JP3199147B2 - 音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装置 - Google Patents
音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体、金属、セラミ
ックス、磁性体あるいは光学素子などの表面(以下、こ
れらを総称して単に「基板表面」と称す。)の状態を検
出するための音波を用いた基板表面検出方法およびその
装置に関し、さらに詳細には、基板表面へのパルス・レ
ーザー照射による基板表面のクリーニング方法における
基板表面のクリーニング状態や、基板表面へのパルス・
レーザー照射による基板表面のクリーニング以外のその
他の基板表面状態の変化をともなう表面加工プロセスに
おける基板表面状態の変化を、リアルタイムで検出する
ことのできる音波を用いた基板表面検出方法およびその
装置に関する。
ックス、磁性体あるいは光学素子などの表面(以下、こ
れらを総称して単に「基板表面」と称す。)の状態を検
出するための音波を用いた基板表面検出方法およびその
装置に関し、さらに詳細には、基板表面へのパルス・レ
ーザー照射による基板表面のクリーニング方法における
基板表面のクリーニング状態や、基板表面へのパルス・
レーザー照射による基板表面のクリーニング以外のその
他の基板表面状態の変化をともなう表面加工プロセスに
おける基板表面状態の変化を、リアルタイムで検出する
ことのできる音波を用いた基板表面検出方法およびその
装置に関する。
【0002】
【発明の背景および発明が解決しようとする課題】現
在、基板表面に付着した有機汚れや無機汚れなどの付着
物を基板表面から除去するためのクリーニング方法とし
て、例えば、本願出願人の出願にかかる特願平5−19
5538号「基板表面のドライ・クリーニング方法」に
開示されているように、表面に除去対象物としての付着
物を有した基板に対し、短波長のパルス状の出力ビーム
を持つパルス・レーザーを照射して、基板の表面に付着
した付着物を除去するクリーニング方法が知られてい
る。
在、基板表面に付着した有機汚れや無機汚れなどの付着
物を基板表面から除去するためのクリーニング方法とし
て、例えば、本願出願人の出願にかかる特願平5−19
5538号「基板表面のドライ・クリーニング方法」に
開示されているように、表面に除去対象物としての付着
物を有した基板に対し、短波長のパルス状の出力ビーム
を持つパルス・レーザーを照射して、基板の表面に付着
した付着物を除去するクリーニング方法が知られてい
る。
【0003】従来、こうしたパルス・レーザーを用いた
クリーニング方法により基板表面のクリーニングを行う
場合において、基板表面のクリーニング状態を検出する
にあたっては、目測や光学顕微鏡あるいはCCDカメラ
などの受像装置およびビデオ・モニターなどの表示装置
などによる検出方法が用いられており、これにより基板
表面の観察と分析とを行っていた。
クリーニング方法により基板表面のクリーニングを行う
場合において、基板表面のクリーニング状態を検出する
にあたっては、目測や光学顕微鏡あるいはCCDカメラ
などの受像装置およびビデオ・モニターなどの表示装置
などによる検出方法が用いられており、これにより基板
表面の観察と分析とを行っていた。
【0004】ところが、上記した目測や光学顕微鏡ある
いはCCDカメラなどの受像装置およびビデオ・モニタ
ーなどの表示装置などによる検出方法においては、基板
に対してパルス・レーザーを照射するというクリーニン
グ・プロセスを一旦中断した後に、上記検出方法による
検出を行わなければならないものであり、上記クリーニ
ング・プロセスを実施しながらリアルタイムで検出する
ことができないという問題点があった。このため、上記
検出方法においては、作業効率や検出精度があまり良く
ないという問題点があった。
いはCCDカメラなどの受像装置およびビデオ・モニタ
ーなどの表示装置などによる検出方法においては、基板
に対してパルス・レーザーを照射するというクリーニン
グ・プロセスを一旦中断した後に、上記検出方法による
検出を行わなければならないものであり、上記クリーニ
ング・プロセスを実施しながらリアルタイムで検出する
ことができないという問題点があった。このため、上記
検出方法においては、作業効率や検出精度があまり良く
ないという問題点があった。
【0005】さらに、基板表面に付着した可視光に対し
て透明な付着物に関しては、可視光を使用する上記検出
方法においては検出できないという問題点があった。
て透明な付着物に関しては、可視光を使用する上記検出
方法においては検出できないという問題点があった。
【0006】また、精度の高い基板表面の検出方法とし
ては、電子顕微鏡法(SEM)、オージェ電子分光法
(AES)あるいはX線誘起電子分光法(XPS)など
があるが、これらの方法は、いずれもリアルタイムでの
検出を行うことができないとともに、検出時間が長時間
かかり、さらには高価な装置を必要とするという問題点
があった。
ては、電子顕微鏡法(SEM)、オージェ電子分光法
(AES)あるいはX線誘起電子分光法(XPS)など
があるが、これらの方法は、いずれもリアルタイムでの
検出を行うことができないとともに、検出時間が長時間
かかり、さらには高価な装置を必要とするという問題点
があった。
【0007】一方、リアルタイムでの基板表面検出方法
としては、レーザーによる表面反射率測定方法が知られ
ているが、このレーザーによる表面反射率測定方法にお
いては、レーザー・スポット内の局所的な微小な領域の
状態のみしか検出できないとともに、やはり透明な付着
物を検出することができないという問題点があった。
としては、レーザーによる表面反射率測定方法が知られ
ているが、このレーザーによる表面反射率測定方法にお
いては、レーザー・スポット内の局所的な微小な領域の
状態のみしか検出できないとともに、やはり透明な付着
物を検出することができないという問題点があった。
【0008】また、特願平5−195538号「基板表
面のドライ・クリーニング方法」に開示したようなパル
ス・レーザーを用いたクリーニング方法の他に、基板表
面にパルス・レーザーを照射することにより、基板表面
の状態の変化をともなう表面加工プロセスにおける基板
表面状態の変化を検出する方法としても、目測や光学顕
微鏡あるいはCCDカメラなどの受像装置およびビデオ
・モニターなどの表示装置などによる検出方法、電子顕
微鏡法(SEM)、オージェ電子分光法(AES)ある
いはX線誘起電子分光法(XPS)などによる検出方法
ならびにレーザーによる表面反射率測定方法などが一般
に知られているが、やはり上記と同様な問題点が指摘さ
れていた。
面のドライ・クリーニング方法」に開示したようなパル
ス・レーザーを用いたクリーニング方法の他に、基板表
面にパルス・レーザーを照射することにより、基板表面
の状態の変化をともなう表面加工プロセスにおける基板
表面状態の変化を検出する方法としても、目測や光学顕
微鏡あるいはCCDカメラなどの受像装置およびビデオ
・モニターなどの表示装置などによる検出方法、電子顕
微鏡法(SEM)、オージェ電子分光法(AES)ある
いはX線誘起電子分光法(XPS)などによる検出方法
ならびにレーザーによる表面反射率測定方法などが一般
に知られているが、やはり上記と同様な問題点が指摘さ
れていた。
【0009】本発明は、上記したような従来の技術の有
するこのような種々の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、基板表面へのパルス・レ
ーザー照射による基板表面のクリーニングの際における
クリーニング状態の変化を、リアルタイムで検出するこ
とができるとともに、検出時間や装置などの検出コスト
を大幅に低減することができ、しかも可視光ならびにそ
の他の波長の光に対して透明な基板表面に付着した付着
物を含む種々の付着物と基板材料とに対応することがで
きる、音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装
