JPH04120730A - Method and apparatus for cleaning - Google Patents
Method and apparatus for cleaningInfo
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体デバイス製造の際に、基板に付着され
ている塵埃を溶液を用いることなく、効率的に除去する
クリーニング方法とその装置に関するものである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cleaning method and apparatus for efficiently removing dust adhering to a substrate without using a solution during semiconductor device manufacturing. It is something.
［従来の技術］
半導体デバイスの製造においては、基板表面に塵埃が付
着されている場合には、これを要因としてパターンに欠
陥が生じるようになり、結局、製造された半導体デバイ
スは不良なものとして得られるようになっている。より
具体的に説明すれば、最近の半導体デバイスの製造にお
いては、エツチングや成膜にプラズマエツチング、スパ
ッタ成膜、ＣＶＤ成膜等のドライプロセス処理が多く用
いられているのが現状である。ところで、このようなド
ライプロセス処理での問題点としては、基板への塵埃の
付着が挙げられるものとなっている。エツチング処理や
成膜処理の前後で基板に塵埃が付着していれば、半導体
デバイスの回路パターンや膜に欠陥が生じる結果、デバ
イスとして機能し得なくなるからである。[Prior Art] In the manufacturing of semiconductor devices, if dust is attached to the surface of a substrate, this will cause defects in the pattern, and eventually the manufactured semiconductor devices will be considered defective. It is now possible to obtain it. More specifically, in recent manufacturing of semiconductor devices, dry processes such as plasma etching, sputter deposition, and CVD deposition are often used for etching and film formation. Incidentally, a problem with such a dry process treatment is the adhesion of dust to the substrate. This is because if dust adheres to the substrate before and after etching or film formation, defects will occur in the circuit pattern or film of the semiconductor device, making it impossible to function as a device.
このため、付着されている塵埃を除去すべくエツチング
や成膜の前後工程で溶液によるクリーニング処理、乾燥
処理がこれまでに行われるようになっている。このよう
に、塵埃を除去する洗浄技術は半導体デバイスを製造す
る上で極めて重要となっているが、これまでに知られて
いる塵埃除去方法としては、「０８〜０５μｍ時代の洗
浄技術」（′９０最新半導体プロセス技術、Ｓｅｍ１ｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒＷｏｒｌｄブレスジヤーナル（１９８
９，１１）頁２０１〜２０６）に記載されているように
、フッ酸、アンモニア、塩酸等を組合せた溶液に基板を
浸漬する方法や、これに超音波を作用させる方法等のウ
ェット洗浄以外に、光励起クリーニングや反応性ガスを
用いたドライ洗浄が知られている。For this reason, in order to remove the attached dust, a cleaning process using a solution and a drying process have been performed before and after etching or film formation. As described above, cleaning technology to remove dust has become extremely important in manufacturing semiconductor devices, but the only known dust removal method to date is the "cleaning technology of the 2008-05 μm era"(' 90 latest semiconductor process technology, Sem1c
onductorWorld Breath Journal (198
9, 11), pp. 201-206), methods other than wet cleaning include methods of immersing the substrate in a solution containing hydrofluoric acid, ammonia, hydrochloric acid, etc., and methods of applying ultrasonic waves to the solution. , photoexcitation cleaning and dry cleaning using reactive gas are known.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来技術による場合、半導体デバイスを
製造するに際し、エツチング処理や成膜処理が真空中で
行われているのに対し、クリーニング処理は大気中で行
われていることから、クリーニング処理後に真空装置内
に取入れる間に異物が付着する虞かあるものとなってい
る。このような不具合に加え、非ドライプロセス処理工
程としてのクリーニング処理工程が要され、工程数か増
えることは否めないものとなっている。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional technology, when manufacturing semiconductor devices, etching processing and film forming processing are performed in a vacuum, whereas cleaning processing is performed in the atmosphere. Therefore, there is a risk that foreign matter may adhere to the product while it is being taken into the vacuum device after cleaning. In addition to these problems, a cleaning process is required as a non-dry process process, which inevitably increases the number of processes.
