means.

また、前記異物の付着位置を観察する観察手段を前記せん断力付与手段とは別に設けてもよい。   Further, an observation means for observing the adhesion position of the foreign matter may be provided separately from the shearing force applying means.

更に、前記基体上への前記せん断力付与手段からの異物の付着を防止するために、前記せん断力付与手段を清浄化した後に、前記せん断力付与手段を前記異物の付着位置に接近させるのが望ましい。   Furthermore, in order to prevent foreign matter from adhering to the base from the shearing force applying means, the shearing force applying means is moved closer to the foreign matter attachment position after the shearing force applying means is cleaned. desirable.

加えて、前記基体上に前記異物が複数個接近して存在する場合、前記基体上に付着した前記異物の複数個をレーザ光の照射によって互いに固着させて前記非機能領域への移動中に分裂しないようにした後に、この固着物の付着位置を設定するのが望ましい。これに代えて、前記基体上に付着した前記異物の複数個を高湿度気体の吹き付けによって互いに凝集させ、この凝集物の付着位置を設定することもできる。   In addition, when a plurality of foreign substances are present close to each other on the substrate, the plurality of foreign substances adhering to the substrate are fixed to each other by irradiation with laser light and split during the movement to the non-functional area. It is desirable to set the attachment position of this fixed object after it does not. Instead of this, a plurality of the foreign substances adhering to the substrate can be aggregated together by spraying high-humidity gas, and the adhesion position of the aggregate can be set.

また、前記せん断力付与手段として、前記基体に対して相対的に移動するプローブを用いることができ、このプローブが原子間力顕微鏡のカンチレバーに設けられているのが望ましい。   Further, as the shearing force applying means, a probe that moves relative to the substrate can be used, and it is desirable that this probe be provided on a cantilever of an atomic force microscope.

更に、前記異物を確実に移動させるために、前記異物に対して前記プローブを複数箇所でほぼ線接触させるか或いは面接触させるのが望ましい。   Furthermore, in order to move the foreign matter reliably, it is desirable that the probe is brought into substantially line contact or surface contact with the foreign matter at a plurality of locations.

また、基体表面に損傷が発生しない範囲で、基体表面に対して垂直な方向の力を前記プローブに与えるようにプローブを駆動し、前記プローブが基体表面上(異物上)を滑り去ることを防止しつつ水平方向の駆動力を大きくする機能を与えることも望ましい。更に、後述の予備観察で得た基体表面の高さ方向のデータを保持し、前記プローブが前記異物に接触している時の前記プローブの高さが一定になるように、基体表面に対して垂直な方向の力を前記プローブに付与するように駆動することも望ましい。   In addition, the probe is driven so that a force in a direction perpendicular to the substrate surface is applied to the probe as long as the substrate surface is not damaged, and the probe is prevented from sliding off on the substrate surface (foreign matter). However, it is also desirable to provide a function for increasing the horizontal driving force. Further, the height direction data of the substrate surface obtained by preliminary observation described later is retained, and the height of the probe when the probe is in contact with the foreign matter is kept constant with respect to the substrate surface. It is also desirable to drive to apply a vertical force to the probe.

また、前記異物を前記基体から離脱させる工程と、前記離脱した異物を前記機能領域外へ除去する工程とに先立って、予め検出された前記基体の表面構造の情報を取得する構造情報取得工程と、予め検出された前記異物の情報を取得する粒子情報取得工程と、前記異物の移動目的位置の優先順位を選定する位置選定工程と、前記異物の前記移動目的位置までの移動経路を選定する経路選定工程とを有することも望ましい。   Further, prior to the step of detaching the foreign matter from the substrate and the step of removing the detached foreign matter outside the functional area, a structure information acquisition step of acquiring information on the surface structure of the substrate detected in advance. A particle information acquisition step for acquiring information on the foreign object detected in advance, a position selection step for selecting a priority order of the movement target position of the foreign object, and a route for selecting a movement path of the foreign object to the movement target position. It is also desirable to have a selection process.

また、本発明は、前記異物除去装置において、予め検出された、前記基体の表面構造の情報と、前記異物の情報とが蓄積される蓄積部が設けられることも望ましい。   In the foreign matter removing apparatus according to the present invention, it is preferable that a storage unit for storing information on the surface structure of the substrate and information on the foreign matter detected in advance is provided.

次に、本発明の好ましい実施の形態を図面の参照下に詳細に説明する。   Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1の実施の形態
本実施の形態によれば、図1〜図2に示すように、原子間力顕微鏡のカンチレバー1を作動手段とし、この先端部に設けられたせん断力付与手段であるプローブ2の先端部9を、半導体ウェーハやステンシルマスク等の基板6の機能領域4に接触させることなく、機能領域4上に付着した異物3の側面のみに接触させ、この異物3に横方向にせん断力を与えて機能領域4から離脱させ、非機能領域5上に移動させることが特徴である。
First Embodiment According to this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 2, a probe which is a shearing force applying means provided at the tip of the cantilever 1 of an atomic force microscope is used as an operating means. 2 is brought into contact with only the side surface of the foreign material 3 adhering to the functional region 4 without contacting the functional region 4 of the substrate 6 such as a semiconductor wafer or a stencil mask, and the foreign material 3 is sheared laterally. It is characterized in that it is separated from the functional area 4 by applying force and moved onto the non-functional area 5.

<クリーニング開始:プローブ下降>
その工程を詳述すると、まず、図1(a)に示すように、従来の方法で予備洗浄した基板6に対し、プローブ2が設けられたカンチレバー1を図中の矢印の方向に下降させて、異物クリーニング工程(局所クリーニング)を開始する。プローブ2の下降及び後述する上昇には、例えば、ピエゾ素子等を使用することができる。
<Starting cleaning: Probe descending>
The process will be described in detail. First, as shown in FIG. 1A, the cantilever 1 provided with the probe 2 is lowered in the direction of the arrow in the figure with respect to the substrate 6 preliminarily cleaned by the conventional method. The foreign matter cleaning process (local cleaning) is started. For example, a piezo element or the like can be used for the lowering of the probe 2 and the later-described raising.

<異物に接触>
次に、図1(b)に示すように、プローブ2の先端部9を機能領域4上に付着した異物3の側面に物理的に接触させる。この時に、機能領域4の破損を防止するために、プローブ2の先端部9は機能領域4上には接触させない。
<Contact with foreign matter>
Next, as shown in FIG. 1 (b), the tip 9 of the probe 2 is physically brought into contact with the side surface of the foreign material 3 adhered on the functional region 4. At this time, the tip 9 of the probe 2 is not brought into contact with the functional region 4 in order to prevent the functional region 4 from being damaged.

<非機能領域への異物の移動>
次に、図1(c)に示すように、異物3の側面に接触するプローブ2から異物3に対して水平方向のせん断力を付与することにより、機能領域4上から離脱させ、その後、図中の矢印の方向へ非機能領域5に向けて、基板6に対して相対的にプローブ2を駆動させることにより異物3を基板6の表面上で移動させる。
<Movement of foreign matter to non-functional area>
Next, as shown in FIG. 1 (c), a horizontal shearing force is applied to the foreign material 3 from the probe 2 that is in contact with the side surface of the foreign material 3, thereby separating the functional region 4 from the surface. The foreign material 3 is moved on the surface of the substrate 6 by driving the probe 2 relative to the substrate 6 toward the non-functional region 5 in the direction of the arrow inside.

<非機能領域での異物の移動停止>
次に、図2(d)に示すように、異物3を非機能領域5上に移動させた後、そこでプローブ2の駆動を停止して異物3の移動を停止させる。
<Stopping movement of foreign matter in non-functional area>
Next, as shown in FIG. 2 (d), after moving the foreign material 3 onto the non-functional area 5, the driving of the probe 2 is stopped there to stop the movement of the foreign material 3.

<プローブ上昇>
次に、図2(e)に示すように、図中の矢印の方向にプローブ2を上昇させて異物3から離脱する。
<Probe rise>
Next, as shown in FIG. 2 (e), the probe 2 is raised in the direction of the arrow in the figure and detached from the foreign material 3.

<クリーニング終了:レーザ光照射>
次に、図2(f)に示すように、非機能領域5上に移動した異物3に対してレーザ光を照射して、異物3を非機能領域5内で例えば固着することにより、異物クリーニングを終えることができる。これにより、機能領域4への異物3の再付着を防止することができる。また、非機能領域5上に移動した異物3に高エネルギーのレーザ光照射によるアブレーションで、異物3を非機能領域5上から除去してもよい。
<End of cleaning: laser light irradiation>
Next, as shown in FIG. 2 (f), the foreign matter 3 moved onto the non-functional region 5 is irradiated with laser light, and the foreign matter 3 is fixed in the non-functional region 5, for example, thereby cleaning the foreign matter. Can finish. Thereby, the reattachment of the foreign material 3 to the functional region 4 can be prevented. Further, the foreign material 3 may be removed from the non-functional region 5 by ablation by irradiating the foreign material 3 moved onto the non-functional region 5 with high-energy laser light.

上記した異物除去工程においては、例えば、プローブ2を異物3の側面へ物理的に接触させた後に、プローブ2(又は基板6)を駆動させることにより異物3にせん断力を供与し、更に、異物3を基板6の表面上で機能領域4から非機能領域5へ移動させるが、プローブ2の側面と異物3とを確実に接触させるために、プローブ2と基板6の表面(各機能領域上)との距離は異物3のサイズより短いのが好ましい。   In the foreign matter removing step described above, for example, after the probe 2 is physically brought into contact with the side surface of the foreign matter 3, the probe 2 (or the substrate 6) is driven to give a shearing force to the foreign matter 3. 3 is moved from the functional region 4 to the non-functional region 5 on the surface of the substrate 6, but the surface of the probe 2 and the substrate 6 (on each functional region) is surely brought into contact with the side surface of the probe 2 and the foreign material 3. Is preferably shorter than the size of the foreign material 3.

また、異物3を移動させるプローブ2については、異物3を確実に移動させるために、後述するように異物3に対し複数箇所で線接触又は面接触させ、このためにそれぞれの接触面積を大きくするような形状にするのが好ましい。   Further, for the probe 2 for moving the foreign matter 3, in order to move the foreign matter 3 reliably, the foreign matter 3 is brought into line contact or surface contact at a plurality of locations as will be described later, and for this purpose, the respective contact areas are increased. Such a shape is preferable.

また、プローブ2による異物3の移動は主に基板6の表面上で行う。また、異物3の除去を行う基板6には、移動させた異物を最終的に集める領域である非機能領域5を予め作製しておくことが望ましい。また、移動させた異物3を最終的に集める領域である非機能領域5は、異物3をそこへ移動させ易くするために基板6の表面上のどの場所からも高さが低くなるようにし、かつ、異物3の非機能領域5への移動を最短距離で行うために非機能領域5を複数箇所に配置するのが望ましい。また、非機能領域5に集められた異物3は、レーザ光や集光イオンビーム等の照射によって、非機能領域5上で除去(レーザアブレーション等)又は固着させるのが望ましい。   The movement of the foreign material 3 by the probe 2 is mainly performed on the surface of the substrate 6. In addition, it is desirable that a non-functional area 5 that is an area for finally collecting the moved foreign substances is prepared in advance on the substrate 6 from which the foreign substances 3 are removed. Further, the non-functional area 5 which is an area for finally collecting the moved foreign matter 3 is lowered from any place on the surface of the substrate 6 in order to make the foreign matter 3 easy to move there. In order to move the foreign material 3 to the non-functional area 5 at the shortest distance, it is desirable to dispose the non-functional area 5 at a plurality of locations. Further, it is desirable that the foreign matter 3 collected in the non-functional region 5 is removed (laser ablation or the like) or fixed on the non-functional region 5 by irradiation with a laser beam or a focused ion beam.

本実施の形態によれば、基板6の機能領域4上に付着した異物3を除去する際に、異物3にせん断力を加えて異物3を基板6から離脱させているので、基板6上に強固に付着した異物3であっても、異物3の付着強度を上廻るせん断力を異物3に付与することにより、基板6上の機能領域4から異物3を確実に離脱させることができると共に、異物3のみにせん断力を付与して基板6にはこのせん断力を付与していないので、せん断力の付与による基板6の破損を防止することができる。   According to the present embodiment, when removing the foreign material 3 adhering to the functional area 4 of the substrate 6, the foreign material 3 is detached from the substrate 6 by applying a shearing force to the foreign material 3. Even if the foreign matter 3 is firmly attached, the foreign matter 3 can be reliably detached from the functional region 4 on the substrate 6 by applying a shearing force exceeding the adhesion strength of the foreign matter 3 to the foreign matter 3. Since the shear force is applied only to the foreign material 3 and this shear force is not applied to the substrate 6, it is possible to prevent the substrate 6 from being damaged by the application of the shear force.

また、プローブ2を物理的に接触させて異物3へせん断力を付与しているために、液架橋力等のいずれの付着力よりも強い力で異物3を離脱し、移動させることができる。   In addition, since the probe 2 is physically brought into contact and the shearing force is applied to the foreign material 3, the foreign material 3 can be detached and moved with a force stronger than any adhesion force such as a liquid crosslinking force.

また、基板6の表面上で異物3を横方向へ移動させるために、基板6の表面に垂直な方向に加わる力成分がなく、基板6の表面を損傷させ難い。   Further, since the foreign material 3 is moved laterally on the surface of the substrate 6, there is no force component applied in a direction perpendicular to the surface of the substrate 6, and the surface of the substrate 6 is hardly damaged.

また、静電力等では除去できない強固に付着した異物3を基板6の表面の機能領域4から移動させて除去しているので、基板6の表面(機能領域)に付着した異物3の個数をほぼゼロとし、極めて高い清浄度を達成することができ、基板6の機能を回復させることができる。   In addition, since the strongly adhered foreign matter 3 that cannot be removed by electrostatic force or the like is removed by moving from the functional region 4 on the surface of the substrate 6, the number of foreign matter 3 attached to the surface (functional region) of the substrate 6 is almost equal. It is possible to achieve zero, achieving extremely high cleanliness, and recovering the function of the substrate 6.

<クリーニングの他の例>
図3には、異物クリーニングの他の例を示すものであって、機能領域4の凹部7よりも低く非機能領域5を形成したものである。即ち、凹部7から非機能領域5にかけて下降するように段差を設けることにより、隣接する機能領域4間の凹部7から異物3の移動を行い易くかつ異物3を集め易くするために、非機能領域5を凹部57に形成する。
<Other examples of cleaning>
FIG. 3 shows another example of foreign matter cleaning, in which a non-functional region 5 is formed lower than the concave portion 7 of the functional region 4. That is, by providing a step so as to descend from the concave portion 7 to the non-functional region 5, the foreign matter 3 can be easily moved from the concave portion 7 between the adjacent functional regions 4, and the foreign matter 3 can be easily collected. 5 is formed in the recess 57.

この場合、図3(a)に示すように、図中に破線で示すように、カンチレバー1に設けられたプローブ2の先端部9を機能領域4の表面に向けて下降させて、機能領域4の凸部8下の凹部7に付着した異物3の側面に接触させる。更に、図中の矢印で示すように、プローブ2によって異物3にせん断力を付与して凹部7の表面から剥離した後に、非機能領域5に向けてプローブ2を移動して非機能領域5の凹部57内に異物3を落とし込む。   In this case, as shown in FIG. 3A, the tip 9 of the probe 2 provided on the cantilever 1 is lowered toward the surface of the functional region 4 as shown by a broken line in the figure, so that the functional region 4 The side surface of the foreign material 3 attached to the concave portion 7 below the convex portion 8 is brought into contact. Further, as indicated by the arrows in the figure, the probe 2 applies shearing force to the foreign material 3 to separate it from the surface of the recess 7, and then moves the probe 2 toward the non-functional region 5 to remove the non-functional region 5. The foreign material 3 is dropped into the recess 57.

次に、図3(b)に示すように、プローブ2の移動を非機能領域5上で停止することにより、異物3を非機能領域5上に停止させ、この後に、プローブ2を異物3から離間させてから異物3を上記したようにして除去又は固着し、異物クリーニング工程を終了することができる。   Next, as shown in FIG. 3 (b), the movement of the probe 2 is stopped on the non-functional area 5 to stop the foreign substance 3 on the non-functional area 5. After the separation, the foreign matter 3 can be removed or fixed as described above, and the foreign matter cleaning step can be completed.

<具体例>
図4〜図5には、基板の異物クリーニングの具体例を平面図で示すものである。
<Specific example>
4 to 5 are plan views showing specific examples of the foreign matter cleaning of the substrate.