置を提供することにある。
するこのような種々の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、基板表面へのパルス・レ
ーザー照射による基板表面のクリーニングの際における
クリーニング状態の変化を、リアルタイムで検出するこ
とができるとともに、検出時間や装置などの検出コスト
を大幅に低減することができ、しかも可視光ならびにそ
の他の波長の光に対して透明な基板表面に付着した付着
物を含む種々の付着物と基板材料とに対応することがで
きる、音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装
置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における音波を用いた基板表面状態検出方法
およびその装置は、上記したパルス・レーザーの照射に
よる基板表面のクリーニング状態の変化を検出するにあ
たって、パルス・レーザーを基板表面に照射することに
よって基板表面から発生される音波を検出し、この音波
に基づいて基板表面の変化をリアルタイムで検出しよう
とするものである。
に、本発明における音波を用いた基板表面状態検出方法
およびその装置は、上記したパルス・レーザーの照射に
よる基板表面のクリーニング状態の変化を検出するにあ
たって、パルス・レーザーを基板表面に照射することに
よって基板表面から発生される音波を検出し、この音波
に基づいて基板表面の変化をリアルタイムで検出しよう
とするものである。
【0011】例えば、基板表面のクリーニングのため
に、パルス・レーザーを基板上の所定の領域に照射する
と同時に、レーザー・パルスと基板表面との相互作用に
よって発生した音波を検出する。この際に、マイクロフ
ォンなどを用いて音波を検出してもよい。そして、検出
した音波の振幅や周波数スペクトルなどに基づいて、基
板表面のクリーニング状態の変化(基板表面の付着物の
クリーニング状況など)を検出する。
に、パルス・レーザーを基板上の所定の領域に照射する
と同時に、レーザー・パルスと基板表面との相互作用に
よって発生した音波を検出する。この際に、マイクロフ
ォンなどを用いて音波を検出してもよい。そして、検出
した音波の振幅や周波数スペクトルなどに基づいて、基
板表面のクリーニング状態の変化(基板表面の付着物の
クリーニング状況など)を検出する。
【0012】
【作用】基板表面の検出を行う前に、パルス・レーザー
を照射してクリーニングしたり、あるいは表面加工した
りする当該基板と同一の材料により、同一の形状を備え
るようにして形成された試料の表面をクリーンにする。
この試料表面のクリーニングにあたっては、基板表面へ
のパルス・レーザーの照射によるクリーニング方法に限
らずに、任意のクリーニング方法を用いて良い。
を照射してクリーニングしたり、あるいは表面加工した
りする当該基板と同一の材料により、同一の形状を備え
るようにして形成された試料の表面をクリーンにする。
この試料表面のクリーニングにあたっては、基板表面へ
のパルス・レーザーの照射によるクリーニング方法に限
らずに、任意のクリーニング方法を用いて良い。
【0013】次に、基板表面のクリーニングなどに用い
るパルス・レーザーと同じパラメータを持つパルス・レ
ーザーを、試料の表面に照射し、このときに発生する音
波の振幅や周波数スペクトルなどを予め記憶しておく。
るパルス・レーザーと同じパラメータを持つパルス・レ
ーザーを、試料の表面に照射し、このときに発生する音
波の振幅や周波数スペクトルなどを予め記憶しておく。
【0014】その後に、例えば、基板表面にパルス・レ
ーザーを照射してクリーニングを開始するが、レーザー
・パルスが当該基板表面を照射する毎に当該基板の表面
から発生する音波の振幅や周波数スペクトルなどを、上
記記憶手段に記憶しておいた試料表面から発生される音
波の振幅や周波数スペクトルなどと比較する。
ーザーを照射してクリーニングを開始するが、レーザー
・パルスが当該基板表面を照射する毎に当該基板の表面
から発生する音波の振幅や周波数スペクトルなどを、上
記記憶手段に記憶しておいた試料表面から発生される音
波の振幅や周波数スペクトルなどと比較する。
【0015】当該基板にパルス・レーザーを照射して行
われるクリーニングの進行につれて、当該基板表面から
発生する音波の振幅や周波数スペクトルなどが、試料表
面から発生される音波の振幅や周波数スペクトルなどに
近づいてくる。
われるクリーニングの進行につれて、当該基板表面から
発生する音波の振幅や周波数スペクトルなどが、試料表
面から発生される音波の振幅や周波数スペクトルなどに
近づいてくる。
【0016】従って、試料表面から発生される音波の振
幅や周波数スペクトルなどを検出することにより、基板
表面のクリーニング状況を確認することができる。
幅や周波数スペクトルなどを検出することにより、基板
表面のクリーニング状況を確認することができる。
【0017】ところで、上記した音波を用いた基板表面
検出方法およびその装置は、以下の三つのメカニズムが
総合的に作用して実現されるものと考えられるものであ
り、それら三つのメカニズムとは、 (1)レーザー・パルスによる基板表面からの音波の発
生 (2)基板表面へのパルス・レーザーの照射による基板
表面のクリーニングあるいはその他の処理による基板表
面反射率の変化、 (3)基板表面に付着している付着物などの存在による
基板表面振動への影響である。
検出方法およびその装置は、以下の三つのメカニズムが
総合的に作用して実現されるものと考えられるものであ
り、それら三つのメカニズムとは、 (1)レーザー・パルスによる基板表面からの音波の発
生 (2)基板表面へのパルス・レーザーの照射による基板
表面のクリーニングあるいはその他の処理による基板表
面反射率の変化、 (3)基板表面に付着している付着物などの存在による
基板表面振動への影響である。
【0018】まず、上記(1)のメカニズムについて説
明すると、パルス・レーザーと基板表面との相互作用に
おいて、レーザー・パルス中の光子は、エネルギー源と
運動量源として基板表面に作用する。ここにおいて、レ
ーザー・パルス中の光子は、1光子当たりhνのエネル
ギーとh/λの運動量とを持っている(なお、「h:プ
ランク定数」、「ν:レーザー周波数」および「λ:レ
ーザー波長」である。)。
明すると、パルス・レーザーと基板表面との相互作用に
おいて、レーザー・パルス中の光子は、エネルギー源と
運動量源として基板表面に作用する。ここにおいて、レ
ーザー・パルス中の光子は、1光子当たりhνのエネル
ギーとh/λの運動量とを持っている(なお、「h:プ
ランク定数」、「ν:レーザー周波数」および「λ:レ
ーザー波長」である。)。
【0019】即ち、基板にパルス・レーザーが照射され
ると、基板がレーザー光の一部を吸収し、光子のエネル
ギーと運動量とは、基板表面に与えられる。
ると、基板がレーザー光の一部を吸収し、光子のエネル
ギーと運動量とは、基板表面に与えられる。
【0020】ところで、パルス・レーザーの瞬間エネル
ギー密度は極めて高いので、レーザー光のエネルギーと
運動量とによる、基板表面と基板表面に付着した付着物
との界面へのインパクトは、瞬間的に大きなものとな
る。このインパクトは、基板表面に振動を起こし、基板
表面において音波が生成される。
ギー密度は極めて高いので、レーザー光のエネルギーと
運動量とによる、基板表面と基板表面に付着した付着物
との界面へのインパクトは、瞬間的に大きなものとな
る。このインパクトは、基板表面に振動を起こし、基板
表面において音波が生成される。
【0021】上記のようにして生成された音波の振幅と
周波数スペクトルとは、レーザー・パルスのエネルギー
密度、波長、パルス幅、基板の表面状況(基板表面の付
着物の存在と種類、反射率など)、基板の材料ならびに
基板のサイズおよび形状に依存する。
周波数スペクトルとは、レーザー・パルスのエネルギー
密度、波長、パルス幅、基板の表面状況(基板表面の付
着物の存在と種類、反射率など)、基板の材料ならびに
