JP5790085B2

JP5790085B2 - 洗浄装置

Info

Publication number: JP5790085B2
Application number: JP2011077778A
Authority: JP
Inventors: 亮平五来
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012212032A

Description

本発明は、基板から異物を除去する洗浄装置に係り、特に半導体製造工程で使用されるフォトマスクなどの基板表面に付着した異物を除去する洗浄装置に関するものである。

半導体製造工程においては、露光装置を用いてフォトマスク上に形成された回路パターンをウエハ上に転写する必要がある。ところが、フォトマスク上に微小なほこりやごみなどの異物が付着していると、露光時にその異物がウエハ上に転写してしまい、製品の歩留まりを低下させる原因となってしまう。そのため、フォトマスクは十分に洗浄処理を行った上でペリクルを装着し清浄な状態に保っていなければならない。仮に洗浄処理後の検査で異物が検出された場合は再度洗浄処理が行われる（例えば、特許文献１）。

特開平８−３１８２３７号公報

しかしながら、従来の洗浄装置には洗浄処理で除去できなかった異物に対する再洗浄処理において次のような問題がある。
再洗浄処理では基板の全面を再度洗浄処理することとなり、異物の除去効率が悪く、時間と薬液のロスにつながるおそれがある。また、洗浄処理によって清浄になった部分に対しても再度洗浄処理が行われることとなるため、基板に対して不必要なダメージを与える場合や、回路パターン倒れを発生させるおそれもある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、基板に対して不必要なダメージ、回路パターン倒れを防ぎつつ、特定箇所の異物を除去できる洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施の形態は、基板を洗浄処理する洗浄装置であって、前記基板に付着している異物の付着位置を表す座標及び異物のサイズを検出する検査機と、前記検査機で検出された異物の座標及びサイズを含む情報を記憶する記憶装置と、前記異物の座標及びサイズ含む情報に基づいて前記基板の洗浄工程を設定する制御装置と、前記洗浄工程に基づいて前記基板を洗浄する洗浄処理部とを有し、前記洗浄処理部は、前記基板の洗浄面が下方に向けられた状態で当該基板を保持するステージと、前記異物の付着位置及び該異物の付着位置の周辺箇所を前記基板の洗浄領域とし、前記洗浄領域に向けて洗浄用の流体を噴射し当該洗浄領域を洗浄するように前記基板の下方に配置されるノズルと、前記洗浄領域の洗浄時に当該洗浄領域で跳ね返される流体を受け止めるように前記基板の洗浄面に向けて開口するカバーを有し、かつ当該カバーを介して前記基板の洗浄領域を洗浄した後の前記流体を前記基板から除去した異物と共に回収するように前記基板の下方に配置される回収機構と、前記記憶装置に記憶された異物の座標に基づいて前記制御装置により前記ノズル及び前記回収機構を前記洗浄領域に移動させる移動手段と、を備え、前記基板の再洗浄処理における洗浄領域を局所的に制御可能である、ことを特徴とする洗浄装置である。

また、前記ノズルを複数有していてもよい。

また、前記ノズルは、ノズル径を増減させる調節機構を有していてもよい。

また、前記ノズルは、前記基板の洗浄領域に対して角度が任意に設定可能に構成されていてもよい。

また、前記ノズルは、一流体ノズル又は二流体ノズルであってもよい。

また、前記流体は、複数種類であってもよい。

また、前記基板は、半導体製造プロセスで用いるウエハ基板又はマスク基板であってもよい。

本発明の洗浄装置は、洗浄用の流体を基板に噴出するノズルと、基板から流体を回収する回収機構と、これらを基板の洗浄箇所に移動させる移動手段とを具備していることから局所的に洗浄処理を行うことができるため、基板に対して不必要なダメージ、回路パターン倒れを防ぎつつ、特定箇所の異物を除去できる効果がある。