まず、図4(a)に示すように、基板6上の機能領域4(例えば、配線領域)の凹部7上に付着した複数の異物3を除去するために、基板6の外周部に凹部57を有する非機能領域5(例えば、非配線領域)を複数配置する。   First, as shown in FIG. 4A, in order to remove a plurality of foreign substances 3 adhering to the concave portion 7 of the functional region 4 (for example, the wiring region) on the substrate 6, the concave portion 57 is formed on the outer peripheral portion of the substrate 6. A plurality of non-functional areas 5 (for example, non-wiring areas) having the above are arranged.

次に、図4(b)に示すように、それぞれの異物3を上記したようにして図中の矢印に示す方向に凹部7内を移動させて最寄の非機能領域5上に移動する。この時に、異物3の移動経路となる凹部7が配線パターンよりも低いために、移動途中の異物3が配線上に載ることはない。また、配線パターン上に付着した異物3については、凹部7に異物3を落とし込んでから凹部7上を非機能領域5へ移動させることができる。   Next, as shown in FIG. 4B, each foreign material 3 is moved in the direction of the arrow 7 in the drawing as described above to move onto the nearest non-functional region 5. At this time, since the concave portion 7 serving as the movement path of the foreign material 3 is lower than the wiring pattern, the foreign material 3 in the middle of movement does not rest on the wiring. Further, the foreign matter 3 adhering to the wiring pattern can be moved to the non-functional area 5 after the foreign matter 3 is dropped into the concave portion 7.

図5(c)に示すように、非機能領域5の凹部57は凹部7より低いために、非機能領域5内に移動した異物3は再び凹部7を含む機能領域5に飛び出さない。   As shown in FIG. 5C, since the concave portion 57 of the non-functional region 5 is lower than the concave portion 7, the foreign matter 3 moved into the non-functional region 5 does not jump out into the functional region 5 including the concave portion 7 again.

次に、図5(d)に示すように、それぞれの非機能領域5内に存在する異物3にレーザ光を照射して非機能領域5に固着させ、固着異物3aとするか、或いはレーザアブレーションにより異物3を焼灼して除去する。これにより、異物クリーニングを終了する。   Next, as shown in FIG. 5D, the foreign matter 3 existing in each non-functional region 5 is irradiated with laser light to be fixed to the non-functional region 5 to form a fixed foreign matter 3a, or laser ablation. To cauterize and remove the foreign material 3. Thereby, the foreign object cleaning is finished.

<異物除去装置の基本動作のフローチャート>
次に、図6に示すように、本実施の形態による異物除去装置の基本動作のフローチャート1を説明する。
<Flow chart of basic operation of foreign matter removing apparatus>
Next, as shown in FIG. 6, a flowchart 1 of a basic operation of the foreign matter removing apparatus according to the present embodiment will be described.

まず、被処理基板である半導体ウェハ等に付着した異物が多い場合に、予め従来の洗浄方法等によって、付着した異物の個数を減らす工程1(予備洗浄)を行う。   First, when there is a large amount of foreign matter adhering to a semiconductor wafer or the like as a substrate to be processed, Step 1 (preliminary cleaning) is performed to reduce the number of attached foreign matters by a conventional cleaning method or the like in advance.

次に、被処理基板上の異物の付着位置を検出する手段である検査手段によって検査する工程2を行う。この検査においては、例えば、異物のサイズが4〜23nmであればSEMで検査し、異物のサイズが200nm以上であれば光学顕微鏡で検査して、異物の付着位置を検出する。   Next, step 2 is performed in which inspection is performed by an inspection unit that is a unit for detecting the adhesion position of the foreign matter on the substrate to be processed. In this inspection, for example, when the size of the foreign matter is 4 to 23 nm, the inspection is performed with an SEM, and when the size of the foreign matter is 200 nm or more, the inspection is performed with an optical microscope to detect the attachment position of the foreign matter.

次に、被処理基板を裏面吸着やエッジ吸着等の公知の手段でステージ上に配置する工程3を行う。   Next, the process 3 which arrange | positions a to-be-processed substrate on a stage by well-known means, such as back surface adsorption | suction and edge adsorption | suction, is performed.

次に、予め行った検査によって検出した異物の付着位置についてのデータを異物除去装置の制御部(計算機)に導入する工程12によって、異物の付着位置を設定する工程4を行う。   Next, the step 4 of setting the foreign matter adhesion position is performed by the step 12 of introducing data on the foreign matter adhesion position detected by the inspection performed in advance into the control unit (computer) of the foreign matter removing apparatus.

次に、基板の重要な機能領域と、付着した異物の移動先である非機能領域との情報を装置制御部によって設定して、異物の移動経路のデータを設定する工程5を行う。   Next, step 5 is performed in which information on the important functional area of the substrate and the non-functional area where the adhered foreign substance is moved is set by the apparatus control unit to set the movement path data of the foreign substance.

次に、異物の移動経路を計算する工程6を行う。これについては、異物の付着位置から非機能領域までの距離が近い経路が好ましい。加えて、四方を基板の機能領域に囲まれていて除去が困難な異物を判定する。この経路はマニュアルで設定してもよい。   Next, the process 6 which calculates the movement path | route of a foreign material is performed. About this, the path | route with a short distance from the adhesion position of a foreign material to a non-functional area | region is preferable. In addition, a foreign object that is surrounded by the functional area of the substrate and difficult to remove is determined. This route may be set manually.

次に、プローブを接近させる手段によって、異物の近接領域の基板上にプローブを配置する工程7を行う。例えば、異物から10μm以内の位置が処理時間の観点からは好ましい。このプローブの配置は、異物の付着位置が設定された際のデータによって工程13で行う。   Next, Step 7 is performed in which the probe is placed on the substrate in the proximity region of the foreign matter by means of approaching the probe. For example, a position within 10 μm from the foreign matter is preferable from the viewpoint of processing time. This probe placement is performed in step 13 based on the data when the foreign matter attachment position is set.

次に、プローブを基板の表面の垂直方向に振動させて移動しながら、異物の近辺の基板の表面形状を観察し、10μmの精度で異物の付着位置を確認して予備観察する工程8を行う。この観察は、公知の原子間力顕微鏡(AFM)を用いる非接触モード(タッピング)で行うことができる。更に、この予備観察によって得られたデータと、異物の付着位置を設定した時のデータとを比較することにより両データの誤差を補正する工程14を行う。   Next, a step 8 is performed in which the probe is vibrated in the direction perpendicular to the surface of the substrate, and the surface shape of the substrate in the vicinity of the foreign material is observed, and the adhesion position of the foreign material is confirmed with a precision of 10 μm and preliminary observation is performed. . This observation can be performed in a non-contact mode (tapping) using a known atomic force microscope (AFM). Furthermore, the process 14 which correct | amends the error of both data is performed by comparing the data obtained by this preliminary observation, and the data when the adhesion position of a foreign material is set.

次に、プローブを異物の側面に接触させて、異物の移動経路を計算した時に求めた経路に沿って駆動させることにより、異物を移動させる工程9を行う。この時に、プローブと基板の表面との距離は異物のサイズよりも小さく保つのが望ましい。   Next, step 9 of moving the foreign matter is performed by bringing the probe into contact with the side surface of the foreign matter and driving it along the route obtained when the movement route of the foreign matter is calculated. At this time, the distance between the probe and the surface of the substrate is preferably kept smaller than the size of the foreign matter.

次に、プローブを駆動終点まで駆動し終わって基板の非機能領域まで異物を移動させた後、プローブを基板の表面から離脱させる工程10を行う。   Next, after driving the probe to the driving end point and moving the foreign matter to the non-functional region of the substrate, a step 10 is performed for removing the probe from the surface of the substrate.

次に、異物の付着位置の設定工程により指定され、異物の移動経路の計算の際に移動が可能であると判定された他の異物については、異物の近接領域にプローブを配置する工程7〜プローブ駆動終点まで移動後に、プローブを基板表面から離脱させる工程10を繰り返して、基板上の移動可能な異物を残らず非機能領域へ移動する工程15を行う。   Next, for other foreign matters that are designated in the foreign matter attachment position setting step and are determined to be movable when calculating the movement path of the foreign matter, a probe is placed in the proximity region of the foreign matter. After moving to the probe driving end point, the step 10 of detaching the probe from the substrate surface is repeated, and the step 15 of moving to the non-functional region without leaving any movable foreign matter on the substrate is performed.

次に、各異物が完全に除去された被処理基板をステージから搬出する工程11を行い、異物除去工程を完了する。   Next, the process 11 which carries out the to-be-processed substrate from which each foreign material was removed completely from the stage is performed, and a foreign material removal process is completed.

第2の実施の形態
本実施の形態は、図7に示す異物除去装置の基本動作のフローチャート2に従って、プローブを駆動終点まで駆動し終わってプローブを基板の表面から離脱させる工程10と、被処理基板をステージから搬出する工程11との間に、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16を有すること以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Second Embodiment In the present embodiment, according to the flowchart 2 of the basic operation of the foreign matter removing apparatus shown in FIG. 7, the step 10 of driving the probe to the driving end point and detaching the probe from the surface of the substrate, The process is the same as that of the first embodiment except that a process 16 for re-observing the proximity region of the adhesion position of the foreign substance is provided between the process 11 and the process 11 for unloading the substrate.

即ち、プローブを駆動終点まで駆動し終わってプローブを基板の表面から離脱させる工程10を行った後に、異物の付着位置の近接領域を予備観察する工程8で行った予備観察と同じ領域を同様に再度観察する、工程16を行う。そして、この領域の再度の観察工程において異物が移動していないことが判明した場合、プローブを異物の側面に接触させて計算した経路に従ってプローブを駆動する工程9へ、指定した回数内で戻って異物の移動を試みる、工程17を行う。   That is, after performing the step 10 of driving the probe to the driving end point and detaching the probe from the surface of the substrate, the same region as the preliminary observation performed in the step 8 of preliminarily observing the proximity region of the adhesion position of the foreign matter Step 16 is observed again. If it is found that the foreign object has not moved in the re-observation process in this area, the process returns to the step 9 in which the probe is driven according to the calculated path by contacting the probe with the side surface of the foreign object within the designated number of times. The process 17 which tries to move a foreign material is performed.

仮に、指定した回数内の工程17で異物の位置が変わらなければ、計算機へその異物の移動が不可能であったことを記録し、表示する。   If the position of the foreign object does not change in step 17 within the designated number of times, it is recorded and displayed on the computer that the foreign object cannot be moved.

本実施の形態によれば、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16を行うために、上記の異物の除去工程を行う際に、異物の付着位置における異物の残留の有無を確認し、残留した異物を確実に除去することができる。   According to the present embodiment, in order to perform the step 16 of re-observing the proximity region of the foreign matter attachment position, when performing the foreign matter removal step, the presence or absence of foreign matter at the foreign matter attachment position is confirmed. The remaining foreign matter can be surely removed.

その他、本実施の形態においては、上述した第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment described above can be obtained.

第3の実施の形態
本実施の形態は、図8に示す異物除去装置の基本動作フローチャート3に従って、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16と、被処理基板をステージから搬出する工程11との間に、プローブを駆動した経路上を観察する工程18を有すること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Third Embodiment In the present embodiment, in accordance with the basic operation flowchart 3 of the foreign matter removing apparatus shown in FIG. 8, the step 16 of observing again the proximity region of the foreign matter adhesion position and the step of unloading the substrate to be processed from the stage 11 is the same as the second embodiment described above except that it includes a step 18 of observing the path on which the probe is driven.

即ち、プローブを異物の側面に接触させ、計算した経路に従ってプローブを駆動する工程9によってプローブを駆動した経路上に沿って、非接触モードにて基板の表面形状を観察する工程18により、異物又は異物の破砕物が付着していないことを確認する。異物又は異物の破砕物が付着していれば、プローブを異物の側面に接触させて計算した経路に従ってプローブを駆動する工程9によって、それらの異物を非機能領域へ移動させる。また、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16によって得られた新しい観察データを、経路上の観察に用いることができる。   That is, the step 18 of observing the surface shape of the substrate in the non-contact mode along the path in which the probe is driven by the step 9 in which the probe is brought into contact with the side surface of the foreign substance and the probe is driven according to the calculated path. Make sure that no crushed foreign matter is attached. If foreign matter or crushed material of foreign matter is attached, the foreign matter is moved to the non-functional region by the step 9 of driving the probe according to the calculated path by bringing the probe into contact with the side surface of the foreign matter. Further, the new observation data obtained by the step 16 of re-observing the proximity region of the adhesion position of the foreign substance can be used for observation on the path.

更に、異物の付着位置を設定する工程4で指定し、異物の移動経路を計算する工程6で移動が可能であると判定された異物について、異物の近接領域にプローブを配置する工程7〜プローブを駆動した経路上を観察する工程18を繰り返ことにより、異物やその分裂物が存在していた場合に、それらも同様に移動する工程19を行う。   Further, the step 7 to the step of arranging the probe in the proximity region of the foreign matter specified in the step 4 for setting the adhesion position of the foreign matter and determined to be movable in the step 6 for calculating the movement path of the foreign matter. By repeating the step 18 of observing on the path that drives, if a foreign object or a fragment thereof is present, a step 19 is also performed in which these move similarly.

本実施の形態によれば、プローブを駆動した経路上を観察する工程18を行うために、上記の異物の除去工程を行う際に、異物の移動経路における異物の残留の有無を確認し、残留した異物を確実に除去することができる。   According to the present embodiment, in order to perform the step 18 for observing the path on which the probe is driven, when performing the foreign matter removal step, the presence or absence of foreign matter remaining in the foreign matter moving path is confirmed and The removed foreign matter can be surely removed.

その他、本実施の形態においては、上述した第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

次に、上述した本実施の形態をより具体化した本発明の実施例を説明する。   Next, examples of the present invention that further embody the above-described embodiment will be described.

実施例1
図9には、上述した第1の実施の形態〜第3の実施の形態に用いる具体的な異物除去装置10aの構造を示す。
Example 1
FIG. 9 shows a specific structure of the foreign matter removing apparatus 10a used in the above-described first to third embodiments.

この異物除去装置10aの構造においては、被処理基板22(上述した基板6に相当)を装置10a内に導入するための基板導入口18、カンチレバーを交換するためのカンチレバー交換用窓23、排気17を行うための排気口16及び清浄空気の出入り口56がそれぞれ筐体11に設けられている。   In the structure of the foreign matter removing apparatus 10a, a substrate introduction port 18 for introducing a substrate 22 to be processed (corresponding to the substrate 6 described above) into the apparatus 10a, a cantilever replacement window 23 for exchanging the cantilever, and an exhaust 17 An exhaust port 16 and a clean air inlet / outlet port 56 are provided in the housing 11.

また、清浄空気の出入り口56の外側に設けられたエアフィルタ14と、装置10aのチャンバ13の上部に設けられたディフューザ12とを通して、清浄空気がチャンバ13内に図中の矢印の方向に供給される。ディフューザ12によって空気の速度を低下させかつ乱流の発生を防止することによって、観察・クリーニング部20への擾乱を減らすことができる。   Further, clean air is supplied into the chamber 13 in the direction of the arrow in the drawing through the air filter 14 provided outside the clean air inlet / outlet 56 and the diffuser 12 provided at the upper portion of the chamber 13 of the apparatus 10a. The By reducing the speed of air and preventing the occurrence of turbulence by the diffuser 12, the disturbance to the observation / cleaning unit 20 can be reduced.

また、基板導入口18からX及びY方向に移動可能なXYステージ19上のサセプタ24上に、手動又はロボットアーム等の基板ハンドリングマシンによって被処理基板22を配置する。このXYステージ19は真空チャック等で被処理基板22を固定し、観察・クリーニング部20に対して被処理領域を配置するために水平方向に移動できる。   A substrate 22 to be processed is placed on a susceptor 24 on an XY stage 19 that can move in the X and Y directions from the substrate introduction port 18 by a substrate handling machine such as a manual or robot arm. The XY stage 19 can move in the horizontal direction in order to fix the substrate 22 to be processed with a vacuum chuck or the like and to arrange the region to be processed with respect to the observation / cleaning unit 20.

加えて、支持具15によって被処理基板22に対して配置される観察・クリーニング部20においては、現行の原子間力顕微鏡(AFM)のヘッド部分を利用してもよい。ここで、原子間力顕微鏡のヘッド部分とは、例えばカンチレバーの保持又はプローブ21の動作コントロールを行う装置部を指す。この観察・クリーニング部20の詳細な構造については後述する。   In addition, in the observation / cleaning unit 20 arranged on the substrate 22 to be processed by the support 15, a head portion of an existing atomic force microscope (AFM) may be used. Here, the head part of the atomic force microscope refers to an apparatus unit that holds the cantilever or controls the operation of the probe 21, for example. The detailed structure of the observation / cleaning unit 20 will be described later.

実施例2
図10には、異物のクリーニングを行う基板6上における非機能領域5の具体例を示す。
Example 2
FIG. 10 shows a specific example of the non-functional region 5 on the substrate 6 where foreign matter cleaning is performed.