基板のサイズおよび形状に依存する。
【0022】次に、上記(2)のメカニズムについて説
明すると、パルス・レーザーを基板表面に照射して、基
板表面のクリーニングを行うなどの場合においては、基
板表面に照射したレーザー・パルス数の増加に従って、
基板表面の反射率(または吸収率)が変化する(ほとん
どの場合では、反射率が増加する。)。それによって、
基板表面に吸収されるレーザー・パルスのエネルギー
(または運動量)が変化する。
明すると、パルス・レーザーを基板表面に照射して、基
板表面のクリーニングを行うなどの場合においては、基
板表面に照射したレーザー・パルス数の増加に従って、
基板表面の反射率(または吸収率)が変化する(ほとん
どの場合では、反射率が増加する。)。それによって、
基板表面に吸収されるレーザー・パルスのエネルギー
(または運動量)が変化する。
【0023】従って、基板表面から発生する音波の振幅
ならびに周波数スペクトルが変化することになる。
ならびに周波数スペクトルが変化することになる。
【0024】さらに、上記(3)のメカニズムについて
説明すると、基板表面に付着している付着物の存在によ
って、基板表面の振動特性が変化する。
説明すると、基板表面に付着している付着物の存在によ
って、基板表面の振動特性が変化する。
【0025】従って、パルス・レーザーを基板表面に照
射して、基板表面のクリーニングを行う場合において
は、基板表面の付着物が除去されるにつれて、基板表面
の振動特性も変化していく。その結果として、基板表面
から発生する音波の振幅ならびに周波数スペクトルが変
化する。
射して、基板表面のクリーニングを行う場合において
は、基板表面の付着物が除去されるにつれて、基板表面
の振動特性も変化していく。その結果として、基板表面
から発生する音波の振幅ならびに周波数スペクトルが変
化する。
【0026】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明による音波を
用いた基板表面検出方法およびその装置の一実施例を詳
細に説明する。
用いた基板表面検出方法およびその装置の一実施例を詳
細に説明する。
【0027】図1には、本発明による音波を用いた基板
表面検出装置の一実施例の概略構成が示されている。
表面検出装置の一実施例の概略構成が示されている。
【0028】図1に示された本発明による音波を用いた
基板表面検出装置は、特願平5−195538号「基板
表面のドライ・クリーニング方法」に開示したようなパ
ルス・レーザーを用いたクリーニング方法において、基
板表面のクリーニング状態をリアルタイムで検出する際
に用いられるものである。
基板表面検出装置は、特願平5−195538号「基板
表面のドライ・クリーニング方法」に開示したようなパ
ルス・レーザーを用いたクリーニング方法において、基
板表面のクリーニング状態をリアルタイムで検出する際
に用いられるものである。
【0029】即ち、この音波を用いた基板表面検出装置
においては、基板表面に付着した有機汚れや無機汚れな
どの付着物を基板表面から除去するために、基板表面に
対して照射するパルス・レーザーとして、エキシマ・レ
ーザーの中のKrFエキシマ・レーザーを採用してお
り、符号10は、KrFエキシマ・レーザー発振器10
を示している。このKrFエキシマ・レーザー発振器1
0からは、波長248nm、パルス幅20nsのパルス
状の出力ビーム(パルス・ビーム)が出力されるもので
ある。
においては、基板表面に付着した有機汚れや無機汚れな
どの付着物を基板表面から除去するために、基板表面に
対して照射するパルス・レーザーとして、エキシマ・レ
ーザーの中のKrFエキシマ・レーザーを採用してお
り、符号10は、KrFエキシマ・レーザー発振器10
を示している。このKrFエキシマ・レーザー発振器1
0からは、波長248nm、パルス幅20nsのパルス
状の出力ビーム(パルス・ビーム)が出力されるもので
ある。
【0030】なお、エキシマ・レーザー以外のパルス・
レーザーとして、YAGレーザー、CO2レーザーある
いは半導体レーザーなどを、基板材料や付着物の種類な
どに応じて適宜選択して使用してもよいことは勿論であ
り、本実施例と同一の作用効果を得ることができる。
レーザーとして、YAGレーザー、CO2レーザーある
いは半導体レーザーなどを、基板材料や付着物の種類な
どに応じて適宜選択して使用してもよいことは勿論であ
り、本実施例と同一の作用効果を得ることができる。
【0031】さらに、この音波を用いた基板表面検出装
置においては、KrFエキシマ・レーザー発振器10か
ら出力されるパルス・ビームは、均一の光強度分布を持
つビームに変換するビーム・ホモジェナイザなどの光学
系装置12により、エネルギー密度が均一化されて適当
な値に調節される。そして、ミラー14によって方向変
換されて、移動自在なステージ16上に載置された基板
18の表面に照射される。
置においては、KrFエキシマ・レーザー発振器10か
ら出力されるパルス・ビームは、均一の光強度分布を持
つビームに変換するビーム・ホモジェナイザなどの光学
系装置12により、エネルギー密度が均一化されて適当
な値に調節される。そして、ミラー14によって方向変
換されて、移動自在なステージ16上に載置された基板
18の表面に照射される。
【0032】そして、光学系装置12とステージ16と
は、インターフェース20を介して、CPU22a、R
OM22bおよびRAM22cを備えた制御部22に接
続されて制御されている。
は、インターフェース20を介して、CPU22a、R
OM22bおよびRAM22cを備えた制御部22に接
続されて制御されている。
【0033】ROM22bには、図2に示すフローチャ
ートを参照しながら後に詳述する、本発明の実施に関連
するソフトウェアのアルゴリズムを実行するためのプロ
グラムなどが記憶されている。
ートを参照しながら後に詳述する、本発明の実施に関連
するソフトウェアのアルゴリズムを実行するためのプロ
グラムなどが記憶されている。
【0034】また、RAM22cには、図示しないデー
タベースから読み出された、クリーンにした状態の基板
18表面へのKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・パルスの1パルス照射によって、クリーン
にした状態の基板18の表面から発生する音波を記憶す
る領域と、CPU20aがROM20bに記憶されたプ
ログラムを実行する際のワーキング・エリアとして使用
される領域とが設定されている。
タベースから読み出された、クリーンにした状態の基板
18表面へのKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・パルスの1パルス照射によって、クリーン
にした状態の基板18の表面から発生する音波を記憶す
る領域と、CPU20aがROM20bに記憶されたプ
ログラムを実行する際のワーキング・エリアとして使用
される領域とが設定されている。
【0035】さらに、基板18の隣接位置には、マイク
ロフォン24が基板18に対して適当な距離と角度とを
持って配設されており、このマイクロフォン24により
基板18から発生される音波が検出される。
ロフォン24が基板18に対して適当な距離と角度とを
持って配設されており、このマイクロフォン24により
基板18から発生される音波が検出される。
【0036】マイクロフォン24から出力された音波の
アナログ信号は、一旦プリアンプ26で増幅される。そ
れから、A/Dコンバーター28でデジタル信号に変換
された後に、インターフェース20へ送出される。
アナログ信号は、一旦プリアンプ26で増幅される。そ
れから、A/Dコンバーター28でデジタル信号に変換
された後に、インターフェース20へ送出される。
【0037】また、KrFエキシマ・レーザー発振器1
0には、その出力などを制御するためのコントローラ3
0が接続されている。このコントローラ30は、パルス
信号をKrFエキシマ・レーザー発振器10へ送出する
と同時に、シンクロ出力からトリガー装置32へパルス