本発明の一実施形態に係る洗浄装置の構成を示すブロック図である。図１の洗浄処理部の一例を示す概略図である。本発明の洗浄装置における処理基板近傍の部位を拡大した概略図である。本発明の洗浄装置の一例を示す概略図である。本発明の洗浄装置における処理基板近傍の部位を拡大した概略図である。本発明の洗浄装置の一例を示す概略図である。

以下、本発明の洗浄装置について具体的に説明を行なう。

図１に、本発明の一実施形態に係る洗浄装置の構成をブロック図で示す。
本実施形態の洗浄装置は、検査機１、記憶装置２、制御装置３、洗浄処理部４を備えている。検査機１による測定結果は記憶装置２に記憶される。制御装置３は、検査機１による測定結果、すなわち、異物の座標やサイズの情報に基づき、異物情報の測定結果に応じた基板洗浄工程を設定する。この設定された基板洗浄工程に従い、洗浄処理部４において、基板洗浄処理が実行される。

図２に図１の洗浄処理部４の一例を示す概略図を示す。
図２の洗浄処理部４は、基板５を基板ストッパー１０で固定するステージ６、処理流体ノズル７（請求項中のノズルに相当）、回収装置８（請求項中の回収機構に相当）、及び、ＸＹステージ９（請求項中の移動手段に相当）を有している。ＸＹステージ９は、記憶装置２に記憶された検査機１の測定結果で特定された異物の座標箇所に、制御装置３の制御によって、処理流体ノズル７や回収装置８を移動させる。

処理流体ノズル７の開口部は、従来公知の開口径調整機構（図示せず）によって開口径調整可能に構成されている。これにより、処理流体の噴射径を変化することができる。
また、処理流体ノズル７は、処理流体を液圧にて噴射する一流体ノズルであってもよく、処理流体をエア圧に載せて噴射する二流体ノズルであってもよい。また、二流体ノズルとした処理流体ノズル７で２種類の処理流体を基板５に噴射する構成としてもよい。また、予め混合した２種類以上の処理流体を基板５に噴射する構成としてもよい。

図３に、図２の処理流体ノズル７及び回収装置８の部位を拡大した概略図を示す。
本実施形態の洗浄処理部４は、ステージ６に基板ストッパー１０で固定した基板５の、検査機１で異物が検出した位置を含む領域に対して局所的に洗浄処理を行う。噴出した処理流体と除去した異物の拡散を防ぐために、処理流体ノズル７の先端に取り付けた回収装置８は、基板５の洗浄処理領域を覆う漏斗状のカバー８ａを有している。カバー８ａは不図示の回収経路を経て不図示の回収タンクに連通しており、洗浄処理時に処理流体と除去した異物を瞬時に回収タンクに回収する仕組みとなっている。
なお、処理流体ノズル７が処理流体を噴射し回収装置８が処理流体を除去した異物と共に回収する基板５上の領域は、１００ｍｍ^２以下であることが好ましい。１００ｍｍ^２以上であると、噴出される処理流体の流量が多くなり、瞬時に処理流体と除去した異物を回収することが困難になる。また、処理流体の流量が多くなると、吹き付け圧が強くなり、パターンに悪影響が出る恐れが高くなる。

処理流体ノズル７及び回収装置８は、図４に示すように、複数組設けてもよい。その場合、洗浄処理で除去できなかった異物が複数個あれば、各々の異物を含む領域に対して各処理流体ノズル７で洗浄処理を行う。

処理流体ノズル７及び回収装置８は、図５に示すように、基板５に対する角度を調整できるように構成してもよい。この場合、検査機１で基板５の例えば回路パターン間に挟まった異物が検出された場合、処理流体ノズル７の基板５に対する角度を適切な角度にして洗浄処理を行う。

上述した回収装置８のカバー８ａは、図６に示すように、処理流体ノズル７から噴出された処理流体が基板５で跳ね返される方向に対向して備えられている。そのため、処理流体ノズル７から噴出された処理流体と除去した異物をカバー８ａにより瞬時に回収することができる。カバー８ａは、図３に示すように、処理流体ノズル７と一体でもよく、図６に示すように、処理流体ノズル７と別体としてもよい。