<配線工程前>
まず、図10(A)に示すように、配線工程前の基板(半導体ウェハ)6の表面においては、機能領域4を囲むようにして設けられた格子状のスクライブライン25上を1つの非機能領域5aとする。このスクライブライン25は最終的にダイシングを行う場所であり、ノード部分のような高精度な加工を要しない。従って、異物をこのスクライブライン25上に寄せ集めても、基板の表面の機能領域4の機能を損ねない。
<Before wiring process>
First, as shown in FIG. 10A, on the surface of the substrate (semiconductor wafer) 6 before the wiring process, one non-functional region 5a is placed on a lattice-like scribe line 25 provided so as to surround the functional region 4. And The scribe line 25 is a place where dicing is finally performed, and does not require high-precision processing as in the node portion. Therefore, even if foreign substances are gathered on the scribe line 25, the function of the functional region 4 on the surface of the substrate is not impaired.

<配線工程後:A部詳細図>
次に、図10(A)のA部の拡大詳細図である図10(B)に示すように、配線工程後の基板6の表面においては、配線領域(機能領域4)以外の部分に、例えば、ダミーエリア等の非機能領域5を作製することにより、図4に示したようにして、異物の効果的な除去が可能となる。
<After wiring process: Detailed view of part A>
Next, as shown in FIG. 10B, which is an enlarged detailed view of part A in FIG. 10A, on the surface of the substrate 6 after the wiring process, in a portion other than the wiring region (functional region 4), For example, by creating the non-functional area 5 such as a dummy area, foreign substances can be effectively removed as shown in FIG.

更に、レーザ光の照射により、非機能領域5に付着した異物を除去する場合には、非機能領域5は金属やシリコン等の如く照射レーザ光を吸収し易いレーザ光良吸収性材料で形成するのが好ましい。それに対して、レーザ光の照射により、非機能領域5に付着した異物を固着する場合には、SiO2、Si3N4、サファイア等の如く照射レーザ光を吸収し難いレーザ光難吸収性材料で形成するのが好ましい。   Further, when removing the foreign matter adhering to the non-functional region 5 by the laser light irradiation, the non-functional region 5 is formed of a laser light good absorption material that easily absorbs the irradiation laser light, such as metal or silicon. Is preferred. On the other hand, when foreign matter adhering to the non-functional region 5 is fixed by laser light irradiation, it is formed of a material that hardly absorbs laser light such as SiO2, Si3N4, and sapphire. Is preferred.

実施例3
図11は、異物クリーニングをメンブレン構造のステンシルマスク、例えば、LEEPLステンシルマスク26のような電子線露光用マスクについて行う場合の具体例を示す(但し、X線露光用のマスク等の他の露光マスクについても同様である)。
Example 3
FIG. 11 shows a specific example in which foreign matter cleaning is performed on a stencil mask having a membrane structure, for example, an electron beam exposure mask such as the LEEPL stencil mask 26 (however, other exposure masks such as an X-ray exposure mask). The same applies to.

図11(A)の平面図及び図11(B)のA−A’線断面図に示すように、例えば、ステンシルマスク26は、露光パターン開口28が設けられている部分が電子線露光を行う機能領域となる。この機能領域は、膜厚が例えば約500nmの物理的に脆弱なメンブレンが非機能領域としての補強梁(基板部)27によって支持されており、このメンブレン部分はその上に固着した異物が上述したようにして補強梁27上に集められる。従って、上述した異物除去又は固着のためのレーザ光や集束イオンビームを照射する非機能領域は補強梁27上とすることが望ましい。   As shown in the plan view of FIG. 11A and the AA ′ line cross-sectional view of FIG. 11B, for example, the stencil mask 26 performs electron beam exposure at the portion where the exposure pattern opening 28 is provided. It becomes a functional area. In this functional region, a physically fragile membrane having a film thickness of, for example, about 500 nm is supported by a reinforcing beam (substrate portion) 27 as a non-functional region. In this way, they are collected on the reinforcing beam 27. Therefore, it is desirable that the non-functional region irradiated with the laser beam or the focused ion beam for removing or fixing the foreign matter described above is on the reinforcing beam 27.

実施例4
図12には、異物除去装置のフローチャート4を示し、図13はその異物除去装置10bを示す。
Example 4
FIG. 12 shows a flowchart 4 of the foreign matter removing apparatus, and FIG. 13 shows the foreign matter removing apparatus 10b.

カンチレバー交換表示器37及びカンチレバー交換用窓34有する所定形状のカンチレバー交換部30が、カンチレバー交換用窓23の外部に設けられている。また、チャンバ13内の観察・クリーニング部20からカンチレバー交換部30にかけて、観察・クリーニング部20が水平方向に駆動するためのガイド29が設けられている。加えて、カンチレバー交換部30の内側底部には、カンチレバーハンドリングマシン部32、カンチレバーハンド部(電磁石)33、予備カンチレバー群を保持した予備カンチレバーステージ36等が設けられ、被処理基板22を配置するXYステージ19上にレファレンス用の基板31を設けること以外は、上述の実施例1と同様である。   A cantilever replacement portion 30 having a predetermined shape having a cantilever replacement indicator 37 and a cantilever replacement window 34 is provided outside the cantilever replacement window 23. Further, a guide 29 for driving the observation / cleaning unit 20 in the horizontal direction is provided from the observation / cleaning unit 20 in the chamber 13 to the cantilever replacement unit 30. In addition, an inner bottom portion of the cantilever exchanging portion 30 is provided with a cantilever handling machine portion 32, a cantilever hand portion (electromagnet) 33, a spare cantilever stage 36 holding a spare cantilever group, and the like. Except that the reference substrate 31 is provided on the stage 19, it is the same as in the first embodiment.

本実施例においては、観察・クリーニング部20がガイド29上で、基板22とカンチレバー交換部30との間を移動することができる。また、観察・クリーニング部20のプローブ21に異物が付着していないかを検査し、異物付着により汚染されていた場合には交換する工程19を行うために、被処理基板22を配置するXYステージ19に、AFM画像によって検査するためのレファレンス用の基板31を備え、観察・クリーニング部20をガイド29のP1の位置からP2の位置に移動させて基板31によって検査する。この検査は、プローブに異物が付着していると、レファレンス用の基板31上でのプローブの観察画像が乱れることの有無を確認して行う。   In this embodiment, the observation / cleaning unit 20 can move between the substrate 22 and the cantilever replacement unit 30 on the guide 29. In addition, an XY stage on which a substrate 22 is disposed in order to inspect whether or not foreign matter has adhered to the probe 21 of the observation / cleaning unit 20 and to perform a replacement step 19 if the foreign matter is contaminated. 19 is provided with a reference substrate 31 for inspecting with an AFM image, and the inspection / cleaning unit 20 is moved from the position P1 of the guide 29 to the position P2 and inspected by the substrate 31. This inspection is performed by confirming whether or not the observation image of the probe on the reference substrate 31 is disturbed if foreign matter is attached to the probe.

更に、カンチレバー交換部30内においては、自動又は手動でカンチレバーを交換するような空間を設ける。例えば、観察・クリーニング部20をガイド29のP2の位置からP3の位置に移動させ、カンチレバーの交換を手動で行う場合には、プローブ21が汚れていることをカンチレバー交換表示器37で使用者に知らせて交換を促す。   Further, in the cantilever exchanging unit 30, a space for exchanging the cantilever automatically or manually is provided. For example, when the observation / cleaning unit 20 is moved from the position P2 of the guide 29 to the position P3 and the cantilever is manually replaced, the cantilever replacement indicator 37 informs the user that the probe 21 is dirty. Inform and encourage exchange.

或いは、カンチレバーの交換を自動で行う場合には、例えば、汚れたカンチレバーを取外した後、東陽テクニカ社が提供しているプリマウントプローブのように、カンチレバーを適切な冶具に取り付けておき、交換を容易にすることが望ましい。   Alternatively, when replacing the cantilever automatically, for example, after removing the dirty cantilever, attach the cantilever to an appropriate jig, such as the pre-mount probe provided by Toyo Technica, and replace it. It is desirable to make it easier.

例えば、観察・クリーニング部20のプローブ21を交換窓34を介して取除いた後、上記のプリマウントプローブにおいて、カンチレバーハンドリングマシン部32のカンチレバーハンド部33を、ステンレス等の治具に磁気的に吸着固定された予備カンチレバーステージ36上の予備カンチレバー群35に対して作動させ、電磁石によるハンドリングで新しいカンチレバーを取出し、これを観察・クリーニング部20の固定部に取付ける。   For example, after the probe 21 of the observation / cleaning unit 20 is removed through the replacement window 34, the cantilever handling unit 33 of the cantilever handling machine unit 32 is magnetically attached to a jig such as stainless steel in the pre-mounted probe. The pre-cantilever group 35 on the pre-cantilever stage 36 that is attracted and fixed is operated, and a new cantilever is taken out by handling with an electromagnet, and this is attached to the fixed portion of the observation / cleaning unit 20.

実施例5
図14には、異物除去装置の基本動作フローチャート5を示す。これは、異物の移動経路を計算する工程6と、異物の付着位置の近接領域を予備観察する工程8との間に、異物の近接領域に観察用プローブを配置する工程7’を有すること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16までの間に、クリーニング用プローブを異物の側面に接触させ、計算した経路に従ってプローブを駆動する工程9と、クリーニング用プローブを駆動終点まで駆動し終わった後、プローブを基板の表面から離脱させる工程10とを有することは、上述の第2の実施の形態と同様である。
Example 5
FIG. 14 shows a basic operation flowchart 5 of the foreign matter removing apparatus. This includes a step 7 ′ of placing an observation probe in the proximity region of the foreign matter between the step 6 of calculating the movement path of the foreign matter and the step 8 of preliminarily observing the proximity region of the foreign matter attachment position. Is the same as in the second embodiment described above. Before the step 16 of re-observing the proximity region of the foreign matter adhesion position, the cleaning probe is brought into contact with the side surface of the foreign matter and the probe is driven according to the calculated path, and the cleaning probe is driven to the driving end point. Having the step 10 of detaching the probe from the surface of the substrate after completion is the same as in the second embodiment described above.

本実施例においては、異物の近接領域の基板上に観察用のプローブを配置する工程7’を行うが、この配置については、異物から10μm以内の位置が処理時間の観点から好ましい。   In this embodiment, the step 7 ′ for arranging the observation probe on the substrate in the proximity region of the foreign matter is performed. However, for this placement, a position within 10 μm from the foreign matter is preferable from the viewpoint of processing time.

また、クリーニング用のプローブを異物の側面に接触させて、異物の移動経路を計算する工程で求めた経路に沿って移動させる工程を行うことは、上述した第2の実施の形態と同様である。この時のプローブと基板の表面との距離は異物のサイズよりも小さく保つ。クリーニング用のプローブと観察用のプローブとの配置は指定した距離で調整する。   Also, the cleaning probe is brought into contact with the side surface of the foreign substance and the process of moving along the path obtained in the process of calculating the foreign substance movement path is the same as in the second embodiment described above. . At this time, the distance between the probe and the surface of the substrate is kept smaller than the size of the foreign matter. The arrangement of the cleaning probe and the observation probe is adjusted by a specified distance.

本実施例によれば、プローブを観察用とクリーニング用とに分け、この観察用及びクリーニング用の各プローブを隣接して配置することによって、異物の付着位置の近接領域を予備観察する工程及び再度観察する工程、或いは、クリーニング用プローブを異物の側面に接触させ、計算した経路に従ってプローブを駆動する工程、及び異物が移動していなかった場合に指定回数内で繰り返す工程等の、異物クリーニング作業をスムーズに行うことができる。   According to this embodiment, the probe is divided into an observation type and a cleaning type, and the observation and cleaning probes are arranged adjacent to each other, thereby preliminarily observing the proximity region of the foreign matter adhesion position and again. Foreign matter cleaning operations such as an observation step, a step of bringing the cleaning probe into contact with the side surface of the foreign matter, driving the probe according to the calculated path, and a step of repeating within a specified number of times when the foreign matter has not moved It can be done smoothly.

その他、本実施例においては、上述した第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this example, the same operation and effect as described in the second embodiment described above can be obtained.

次に、図15について、フローチャート5に基づく具体的な異物除去装置における観察・クリーニング部20を示す。   Next, FIG. 15 shows an observation / cleaning unit 20 in a specific foreign matter removing apparatus based on the flowchart 5.

まず、図15(A)のA−A’線断面図に示すように、クリーニング用プローブ40、プローブ冶具47及びプローブ冶具固定器38を有するクリーニング用プローブ配置部41と、観察用プローブ39、プローブ冶具47及びプローブ冶具固定器38を有する観察用プローブ配置部42とが、支持具15の下部に設けられている。   First, as shown in the cross-sectional view along the line AA ′ in FIG. 15A, a cleaning probe placement portion 41 having a cleaning probe 40, a probe jig 47, and a probe jig fixture 38, an observation probe 39, and a probe An observation probe placement portion 42 having a jig 47 and a probe jig fixture 38 is provided at the lower portion of the support 15.

そして、図15(B)の底面図に示すように、クリーニング用プローブ40と観察用プローブ39とを、プローブ走査軸1を挟んでプローブ走査軸2上で対向して配置する。   Then, as shown in the bottom view of FIG. 15B, the cleaning probe 40 and the observation probe 39 are arranged to face each other on the probe scanning axis 2 with the probe scanning axis 1 interposed therebetween.

これらの各プローブの駆動については、観察又はクリーニングの片方の作業を行っている間に、もう一方の作業用のプローブはカンチレバーを持ち上げてプローブ高さを基板から最大限に離すように設定してあり、お互いの作業を邪魔しないようにする。例えば、原子間力顕微鏡の公知技術において、プローブ高さを設定するセットポイントなる値による制御を行う。セットポイントの値は、カンチレバーのサセプタの位置を制御するピエゾ素子を駆動する電圧を表す。   Regarding the driving of each of these probes, the probe for the other work should be set so that the probe height is separated from the substrate as much as possible while lifting the cantilever while performing one work of observation or cleaning. Yes, do not disturb each other's work. For example, in a known technique of an atomic force microscope, control is performed using a value that is a set point for setting the probe height. The value of the set point represents the voltage that drives the piezo element that controls the position of the susceptor of the cantilever.

図15(C)に示すように、観察用プローブ39は、ステンレス等のプローブ冶具47に接合するカンチレバー1の先端の下部に設けられており、プローブ冶具47のプローブ冶具固定器38への取付けは、この固定器内の磁石による吸着力で容易に行える。これは、クリーニング用プローブ40においても同様である。なお、こうしたプローブとその取り付け構造は、既述した各例においても同様である。   As shown in FIG. 15C, the observation probe 39 is provided at the lower part of the tip of the cantilever 1 to be joined to a probe jig 47 such as stainless steel, and the probe jig 47 is attached to the probe jig fixture 38. This can be easily performed by the attractive force of the magnet in the fixing device. The same applies to the cleaning probe 40. Such a probe and its mounting structure are the same in the examples described above.

図16(A)には、クリーニング用プローブ40と観察用プローブ39とをプローブ走査軸2を挟んで斜めに対向して配置し、プローブ走査軸1上で各プローブ39及び40が位置するように互いに配置した例を示す。   In FIG. 16A, the cleaning probe 40 and the observation probe 39 are disposed diagonally opposite to each other with the probe scanning axis 2 interposed therebetween so that the probes 39 and 40 are positioned on the probe scanning axis 1. An example of mutual arrangement is shown.

この場合、図16(B)に示すように、各プローブ配置部41及び42内において、観察用及びクリーニング用プローブ39、40の高さを検知するためのレーザ光照射光軸58a、58bをそれぞれ設定する。そして、ハーフミラーやミラー又はプリズムミラー等で構成する分岐器44aによって、レーザ照射光46を1つのレーザ光源43から2つの光軸58a、58bに分岐し、各プローブ39及び40のカンチレバー面から反射した光をそれぞれの光軸から1つの分岐器44bへ導く。これにより、下記に示すように、各プローブ39及び40の高さの制御を1つのヘッダーで行える。なお、観察用及びクリーニング用プローブ39及び40間の距離は一定になるように、カンチレバーの交換時に調整する。   In this case, as shown in FIG. 16B, laser beam irradiation optical axes 58a and 58b for detecting the heights of the observation and cleaning probes 39 and 40 are set in the probe placement portions 41 and 42, respectively. To do. Then, the laser irradiation light 46 is branched from one laser light source 43 to two optical axes 58a and 58b by a branching device 44a composed of a half mirror, a mirror, or a prism mirror, and reflected from the cantilever surfaces of the probes 39 and 40. The transmitted light is guided from each optical axis to one branching device 44b. Thereby, as shown below, the height of each probe 39 and 40 can be controlled with one header. It should be noted that the distance between the observation and cleaning probes 39 and 40 is adjusted at the time of exchanging the cantilever so as to be constant.