信号を出力する。そして、トリガー装置32へコントロ
ーラ30のシンクロ出力から出力されたパルス信号が入
力されると、トリガー装置32はインターフェース20
へトリガー信号を出力する。
0には、その出力などを制御するためのコントローラ3
0が接続されている。このコントローラ30は、パルス
信号をKrFエキシマ・レーザー発振器10へ送出する
と同時に、シンクロ出力からトリガー装置32へパルス
信号を出力する。そして、トリガー装置32へコントロ
ーラ30のシンクロ出力から出力されたパルス信号が入
力されると、トリガー装置32はインターフェース20
へトリガー信号を出力する。
【0038】即ち、KrFエキシマ・レーザー発振器1
0からレーザー・パルスが1パルス発振される毎に、ト
リガー装置32がトリガーの動作をしてインターフェー
ス20へトリガー信号を出力し、制御部22はマイクロ
フォン24から送出される音波のデジタル信号を読み取
り始めるようになされている。
0からレーザー・パルスが1パルス発振される毎に、ト
リガー装置32がトリガーの動作をしてインターフェー
ス20へトリガー信号を出力し、制御部22はマイクロ
フォン24から送出される音波のデジタル信号を読み取
り始めるようになされている。
【0039】なお、符号34は音波波形を観察するため
のオシロスコープであり、制御部22には基板18の表
面の状態を観察するためのモニター36が接続されてい
る。
のオシロスコープであり、制御部22には基板18の表
面の状態を観察するためのモニター36が接続されてい
る。
【0040】図2は、本発明のソフトウェアのアルゴリ
ズムを示すフローチャートであり、まずステップS20
2において、基板18の表面へのパルス・レーザーの照
射によるクリーニング・プロセスを始める前に、クリー
ニングの対象物としての基板18の材料の種類、形状な
らびにサイズなどの基板18の基板パラメータを制御部
22に入力し、RAM22cの所定の領域に記憶させ
る。
ズムを示すフローチャートであり、まずステップS20
2において、基板18の表面へのパルス・レーザーの照
射によるクリーニング・プロセスを始める前に、クリー
ニングの対象物としての基板18の材料の種類、形状な
らびにサイズなどの基板18の基板パラメータを制御部
22に入力し、RAM22cの所定の領域に記憶させ
る。
【0041】ステップS202の処理を終了すると、ス
テップS204へ進み、KrFエキシマ・レーザー発振
器10から出力されるパルス・レーザーのエネルギー、
パルス幅、波長ならびにエネルギー密度などのパルス・
レーザーのレーザー・パラメータを制御部22に入力
し、RAM22cの所定の領域に記憶させる。
テップS204へ進み、KrFエキシマ・レーザー発振
器10から出力されるパルス・レーザーのエネルギー、
パルス幅、波長ならびにエネルギー密度などのパルス・
レーザーのレーザー・パラメータを制御部22に入力
し、RAM22cの所定の領域に記憶させる。
【0042】ステップS204の処理を終了すると、ス
テップS206へ進み、ステップS202で設定した基
板パラメータに対応するクリーンな基板に対して、ステ
ップS204で設定したレーザー・パラメータに対応す
るパルス・レーザーを照射したときに、クリーンな基板
の表面から発生する音波のパラメータ(振幅ならびに周
波数スペクトルなど)を、予め作成しておいたデータベ
ースから検索して、これを標準音波波形を示す標準音波
パラメータとしてRAM22cの所定の領域に記憶させ
る。
テップS206へ進み、ステップS202で設定した基
板パラメータに対応するクリーンな基板に対して、ステ
ップS204で設定したレーザー・パラメータに対応す
るパルス・レーザーを照射したときに、クリーンな基板
の表面から発生する音波のパラメータ(振幅ならびに周
波数スペクトルなど)を、予め作成しておいたデータベ
ースから検索して、これを標準音波波形を示す標準音波
パラメータとしてRAM22cの所定の領域に記憶させ
る。
【0043】ステップS206の処理を終了すると、ス
テップS208以降の処理へ進み、クリーニング・プロ
セスにより基板18の表面に対してKrFエキシマ・レ
ーザー発振器10からレーザー・パルスを照射するとと
もに、基板18の表面において発生する音波をマイクロ
フォン24によって検出して、基板18の表面のクリー
ニング状態をリアルタイムで検出する処理を行う。
テップS208以降の処理へ進み、クリーニング・プロ
セスにより基板18の表面に対してKrFエキシマ・レ
ーザー発振器10からレーザー・パルスを照射するとと
もに、基板18の表面において発生する音波をマイクロ
フォン24によって検出して、基板18の表面のクリー
ニング状態をリアルタイムで検出する処理を行う。
【0044】即ち、ステップS208において、KrF
エキシマ・レーザー発振器10からのレーザー・パルス
を1パルスだけ基板18の表面に照射する。
エキシマ・レーザー発振器10からのレーザー・パルス
を1パルスだけ基板18の表面に照射する。
【0045】ステップS208の処理を終了すると、ス
テップS210へ進み、ステップS208における1パ
ルスのレーザー・パルスの照射により基板18の表面か
ら発生する音波のパラメータ(発生音波パラメータ)
と、標準音波パラメータとを比較する。
テップS210へ進み、ステップS208における1パ
ルスのレーザー・パルスの照射により基板18の表面か
ら発生する音波のパラメータ(発生音波パラメータ)
と、標準音波パラメータとを比較する。
【0046】ステップS210の処理を終了すると、ス
テップS212へ進み、ステップS208の比較結果よ
り、基板18の表面から発生する音波とクリーンな基板
の表面から発生する音波とが同一であるか否か判定す
る。
テップS212へ進み、ステップS208の比較結果よ
り、基板18の表面から発生する音波とクリーンな基板
の表面から発生する音波とが同一であるか否か判定す
る。
【0047】ステップS212の判定結果が否定
(N)、即ち、基板18の表面から発生する音波とクリ
ーンな基板の表面から発生する音波とが異なる場合に
は、基板18の表面がクリーンにはなっていないもので
あるので、ステップS208へ戻り、上記した処理を繰
り返す。即ち、KrFエキシマ・レーザー発振器10か
らのレーザー・パルスを1パルスだけ基板18の表面に
再度照射して、基板18の表面のクリーニングを行う。
その後に、上記したステップS210→ステップS21
2の処理を行う。
(N)、即ち、基板18の表面から発生する音波とクリ
ーンな基板の表面から発生する音波とが異なる場合に
は、基板18の表面がクリーンにはなっていないもので
あるので、ステップS208へ戻り、上記した処理を繰
り返す。即ち、KrFエキシマ・レーザー発振器10か
らのレーザー・パルスを1パルスだけ基板18の表面に
再度照射して、基板18の表面のクリーニングを行う。
その後に、上記したステップS210→ステップS21
2の処理を行う。
【0048】一方、ステップS212の判定結果が肯定
(Y)、即ち、基板18の表面から発生する音波とクリ
ーンな基板の表面から発生する音波とが同一である場合
には、ステップS214へ進み、基板18上においてク
リーニングしていない領域が残存しているか否かを判定
する。
(Y)、即ち、基板18の表面から発生する音波とクリ
ーンな基板の表面から発生する音波とが同一である場合
には、ステップS214へ進み、基板18上においてク
リーニングしていない領域が残存しているか否かを判定
する。
【0049】ステップS214の判定結果が肯定、即
ち、基板18上においてクリーニングしていない領域が
残存している場合には、ステージ16を移動させた後に
ステップS208へ戻り、上記した処理を繰り返す。
ち、基板18上においてクリーニングしていない領域が
残存している場合には、ステージ16を移動させた後に
ステップS208へ戻り、上記した処理を繰り返す。
【0050】一方、ステップS214の判定結果が、否
定、即ち、基板18の表面を全てクリーニングした場合
には、クリーニング・プロセスと本発明による音波を用