一方、従来技術に係るドライプロセス方式によるクリー
ニングでは、基板表面全体をエツチングクリーニングす
ることは可能であるか、塵埃だけを選択的にエツチング
し得ず、このため、溶液によるクリーニング処理と組合
せることによって、塵埃を除去する必要があるものとな
っている。On the other hand, with conventional dry process cleaning, it is not possible to etch and clean the entire surface of the substrate, or it is not possible to selectively etch only the dust. , it is necessary to remove dust.
本発明の目的は、ドライプロセス方式のクリーニングだ
けによって、基板に付着されている塵埃を選択的に除去
し得るクリーニング方法、更に他の目的としては、その
ようなりリーニングが可能とされた装置を供するにある
。It is an object of the present invention to provide a cleaning method that can selectively remove dust attached to a substrate only by dry process cleaning, and another object of the invention is to provide an apparatus that is capable of such cleaning. It is in.
［課題を解決するための手段］
上記目的は、真空雰囲気内において、塵埃を反応性ガス
と反応させた上、気化させることで除去するに際し、反
応性ガス雰囲気中におかれた基板に対し、その基板に付
着されている塵埃の温度上昇がその基板に比し大きくな
るようにエネルギを供給することによって、塵埃を反応
性ガスとの選択的反応により気化せしめることで達成さ
れる。[Means for Solving the Problems] The above object is to remove dust by reacting it with a reactive gas in a vacuum atmosphere and then vaporizing it. This is achieved by supplying energy such that the temperature rise of the dust attached to the substrate is greater than that of the substrate, thereby vaporizing the dust through selective reaction with a reactive gas.
また、他の目的は、真空処理室内において、基板に付着
されている塵埃を反応性ガスと反応させた上、気化させ
ることで除去すべくクリーニング装置には、反応性ガス
雰囲気中に基板を載置設定する手段と、その基板にエネ
ルギを供給する手段と、その基板に付着されている塵埃
の温度上昇か該基板に比し大きくなるべく設定する手段
とを少なくとも具備せしめることで達成される。Another purpose is to remove dust attached to the substrate in a vacuum processing chamber by reacting it with a reactive gas and vaporizing it. This is achieved by providing at least a means for setting the temperature of the substrate, a means for supplying energy to the substrate, and a means for setting the temperature of the dust attached to the substrate to be higher than that of the substrate.
［作用］
要は、真空雰囲気中で、適当なエネルギ供給方法や冷却
方法を採用することによって、基板上に付着されている
塵埃のその温度を、その基板のそれに比し大きく上昇せ
しめた状態で、その塵埃のみを反応性ガス、あるいは励
起状態にある反応性ガスとしてのエツチングガスと反応
せしめた上、気化させることで選択的に除去しようとい
うものである。これによりドライプロセス方式のクリー
ニングが可能となり、エツチング・成膜処理のみならず
クリーニング処理もドライプロセス方式で行われること
で、半導体デバイスは一貫したトライプロセス処理で製
造され得るものである。[Function] The point is that by adopting an appropriate energy supply method and cooling method in a vacuum atmosphere, the temperature of the dust attached to the substrate is raised significantly compared to that of the substrate. The idea is to selectively remove the dust by reacting only the dust with a reactive gas or an etching gas as a reactive gas in an excited state, and then vaporizing it. This makes it possible to perform dry process cleaning, and since not only the etching and film forming processes but also the cleaning process are performed using the dry process process, semiconductor devices can be manufactured through a consistent trial process process.
［実施例コ 以下、本発明を第１図、第２図により説明する。[Example code] The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図、第２図はそれぞれ本発明によるクリーニング装
置の実施例での断面を示したものである。FIGS. 1 and 2 each show a cross section of an embodiment of a cleaning device according to the present invention.
先ず第１図に示すクリーニング装置について説明すれば
、本例でのものは（真空）処理室、ステージ部、励起部
、レーザビームユニット、ランプヒータユニットを含む
ものとして構成されたものとなっている。先ず処理室で
あるが、これは図示のように、石英リング窓２をその一
部とする処理室１は、その内部が排気口４を介し真空ポ
ンプ（図示せず）によって排気されることによって、そ
の内部は真空雰囲気状態におかれるようになっている。First, the cleaning device shown in FIG. 1 will be explained. The device in this example is configured to include a (vacuum) processing chamber, a stage section, an excitation section, a laser beam unit, and a lamp heater unit. . First, there is the processing chamber.As shown in the figure, the processing chamber 1, of which the quartz ring window 2 is a part, is evacuated through an exhaust port 4 by a vacuum pump (not shown). , the inside of which is placed in a vacuum atmosphere.