図16(C)に示すように、基板6の表面に対して傾斜して配置され、原子間力顕微鏡のカンチレバー1の先端部上面において、レーザ光源43からのレーザ光46が反射し、この反射したレーザ光46が分岐器44bから光位置検知器45に入射して、この入射量に対応した観察用プローブ39の高さを計測することができる。これは、クリーニング用プローブ40においても同様である。なお、各プローブは図示しない持ち上げ機構によって上下方向への移動を制御することができる。   As shown in FIG. 16C, the laser beam 46 from the laser light source 43 is reflected on the top surface of the tip of the cantilever 1 of the atomic force microscope, which is disposed inclined with respect to the surface of the substrate 6, and this reflection. The laser beam 46 thus incident enters the optical position detector 45 from the splitter 44b, and the height of the observation probe 39 corresponding to the incident amount can be measured. The same applies to the cleaning probe 40. Each probe can be controlled to move in the vertical direction by a lifting mechanism (not shown).

実施例6
図17は、上述したクリーニング用プローブ40の具体例を示す(但し、上述した他のクリーニング用プローブも同様とする)。このプローブ40の先端部の曲率半径は例えば10nmである。このプローブは、例えばSi種結晶の上にSiを成長させて形成する。
Example 6
FIG. 17 shows a specific example of the cleaning probe 40 described above (however, the other cleaning probes described above are also the same). The radius of curvature of the tip of the probe 40 is, for example, 10 nm. This probe is formed, for example, by growing Si on a Si seed crystal.

図17(A)は、典型的な円錐形のプローブ形状を示す。図17(B)〜(E)はその変形例であって、図17(A)のA−A’線に相当する断面図について、種々のプローブ形状を示すが、異物への接近及びその後の異物の移動を確実に行うには、プローブの駆動中に異物に対するプローブの接触面積を、複数箇所で線接触又は面接触となるように、大きくすることが望まれる。   FIG. 17A shows a typical conical probe shape. 17 (B) to 17 (E) are modified examples thereof, and various cross-sectional views corresponding to the AA ′ line in FIG. 17 (A) show various probe shapes. In order to surely move the foreign matter, it is desired to increase the contact area of the probe with the foreign matter during driving of the probe so as to be in line contact or surface contact at a plurality of locations.

例えば、図17(B)に示すように、鋭角状に尖った十字型の断面形状によれば、移動に応じてプローブ40の深い凹部48においてプローブ40と異物との接触面積が増加するので、より効率良くかつ確実に異物を一方向へ移動させることができる。   For example, as shown in FIG. 17 (B), according to the cross-sectional shape of the acute-pointed cross, the contact area between the probe 40 and the foreign matter increases in the deep recess 48 of the probe 40 according to the movement. The foreign matter can be moved in one direction more efficiently and reliably.

また、図17(C)に示すように、図17(B)に比べてプローブの太さを大きくした断面形状においては、浅い凹部48ではあってもこの部分で、プローブ40と異物との接触面積がやはり増加して効率良く異物を一方向へ移動させることができる。   Further, as shown in FIG. 17C, in the cross-sectional shape in which the thickness of the probe is larger than that in FIG. The area is also increased, and the foreign matter can be efficiently moved in one direction.

また、図17(D)に示すように、長方形の断面形状としてもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 17D, a rectangular cross-sectional shape may be used.

また、図17(E)に示すように、長方形の断面形状とし、移動方向に交差(特に直交)して長方形の長辺を配置すれば、異物との接触面積が増えてその移動を行い易い。   In addition, as shown in FIG. 17E, if a rectangular cross-sectional shape is used, and the long sides of the rectangle are arranged so as to intersect (especially perpendicular) to the movement direction, the contact area with the foreign matter increases and the movement is easy. .

更に、図18(A)に示すように、クリーニング用プローブ40を複数個隣接して設け、そのA−A’線断面図である図18(B)に示すように、例えば4本のプローブを等角度の位置関係で集合して配置するのがよい。   Further, as shown in FIG. 18 (A), a plurality of cleaning probes 40 are provided adjacent to each other, and for example, four probes are provided as shown in FIG. It is preferable to arrange them in an equiangular positional relationship.

即ち、断面四角形の4つのプローブ40を移動方向に対応して正方形の各頂点に規則的に配置することにより、プローブ40と異物との接触面積が増加してより効率良く異物を移動させることができる。こうしたプローブ集合体の他に、カーボンナノチューブ等を束ねて例えば50nm以下の糸状の束としたものをプローブとして用いることもできる。また、プローブ先端の尖鋭角を低くし、プローブの水平駆動力がもたらすプローブ表面上の分力を小さくする。例えば、尖鋭角を10°以下にする。   That is, by arranging the four probes 40 having a quadrangular cross section regularly at each vertex of the square corresponding to the moving direction, the contact area between the probe 40 and the foreign matter can be increased and the foreign matter can be moved more efficiently. it can. In addition to such a probe assembly, carbon nanotubes or the like that are bundled into a filamentous bundle of, for example, 50 nm or less can also be used as a probe. In addition, the sharp angle at the probe tip is lowered, and the component force on the probe surface caused by the horizontal driving force of the probe is reduced. For example, the acute angle is set to 10 ° or less.

実施例7
図19には、異物除去装置の基本動作フローチャート6を示す。これは、異物の移動経路を計算する工程6と、異物の近接領域に観察用プローブを配置する工程7’との間に、クリーニング用プローブの表面を清浄化する工程20を有すること以外は、上述の実施例5と同様である。
Example 7
FIG. 19 shows a basic operation flowchart 6 of the foreign matter removing apparatus. This includes a step 20 for cleaning the surface of the cleaning probe between the step 6 for calculating the moving path of the foreign matter and the step 7 ′ for arranging the observation probe in the proximity region of the foreign matter. This is the same as the fifth embodiment.

本実施例においては、クリーニング用プローブの表面を清浄にするが、これには発塵及びプローブの表面の損傷を伴わない手法が望ましく、例えば、被処理基板に併設配置する粘着テープによってプローブ表面の異物を除去する。この粘着テープとしては半導体の表面のバックグラインド用粘着テープが好ましい。従って、本実施例によれば、発塵及びプローブの表面の損傷を伴わずにクリーニング用プローブの表面を清浄にすることができる。更に、クリーニング用プローブの表面を清浄化する工程20から、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16までを、移動可能な異物について繰り返す工程15を行う。   In this embodiment, the surface of the cleaning probe is cleaned, but this is preferably done by a method that does not generate dust and damage the surface of the probe. Remove foreign material. This adhesive tape is preferably a backgrind adhesive tape on the surface of a semiconductor. Therefore, according to the present embodiment, the surface of the cleaning probe can be cleaned without generating dust and damaging the surface of the probe. Further, Step 15 is repeated for movable foreign matter from Step 20 for cleaning the surface of the cleaning probe to Step 16 for re-observing the proximity region of the foreign matter adhesion position.

その他、本例においては、上述した実施例5で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this example, the same operations and effects as described in the above-described fifth embodiment can be obtained.

図20には、こうしたプローブの清浄化を行う異物除去装置10cを示す。この装置においては、観察・クリーニング部20がチャンバ13内に設けられたガイド29上を移動可能であり、サセプタ24上の被処理基板22の側方にプローブ清浄部49が設けられていること以外は、上述の実施例1と同様である。   FIG. 20 shows a foreign matter removing apparatus 10c that cleans such a probe. In this apparatus, the observation / cleaning unit 20 can move on a guide 29 provided in the chamber 13, and a probe cleaning unit 49 is provided on the side of the substrate 22 to be processed on the susceptor 24. Is the same as in the first embodiment.

上記したフローチャート6を適用して具体的に異物除去を行う際には、被処理基板22を配置するXYステージ19の側方に設けられたプローブ清浄部49には、それ自身が発塵を生じないことが求められるために、例えば、半導体表面のバックグラインド用粘着テープを用い、このテープにプローブを接触させてプローブ表面の異物を分離することが望ましい。   When the foreign matter is specifically removed by applying the flowchart 6 described above, the probe cleaning unit 49 provided on the side of the XY stage 19 on which the substrate to be processed 22 is arranged generates dust itself. For example, it is desirable to use a back-grind adhesive tape on the semiconductor surface and contact the probe with this tape to separate foreign matter on the probe surface.

なお、図中のP1の位置にある観察・クリーニング部20をP2の位置に移動させて、プローブを清浄化することができる。   The probe can be cleaned by moving the observation / cleaning unit 20 at the position P1 in the drawing to the position P2.

実施例8
図21には、異物除去装置の基本動作フローチャート7を示す。これは、異物の付着位置の近接領域を再度観察する工程16と、被処理基板をステージから搬出する工程11との間に、非機能領域へ移動した異物を固着或いは除去する工程21を有すること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Example 8
FIG. 21 shows a basic operation flowchart 7 of the foreign matter removing apparatus. This includes a step 21 for fixing or removing the foreign matter moved to the non-functional region between the step 16 for re-observing the proximity region of the adhesion position of the foreign matter and the step 11 for unloading the substrate to be processed from the stage. Other than the above, the second embodiment is the same as the second embodiment.

本実施例においては、異物を移動させた非機能領域で異物を固着あるいは除去するために、レーザ光や集束イオンビーム等を照射する。例えば、レーザ光を照射する場合には異物を離脱又は基板表面に固着し、更に、集束イオンビームを照射する場合には異物をエッチングする。   In this embodiment, a laser beam, a focused ion beam, or the like is irradiated in order to fix or remove the foreign matter in the non-functional area where the foreign matter has been moved. For example, when irradiating a laser beam, the foreign matter is detached or fixed on the substrate surface, and when the focused ion beam is irradiated, the foreign matter is etched.

本実施例によれば、非機能領域において異物を固着又は除去することができるので、機能領域への異物の再付着を防止することができる。   According to the present embodiment, the foreign matter can be fixed or removed in the non-functional region, so that the reattachment of the foreign matter to the functional region can be prevented.

その他、本実施の形態においては、上述した第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

図22には、上記のフローチャート7に基づいてレーザ光による異物の固着又は除去を行う具体的な異物除去装置の一例を示す。   FIG. 22 shows an example of a specific foreign matter removing apparatus that fixes or removes foreign matter using laser light based on the flowchart 7 described above.

本例の異物除去装置10dにおいては、バルブ53を有し、XY方向に自在に移動する吸引ノズル54を具備し、照射位置・強度制御系50を介してレーザ光源43からのレーザ光46を、異物除去装置10dの上部に設けられた光学窓51を透して、被処理基板22上の非機能領域に照射するレーザ照射手段を用いること以外は、図20に示す異物除去装置10cと同様である。   The foreign matter removing apparatus 10d of this example includes a suction nozzle 54 that has a valve 53 and moves freely in the XY directions, and receives laser light 46 from a laser light source 43 via an irradiation position / intensity control system 50. Except for using a laser irradiation means for irradiating a non-functional region on the substrate to be processed 22 through an optical window 51 provided on the upper part of the foreign matter removing apparatus 10d, it is the same as the foreign matter removing apparatus 10c shown in FIG. is there.

照射位置・強度制御系50は、例えば、NDフィルタ等のアッテネータ、ヘリゴンミラー及びfθレンズにより構成され、XY方向に自在に移動して被処理基板22の表面の任意点を一様の面積と強度で照射することができる。この場合、被処理基板22を配置するXYステージ19自体もXY方向に自在に移動するために、照射するレーザ光46の光軸を固定しても構わない。   The irradiation position / intensity control system 50 includes, for example, an attenuator such as an ND filter, a heligon mirror, and an fθ lens. The irradiation position / intensity control system 50 moves freely in the XY directions so that an arbitrary point on the surface of the substrate 22 to be processed has a uniform area and intensity. Can be irradiated. In this case, the XY stage 19 on which the substrate 22 to be processed is also moved freely in the XY direction, so that the optical axis of the laser beam 46 to be irradiated may be fixed.

照射するレーザ光46には、例えば、Nd:YAGレーザやYLFレーザ等の固体レーザの高調波を用いるのがよい。異物の固着を行う場合には第2高調波を用い、異物の除去を行なう場合には第3高調波を用いるのが望ましい。   For the laser light 46 to be irradiated, for example, a harmonic of a solid-state laser such as an Nd: YAG laser or a YLF laser is preferably used. It is desirable to use the second harmonic when fixing foreign matters and to use the third harmonic when removing foreign matters.

観察・クリーニング部20は、非機能領域に移動した異物を固着又は除去する工程において、図示しないカンチレバー交換部又はその手前に退避させて、レーザ光46を遮らないようにする。   In the process of fixing or removing the foreign matter that has moved to the non-functional area, the observation / cleaning unit 20 is retracted to the cantilever replacement unit (not shown) or in front of it so as not to block the laser light 46.

更に、レーザ光46の照射時に、その照射位置でノズル54によって真空排気して吸引を行なうことによって、異物の除去又は固着中に発生したガスや塵埃が被処理基板22の表面に再付着することを防止することができる。   Further, when the laser beam 46 is irradiated, the nozzle 54 is evacuated and sucked at the irradiation position, so that gas or dust generated during the removal or fixation of the foreign matter is reattached to the surface of the substrate 22 to be processed. Can be prevented.

図23に示す異物除去装置10eでは、照射するレーザ光46の光軸を固定して、被処理基板22に対して垂直方向からレーザ光46を照射し、異物を除去する。この場合には、観察・クリーニング部20をガイド52上で移動させることによって、観察・クリーニング部20でレーザ光46が遮られない位置へレーザ光46を照射することができる。   In the foreign material removing apparatus 10e shown in FIG. 23, the optical axis of the laser beam 46 to be irradiated is fixed, and the laser beam 46 is irradiated from the vertical direction to the substrate 22 to be processed to remove the foreign material. In this case, by moving the observation / cleaning unit 20 on the guide 52, the laser beam 46 can be irradiated to a position where the observation / cleaning unit 20 is not blocked by the laser beam 46.

図24に示す異物除去装置10fでは、異物を非機能領域に固着させるが、この場合には、被処理基板22の表面に対するレーザ光46の照射角度は垂直よりも低い角度である方がよい。これは、被処理基板22の表面がレーザ光46を吸収し難くなり、異物自体がレーザ光46を吸収するエネルギーの割合が大きくなるからである。また、固着の場合は、全ての異物を非機能領域へ移動させた後、例えば別のチャンバにおいてレーザCVDを適用して、異物をレーザCVDによる局所的な堆積物質で固めるようにしてもよい。   In the foreign matter removing apparatus 10f shown in FIG. 24, the foreign matter is fixed to the non-functional region. In this case, it is preferable that the irradiation angle of the laser light 46 with respect to the surface of the substrate 22 to be processed is lower than the vertical angle. This is because the surface of the substrate to be processed 22 is difficult to absorb the laser light 46 and the ratio of the energy that the foreign matter itself absorbs the laser light 46 increases. Further, in the case of fixing, after moving all the foreign matters to the non-functional region, for example, laser CVD may be applied in another chamber so that the foreign matters are solidified with a local deposition material by laser CVD.

次に、上述のフローチャート7に基づいて、集束イオンビームによる異物のエッチングを行なう具体的な異物除去装置(但し、図示省略)を述べる。   Next, based on the flowchart 7 described above, a specific foreign matter removing apparatus (not shown) that etches foreign matter using a focused ion beam will be described.

この例においては、異物除去装置へ集束イオンビーム加工機の鏡筒を接続し、異物を移動させた先の非機能領域の位置データを集束イオンビーム加工機の制御計算機へ導入する。その後、その導入されたデータが示す位置へ集束イオンビームを照射して、異物を被処理基板の表面からエッチング除去する。この集束イオンビームのエネルギーは、レーザ光がもたらすエネルギーよりも小さいために異物自体を除去することはできないが、100nm以下のサイズの異物をエッチングすることは可能である。   In this example, the lens barrel of the focused ion beam processing machine is connected to the foreign matter removing apparatus, and the position data of the previous non-functional area where the foreign matter has been moved is introduced into the control computer of the focused ion beam processing machine. Thereafter, the focused ion beam is irradiated to the position indicated by the introduced data, and the foreign matter is removed by etching from the surface of the substrate to be processed. Since the energy of the focused ion beam is smaller than the energy produced by the laser beam, the foreign matter cannot be removed, but it is possible to etch the foreign matter having a size of 100 nm or less.

実施例9
図25は、異物除去装置の基本動作フローチャート8を示す。これは、被処理基板をステージ上に配置する工程3と、異物の付着位置を設定する工程4との間に、低入射角で低エネルギー密度のレーザ光を異物へ繰り返し照射する工程22を有すること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Example 9
FIG. 25 shows a basic operation flowchart 8 of the foreign matter removing apparatus. This includes a step 22 of repeatedly irradiating the foreign matter with a laser beam having a low incident angle and a low energy density between the step 3 of placing the substrate to be processed on the stage and the step 4 of setting the attachment position of the foreign matter. Except for this, the second embodiment is the same as the second embodiment.