上述した本実施形態の洗浄装置によれば、処理流体ノズル７により基板５の必要な領域に処理流体を限定的に噴射することができるので、再洗浄処理による基板５に対する不必要なダメージ、回路パターン倒れを防ぐことが出来る。特にフォトマスクを製造するにあたり、微細パターンが求められることから、本実施形態の洗浄装置は、フォトマスクの製造過程における洗浄に好適に用いることが出来る。

＜実施例＞
まず、遮光膜のパターニングされたフォトマスク基板を用意した。この基板の作製において洗浄処理後に検査を行ったところ４個の異物を検出した。
検出した４個の異物に対して請求項１に記載の洗浄装置で下記条件のもと局所的に再洗浄処理を行った。
処理流体ノズルの種類：二流体ノズル
処理流体ノズルの開口部の大きさ：半径３０μｍ
処理流体：純水、窒素
基板に対しての処理流体ノズルの角度：９０°（基板面に対して垂直な方向から処理流体を噴出する角度）
各異物に対しての再洗浄処理領域：異物を中心とした半径３ｍｍの円形領域

再洗浄処理を行ったところ、請求項１に記載の洗浄装置を用いることで、回路パターン倒れが発生することなく４個の異物を除去できた。

本発明の洗浄装置は微細加工が求められる種々の分野に応用が期待出来る。例えば、フォトマスク、半導体デバイス、配線回路（光導波路、デュアルダマシン構造の配線回路など）、パターンドメディア（ハードディスクや光学メディアなど）、ディスプレイ（拡散板、導光板など）などの製造工程において好適に利用することが期待出来る。

１・・・検査機
２・・・記憶装置
３・・・制御装置
４・・・洗浄処理部
５・・・基板
６・・・ステージ
７・・・処理流体ノズル
８・・・回収装置
８ａ・・・カバー
９・・・ＸＹステージ
１０・・・基板ストッパー

Claims

基板を洗浄処理する洗浄装置であって、
前記基板に付着している異物の付着位置を表す座標及び異物のサイズを検出する検査機と、
前記検査機で検出された異物の座標及びサイズを含む情報を記憶する記憶装置と、
前記異物の座標及びサイズ含む情報に基づいて前記基板の洗浄工程を設定する制御装置と、
前記洗浄工程に基づいて前記基板を洗浄する洗浄処理部とを有し、
前記洗浄処理部は、
前記基板の洗浄面が下方に向けられた状態で当該基板を保持するステージと、
前記異物の付着位置及び該異物の付着位置の周辺箇所を前記基板の洗浄領域とし、前記洗浄領域に向けて洗浄用の流体を噴射し当該洗浄領域を洗浄するように前記基板の下方に配置されるノズルと、
前記洗浄領域の洗浄時に当該洗浄領域で跳ね返される流体を受け止めるように前記基板の洗浄面に向けて開口するカバーを有し、かつ当該カバーを介して前記基板の洗浄領域を洗浄した後の前記流体を前記基板から除去した異物と共に回収するように前記基板の下方に配置される回収機構と、
前記記憶装置に記憶された異物の座標に基づいて前記制御装置により前記ノズル及び前記回収機構を前記洗浄領域に移動させる移動手段と、を備え、
前記基板の再洗浄処理における洗浄領域を局所的に制御可能である、
ことを特徴とする洗浄装置。
前記ノズルを複数有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
前記ノズルは、ノズル径を増減させる調節機構を有していることを特徴とする請求項１または２記載の洗浄装置。
前記ノズルは、前記基板の洗浄領域に対して角度が任意に設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記ノズルは、一流体ノズル又は二流体ノズルからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記流体は、複数種類からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の洗浄装置。
前記基板は、半導体製造プロセスで用いるウエハ基板又はマスク基板であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の洗浄装置。