いた基板表面検出の処理を終了する。
定、即ち、基板18の表面を全てクリーニングした場合
には、クリーニング・プロセスと本発明による音波を用
いた基板表面検出の処理を終了する。
【0051】上記したように本実施例においては、パル
ス・レーザーを用いたクリーニング・プロセスが始まる
と、1パルス毎に基板18の表面から発生する音波をマ
イクロフォン24で検出して、音波をデジタル信号に変
換して制御部22へ出力する。そして、制御部22は、
マイクロフォン24から送出された音波の発生音波パラ
メータと標準音波パラメータとを比較する。これら発生
音波パラメータと標準音波パラメータとの差が予め設定
された判定基準を満たすと、制御部22は、マイクロフ
ォン24から送出された音波とクリーンな基板の表面か
らの音波とが同じとなって、基板18の表面がクリーン
になったと判定する。それから、ステージ16を移動
し、基板18の他の領域のクリーニングを行うものであ
る。
ス・レーザーを用いたクリーニング・プロセスが始まる
と、1パルス毎に基板18の表面から発生する音波をマ
イクロフォン24で検出して、音波をデジタル信号に変
換して制御部22へ出力する。そして、制御部22は、
マイクロフォン24から送出された音波の発生音波パラ
メータと標準音波パラメータとを比較する。これら発生
音波パラメータと標準音波パラメータとの差が予め設定
された判定基準を満たすと、制御部22は、マイクロフ
ォン24から送出された音波とクリーンな基板の表面か
らの音波とが同じとなって、基板18の表面がクリーン
になったと判定する。それから、ステージ16を移動
し、基板18の他の領域のクリーニングを行うものであ
る。
【0052】従って、KrFエキシマ・レーザー発振器
10からのレーザー・パルスを無駄に消費することな
く、最小限のパルス数により基板18のクリーニングを
行うことができる。
10からのレーザー・パルスを無駄に消費することな
く、最小限のパルス数により基板18のクリーニングを
行うことができる。
【0053】即ち、基板18の表面へのKrFエキシマ
・レーザー発振器10からの1パルスのレーザー・パル
スの照射によって、制御部22に読み込まれた基板18
の表面から発生する音波は、予めRAM22cに記憶し
ておいた音波(クリーンにした状態の基板18表面への
KrFエキシマ・レーザー発振器10からの1パルスの
レーザー・パルスの照射によって、基板18の表面から
発生する音波である。)と比較される。そして、基板1
8の表面へのKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・パルスの照射を繰り返すうちに、基板18
の表面から発生する音波の波形が、RAM22cに記憶
してあるクリーンにされた基板18から発生する音波の
波形に近づき、予め設定された判定基準を満たすと、制
御部22は自動的に、基板18の表面のクリーニングが
完了し、基板18の表面がクリーンになったと判断する
ものである。
・レーザー発振器10からの1パルスのレーザー・パル
スの照射によって、制御部22に読み込まれた基板18
の表面から発生する音波は、予めRAM22cに記憶し
ておいた音波(クリーンにした状態の基板18表面への
KrFエキシマ・レーザー発振器10からの1パルスの
レーザー・パルスの照射によって、基板18の表面から
発生する音波である。)と比較される。そして、基板1
8の表面へのKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・パルスの照射を繰り返すうちに、基板18
の表面から発生する音波の波形が、RAM22cに記憶
してあるクリーンにされた基板18から発生する音波の
波形に近づき、予め設定された判定基準を満たすと、制
御部22は自動的に、基板18の表面のクリーニングが
完了し、基板18の表面がクリーンになったと判断する
ものである。
【0054】以下に、本発明による実験例を説明するこ
ととする。
ととする。
【0055】図3(a)(b)は、基板18として銅基
板を用いた際における、パルス・レーザーによるクリー
ニング前のクリーンでない基板表面(図3(a))と、
パルス・レーザーによるクリーニング後のクリーンな基
板表面(図3(b))とを示す、基板表面を400倍に
拡大した光学顕微鏡写真である。
板を用いた際における、パルス・レーザーによるクリー
ニング前のクリーンでない基板表面(図3(a))と、
パルス・レーザーによるクリーニング後のクリーンな基
板表面(図3(b))とを示す、基板表面を400倍に
拡大した光学顕微鏡写真である。
【0056】図3(a)に示すように、パルス・レーザ
ーによるクリーニング前のクリーンでない基板表面に
は、基板表面上の付着物としてオイルなどの汚染物が観
察できる。こうした図3(a)に示す銅基板(基板パラ
メータの材料としては「銅と」なる。)をクリーニング
するために、レーザー・パラメータとして、248nm
の波長を持つKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・ビームを、光学系装置12としての石英レ
ンズによって「0.3cm×0.8cm」まで絞る。そ
して、100mJのパルス・エネルギーで銅基板に対し
て5パルス照射すると、図3(b)に示すクリーンな基
板を得ることができたものである。
ーによるクリーニング前のクリーンでない基板表面に
は、基板表面上の付着物としてオイルなどの汚染物が観
察できる。こうした図3(a)に示す銅基板(基板パラ
メータの材料としては「銅と」なる。)をクリーニング
するために、レーザー・パラメータとして、248nm
の波長を持つKrFエキシマ・レーザー発振器10から
のレーザー・ビームを、光学系装置12としての石英レ
ンズによって「0.3cm×0.8cm」まで絞る。そ
して、100mJのパルス・エネルギーで銅基板に対し
て5パルス照射すると、図3(b)に示すクリーンな基
板を得ることができたものである。
【0057】以下の説明においては、こうした銅基板の
表面のクリーニング状態の変化を検出することとする。
表面のクリーニング状態の変化を検出することとする。
【0058】まず、図1に示す装置により、図3(b)
に示すクリーンな表面の銅基板に、KrFエキシマ・レ
ーザー発振器10からのパルス・レーザーを1パルス照
射して、銅基板表面から発生する音波をマイクロフォン
24で検出し、マイクロフォン24から出力される音波
信号(アナログ信号)をプリアンプ26で100倍増幅
して、オシロスコープ34で観察すると、図4に示すよ
うな音波波形が観察される。この図4に示す音波波形
を、クリーンな基板表面から発生した音波として標準音
波パラメータを求めて、データベースに記憶させてRA
M22cに読み込ませるようにする。
に示すクリーンな表面の銅基板に、KrFエキシマ・レ
ーザー発振器10からのパルス・レーザーを1パルス照
射して、銅基板表面から発生する音波をマイクロフォン
24で検出し、マイクロフォン24から出力される音波
信号(アナログ信号)をプリアンプ26で100倍増幅
して、オシロスコープ34で観察すると、図4に示すよ
うな音波波形が観察される。この図4に示す音波波形
を、クリーンな基板表面から発生した音波として標準音
波パラメータを求めて、データベースに記憶させてRA
M22cに読み込ませるようにする。
【0059】なお、図4におけるスケールは、縦軸が1
V/divであり、横軸は500μs/divである。
図4から明らかなように、クリーンな基板表面の波形の
振幅は、非常に小さくなる。
V/divであり、横軸は500μs/divである。
図4から明らかなように、クリーンな基板表面の波形の
振幅は、非常に小さくなる。
【0060】次に、図1に示す装置により、図3(a)
に示す汚染物が付着した銅基板表面に、KrFエキシマ
・レーザー発振器10からのパルス・レーザーを1パル
スづつ照射すると、図2に示すフローチャートに従って
それと同時に、銅基板表面から発生する音波の波形の測
定が行われる。
に示す汚染物が付着した銅基板表面に、KrFエキシマ