本実施例においては、付着する異物へレーザ光を照射して、基板上に付着した異物を構成する異物同士を固着させて異物の凝集体を形成する。このレーザ光の被処理基板への照射角度は、被処理基板の表面の法線角度よりも低い角度であるのが好ましく、また、Nd:YAGパルスレーザの第2高調波のような、パルス幅が5ns以上のパルスレーザ光を350mJ/cm2以下の低いエネルギー密度で繰り返し照射する。   In this embodiment, the adhered foreign matter is irradiated with laser light, and the foreign matters constituting the foreign matter adhered on the substrate are fixed to form an aggregate of foreign matters. The irradiation angle of the laser beam on the substrate to be processed is preferably an angle lower than the normal angle of the surface of the substrate to be processed, and the pulse width such as the second harmonic of the Nd: YAG pulse laser is used. Is repeatedly irradiated with a pulsed laser beam of 5 ns or more at a low energy density of 350 mJ / cm 2 or less.

本実施例によれば、低い角度で被処理基板にレーザ照射を行うことによって、被処理基板自体がレーザ光を吸収し難くなって、基板表面の瞬間的熱膨張への寄与に対して異物がより積極的に加熱される。また、低いエネルギー密度で繰り返しレーザ照射を行うことにより、付着した異物を被処理基板の表面から離脱させずに凝集させ、この凝集体を非機能領域へ移動させて除去することが可能になる。   According to the present embodiment, by performing laser irradiation on the substrate to be processed at a low angle, the substrate to be processed itself becomes difficult to absorb the laser light, and foreign matter is not contributed to the instantaneous thermal expansion of the substrate surface. Heated more aggressively. Further, by repeatedly performing laser irradiation at a low energy density, it is possible to agglomerate adhering foreign matter without detaching from the surface of the substrate to be processed, and move the agglomerate to a non-functional region for removal.

その他、本実施の形態においては、上述した第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

上記のフローチャート8に適用する具体的な異物除去装置の一例(但し、図示せず)を述べる。   An example (however, not shown) of a specific foreign matter removing apparatus applied to the flowchart 8 will be described.

この異物除去装置の構造は、図23に示したようにレーザ光の照射光軸を固定して異物を固着する異物除去装置10eと同様である。そして、複数の異物からなる異物凝集体を形成するために、異物同士を凝集させるのに用いる照射レーザ光として例えばNd:YAGパルスレーザの第2高調波を用い、そのエネルギー密度を350mJ/cm2よりも小さい例えば300mJ/cm2とし、このために、照射位置・強度制御系内にNDフィルタを配置することができる。   The structure of this foreign matter removing apparatus is the same as that of the foreign matter removing apparatus 10e for fixing the foreign matter by fixing the optical axis of the laser beam as shown in FIG. In order to form a foreign substance aggregate composed of a plurality of foreign substances, for example, a second harmonic of an Nd: YAG pulse laser is used as an irradiation laser beam used for aggregating the foreign substances, and the energy density is 350 mJ / cm <2>. For example, an ND filter can be disposed in the irradiation position / intensity control system.

実施例10
図26は、異物除去装置の基本動作フローチャート9を示す。これは、被処理基板をステージ上に配置する工程3と、異物の付着位置を設定する工程4との間に、高湿度気体を異物へ局所的に吹き付ける工程23を有すること以外は、上述の実施例9と同様である。
Example 10
FIG. 26 shows a basic operation flowchart 9 of the foreign matter removing apparatus. This is the same as the above except that the step 23 of locally blowing high-humidity gas to the foreign matter is provided between the step 3 of placing the substrate to be processed on the stage and the step 4 of setting the adhesion position of the foreign matter. The same as in the ninth embodiment.

本実施例においては、被処理基板の表面に付着する異物へ高湿度雰囲気を照射し、付着する異物同士を強く接着させて異物の凝集体を形成する。この時に、相対湿度が70%以上になると、凝集体内の毛管部分で積極的に液架橋現象が発生し、この液架橋力により異物凝集体の移動中に分裂し難くなる。   In this embodiment, a foreign substance adhering to the surface of the substrate to be processed is irradiated with a high-humidity atmosphere, and the adhering foreign substances are strongly bonded to form an aggregate of foreign substances. At this time, when the relative humidity becomes 70% or more, a liquid cross-linking phenomenon actively occurs in the capillary portion in the aggregate, and the liquid cross-linking force makes it difficult to split during the movement of the foreign substance aggregate.

本実施例によれば、異物の凝集体が移動中に分裂し難くなるために、異物の移動回数を減少させることができると共に、異物を効率よく確実に非機能領域に移動させることができる。これは、上述の実施例9でも同様である。   According to the present embodiment, since the aggregates of foreign substances are difficult to break during the movement, the number of movements of the foreign substances can be reduced, and the foreign substances can be efficiently and surely moved to the non-functional area. The same applies to the ninth embodiment.

その他、本実施の形態においては、上述した実施例9で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the ninth embodiment can be obtained.

次に、上記のフローチャート9に基づく具体的な異物除去装置の一例を示す。   Next, an example of a specific foreign matter removing apparatus based on the flowchart 9 will be shown.

本例は、図27に示す異物除去装置10gであって、高湿度気体55を被処理基板22に吹き付けるノズル64を有すること以外は、図20に示す異物除去装置10cと同様である。   This example is the foreign substance removing apparatus 10g shown in FIG. 27, and is the same as the foreign substance removing apparatus 10c shown in FIG. 20 except that it has a nozzle 64 that blows the high-humidity gas 55 onto the substrate 22 to be processed.

本例においては、相対湿度が特に70%以上の高湿度気体を異物の付着位置へノズル64で局所的に吹き付けて、異物同士を凝集させて凝集体を形成する。但し、被処理基板22の表面自体が結露しないように注意する必要がある。   In this example, a high humidity gas having a relative humidity of 70% or more is blown locally to the adhesion position of the foreign substance by the nozzle 64 to aggregate the foreign substance to form an aggregate. However, care must be taken so that the surface of the substrate 22 itself is not condensed.

実施例11
本実施例では、基板表面が損傷しない範囲でその表面に垂直な方向の力をプローブに与えるように駆動し、プローブが異物表面を滑り去ることを防止する方法を示す。
Example 11
In this embodiment, a method of preventing the probe from sliding off the foreign material surface by driving the probe so as to apply a force in a direction perpendicular to the surface of the substrate to the extent that the substrate surface is not damaged will be described.

図28に示すように、プローブ2が異物3に与える、基板表面に対して水平な方向の力は、プローブ表面に対して平行な方向の分力ももたらす。その前者の力を異物と基板表面の静止摩擦力よりも大きくしたときに、後者の力がプローブ表面と異物間の摩擦力よりも大きくなった場合、プローブにはプローブ表面の上方向に力が働く。この場合、プローブは異物表面上を滑ってしまい、異物を駆動できない。   As shown in FIG. 28, the force that the probe 2 applies to the foreign material 3 in the direction parallel to the substrate surface also brings about the component force in the direction parallel to the probe surface. If the former force is greater than the static frictional force between the foreign object and the substrate surface, and the latter force is greater than the frictional force between the probe surface and the foreign object, the probe will have an upward force on the probe surface. work. In this case, the probe slides on the surface of the foreign material and cannot drive the foreign material.

そのようなプローブの上滑りを防止するためには、図29に示すように、基板表面が損傷しない範囲でその表面に垂直な方向の力をプローブに付与する手法が望ましい。その力は、プローブ表面に対して平行な方向の分力をプローブ表面の下向きに作用させるため、上記したプローブを上滑りさせる力を相殺することができる。   In order to prevent such a probe from slipping, as shown in FIG. 29, it is desirable to apply a force in a direction perpendicular to the surface of the substrate to the extent that the substrate surface is not damaged. Since the force causes a component force in a direction parallel to the probe surface to act downward on the probe surface, the above-described force causing the probe to slide up can be offset.

例えば、シリコン基板表面の場合は基板の曲げ応力が約1GPaであるので、プローブ先端が半径10nmとすると、損傷が発生しない範囲の基板平面に対する垂直方向の駆動力は約300nNである。基板表面に垂直な方向の力はカンチレバーの変位とそのばね係数で決まるので、変位を決定するセットポイントあるいは任意のばね係数のカンチレバーを使用することによって懸かる力を制御する。   For example, in the case of the silicon substrate surface, the bending stress of the substrate is about 1 GPa. Therefore, when the probe tip has a radius of 10 nm, the driving force in the direction perpendicular to the substrate plane in the range where no damage occurs is about 300 nN. Since the force in the direction perpendicular to the substrate surface is determined by the displacement of the cantilever and its spring coefficient, the force applied is controlled by using a set point for determining the displacement or a cantilever having an arbitrary spring coefficient.

実施例12
本実施例では、予備観察で得た基板表面の高さ方向のデータを保持し、プローブが異物へ接触している時のプローブの高さが一定になるように、基板表面に対して垂直な方向の力をプローブに与えるように駆動する方法を示す。
Example 12
In this embodiment, the data in the height direction of the substrate surface obtained by preliminary observation is held, and the height of the probe is constant when the probe is in contact with a foreign object so that the height of the probe is constant. A method of driving to apply a directional force to the probe is shown.

上記の実施例で示したように基板表面に対して垂直方向の力をプローブに与える方法において、予備観察で得た基板表面の高さデータをなぞるように異物除去用のプローブの高さを制御する。プローブが異物の上を滑り始めると、プローブの高さが上昇する。この上昇を防ぐように、基板表面に垂直にプローブを駆動する。これにより、基板表面自体への損傷をより確かに防止しつつ、異物の水平方向の駆動を可能にする。   In the method of applying a force perpendicular to the substrate surface to the probe as shown in the above embodiment, the height of the probe for removing foreign matter is controlled so as to trace the height data of the substrate surface obtained by preliminary observation. To do. As the probe begins to slide over the foreign object, the height of the probe increases. To prevent this rise, the probe is driven perpendicular to the substrate surface. As a result, it is possible to drive the foreign material in the horizontal direction while more reliably preventing damage to the substrate surface itself.

図30(a)〜(d)に示すように、予備観察で異物3がある部分は、高さ方向の測定データで検出される。異物の付着位置に近接した位置の測定データや予め導入したデータから、異物の下の本来の高さデータは導出することができる。異物除去を行うプローブを水平に駆動していくと、異物の側面に接した時点から上方向に滑り始めて高さデータの数値が上昇し始めるが、これを妨げる押し付け力をプローブに付与するように駆動する。一般に、静止摩擦力の方が動的摩擦力よりも大きいため、動き始めた後のプローブの押し付け力は小さくて済む。   As shown in FIGS. 30A to 30D, a portion where the foreign material 3 is present in the preliminary observation is detected by measurement data in the height direction. The original height data under the foreign substance can be derived from the measurement data at a position close to the position where the foreign substance is attached or data introduced in advance. When the probe that removes foreign matter is driven horizontally, the height data starts to rise upward when it touches the side of the foreign matter, and the height data value starts to rise. To drive. Generally, since the static friction force is larger than the dynamic friction force, the pressing force of the probe after starting to move can be small.

実施例13
続いて、更に好ましい実施例について説明する。
この実施例に係る異物除去方法によれば、例えば、次に挙げるような問題も改善される。
(1)半導体表面やフォトマスク表面にはパーティクルの大きさよりも大きい凹凸が存在することがほとんどである(図35及び36参照)。このため、図35に示すように、単純なプローブ操作を行うとパーティクル113が凹凸に引っ掛かり移動が困難になる。特に、半導体表面やフォトマスク表面上のパターンの低い部分から高い部分へ、パーティクル113を移動することは困難である。
(2)パーティクル113の移動時、プローブ95が凹凸118に接触しパターン破壊、もしくはプローブ破損が発生する。
(3)複数のパーティクル113が集合したような場合、パターンの凹凸118を通過するときの衝撃によって、パーティクル116が細かく砕けることがあり除去が難しい。
(4)パターン上に結晶粒界の凹凸、面荒れ(マイクロラフネス)などがある場合、パーティクルの移動時に転がり抵抗があるので、削れ、変形の発生が考えられ、パーティクル除去が難しい。
Example 13
Subsequently, a more preferred embodiment will be described.
According to the foreign matter removing method according to this embodiment, for example, the following problems are also improved.
(1) Most of the semiconductor surface or photomask surface has irregularities larger than the size of the particles (see FIGS. 35 and 36). For this reason, as shown in FIG. 35, when a simple probe operation is performed, the particles 113 are caught by the projections and depressions, making it difficult to move. In particular, it is difficult to move the particles 113 from a low portion of the pattern on the semiconductor surface or photomask surface to a high portion.
(2) When the particle 113 moves, the probe 95 comes into contact with the unevenness 118, and pattern destruction or probe breakage occurs.
(3) When a plurality of particles 113 are gathered, the particles 116 may be finely crushed by an impact when passing through the pattern irregularities 118, and it is difficult to remove.
(4) If there are irregularities in the grain boundaries, surface roughness (microroughness), etc. on the pattern, there will be rolling resistance during the movement of the particles, which may cause scraping and deformation, and particle removal is difficult.

本実施例では、異物を前記基体から離脱させる工程と離脱した異物を前記機能領域外へ除去する工程とに先立って、予め検出された前記基体の表面構造の情報を取得する構造情報取得工程と、予め検出された前記異物の情報を取得する粒子情報取得工程と、前記異物の移動目的位置の優先順位を選定する位置選定工程と、前記異物の前記移動目的位置までの移動経路を選定する経路選定工程とを行う異物除去方法を示す。   In this embodiment, prior to the step of removing the foreign matter from the substrate and the step of removing the separated foreign matter outside the functional area, a structure information acquisition step of acquiring information on the surface structure of the substrate detected in advance. A particle information acquisition step for acquiring information on the foreign object detected in advance, a position selection step for selecting a priority order of the movement target position of the foreign object, and a route for selecting a movement path of the foreign object to the movement target position. The foreign substance removal method which performs a selection process is shown.

本実施例に係る異物除去方法に用いる異物除去装置の例について説明する。図31Aに示すように、異物除去装置10hと、予め検出された情報を蓄積する、例えばデータストレージによる蓄積部73とを少なくとも有する。
また、この実施例において、本発明に係る異物除去装置10hにより構成されるクリーニングアセンブリ71は、異物除去装置10hと一体とされるかもしくは別に、被処理基板となるクリーニング被処理基板例えば半導体装置の基板ウェーハの表面の平面パターンデータが入力される入力部74と、被処理基板表面の立体構造情報を検出する、例えば表面検査装置による構造情報検出部75と、被処理基板表面に付着した異物すなわちパーティクルの情報を検出する、例えば電子顕微鏡及び物性検査装置による粒子情報検出部76とを有する。
An example of a foreign matter removing apparatus used in the foreign matter removing method according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 31A, the apparatus has at least a foreign matter removing apparatus 10h and an accumulating unit 73 for accumulating information detected in advance, for example, by data storage.
In this embodiment, the cleaning assembly 71 constituted by the foreign matter removing apparatus 10h according to the present invention is integrated with the foreign matter removing apparatus 10h or separately from a cleaning target substrate to be processed, such as a semiconductor device. An input unit 74 for inputting planar pattern data on the surface of the substrate wafer, a structure information detecting unit 75 for detecting the three-dimensional structure information on the surface of the substrate to be processed, for example, a foreign matter adhering to the surface of the substrate to be processed, For example, a particle information detection unit 76 using an electron microscope and a physical property inspection apparatus is included.

本実施例において、異物除去装置10hは、図1Bに示すように、チャンバ13内に設けられた、水平面内を2次元移動が可能なXYステージ19上に、被処理基板22が載置されるサセプタ24を有し、このサセプタ24に載置される被処理基板22の表面側に対向して、例えばプローブ(図示せず)による観察・クリーニング部20が設けられて成る。
被処理基板22としては、例えば半導体ウェーハ、フォトマスク、その他の被処理基板等であり、以下本例では被処理基板(半導体ウェーハ)とする。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the foreign substance removal apparatus 10h has a substrate 22 to be processed placed on an XY stage 19 provided in the chamber 13 and capable of two-dimensional movement in a horizontal plane. It has a susceptor 24 and is provided with an observation / cleaning unit 20 using, for example, a probe (not shown) facing the surface of the substrate 22 to be processed placed on the susceptor 24.
The substrate to be processed 22 is, for example, a semiconductor wafer, a photomask, another substrate to be processed, and the like, hereinafter referred to as a substrate to be processed (semiconductor wafer).

