JPH01225125A - 表面から微粒子を掃除する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、数ミクロンのオーダの微粒子状物質を除去す
ることにより表面を掃除する無接触方法に関する。

従来の技術 半導体基板を種々のリソグラフィツク工程にかける半導
体集積回路を製作する際には、最終製品における欠陥を
最少にするために、基板表面を可能な限り清浄に保持す
ることが必要であり、かつまた掃除法が如何なる形式に
せよ基板表面に損傷を及ぼさないことが必要である。

本発明は、半導体基板表面の掃除と関連して記載するが
、本発明は表面から微粒子を除去することが必要である
あらゆる場合に使用することができるものと理解される
べきである。

発明が解決しようとする課題 従って、本発明の第１の課題は、表面から極めて小さな
粒子状物質を除去する無接触法を提供することであった
。

課題を解決するための手段 前記課題を解決する本発明方法は、掃除すべき表面と掃
除装置との間に高速の薄いガス膜を形成することより成
る。ガス膜（ガスベアリングとも称される）は、掃除装
置を支持する、従って掃除装置自体が掃除すべき表面に
絶対に接触しないように、掃除装置と表面との間に自己
制御ギャップを形成する。該掃除装置は、ガスを表面に
配向するための複数の孔と、真空のための開口とを有す
る。有利には、これらの孔は１つの円内に配置されてお
りかつ真空に対する開口はその中心部に位置する。ガス
膜の厚さは流入ガス圧及び真空の１つの関数である。本
発明の実施形は、粒子除去を援助するために乱流及び渦
流の領域を形成することを包含する。これらの領域は、
ガス流を撹乱させるために掃除装置内にポケットを形成
することにより生ぜしめられる。本発明による方法は、
イオン化したガスを使用すること、及び掃除装置を表面
に対して相対的に移動させること又は表面を掃除装置に
対して相対的に移動させることを包含する空気圧と真空
を組合わせることが先行技術に属することは認めるが、
該先行技術はこの組合せを、極めて小さな（ｌ又は２ミ
クロン）の粒子を追払いかつ除去することができる膜の
厚さ及び高速度流を有する平坦なガスタイプベアリング
を形成するためには利用していない。先行技術の典型的
な例は、チル他（Ｔｉｌｌ　ｅｔ　ａｌ、　）による米
国特許第４．０２６，７０１号明細書に記載されており
、該技術的手段は、７６．２〜２５４ミクロン（０，０
０３〜０．０１０インチ）のオーダの粒子を除去するた
めに、７６．２〜約３８１ミクロン（０，００３〜０．
０１５インチ）のオーダのギャップを用いて電子写真画
像素子の画像表面を掃除することに係わる。これらの掃
除装置は、完全に異なった状況、即ち紙操作及び印刷に
おいて作動する。この場合に除去される粒子は、本発明
によって除去される粒子よりも著しく大きい。

実施例 次に、図面に示した本発明を実施する装置を参照して本
発明の詳細な説明する。

図面に示されているように、ガス膜ｌＯは隣接した表面
１２と１４の間に形成され、該ガス膜はまた基板２０の
表面１４から掃除装置１６の表面１２の間隔を保持する
ためにガスベアリングを形成する。この間隔は図面には
ギャップＧとして示されている。該掃除装置はしばしば
“パック（ｐｕｃｋ）”とも称され、かつガス圧を適当
に調整することにより、２０〜５０ミクロンのオーダの
小さなギャップＧ１ひいてはガスの高速流を達成するこ
とができる。このガスの高速流が、数ミクロンのオーダ
の小さな粒子を表面１４から除去しかつまた表面１４を
掃除するための無接触法を提供する。

第１図及び第２図から明らかなように、パッり１６は、
中心部に配置された大きな開口２４を中心として、有利
には図示されているように１つの円周（但し、楕円、直
線等の別の形態も実施可能である）内に配置された複数
の孔２２を有する管状ボデーを有する。孔２２は環状導
管２６及び孔３０によって、ブロック線図として示され
た加圧下にあるガス源に接続されておりかつ中心開口２
４はまたブロック線図として示された真空ポンプ３４に
接続されている。両者とも第３図に示されている。孔２
２は加圧ガスを表面１４に向けるように配向されており
、かつ開口２４は表面１２の中央部領域内のガス及び粒
子状物質を除去するように配向されている。図示の実施
例では、パックは目的を達成するために２つの部材から
成り、かつ２つの部材によってかつそれらの間に過圧ガ
ス流が形成されるように導管２６及び孔３０と適当に一
緒に連結されている。ギャップＧの寸法は自体で制御さ
れかつ約５Ｑｐｉｓのガス圧及びｌ−１０１−１Ｏの真
空によって決定される。このような値及び直径が約０．
２５４ｍｍ（約０．０１０インチ）である孔２２で、生
じるギャップＧの厚さは２０〜５０ミクロンであり、高
い効率で１又は２ミクロン程度の粒子を除去するために
適性な厚さを提供する。