処理室１内にはまたステージ部としてのステージ５が設
置されるが、処理対象としての基板６はそのステージ５
上面に抑え機構７によって載置されるようになっている
。ステージ５の内部にはまた冷媒配管８ａ、８ｂが設け
られており、これに冷凍器９からの冷媒が循環せしめら
れることによって、ステージ５が冷却されるものとなっ
ている。A stage 5 as a stage section is also installed in the processing chamber 1, and the substrate 6 to be processed is placed on the stage 5.
It is placed on the upper surface by a holding mechanism 7. Refrigerant pipes 8a and 8b are also provided inside the stage 5, and the stage 5 is cooled by circulating the refrigerant from the refrigerator 9 through these pipes.
更に、ステージ５内部中央にはガス供給バイブ１０が設
けられ、このガス供給パイプ１０を介しヘリウムガス源
１１よりヘリウムガスがステージ５上面・基板６間に供
給されることによって、ステージ５・基板６間での熱抵
抗が小さく抑えられるようになっている。したがって、
ステージ５自体が冷却される場合には、ヘリウムガスの
存在によって、基板６自体もまた冷却され得るものであ
る。Furthermore, a gas supply vibrator 10 is provided at the center inside the stage 5, and helium gas is supplied between the upper surface of the stage 5 and the substrate 6 from a helium gas source 11 through the gas supply pipe 10, thereby providing a supply of helium gas between the stage 5 and the substrate 6. The thermal resistance between the two is kept low. therefore,
If the stage 5 itself is cooled, the presence of helium gas may also allow the substrate 6 itself to be cooled.
しかしながら、その際、基板６上面に付着されている塵
埃自体は、基板６上面との間にヘリウムガスが同等存在
していないことから冷却されることはなく、その温度上
昇は妨げられないものとなっている。However, at this time, the dust itself attached to the top surface of the substrate 6 is not cooled because helium gas is not equally present between it and the top surface of the substrate 6, and its temperature rise is not prevented. It has become.
また、励起部は励起室１２、導波管１３、マグネトロン
１４、エツチングガス供給管１５等から構成されており
、エツチングガスはマグネトロン１４からの２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波によって励起されるものとなっている
。即ち、エツチングガス源（複数種類のエツチングガス
源から何れがか任意に選択可能）よりエツチングガス供
給管１５を介し励起室１２に導入されるエツチングガス
は、導波管１３からのマイクロ波によって励起された上
、処理室１内に導入されるようになっているものである
。その際、導波管１３に設けられたチューナ機構によっ
て、負荷状況に対応した整合がとれるようになっている
。更に、エネルギ供給源としてのレーザビームユニット
はレーザ発振器１６、ミラー１７、ミラー駆動機構１８
を含むようにして構成され、レーザ発振器１６からのレ
ーザビーム１９はミラー１７で反射された上、石英リン
グ窓２を介し基板６上面をスキャンすべく、基板６上面
に対し１０”以下の角度で基板６上面に照射されるよう
になっている。ミラー駆動機構１８によってミラーが適
当に揺動駆動されれば、基板６自体を回転、あるいは移
動せしめることなく基板６上面全体をレーザビームによ
ってスキャンし得るものである。更にまた、他のエネル
ギ供給源として機能している、ランプヒータユニットの
一部としてのランプヒータ２０からは、基板６に対し光
や赤外線が基板６上部方向から一様に照射部とされるよ
うになっている。The excitation section is composed of an excitation chamber 12, a waveguide 13, a magnetron 14, an etching gas supply pipe 15, etc., and the etching gas is supplied from the magnetron 14 at 2.45G.
It is excited by Hz microwaves. That is, the etching gas introduced into the excitation chamber 12 via the etching gas supply pipe 15 from an etching gas source (any one can be arbitrarily selected from a plurality of types of etching gas sources) is excited by the microwave from the waveguide 13. It is designed to be introduced into the processing chamber 1 after being processed. At this time, a tuner mechanism provided in the waveguide 13 allows matching in accordance with the load situation. Furthermore, the laser beam unit as an energy supply source includes a laser oscillator 16, a mirror 17, and a mirror drive mechanism 18.