観察・クリーニング部20は、例えば公知の原子間力顕微鏡のヘッド部分を利用して構成される。このヘッド部分は、プローブと、カンチレバーの保持及びプローブの動作コントロールを行う装置部(図示せず)とを有する。このプローブは、主たる目的となるパーティクルの移動の他、パーティクルの有無を検知する機能や、被処理基板22の表面形状や状態等を検出する機能を有する構成とすることもできる。
また、チャンバ13内には、エアフィルター14及びディフューザー12により、低流速と乱流防止が図られたダウンフローによって、観察・クリーニング部20に対する擾乱の低減が図られた清浄空気が導入される。
なお、被処理基板22及び観察・クリーニング部20は、必要に応じて、被処理基板導入口18及びカンチレバー交換窓23を通じて交換することが可能とされている。
The observation / cleaning unit 20 is configured using, for example, a known atomic force microscope head. The head portion has a probe and a device portion (not shown) that holds the cantilever and controls the operation of the probe. This probe can be configured to have the function of detecting the presence or absence of particles, the function of detecting the surface shape and state of the substrate 22 to be processed, in addition to the main movement of particles.
Further, clean air is introduced into the chamber 13 by the air filter 14 and the diffuser 12 so as to reduce the disturbance to the observation / cleaning unit 20 by the down flow in which the low flow velocity and the turbulent flow are prevented.
The substrate to be processed 22 and the observation / cleaning unit 20 can be replaced through the substrate to be processed inlet 18 and the cantilever replacement window 23 as necessary.

入力部74には、被処理基板となる半導体装置8の表面に関する2次元構造情報すなわち平面パターンデータが入力されており、異物除去装置10hでなされる離脱及び除去すなわちクリーニングに先立って蓄積部73へと送られる。
構造情報検出部75は、表面検査装置を有して構成され、被処理基板22の表面に形成される、半導体素子や配線パターンによる凹凸や段差ならびに性状などの立体構造のパターンデータや材質及び表面ラフネス、ならびに付着しているパーティクルの位置(XY座標)、粒径及び個数などのパーティクルデータ、等を検出する機能を有し、得られた構造情報が蓄積部73と粒子情報検出部76へ送られる。
The input unit 74 is input with two-dimensional structure information, that is, plane pattern data, relating to the surface of the semiconductor device 8 serving as a substrate to be processed. Sent.
The structure information detection unit 75 includes a surface inspection apparatus, and is formed on the surface of the substrate 22 to be processed. The pattern data, material, and surface of the three-dimensional structure such as irregularities, steps, and properties due to semiconductor elements and wiring patterns are formed. It has a function of detecting roughness, particle data such as the position (XY coordinates), particle size, and number of attached particles, and the obtained structure information is sent to the storage unit 73 and the particle information detection unit 76. It is done.

粒子情報検出部76は、パーティクルの観察、物性検査に用いられる電子顕微鏡及び物性検査装置から構成され、構造情報検出部75で得られた構造情報に基づいて被処理基板表面に付着している各パーティクルについて、その材質、形状などを検出する機能を有し、得られた粒子情報が蓄積部73へ送られ、これらの情報に基づいて被処理基板22のクリーニングがなされる。
この際、パーティクルの組成に関連する測定結果や推定情報などが得られている場合には、これらも、必要に応じて粒子情報検出部76または蓄積部73に入力される。
なお、図31Aにおいて、実線矢印はデータの流れを示し、破線矢印は被処理基板の流れを示す。
The particle information detection unit 76 is composed of an electron microscope and a physical property inspection device used for particle observation and physical property inspection, and is attached to the surface of the substrate to be processed based on the structural information obtained by the structural information detection unit 75. The particle has a function of detecting the material, shape, and the like, and the obtained particle information is sent to the storage unit 73, and the substrate to be processed 22 is cleaned based on the information.
At this time, if measurement results or estimation information related to the composition of the particles are obtained, these are also input to the particle information detection unit 76 or the storage unit 73 as necessary.
In FIG. 31A, solid arrows indicate the flow of data, and broken arrows indicate the flow of the substrate to be processed.

次に、本実施例に係る異物除去方法を、上述した図31の異物除去装置1及び図32のフローチャートを用いて説明する。
先ず、図32のステップS0(粒子情報検出工程)に示すように、本実施の形態に係る異物除去方法の実施前に、上述した構造情報検出部75及び粒子情報検出部76によってクリーニング被処理基板この例では被処理基板(半導体ウェーハ)22の表面に付着するパーティクルの位置、粒径、組成等の粒子情報を予め検出する。
なお、被処理基板(半導体ウェーハ)22の表面形状、すなわち表面に形成された半導体素子やパターン等による、凹凸や段差ならびに性状などの立体構造に関する構造情報は、粒子情報の検出に更に先立って検出しておく。
Next, the foreign matter removing method according to the present embodiment will be described with reference to the foreign matter removing apparatus 1 shown in FIG. 31 and the flowchart shown in FIG.
First, as shown in step S0 (particle information detection step) in FIG. 32, the substrate to be cleaned is cleaned by the structure information detection unit 75 and the particle information detection unit 76 described above before the foreign matter removal method according to the present embodiment. In this example, particle information such as the position, particle size, and composition of particles adhering to the surface of the substrate (semiconductor wafer) 22 is detected in advance.
In addition, structural information regarding the three-dimensional structure such as irregularities, steps, and properties due to the surface shape of the substrate (semiconductor wafer) 22, that is, the semiconductor elements and patterns formed on the surface, is detected prior to the detection of the particle information. Keep it.

次に、ステップS1で被処理基板22を異物除去装置本体である異物除去装置10h内のサセプタ24上に、裏面吸着やエッジ吸着などの公知の技術で載置固定する。   Next, in step S1, the substrate 22 to be processed is placed and fixed on the susceptor 24 in the foreign matter removing apparatus 10h, which is the main body of the foreign matter removing apparatus, by a known technique such as backside suction or edge suction.

次に、ステップS2(粒子情報取得工程)で、ステップS0において被処理基板22表面に付着するパーティクルに関して検出された粒子情報、すなわちパーティクルの位置座標、粒径、組成などの粒子情報を、図31Aの蓄積部73より得て演算処理部(図示せず)に入力する。   Next, in step S2 (particle information acquisition step), the particle information detected in relation to the particles adhering to the surface of the substrate 22 to be processed in step S0, that is, the particle information such as the position coordinates, particle size, and composition of the particles is shown in FIG. Obtained from the storage unit 73 and input to an arithmetic processing unit (not shown).

次に、ステップS3(位置選定工程)で、この粒子情報と、図31Aの入力部74から蓄積部73に送られた被処理基板22の平面パターンデータとに基づいて、被処理基板22表面の機能部外の複数の無機能部、すなわちパーティクルの移動の目的位置となる無機能部に関する移動目的位置情報例えば座標情報を前記演算処理部に入力する。これにより、複数の移動目的位置の優先順位を選定する。   Next, in step S3 (position selection step), based on this particle information and the planar pattern data of the substrate to be processed 22 sent from the input unit 74 to the storage unit 73 in FIG. Movement target position information, for example, coordinate information related to a plurality of non-functional parts outside the functional part, that is, the non-functional part serving as the target position of particle movement, is input to the arithmetic processing unit. Thereby, the priority order of a plurality of movement target positions is selected.

次に、ステップS4(構造情報取得工程)で、被処理基板22表面の立体構造、材質、破壊応力などに関する構造情報を蓄積部73より得て、前記演算処理部に入力する。   Next, in step S4 (structural information acquisition step), structural information regarding the three-dimensional structure, material, fracture stress, etc. of the surface of the substrate to be processed 22 is obtained from the storage unit 73 and input to the arithmetic processing unit.

次に、ステップS5(経路選定工程)で、ステップS2(粒子情報取得工程)、ステップS3(位置選定工程)及びS4(構造情報取得工程)で得られた情報に基づく最適移動経路の計算及び選定によって、上述した複数の移動目的位置の優先順位から目的に適った移動目的位置を選んで経路選定を行う。   Next, in step S5 (route selection step), calculation and selection of an optimum movement route based on the information obtained in steps S2 (particle information acquisition step), steps S3 (position selection step) and S4 (structure information acquisition step). Thus, a route is selected by selecting a movement target position suitable for the purpose from the priorities of the plurality of movement target positions described above.

なお、このステップS5(経路選定工程)では、ステップS3(位置選定工程)で選定した移動目的位置の優先順位を、ステップS2(粒子情報取得工程)及びS4(構造情報取得工程)で得られた情報に基づいて変更することができる。例えば、ステップS3(位置選定工程)で選定した優先順位における優先度の高い移動目的位置について、とり得る経路がいずれも通過困難な段差や凹凸を含んでしまう場合や、優先順位の高い移動目的位置の優先度及びとり得る経路よりも、他の移動目的位置の優先度及びとり得る経路の方が、全体として安全または円滑にクリーニングを行える効果が高い場合などがこれに相当する。   In step S5 (route selection process), the priority order of the movement target positions selected in step S3 (position selection process) was obtained in steps S2 (particle information acquisition process) and S4 (structure information acquisition process). Can change based on information. For example, with regard to the high-priority movement target position in the priority order selected in step S3 (position selection step), any possible route may include steps or irregularities that are difficult to pass through, or the high-priority movement target position. This corresponds to the case where the priority of other movement target positions and the possible routes are higher in the effect of safe or smooth cleaning as a whole than the priorities of these and possible routes.

この経路選定工程では、基体表面の平面形状及び立体形状ならびにパターンや、これらを構成する材料の組成及び強度、結晶粒界や表面荒れによる表面の微細な凹凸すなわちマイクロラフネス、パーティクルの移動時に発生する摩擦力の分布など、パーティクルの移動に影響を及ぼす障害となりうる要因を考慮して上述の計算を行う。なお、これらの要因については、予め測定しておくこともできるし、光学的な方法、AFM(Atomic Force Microscope)やSPM(Scanning Probe Microscope)などの手法によってその場で測定することもできる。   In this route selection process, the surface shape and three-dimensional shape and pattern of the substrate surface, the composition and strength of the material constituting them, the fine irregularities on the surface due to grain boundaries and surface roughness, that is, microroughness, occur during movement of particles. The above calculation is performed in consideration of factors that may be an obstacle to the movement of particles, such as the distribution of frictional force. These factors can be measured in advance, or can be measured on the spot by an optical method, a technique such as AFM (Atomic Force Microscope) or SPM (Scanning Probe Microscope).

移動経路の選定に関しては、予め取得した情報を基に設定される経路選定基準を設定し、選択し得る移動経路ごとに移動の難易度を導出して、最も難易度の低い経路を選定する。
経路選定基準を構成する要素としては、移動距離の全長、経路上にある段差の高低差及び段差の数に基づく段差の越えやすさ、段差を構成している材質とプローブ及びパーティクルの強度、移動経路中の摩擦の多い区間の移動困難性及び距離、素子への影響と影響に係る移動距離、移動目的位置自体の優先順位などが挙げられる。
With respect to the selection of the movement route, a route selection criterion set based on information acquired in advance is set, the degree of movement difficulty is derived for each selectable movement route, and the route with the lowest difficulty is selected.
The elements that make up the route selection criteria include the total length of the distance traveled, the level difference of the steps on the route and the ease of stepping based on the number of steps, the strength of the material and probe and particles that make up the steps, and movement The movement difficulty and distance of a section with much friction in the route, the movement distance related to the influence on the element and the influence, the priority order of the movement target position itself, and the like can be mentioned.

これらの要素から設定される経路選定基準を基に、移動経路の移動難易度を導出し、同一の移動目的位置への他の移動経路、ならびに他の移動目的位置への移動経路など複数の経路の中で、最も難易度の低い、つまり安定して確実に移動させることが可能と考えられる移動経路を選定することができ、最短の移動距離となる移動経路よりも好ましい移動経路が存在する場合に、これを優先して選定することが可能となる。   Based on the route selection criteria set from these elements, the travel difficulty of the travel route is derived, and other routes such as other travel routes to the same travel target position and travel routes to other travel target positions If there is a travel route that is the least difficult, that is, a travel route that can be moved stably and reliably, and that is preferable to the travel route that has the shortest travel distance In addition, it is possible to select this with priority.

このように、粒子情報取得工程(ステップS2)、位置選定工程(ステップS3)、構造情報取得工程(ステップS4)、経路選定工程(ステップS5)によって各パーティクルについて移動目的位置と移動経路を選定した後で、図1Bの異物除去装置10hにおいて、図32のステップS6以後に示すように、クリーニング手段例えばプローブによるパーティクルの移動すなわち離脱および/または除去を行う。   As described above, the movement target position and the movement path are selected for each particle by the particle information acquisition process (step S2), the position selection process (step S3), the structure information acquisition process (step S4), and the path selection process (step S5). Later, in the foreign matter removing apparatus 10h in FIG. 1B, as shown after step S6 in FIG. 32, the particles are moved, detached and / or removed by the cleaning means such as a probe.

すなわち、ステップS6が、パーティクルの近傍に観察・クリーニング部20のプローブを配置し、パーティクルの側面にプローブを接触させて、ステップS7で移動経路選定工程で得た経路に沿って移動させる。プローブと被処理基板表面の距離は、パーティクルの大きさよりも小とし、公知の原子間力顕微鏡の接触モードの技術を使用して距離を保つ。移動経路中に凹凸や段差がある場合には、それらの立体構造にそってプローブの高さを上下に変化させて対応する。   That is, in step S6, the probe of the observation / cleaning unit 20 is arranged in the vicinity of the particle, the probe is brought into contact with the side surface of the particle, and moved along the route obtained in the moving route selection step in step S7. The distance between the probe and the surface of the substrate to be processed is smaller than the size of the particles, and the distance is maintained using a known contact mode technique of an atomic force microscope. If there are irregularities or steps in the movement path, the height of the probe is changed up and down along the three-dimensional structure.

なお、移動経路となる被処理基板表面の状態に応じて、プローブと基体表面の距離を変化させたり、プローブへの荷重を変化させることもできる。なおプローブの荷重とは、プローブの押し付け圧力である。
すなわちこの荷重が小さ過ぎると、パーティクルの付着力にプローブが負けてたわむなどして、プローブがパーティクルを移動させることなくその上を乗り越えてしまうが、荷重が大き過ぎると、被処理基板表面を傷つけてしまうことから、例えばプローブを支持するカンチレバーのたわみ量をモニターして一定に保つことで、押し付け圧力としての荷重をコントロールするとか、一定に保つことが好ましい。
It should be noted that the distance between the probe and the substrate surface can be changed or the load on the probe can be changed according to the state of the surface of the substrate to be processed as the movement path. The probe load is the pressing pressure of the probe.
In other words, if the load is too small, the probe will bend and bend due to the adhesion force of the particles, and the probe will get over the particle without moving it, but if the load is too large, the surface of the substrate to be processed will be damaged. Therefore, it is preferable to control the load as the pressing pressure or keep it constant, for example, by monitoring the deflection amount of the cantilever supporting the probe and keeping it constant.

次に、ステップS8に示すように、所定の無機能部までパーティクルを移動すなわち離脱および/または除去した後、クリーニング手段のプローブを離脱させ、パーティクルへの関与を解除する。   Next, as shown in step S8, after the particles are moved, that is, separated and / or removed to a predetermined non-functional part, the probe of the cleaning unit is detached, and the participation in the particles is released.

次に、ステップS9において、除去するパーティクルが全て移動できたか、否かを判定する。否のときには、移動の必要なパーティクルを全て移動するまで、ステップS2からステップS9の作業を繰り返す。   Next, in step S9, it is determined whether or not all the particles to be removed have moved. If not, the operations from step S2 to step S9 are repeated until all the particles that need to be moved are moved.

ステップS9で被処理基板表面に付着した全てのパーティクルの移動が確認された段階で、作業を完了する(ステップS10)。図1Bに示す被処理基板導入口18から被処理基板を搬出する(ステップS11)。このようにして、被処理基板22に対するパーティクルのクリーニングが完了する。   When the movement of all the particles attached to the surface of the substrate to be processed is confirmed in step S9, the operation is completed (step S10). The substrate to be processed is unloaded from the substrate inlet 18 shown in FIG. 1B (step S11). In this way, the cleaning of the particles for the substrate to be processed 22 is completed.