表面全体を掃除するために、掃除装置１６は表面１４に
対して可動であり、かつその逆の関係で可動である。第
３図は、基板２０を回転する真空チャック３６の上にマ
ウントしかつ表面１４全体を掃除するために半径方向で
掃除装置を運動させることにより表面１４を掃除する１
つの方法を示す。

ガス膜の掃除能力を強化するために、バック表面１２に
はほぼ同じ寸法の開口２４及び外側レッジ４２を包囲す
る深さ約１−０１−０ｌ６約０．０４インチ）の環状の
レリーフ溝４０が設けられている。上記値は１実施例に
すぎずかつその他の深さ値が実施可能であることは当業
者にとって自明のことである。これらは小さな粒子を払
除けかつ除去するためにガスの高速度流における乱流及
び渦流を生ぜしめる。

もう１つの実施例では、更に高速度流内の乱流及び渦流
は、孔２２内に深さ約０．２５４〜０．５０８１ｍ＋１
（０，００１〜０．００２インチ）のカウンタボア２２
を設けることによって生ぜしめられる。上記値もｌ実施
例にすぎずかつその他の深さ値が実施可能であることは
当業者にとって自明のことである。

最後に、所望により、更に供給源３２からのイオン化し
たガスを使用することにより、小さな粒子の除去を強化
することができる。

本発明の特殊性は、極めて小さな粒子の除去を行う極め
て小さなギャップにあり、かつ本発明は別の多くの用途
、例えば光学部材の表面及び数インチのパック直径より
も著しく大きい曲率半径を有する光学部材の表面の掃除
において使用できることは、当業者にとっては自明のこ
とである。

【図面の簡単な説明】

第１図は掃除すべき表面を横切る流れの方向を付記した
、表面から間隔を有する掃除装置のｌ実施例の縦断面図
、第２図は加圧ガスの複数の流動孔及び真空のための開
口を示す、第１図の矢印の方向で見た２−２線に沿った
断面図、第３図は掃除すべき半導体基板を保持する回転
真空チャックに対して間隔をおいた掃除ヘッドを示す図
、第４図は選択的実施例としての掃除装置の１つの孔内
のカウンタボアを示す第１〜３図よりも拡大した部分的
横断面図である。 １０・・・薄いガス膜、１４・・・掃除表面、Ｉ６・・
・掃除装置、２２・・・孔、２４・・・開口、Ｇ・・・
ギャップ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面から１又は２ミクロンのオーダの微粒子を掃除
   する方法において、 上記表面上に加圧ガスを噴射することによ り、掃除装置と上記表面との間に該表面上に薄いガス膜
   を形成し、かつ 上記膜を上記表面を横切って除去する 工程から成ることを特徴とする表面から微粒子を掃除す
   る方法。 ２、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含する
   請求項１記載の方法。 ３、付加的に前記ガス膜と協動して作動する真空源を設
   ける工程を包含する請求項１記載の方法。 ４、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含する
   請求項３１記載の方法。 ５、前記真空源が前記ガス膜の中心にある請求項１記載
   の方法。 ６、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含する
   請求項５記載の方法。 ７、中心部に配置された真空領域を包囲する装置内にガ
   スを噴射することにより前記ガス膜を形成する工程を包
   含する請求項５記載の方法。 ８、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含する
   請求項７記載の方法。 ９、ガスを噴射する装置が環状である請求項７記載の方
   法。 １０、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含す
   る請求項９記載の方法。 １１、付加的に前記真空領域と、ガスを噴射する装置と
   の間に乱流の領域を形成する工程を包含する請求項７記
   載の方法。 １２、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含す
   る請求項１１記載の方法。 １３、付加的に前記ガスを噴射する装置の間の領域の外
   側の前記ガス膜内に乱流の領域を形成する工程を包含す
   る請求項７記載の方法。 １４、付加的に前記ガス膜をイオン化する工程を包含す
   る請求項１４記載の方法。