・レーザー発振器10からのパルス・レーザーを1パル
スづつ照射すると、図2に示すフローチャートに従って
それと同時に、銅基板表面から発生する音波の波形の測
定が行われる。
【0061】1番目のレーザー・パルスによっては、図
5(a)に示すような音波波形が得られる。図5(a)
に示す波形は、プリアンプ26の出力範囲を振り切るほ
どの大きな振幅を持っている。この大きな振幅は、銅基
板表面に大量の汚染物が存在していることを示してい
る。当然のことながら、図5(a)に示す音波波形と図
4に示す音波波形とは異なり、発生音波パラメータと音
波標準パラメータとは一致しないものであるため、ステ
ップS212の判断が否定となり、ステップS208へ
戻る。
5(a)に示すような音波波形が得られる。図5(a)
に示す波形は、プリアンプ26の出力範囲を振り切るほ
どの大きな振幅を持っている。この大きな振幅は、銅基
板表面に大量の汚染物が存在していることを示してい
る。当然のことながら、図5(a)に示す音波波形と図
4に示す音波波形とは異なり、発生音波パラメータと音
波標準パラメータとは一致しないものであるため、ステ
ップS212の判断が否定となり、ステップS208へ
戻る。
【0062】次に、2番目のレーザー・パルスを照射す
ると、図5(b)に示すような音波波形が得られる。図
5(a)の音波波形と図5(b)の音波波形とを比較す
ると、その振幅が大きく減少しているものであって、こ
れは銅基板表面の汚染物が減少していることを示してい
る。
ると、図5(b)に示すような音波波形が得られる。図
5(a)の音波波形と図5(b)の音波波形とを比較す
ると、その振幅が大きく減少しているものであって、こ
れは銅基板表面の汚染物が減少していることを示してい
る。
【0063】さらに、3番目のレーザー・パルスを照射
すると、図6(a)に示すような音波波形が得られ、4
番目のレーザー・パルスを照射すると、図6(b)に示
すような音波波形が得られる。このように、レーザー・
パルスを銅基板表面に照射する毎に、音波波形の振幅が
小さくなっていく。
すると、図6(a)に示すような音波波形が得られ、4
番目のレーザー・パルスを照射すると、図6(b)に示
すような音波波形が得られる。このように、レーザー・
パルスを銅基板表面に照射する毎に、音波波形の振幅が
小さくなっていく。
【0064】そして、5番目のレーザー・パルスを照射
すると、図7に示すような音波波形が得られた。この図
7に示す音波波形は、図4に示す音波波形とほぼ同一で
あり、銅基板の表面がクリーンになったことを意味して
いる。このとき、発生音波パラメータと音波標準パラメ
ータとはほぼ一致しており、制御部22は銅基板表面が
クリーンになったと判断するものである。
すると、図7に示すような音波波形が得られた。この図
7に示す音波波形は、図4に示す音波波形とほぼ同一で
あり、銅基板の表面がクリーンになったことを意味して
いる。このとき、発生音波パラメータと音波標準パラメ
ータとはほぼ一致しており、制御部22は銅基板表面が
クリーンになったと判断するものである。
【0065】上記したように、レーザー・パルスを照射
する毎に、銅基板表面から発生する音波が変化するの
で、銅基板表面から発生する音波がクリーンな銅基板表
面から発生する音波と同一になると、銅基板表面もクリ
ーンになったと判定することができる。
する毎に、銅基板表面から発生する音波が変化するの
で、銅基板表面から発生する音波がクリーンな銅基板表
面から発生する音波と同一になると、銅基板表面もクリ
ーンになったと判定することができる。
【0066】次に、表面をフェルト・ペンで塗りつぶし
た銅基板をクリーンにする際の実験例を示す。
た銅基板をクリーンにする際の実験例を示す。
【0067】図8(a)は、表面をフェルト・ペンで塗
りつぶした銅基板表面の光学顕微鏡写真である。こうし
たフェルト・ペンの塗りつぶしは、数μmの厚さを持つ
表面付着汚染物となる。これに対して1番目のレーザー
・パルスを照射すると、図8(b)の下段に示すような
音波波形が得られる。そして、これに対してパルス・レ
ーザーの照射を続け、20パルス照射すると、図8
(b)の上段に示すような音波波形が得られ、銅基板表
面がクリーンになったことがわかる。
りつぶした銅基板表面の光学顕微鏡写真である。こうし
たフェルト・ペンの塗りつぶしは、数μmの厚さを持つ
表面付着汚染物となる。これに対して1番目のレーザー
・パルスを照射すると、図8(b)の下段に示すような
音波波形が得られる。そして、これに対してパルス・レ
ーザーの照射を続け、20パルス照射すると、図8
(b)の上段に示すような音波波形が得られ、銅基板表
面がクリーンになったことがわかる。
【0068】このため、本発明によれば、基板表面に不
均一に分布する付着物を持つ基板に対して、無駄なレー
ザー・パルスを照射することなく、確実にクリーニング
を行うことができるようになるので、無駄な作業を行う
必要がないとともに、基板に損傷を与える恐れを解消す
ることができる。
均一に分布する付着物を持つ基板に対して、無駄なレー
ザー・パルスを照射することなく、確実にクリーニング
を行うことができるようになるので、無駄な作業を行う
必要がないとともに、基板に損傷を与える恐れを解消す
ることができる。
【0069】また、光を利用した目測、光学顕微鏡、C
CDカメラなどで判別することのできない透明な基板表
面付着物を、確実に検出できるようになる。
CDカメラなどで判別することのできない透明な基板表
面付着物を、確実に検出できるようになる。
【0070】なお、上記実施例においては、基板表面へ
のパルス・レーザー照射による基板表面のクリーニング
方法におけるクリーニング状態の検出に関して説明した
が、これに限られることなしに、基板表面へのパルス・
レーザー照射によるその他の基板表面状態の変化をとも
なう表面加工プロセスにおける基板表面状態の変化の検
出に、本発明を用いても良いことは勿論である。
のパルス・レーザー照射による基板表面のクリーニング
方法におけるクリーニング状態の検出に関して説明した
が、これに限られることなしに、基板表面へのパルス・
レーザー照射によるその他の基板表面状態の変化をとも
なう表面加工プロセスにおける基板表面状態の変化の検
出に、本発明を用いても良いことは勿論である。
【0071】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0072】基板表面へのパルス・レーザー照射による
基板表面のクリーニングの際におけるクリーニング状態
の変化を、リアルタイムで検出することができるととも
に、従来の技術と比較すると検出時間や装置などの検出
コストを大幅に低減することができる。
基板表面のクリーニングの際におけるクリーニング状態
の変化を、リアルタイムで検出することができるととも
に、従来の技術と比較すると検出時間や装置などの検出
コストを大幅に低減することができる。
【0073】さらに、基板表面へのパルス・レーザー照
射による基板表面のクリーニング方法におけるクリーニ
ング状態を検出する際においては、基板表面に付着した
付着物が可視光ならびにその他の波長の光に対して透明
な付着物であっても、基板表面における付着物の存在を
確実に検出することができ、また、基板材料がどのよう
な材料であっても、基板表面の状態を検出することがで
きる。
射による基板表面のクリーニング方法におけるクリーニ
ング状態を検出する際においては、基板表面に付着した
付着物が可視光ならびにその他の波長の光に対して透明
な付着物であっても、基板表面における付着物の存在を
確実に検出することができ、また、基板材料がどのよう
な材料であっても、基板表面の状態を検出することがで
きる。
【図1】本発明による音波を用いた基板表面検出装置の
一実施例の概略構成を示す説明図である。
一実施例の概略構成を示す説明図である。
【図2】本発明による音波を用いた基板表面検出装置の
ソフトウェアのアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
ソフトウェアのアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。
【図3】図3(a)(b)は、基板として銅基板を用い
た際における、パルス・レーザーによるクリーニング前
のクリーンでない基板表面(図3(a))と、パルス・
レーザーによるクリーニング後のクリーンな基板表面
(図3(b))とを示すものであり、それぞれ基板表面
を400倍に拡大した光学顕微鏡写真である。
た際における、パルス・レーザーによるクリーニング前
のクリーンでない基板表面(図3(a))と、パルス・
レーザーによるクリーニング後のクリーンな基板表面
(図3(b))とを示すものであり、それぞれ基板表面
を400倍に拡大した光学顕微鏡写真である。
【図4】図3(b)に示すクリーンな表面の銅基板に、
KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レーザ
ーを1パルス照射して、銅基板表面から発生する音波を
マイクロフォンで検出し、マイクロフォンから出力され
る音波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増
幅して、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真
であり、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は
500μs/divである。
KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レーザ
ーを1パルス照射して、銅基板表面から発生する音波を
マイクロフォンで検出し、マイクロフォンから出力され
る音波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増
幅して、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真
であり、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は
500μs/divである。
【図5】図3(a)に示す汚染物が付着した銅基板表面
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レ
ーザーを照射して、銅基板表面から発生する音波をマイ
クロフォンで検出し、マイクロフォンから出力される音
波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増幅し
て、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真であ
り、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は50
0μs/divであって、図5(a)は1番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示し、図5(b)は2番
目のパルス・レーザーの照射による状態を示している。
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レ
ーザーを照射して、銅基板表面から発生する音波をマイ
クロフォンで検出し、マイクロフォンから出力される音
波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増幅し
て、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真であ
り、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は50
0μs/divであって、図5(a)は1番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示し、図5(b)は2番
目のパルス・レーザーの照射による状態を示している。
【図6】図3(a)に示す汚染物が付着した銅基板表面
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レ
ーザーを照射して、銅基板表面から発生する音波をマイ
クロフォンで検出し、マイクロフォンから出力される音
波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増幅し
て、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真であ
り、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は50
0μs/divであって、図6(a)は3番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示し、図6(b)は4番
目のパルス・レーザーの照射による状態を示している。
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からのパルス・レ
ーザーを照射して、銅基板表面から発生する音波をマイ
クロフォンで検出し、マイクロフォンから出力される音
波信号(アナログ信号)をプリアンプで100倍増幅し
て、オシロスコープで観察した際の音波波形の写真であ
り、スケールは縦軸が1V/divであり、横軸は50
0μs/divであって、図6(a)は3番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示し、図6(b)は4番
目のパルス・レーザーの照射による状態を示している。
【図7】図3(a)に示す汚染物が付着した銅基板表面
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からの5番目のパ
ルス・レーザーを照射して、銅基板表面から発生する音
波をマイクロフォンで検出し、マイクロフォンから出力
される音波信号(アナログ信号)をプリアンプで100
倍増幅して、オシロスコープで観察した際の音波波形の
写真であり、スケールは縦軸が1V/divであり、横
軸は500μs/divである。
に、KrFエキシマ・レーザー発振器からの5番目のパ
ルス・レーザーを照射して、銅基板表面から発生する音
波をマイクロフォンで検出し、マイクロフォンから出力
される音波信号(アナログ信号)をプリアンプで100
倍増幅して、オシロスコープで観察した際の音波波形の
写真であり、スケールは縦軸が1V/divであり、横
軸は500μs/divである。
【図8】図8(a)は、表面をフェルト・ペンで塗りつ
ぶした銅基板表面を400倍に拡大した光学顕微鏡写真
であり、図8(b)は、図8(a)にKrFエキシマ・
レーザー発振器からパルス・レーザーを照射して、銅基
板表面から発生する音波をマイクロフォンで検出し、マ
イクロフォンから出力される音波信号(アナログ信号)
をプリアンプで100倍増幅して、オシロスコープで観
察した際の音波波形の写真であり、スケールは縦軸が1
V/divであり、横軸は500μs/divであっ
て、図8(b)上段は20番目のパルス・レーザーの照
射による状態を示し、図8(b)下段は1番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示している。
ぶした銅基板表面を400倍に拡大した光学顕微鏡写真
であり、図8(b)は、図8(a)にKrFエキシマ・
レーザー発振器からパルス・レーザーを照射して、銅基
板表面から発生する音波をマイクロフォンで検出し、マ
イクロフォンから出力される音波信号(アナログ信号)
をプリアンプで100倍増幅して、オシロスコープで観
察した際の音波波形の写真であり、スケールは縦軸が1
V/divであり、横軸は500μs/divであっ
て、図8(b)上段は20番目のパルス・レーザーの照
射による状態を示し、図8(b)下段は1番目のパルス
・レーザーの照射による状態を示している。