図33A,Bに、上述した本実施の形態の異物除去方法によって、被処理基板である被処理基板(半導体ウェーハ)22の表面に付着したパーティクルが無機能部へ移動する状態を模式的に示す。
図33Aの例では、配線等の機能領域4が形成された半導体ウェーハ22の表面に異物すなわちパーティクル3が付着している場合に、機能領域部4aの外に設けられた所定の非機能領域5に向けて、単純例えば直線的(破線矢印図示)にパーティクルを移動させるのではなく、各パーティクル3について、複数の非機能領域5の優先順位を、パーティクル3からの距離に基づいて定めた後、半導体ウェーハ22表面の立体構造、材質、破壊応力、ならびにパーティクル3の組成等の情報に基づいて各非機能領域5に対する移動経路(実線矢印図示)を選定する。この移動経路(実線矢印図示)に沿ってパーティクル3は各対応する非機能領域5に移動される。
FIGS. 33A and 33B schematically show a state in which particles attached to the surface of a substrate to be processed (semiconductor wafer) 22 that is a substrate to be processed move to a non-functional portion by the foreign matter removing method of the present embodiment described above. .
In the example of FIG. 33A, when a foreign substance, that is, a particle 3 adheres to the surface of the semiconductor wafer 22 on which the functional area 4 such as wiring is formed, a predetermined non-functional area 5 provided outside the functional area portion 4a. For example, instead of simply moving the particles in a straight line (shown by a broken line arrow), for each particle 3, the priority order of the plurality of non-functional regions 5 is determined based on the distance from the particle 3, A movement path (shown by a solid line arrow) for each non-functional region 5 is selected based on information such as the three-dimensional structure, material, fracture stress, and composition of the particles 3 on the surface of the semiconductor wafer 22. The particles 3 are moved to the corresponding non-functional areas 5 along this movement path (shown by solid arrows).

このように、図33Aの例では、平面構造に関する情報だけでなく、被処理基板表面の凹凸や段差ならびに性状などの立体構造に関する情報に基づいて移動経路の選定を行うことから、半導体ウェーハつまり被処理基板22の表面に形成された立体構造による移動抵抗の増加と、これに伴うパーティクルの変形、磨耗、破砕、プローブ及び配線や素子などの立体構造の構成物の破損等を回避することができる。   In this way, in the example of FIG. 33A, the movement path is selected based on not only the information on the planar structure but also the information on the three-dimensional structure such as the unevenness, steps and properties of the surface of the substrate to be processed. It is possible to avoid an increase in movement resistance due to the three-dimensional structure formed on the surface of the processing substrate 22 and the accompanying deformation, wear, crushing of particles, damage to three-dimensional structures such as probes, wirings, and elements. .

次に、図33Bの例は、パーティクル3が通過不能領域77で囲まれた内部に存在する場合である。すなわち、1つのパーティクル3について、位置選定工程で優先順位が高く選定された非機能領域5bとの間に極端に高低差が形成されている箇所や、半導体ウェーハ22の中で特に繊細に構成されている箇所がある場合に、これらの箇所を構造情報取得工程で通過不能領域77と認定する。   Next, the example of FIG. 33B is a case where the particle 3 exists inside the impassable region 77. That is, one particle 3 is particularly delicately configured in a portion where an extremely high level difference is formed between the non-functional region 5 b selected in the position selection step and having a high priority, or in the semiconductor wafer 22. In the case where there are portions that are present, these portions are identified as non-passable regions 77 in the structure information acquisition step.

このように、通過不能領域77で囲まれた領域内では、位置選定工程で優先順位が低く選定された次善の非機能領域5cを移動目的位置に選定し、経路選定を行うことができる。これによって、クリーニングすなわちパーティクルの移動過程における、立体構造によるクリーニング作業の中断や、パーティクルの移動に伴うパーティクル及び立体構造を形成する素子ならびにパターンの破損を回避することもできる。   As described above, in the region surrounded by the impassable region 77, it is possible to select the path by selecting the sub-optimal non-functional region 5c selected with a low priority in the position selection step as the movement target position. Accordingly, it is possible to avoid interruption of the cleaning operation due to the three-dimensional structure in the cleaning, that is, the movement of the particles, and damage to the elements and patterns forming the particles and the three-dimensional structure due to the movement of the particles.

更に、本実施例に係る異物除去方法では、選定し得る全ての移動経路が凹凸や段差を含まざるを得ない場合にも、これらの立体構造を経由する回数を低減することや、立体構造を経由して移動する際の磨耗及び変形による破砕分裂を回避することが可能となる。
すなわち、移動させるパーティクルに対して、移動中に段差に引っかかって移動できなくなるとか、段差とプローブの間にパーティクルが挟まって破砕分裂してしまうとか、引っかかり時の応力によって立体構造を構成する素子やパターンが破壊されてしまうなどのために、乗り越えることのできない段差と、これらの問題を生じることなく乗り越えることのできる段差とを識別して移動経路選定を行うことが可能となる。
Furthermore, in the foreign matter removal method according to the present embodiment, even when all the selectable movement paths must include irregularities and steps, the number of times of passing through these three-dimensional structures can be reduced, and the three-dimensional structures can be reduced. It becomes possible to avoid crushing and splitting due to wear and deformation when moving through.
That is, for the particles to be moved, they are caught by a step during movement and cannot move, the particles are crushed and split between the step and the probe, the elements constituting the three-dimensional structure by the stress at the time of catching, It is possible to select a movement path by identifying a step that cannot be overcome because the pattern is destroyed and a step that can be overcome without causing these problems.

上述したように、本実施例に係る異物除去方法によれば、異物の移動に先立って、構造情報取得工程と、粒子情報取得工程と、位置選定工程と、経路選定工程とを行うことから、従来に比して、クリーニングの対象となる基体の表面清浄化、つまり機能部からのパーティクルの移動ならびに除去を、より確実に行うことができ、パーティクルの移動経路が凹凸や段差を含まざるを得ない場合にも、これらの立体構造を経由する回数を低減することや、立体構造を経由して移動する際の磨耗及び変形による破砕分裂ならびにパターンとプローブとの接触破損を回避することができ、歩留まりの向上も図られるものである。   As described above, according to the foreign matter removing method according to the present embodiment, prior to the movement of the foreign matter, the structure information acquisition step, the particle information acquisition step, the position selection step, and the route selection step are performed. Compared to the conventional method, the surface of the substrate to be cleaned can be cleaned more reliably, that is, the particles can be moved and removed from the functional section more reliably, and the movement path of the particles must include irregularities and steps. Even if not, it is possible to reduce the number of times of passing through these three-dimensional structures, avoid crushing breakage due to wear and deformation when moving through the three-dimensional structure, and contact damage between the pattern and the probe, The yield can also be improved.

以上に説明した実施の形態及び実施例は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形が可能である。   The embodiments and examples described above can be variously modified based on the technical idea of the present invention.

例えば、異物3を機能領域4上からせん断力によって離脱させた後に、離脱位置でノズル等の吸引手段によって吸い出して収容部に収容することもできる。また、非機能領域5に集められた異物3を、吸引手段によって吸い出して収容部に収容することもできる。また、異物3を機能領域4上からせん断力によって離脱させた後に、静電力又はレーザアブレーションによって、機能領域4上から分離して収容部に収容してもよい。   For example, after the foreign material 3 is detached from the functional region 4 by a shearing force, it can be sucked out by a suction means such as a nozzle at the separation position and stored in the storage unit. Moreover, the foreign material 3 collected in the non-functional area 5 can be sucked out by the suction means and stored in the storage portion. Further, after the foreign material 3 is separated from the functional region 4 by a shearing force, it may be separated from the functional region 4 and accommodated in the accommodating portion by electrostatic force or laser ablation.

また、プローブ2のサイズ、形状、材質、構造、駆動方法、駆動パターン、清浄方法及び個数等、異物3の移動パターン、凝集方法及び除去方法等、各フローチャートにおける工程の増減及び入れ替え等、高湿度気体の種類及び供給量等、並びに、レーザ光46の種類、照射方法、照射時間、照射角度及び照射強度等は、異物3の付着状況等の条件に対応して柔軟に変更することができる。   Further, the size, shape, material, structure, driving method, driving pattern, cleaning method and number of the probe 2, movement pattern of the foreign matter 3, aggregation method and removal method, etc. The type and supply amount of the gas, the type of the laser beam 46, the irradiation method, the irradiation time, the irradiation angle, the irradiation intensity, and the like can be flexibly changed in accordance with conditions such as the adhesion state of the foreign matter 3.

また、基板6がステンシルマスクであればその表面のみを除去処理し、その他の基板等であれば表裏の両面を除去処理してもよい。この基板6はステンシルマスク以外のものでもよい。   Further, if the substrate 6 is a stencil mask, only the surface thereof may be removed, and if it is another substrate, both the front and back surfaces may be removed. The substrate 6 may be other than a stencil mask.

また、上述した異物除去装置は、付着物の除去処理の他に、例えば、レーザアニール処理等のレーザ光処理や素材の露光処理等にも転用することができる。
例えば、上述の実施例では、被処理基板を半導体ウェーハとした例を説明したが、被処理基板は付着異物が問題となる構造体であれば半導体ウェーハに限られず、例えばフォトマスクとすることもできる。
Moreover, the foreign substance removing apparatus described above can be diverted to, for example, laser light processing such as laser annealing processing, material exposure processing, and the like, in addition to the removal processing of deposits.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the substrate to be processed is a semiconductor wafer has been described. However, the substrate to be processed is not limited to a semiconductor wafer as long as it is a structure in which adhered foreign matter is a problem. it can.

また、例えば、上述の実施例では情報取得及びパーティクルの移動の直前に検出する情報が粒子情報のみの場合を説明したが、被処理基板の表面構造情報を、前もってではなく、粒子情報と同様に本発明に係る異物除去方法の直前で検出することもできる。
更に、本発明に係る異物除去方法の直前で検出され得るこれらの情報の中から、被処理基板の立体構造についての情報、例えばパターンの高さや溝の深さなどを、設計値や予測値などの形で取得して、粒子情報取得工程や構造情報取得工程における目安として利用することもできる。
In addition, for example, in the above-described embodiment, the case where the information to be detected immediately before the acquisition of information and the movement of the particles is only the particle information has been described. It can also be detected immediately before the foreign matter removing method according to the present invention.
Furthermore, from these pieces of information that can be detected immediately before the foreign matter removing method according to the present invention, information about the three-dimensional structure of the substrate to be processed, such as pattern height and groove depth, design values, predicted values, etc. And can be used as a guide in the particle information acquisition process and the structure information acquisition process.

また、上述の実施例では、異物除去装置1のほかに構造情報検出部75及び粒子情報検出部76が設けられる構成を例として説明したが、これらの検出部が異物除去装置1と一体に設けられる構成とすることもできる。   In the above-described embodiment, the configuration in which the structure information detection unit 75 and the particle information detection unit 76 are provided in addition to the foreign material removal device 1 has been described as an example. However, these detection units are provided integrally with the foreign material removal device 1. It can also be set as the structure which is made.

また、例えば、構造情報検出部75及び粒子情報検出部76により検出される情報は、互いに共同で検出することもできるし、パーティクルの位置、粒径及び個数を粒子情報検出部76で検出する構成とすることもできるし、両検出部が同一の装置によって一体とされた構成によることもできる。   Further, for example, the information detected by the structure information detection unit 75 and the particle information detection unit 76 can be detected jointly with each other, and the particle information detection unit 76 detects the position, particle size, and number of particles. It is also possible to adopt a configuration in which both detectors are integrated by the same device.

また、予め得られた構造情報や粒子情報よりも高い精度の情報が必要な場合、つまり被処理基板や表面に付着したパーティクルについてより正確な情報が必要な場合には、洗浄部つまり異物除去装置本体内部で再度測定を行って、より詳細な構造情報や粒子情報を得ることも可能である。
また、上述した構造情報取得工程において、上述した蓄積部に被処理基板の立体構造の情報のみならず、被処理基板である半導体ウェーハやフォトマスクなどの本来の機能に関する情報も蓄積することが可能である。
In addition, when information with higher accuracy than structural information and particle information obtained in advance is required, that is, when more accurate information is required about the particles attached to the substrate to be processed and the surface, the cleaning unit, that is, the foreign substance removing device It is also possible to obtain more detailed structure information and particle information by performing measurement again inside the main body.
In the structure information acquisition process described above, not only the information on the three-dimensional structure of the substrate to be processed but also information on the original function of the semiconductor wafer or photomask that is the substrate to be processed can be stored in the storage unit described above. It is.

また、本発明に係る異物除去方法において、経路選定工程によって最終的な移動目的位置と移動経路を選定した後、クリーニング手段とは別に設けられる観察手段、例えばクリーニング手段と同様のプローブによって、移動経路を一巡するなどして、経路の最終確認を行うこともできるし、この観察手段を、被処理基板表面のパーティクルが全て移動できたか確認する手段として用いることもできるなど、本発明は、種々の変形及び変更をなされうる。   Further, in the foreign matter removing method according to the present invention, after the final movement target position and movement path are selected by the path selection step, the movement path is detected by an observation unit provided separately from the cleaning unit, for example, a probe similar to the cleaning unit. The present invention can be used as a means for confirming whether or not all the particles on the surface of the substrate to be moved have been moved. Variations and changes can be made.

本発明の第1の実施の形態による異物除去工程を順次示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a foreign substance removal process by a 1st embodiment of the present invention one by one. 同、異物除去工程を順次示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows a foreign material removal process sequentially. 同、異物除去工程を順次示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows a foreign material removal process sequentially. 同、異物除去工程を順次示す部分平面図である。It is a partial top view which shows a foreign material removal process sequentially. 同、異物除去工程を順次示す部分平面図である。It is a partial top view which shows a foreign material removal process sequentially. 同、異物除去装置の基本動作のフローチャートである。It is a flowchart of the basic operation | movement of a foreign material removal apparatus similarly. 本発明の第2の実施の形態による異物除去装置の基本動作のフローチャートである。It is a flowchart of the basic operation | movement of the foreign material removal apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態による異物除去装置の基本動作のフローチャートである。It is a flowchart of the basic operation | movement of the foreign material removal apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施例1による異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the foreign material removal apparatus by Example 1 of this invention. 本発明の実施例2よる、配線工程前の基板を示す部分平面図(A)及び配線工程後の基板の一部分の拡大平面図(B)である。It is the fragmentary top view (A) which shows the board | substrate before the wiring process by Example 2 of this invention, and the enlarged plan view (B) of a part of board | substrate after a wiring process. 本発明の実施例3によるステンシルマスクの部分平面図(A)及びそのA−A’線に沿う部分断面図(B)である。It is the fragmentary top view (A) of the stencil mask by Example 3 of this invention, and the fragmentary sectional view (B) which follows the A-A 'line | wire. 本発明の実施例4による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 4 of this invention. 同、異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a foreign material removal apparatus same as the above. 本発明の実施例5による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 5 of this invention. 同、観察・クリーニング部の部分概略断面図(A)、部分概略底面図(B)及び観察用プローブの側面図である。FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view (A), a partial schematic bottom view (B) of the observation / cleaning unit, and a side view of the observation probe. 同、別の観察・クリーニング部の部分概略断面図(A)、光位置検知構造の概略構造図(B)及び観察用プローブの側面図である。FIG. 6 is a partial schematic cross-sectional view (A) of another observation / cleaning unit, a schematic structural diagram (B) of an optical position detection structure, and a side view of an observation probe. 本発明の実施例6によるプローブの側面図(A)、プローブの断面図(B)、別のプローブの断面図(C)、別のプローブの断面図(D)及び更に別のプローブの断面図(E)である。Side View (A), Cross Section View (B) of Probe, Cross Section View (C) of Another Probe, Cross Section View (D) of Another Probe, and Cross Section View of Another Probe (E). 同、プローブの側面図(A)及びプローブの断面図(B)である。The side view (A) of a probe and sectional drawing (B) of a probe are the same. 本発明の実施例7による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 7 of this invention. 同、異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a foreign material removal apparatus same as the above. 本発明の実施例8による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 8 of this invention. 同、異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a foreign material removal apparatus same as the above. 同、別の異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of another foreign material removal apparatus same as the above. 同、更に別の異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of another foreign material removal apparatus same as the above. 本発明の実施例9による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 9 of this invention. 本発明の実施例10による異物除去装置のフローチャートである。It is a flowchart of the foreign material removal apparatus by Example 10 of this invention. 同、異物除去装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a foreign material removal apparatus same as the above. 本発明の実施例11による異物除去方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the foreign material removal method by Example 11 of this invention. 同、異物除去方法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the foreign material removal method equally. 本発明の実施例12による異物除去方法を説明するための概略図(a)〜(d)である。It is the schematic (a)-(d) for demonstrating the foreign material removal method by Example 12 of this invention. 本発明の実施例13による異物除去方法を説明するための模式図(A)及び概略断面図(B)である。It is the schematic diagram (A) and schematic sectional drawing (B) for demonstrating the foreign material removal method by Example 13 of this invention. 本発明の実施例13による異物除去方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the foreign material removal method by Example 13 of this invention. 本発明の実施例13による異物除去方法を説明するための第1の例の模式図(A)と第2の例の模式図(B)である。It is the schematic diagram (A) of the 1st example for demonstrating the foreign material removal method by Example 13 of this invention, and the schematic diagram (B) of a 2nd example. 従来例による異物除去装置の概略正面図である。It is a schematic front view of the foreign material removal apparatus by a prior art example. 異物除去を異物の移動によって行う方法の、移動前の概略図(A)及び移動後の概略図(B)である。It is the schematic (A) before a movement of the method of performing a foreign material removal by the movement of a foreign material, and the schematic (B) after a movement. 異物除去を異物の移動によって行う方法の、段差を有する被処理基板における概略図である。It is the schematic in the to-be-processed substrate which has a level | step difference of the method of performing a foreign material removal by the movement of a foreign material.

符号の説明Explanation of symbols

1…カンチレバー、2、21…プローブ、3…異物、3a…処理異物、4…機能領域、4a…機能領域部、5、5a…非機能領域、5b…優先順位の高い非機能領域、5c…優先順位の低い非機能領域、6…基板、7、48、57…凹部、8…凸部、9…先端部、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h…異物除去装置、11…筐体、12…ディフューザ、13…チャンバ、14…エアフィルタ、15…支持具、16…排気口、17…排気、18…基板導入口、19…XYステージ、20…観察・クリーニング部、22…被処理基板、23、34…カンチレバー交換用窓、24…サセプタ、25…スクライブライン、26…ステンシルマスク、27…補強梁、28…露光パターン開口、29、52…ガイド、30…カンチレバー交換部、31…レファレンス基板、32…カンチレバーハンドリングマシン部、33…カンチレバーハンド部、35…予備カンチレバー群、36…予備カンチレバーステージ、37…カンチレバー交換指示器、38…プローブ冶具固定器、39…観察用プローブ、40…クリーニング用プローブ、41…クリーニング用プローブ配置部、42…観察用プローブ配置部、43…レーザ光源、44a、44b…分岐器、45…光位置検知器、46…レーザ光、47…プローブ冶具、49…プローブ清浄部、50…照射位置・強度制御系、51…光学窓、53…バルブ、54、64…ノズル、55…高湿度気体、56…清浄空気出入口、58a、58b…光軸、71…クリーニングアセンブリ、73…蓄積部、74…入力部、75…構造情報検出部、76…粒子情報検出部、77…通過不能領域、95…プローブ、98…カンチレバー、101…被処理基板、113…異物、114…機能領域、115…非機能領域、118…段差、120…観察・クリーニング部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cantilever, 2, 21 ... Probe, 3 ... Foreign material, 3a ... Processing foreign material, 4 ... Functional region, 4a ... Functional region part, 5a ... Non-functional region, 5b ... Non-functional region with high priority, 5c ... Non-functional area with low priority, 6 ... substrate, 7, 48, 57 ... concave, 8 ... convex, 9 ... tip, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h ... foreign matter removing device, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Housing | casing, 12 ... Diffuser, 13 ... Chamber, 14 ... Air filter, 15 ... Supporting tool, 16 ... Exhaust port, 17 ... Exhaust port, 18 ... Substrate introduction port, 19 ... XY stage, 20 ... Observation / cleaning part, 22 ... Processed substrate, 23, 34 ... Cantilever replacement window, 24 ... Susceptor, 25 ... Scribe line, 26 ... Stencil mask, 27 ... Reinforcement beam, 28 ... Exposure pattern opening, 29, 52 ... Guide, 30 Cantilever exchanging part, 31 ... reference substrate, 32 ... cantilever handling machine part, 33 ... cantilever hand part, 35 ... spare cantilever group, 36 ... spare cantilever stage, 37 ... cantilever exchange indicator, 38 ... probe jig fixture, 39 ... Observation probe, 40 ... cleaning probe, 41 ... cleaning probe placement section, 42 ... observation probe placement section, 43 ... laser light source, 44a, 44b ... branching device, 45 ... optical position detector, 46 ... laser light, DESCRIPTION OF SYMBOLS 47 ... Probe jig, 49 ... Probe cleaning part, 50 ... Irradiation position and intensity control system, 51 ... Optical window, 53 ... Valve, 54, 64 ... Nozzle, 55 ... High humidity gas, 56 ... Clean air inlet / outlet, 58a, 58b ... optical axis, 71 ... cleaning assembly, 73 ... accumulating unit, 74 ... input unit, 75 ... Structure information detection unit, 76 ... Particle information detection unit, 77 ... Non-passable area, 95 ... Probe, 98 ... Cantilever, 101 ... Substrate to be processed, 113 ... Foreign substance, 114 ... Functional area, 115 ... Non-functional area, 118 ... Step 120 ... Observation / cleaning section

Claims (15)

基体の機能領域上に付着した異物にせん断力を加えて前記異物を前記基体から離脱させる工程と、この離脱した異物を前記付着した位置から前記機能領域外へ除去する工程とを有する
ことを特徴とする異物除去方法。
A step of applying a shearing force to the foreign matter adhering to the functional area of the substrate to remove the foreign matter from the base; and a step of removing the detached foreign matter from the attached position to the outside of the functional region. A foreign matter removing method.
前記の離脱した異物を前記基体上で前記機能領域外の非機能領域へ移動させる
ことを特徴とする請求項1に記載の異物除去方法。
The foreign matter removing method according to claim 1, wherein the detached foreign matter is moved to a non-functional region outside the functional region on the substrate.
前記非機能領域を凹部に形成し、この凹部内に前記異物を落とし込む
ことを特徴とする請求項2に記載の異物除去方法。
The foreign matter removing method according to claim 2, wherein the non-functional region is formed in a concave portion, and the foreign matter is dropped into the concave portion.
前記非機能領域において前記異物を除去若しくは固着する
ことを特徴とする請求項2に記載の異物除去方法。
The foreign matter removing method according to claim 2, wherein the foreign matter is removed or fixed in the non-functional region.
前記非機能領域の表面をレーザ光良吸収性又は難吸収性材料で形成し、前記非機能領域での前記異物の除去若しくは固着をレーザ光照射によって行う
ことを特徴とする請求項4に記載の異物除去方法。
5. The foreign material according to claim 4, wherein a surface of the non-functional region is formed of a laser light good absorbency material or a hardly absorbable material, and the foreign material is removed or fixed in the non-functional region by laser light irradiation. Removal method.
前記非機能領域をスクライブ領域とする
ことを特徴とする請求項4に記載の異物除去方法。
The foreign matter removing method according to claim 4, wherein the non-functional area is a scribe area.
前記基体上の前記異物の付着位置を検出する工程と、前記異物の付着位置及びその移動経路を設定する工程と、前記異物の付着位置にせん断力付与手段を接近させる工程と、前記異物の付着位置を観察する工程とを更に有する
ことを特徴とする請求項2に記載の異物除去方法。
Detecting the adhesion position of the foreign substance on the substrate, setting the adhesion position and moving path of the foreign substance, bringing a shearing force applying means closer to the adhesion position of the foreign substance, and attaching the foreign substance The method for removing foreign matter according to claim 2, further comprising a step of observing the position.
所定の前記異物を前記非機能領域へ移動させた後、他の前記異物の付着位置に前記せん断力付与手段を接近させる工程から前記他の異物を前記非機能領域へ移動させる工程を繰り返す、請求項7に記載の異物除去方法。   After the predetermined foreign matter is moved to the non-functional region, the step of moving the other foreign matter to the non-functional region is repeated from the step of bringing the shearing force applying means closer to the attachment position of the other foreign matter. Item 8. A foreign matter removing method according to Item 7. 前記異物を前記非機能領域へ移動させる工程後に、この移動が行われない場合と、前記異物の移動経路に前記異物が存在している場合との少なくとも一方の場合に、前記せん断力付与手段を前記異物に接近させる工程以降の工程を再び行う
ことを特徴とする請求項7に記載の異物除去方法。
After the step of moving the foreign matter to the non-functional region, the shear force applying means is provided in at least one of a case where this movement is not performed and a case where the foreign matter is present in the movement path of the foreign matter. The foreign matter removing method according to claim 7, wherein the steps subsequent to the step of approaching the foreign matter are performed again.
前記異物を前記基体から離脱させる工程と、前記離脱した異物を前記機能領域外へ除去する工程とに先立って、
予め検出された前記基体の表面構造の情報を取得する構造情報取得工程と、
予め検出された前記異物の情報を取得する粒子情報取得工程と、
前記異物の移動目的位置の優先順位を選定する位置選定工程と、
前記異物の前記移動目的位置までの移動経路を選定する経路選定工程とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の異物除去方法。
Prior to the step of removing the foreign matter from the base and the step of removing the separated foreign matter outside the functional area,
A structure information acquisition step of acquiring information on the surface structure of the substrate detected in advance;
A particle information acquisition step of acquiring information of the foreign matter detected in advance;
A position selection step of selecting a priority order of the movement target position of the foreign object;
The foreign matter removal method according to claim 1, further comprising: a route selection step of selecting a movement route of the foreign matter to the movement target position.
前記離脱および/または除去を、プローブを前記異物に接触させて行う
ことを特徴とする請求項10に記載の異物除去方法。
The foreign matter removing method according to claim 10, wherein the separation and / or removal is performed by bringing a probe into contact with the foreign matter.
前記経路選定工程で、前記異物の情報及び前記基体の表面構造の情報に基づいて、前記位置選定工程で選定した移動目的位置の優先順位を変更する
ことを特徴とする請求項10に記載の異物除去方法。
The foreign matter according to claim 10, wherein, in the route selection step, the priority order of the movement target positions selected in the position selection step is changed based on the information on the foreign matter and the information on the surface structure of the base body. Removal method.
前記粒子情報取得工程に先立って、前記異物の情報を検出する粒子情報検出工程と、前記半導体装置の表面構造の情報を検出する構造情報検出工程との、少なくとも一方を有する
ことを特徴とする請求項10に記載の異物除去方法。
Prior to the particle information acquisition step, at least one of a particle information detection step for detecting information on the foreign matter and a structure information detection step for detecting information on a surface structure of the semiconductor device is provided. Item 11. A foreign matter removing method according to Item 10.
前記異物の離脱および/または除去に先立って、前記経路選定工程で選定した移動経路の確認を行う
ことを特徴とする請求項10に記載の異物除去方法。
The foreign matter removal method according to claim 10, wherein the movement route selected in the route selection step is confirmed prior to the separation and / or removal of the foreign matter.
基体の機能領域上に付着した異物にせん断力を加えて前記異物を前記基体から離脱させるためのせん断力付与手段と、このせん断力付与手段を前記機能領域上に付着した異物に接触させるための作動手段と、前記機能領域から離脱した前記異物を前記付着した位置から前記機能領域外へ除去するための異物除去手段とを有する
ことを特徴とする異物除去装置。
A shearing force applying means for applying a shearing force to the foreign matter adhering to the functional area of the substrate to separate the foreign substance from the base, and a means for bringing the shearing force applying means into contact with the foreign matter adhering to the functional area A foreign matter removing apparatus comprising: an actuating means; and foreign matter removing means for removing the foreign matter that has left the functional area from the attached position to the outside of the functional area.
JP2005077954A 2004-03-26 2005-03-17 Foreign matter removing method and its apparatus Pending JP2005311320A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005077954A JP2005311320A (en) 2004-03-26 2005-03-17 Foreign matter removing method and its apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004090813 2004-03-26
JP2005077954A JP2005311320A (en) 2004-03-26 2005-03-17 Foreign matter removing method and its apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005311320A true JP2005311320A (en) 2005-11-04

Family

ID=35439670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005077954A Pending JP2005311320A (en) 2004-03-26 2005-03-17 Foreign matter removing method and its apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005311320A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007057821A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Toshiba Corp Method for correcting mask defect and method for manufacturing semiconductor device
JP2008026671A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Toppan Printing Co Ltd Method and device for removing minute foreign matter
JP2008311521A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Aoi Electronics Co Ltd Particle removal method, minute tweezer apparatus, atomic force microscope, and charged particle beam apparatus
JP2009522783A (en) * 2005-12-30 2009-06-11 ラム リサーチ コーポレーション Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate
JP2010054773A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Toshiba Corp Method for removing foreign material and method for manufacturing semiconductor device
JP2010078388A (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Dainippon Printing Co Ltd Method of evaluating adhesion of pattern
JP2011510353A (en) * 2008-01-30 2011-03-31 コリア リサーチ インスティテュート オブ スタンダーズ アンド サイエンス Photomask repair device and repair method using the same
DE112011104714T5 (en) 2011-01-14 2013-10-17 Hitachi High-Technologies Corporation scanning Electron Microscope
JP2016095228A (en) * 2014-11-14 2016-05-26 大日本印刷株式会社 Work method using scanning type probe microscope, and scanning type probe microscope
CN114433570A (en) * 2022-04-06 2022-05-06 深圳市龙图光电有限公司 Method and equipment for cleaning foreign matters under mask for semiconductor chip
CN114965901A (en) * 2022-06-16 2022-08-30 季华实验室 Method, device, equipment and medium for predicting cleaning time of PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) equipment
EP3726566B1 (en) 2007-09-17 2023-08-02 Bruker Nano, Inc. Debris removal from a trench formed on a photolithographic mask
CN114447257B (en) * 2022-01-17 2023-11-28 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Flexible substrate peeling method

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4607705B2 (en) * 2005-08-24 2011-01-05 株式会社東芝 Mask defect correcting method and semiconductor device manufacturing method
JP2007057821A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Toshiba Corp Method for correcting mask defect and method for manufacturing semiconductor device
JP2009522783A (en) * 2005-12-30 2009-06-11 ラム リサーチ コーポレーション Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate
JP2008026671A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Toppan Printing Co Ltd Method and device for removing minute foreign matter
JP2008311521A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Aoi Electronics Co Ltd Particle removal method, minute tweezer apparatus, atomic force microscope, and charged particle beam apparatus
US8657962B2 (en) 2007-06-15 2014-02-25 Aoi Electronics Co., Ltd. Particle removing method, particle removing device, atomic force microscope, and charged particle beam apparatus
EP3726566B1 (en) 2007-09-17 2023-08-02 Bruker Nano, Inc. Debris removal from a trench formed on a photolithographic mask
JP2011510353A (en) * 2008-01-30 2011-03-31 コリア リサーチ インスティテュート オブ スタンダーズ アンド サイエンス Photomask repair device and repair method using the same
JP2010054773A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Toshiba Corp Method for removing foreign material and method for manufacturing semiconductor device
JP2010078388A (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Dainippon Printing Co Ltd Method of evaluating adhesion of pattern
DE112011104714T5 (en) 2011-01-14 2013-10-17 Hitachi High-Technologies Corporation scanning Electron Microscope
US8766184B2 (en) 2011-01-14 2014-07-01 Hitachi High-Technologies Corporation Scanning electron microscope
JP2016095228A (en) * 2014-11-14 2016-05-26 大日本印刷株式会社 Work method using scanning type probe microscope, and scanning type probe microscope
CN114447257B (en) * 2022-01-17 2023-11-28 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Flexible substrate peeling method
CN114433570A (en) * 2022-04-06 2022-05-06 深圳市龙图光电有限公司 Method and equipment for cleaning foreign matters under mask for semiconductor chip
CN114965901A (en) * 2022-06-16 2022-08-30 季华实验室 Method, device, equipment and medium for predicting cleaning time of PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) equipment
CN114965901B (en) * 2022-06-16 2023-11-07 季华实验室 Cleaning time prediction method, device, equipment and medium of PECVD equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005311320A (en) Foreign matter removing method and its apparatus
JP3547143B2 (en) Sample preparation method
KR100485024B1 (en) Apparatus and method for cleaning a photomask
US7107826B2 (en) Scanning probe device and processing method by scanning probe
US8585391B2 (en) Photomask cleaning apparatus and methods of cleaning a photomask using the same
JP2010507882A (en) Methods and apparatus for sample extraction and handling
US20230093409A1 (en) Method for cleaning electrostatic chuck
JP2014182125A (en) Multiple sample attachment to nano manipulator for high throughput sample preparation
US20090241274A1 (en) Method of removing particles on photomask
JP2009003321A (en) Photomask defect correcting device and method
US7629088B2 (en) Mask defect repairing method and semiconductor device manufacturing method
US20200273835A1 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and bonding method
JP4090567B2 (en) Wafer inspection processing apparatus and wafer inspection processing method
US6943062B2 (en) Contaminant particle removal by optical tweezers
JP4091060B2 (en) Wafer inspection processing apparatus and wafer inspection processing method
US20090092905A1 (en) Photomask defect correction device and photomask defect correction method
JP2005302880A (en) Immersion aligner
KR20100035512A (en) Apparatus and method for repairing a mask
JP4303276B2 (en) Electron beam and ion beam irradiation apparatus and sample preparation method
US20100051056A1 (en) Foreign object removal method and method for manufacturing semiconductor device
JP2013102053A (en) Substrate processing system, substrate transfer method, program, and computer storage medium
JP4365886B2 (en) Ion beam equipment
JP4984709B2 (en) Fine foreign matter removing method and fine foreign matter removing device
JP2009248229A (en) Minute manipulator and observation device having the same
JP2017069426A (en) Foreign matter removal device and foreign matter removal method