10 KrFエキシマ・レーザー発振器 12 光学系装置 14 ミラー 16 ステージ 18 基板 20 インターフェース 22 制御部 22a CPU 22b ROM 22c RAM 24 マイクロフォン 26 プリアンプ 28 A/Dコンバーター 30 コントローラ 32 トリガー装置 34 オシロスコープ 36 モニター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 JICSTファイル(JOIS)
Claims (8)
- 【請求項1】 基板表面をクリーニングするために前記
基板表面にパルス・レーザーを照射し、前記パルス・レ
ーザーの照射によって前記基板表面から発生する音波の
振幅を検出し、該検出した音波の振幅に基づいて、該振
幅が小さくなるほど前記基板表面に付着した付着物が減
少したと判定することを特徴とする音波を用いた基板表
面状態検出方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の音波を用いた基板表面
状態検出方法において、 前記音波の振幅の検出は、前記パルス・レーザーを前記
基板表面に1パルス照射する毎に行い、 前記検出した音波の振幅に基づく判定は、前記音波の振
幅の検出毎に行うことを特徴とする音波を用いた基板表
面状態検出方法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2のいずれか1項
に記載の音波を用いた基板表面状態検出方法において、 大気中またはガス中において、前記音波の振幅の検出お
よび前記検出した音波の振幅に基づく判定を行うことを
特徴とする音波を用いた基板表面状態検出方法。 - 【請求項4】 基板表面をクリーニングするために前記
基板表面にパルス・レーザーを照射し、前記パルス・レ
ーザーの照射によって前記基板表面から発生する音波の
周波数スペクトルを検出し、該検出した音波の周波数ス
ペクトルに基づいて前記基板表面のクリーニング状態の
変化を判定することを特徴とする音波を用いた基板表面
状態検出方法。 - 【請求項5】 基板表面をクリーニングするために前記
基板表面に対してパルス・レーザーを照射するパルス・
レーザー照射手段と、 前記パルス・レーザー照射手段によって前記基板表面に
対してパルス・レーザーを照射したときに、前記基板表
面から発生する音波の振幅を検出する検出手段と、 前記パルス・レーザー照射手段によってクリーンな基板
表面に対してパルス・レーザーを照射したときに、前記
検出手段によって検出された前記クリーンな基板表面か
ら発生する音波の振幅を記憶する記憶手段と、 前記パルス・レーザー照射手段によって付着物が付着し
た前記基板表面に対してパルス・レーザーを照射したと
きにおける前記検出手段によって検出された音波の振幅
と前記記憶手段に記憶された音波の振幅とを比較する比
較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記パルス・
レーザー照射手段によって付着物が付着した前記基板表
面に対してパルス・レーザーを照射したときにおける前
記検出手段によって検出された音波の振幅が小さくなっ
て前記記憶手段に記憶された音波の振幅と一致するよう
になるほど前記基板表面に付着した付着物が減少したと
判定する判定手段とを有することを特徴とする音波を用
いた基板表面状態検出装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の音波を用いた基板表面
状態検出装置において、 前記検出手段は、前記パルス・レーザー照射手段が前記
基板表面に対してパルス・レーザーを1パルス照射する
毎に、前記基板表面から発生する音波の振幅を検出する
ものであり、 前記比較手段は、前記検出手段による付着物が付着した
前記基板表面から発生する音波の振幅の検出毎に、前記
パルス・レーザー照射手段によって付着物が付着した前
記基板表面に対してパルス・レーザーを照射したときに
おける前記検出手段によって検出された音波の振幅と前
記記憶手段に記憶された音波の振幅とを比較するもので
あり、 前記判定手段は、前記比較手段が前記パルス・レーザー
照射手段によって付着物が付着した前記基板表面に対し
てパルス・レーザーを照射したときにおける前記検出手
段によって検出された音波の振幅と前記記憶手段に記憶
された音波の振幅とを比較する毎に判定するものである
ことを特徴とする音波を用いた基板表面状態検出装置。 - 【請求項7】 請求項5または請求項6のいずれか1項
に記載の音波を用いた基板表面状態検出装置において、 大気中またはガス中において判定可能なことを特徴とす
る音波を用いた基板表面状態検出装置。 - 【請求項8】 基板表面をクリーニングするために前記
基板表面に対してパルス・レーザーを照射するパルス・
レーザー照射手段と、 前記パルス・レーザー照射手段によって前記基板表面に
対してパルス・レーザーを照射したときに、前記基板表
面から発生する音波の周波数スペクトルを検出する検出
手段と、 前記パルス・レーザー照射手段によってクリーンな基板
表面に対してパルス・レーザーを照射したときに、前記
検出手段によって検出された前記クリーンな基板表面か
ら発生する音波の周波数スペクトルを記憶する記憶手段
と、 前記パルス・レーザー照射手段によって前記基板表面に
対してパルス・レーザーを照射したときにおける前記検
出手段によって検出された音波の周波数スペクトルと前
記記憶手段に記憶された音波の周波数スペクトルとを比
較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記基板表面
のクリーニング状態の変化を判定する判定手段とを有す
ることを特徴とする音波を用いた基板表面状態検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12975394A JP3199147B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12975394A JP3199147B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07311181A JPH07311181A (ja) | 1995-11-28 |
JP3199147B2 true JP3199147B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=15017352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12975394A Expired - Fee Related JP3199147B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 音波を用いた基板表面状態検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3199147B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1565714A4 (en) * | 2002-11-18 | 2009-06-03 | Panomics Inc | ORDERING uncaging |
JP5951332B2 (ja) * | 2012-04-13 | 2016-07-13 | 株式会社東芝 | レーザ超音波検査装置及び方法 |
CN108020268B (zh) * | 2018-01-19 | 2020-08-04 | 河海大学常州校区 | 收发一体超声探头介质分层特性探测系统 |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP12975394A patent/JP3199147B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07311181A (ja) | 1995-11-28 |
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