The laser beam 19 from the laser oscillator 16 is reflected by the mirror 17 and is directed toward the substrate 6 at an angle of 10" or less with respect to the top surface of the substrate 6 in order to scan the top surface of the substrate 6 through the quartz ring window 2. If the mirror is appropriately oscillated by the mirror drive mechanism 18, the entire upper surface of the substrate 6 can be scanned by the laser beam without rotating or moving the substrate 6 itself. Furthermore, the lamp heater 20 as part of the lamp heater unit, which functions as another energy supply source, uniformly irradiates light and infrared rays to the substrate 6 from the upper direction of the substrate 6. It is now possible to do so.
さて、以上のようにして、構成されてなるクリーニング
装置でのクリーニング処理動作について説明すれば以下
のようである。Now, the cleaning processing operation of the cleaning device configured as described above will be explained as follows.
即ち、先ず第１のクリーニング処理動作について説明す
れば、この場合には、エツチングガス供給管１５からは
Ｆ２ガスが励起室１２を介し処理室１内に供給される一
方、処理室１内部は排気口４を介し排気されつつ、その
内部圧力はＩＰａに維持されるようになっている。因み
に、ここで、気圧の単位としてのパスカル（Ｐａ）につ
いて簡単に説明すれば、これとａｔｍとの間にはｌａｔ
ｍ＝ １０１３２５ Ｐ ａの関係が成立するものとな
っている。That is, first, the first cleaning processing operation will be explained. In this case, F2 gas is supplied from the etching gas supply pipe 15 into the processing chamber 1 through the excitation chamber 12, while the inside of the processing chamber 1 is exhausted. While being exhausted through the port 4, the internal pressure is maintained at IPa. Incidentally, here, to briefly explain the Pascal (Pa) as a unit of atmospheric pressure, there is a lat difference between this and ATM.
The relationship m=101325 P a holds true.
処理室１内部の圧力はそのように設定されるが、また、
その際、冷媒配管８ａ、８ｂには０℃の冷媒が循環せし
められることによって、ステージ５はその温度が０℃に
維持されると同時に、基板６、ステージ５間には１００
ＰａのＨｅガスが供給されることで、基板６自体の温度
もほぼ０℃に維持されるようになっている。このような
状態条件の下に、レーザビーム１９によって基板６上面
全面をスキャンするわけであるが、レーザビーム１９は
基板６に対し１０°以下の角度で入射されることから、
レーザビーム１９自体は基板６上面で殆と全反射され、
基板６自体での温度上昇は抑えられるものとなっている
。仮に、パターン側面にレーザビーム１９が照射された
としても、基板６目体が冷却されていることから、その
照射部分での温度上昇はせいぜい数十℃程度に抑えられ
るものである。一方、基板６に付着されている塵埃に関
しては、塵埃はその周囲が真空状態によって取囲まれて
いることから、周囲への熱伝導が抑えられる結果、レー
ザビーム１９の照射によってその温度は急激に数百℃に
も達するようになっている。したがって、塵埃がＳｉ系
のものである場合には、エツチングガスとしてＦ２を用
いるようにすれば、ＳＬとＦとが反応し、反応生成物と
してのＳ Ｉ Ｆ ａは基板６表面から気化によって除
去され得るものである。もしも、また、その塵埃が金属
である場合は、Ｃ１２、ＨＣＬガスを供給することによ
って、除去され得るものである。塵埃が５Ｌ０２等であ
れば、ＨＦガスを用いればよいものである。尤も、エツ
チングガスとして、Ｆ２、Ｃ１□、ＨＣＬＸＨＦ等を含
む混合ガスを用いることも考えられるものとなっている
。但し、塵埃の構成物質如何によっては、より気化しに
くい物質が生成される可能性があるものとなっている。Although the pressure inside the processing chamber 1 is set as such,
At that time, by circulating a 0°C refrigerant in the refrigerant pipes 8a and 8b, the temperature of the stage 5 is maintained at 0°C.
By supplying the He gas of Pa, the temperature of the substrate 6 itself is also maintained at approximately 0°C. Under these conditions, the entire upper surface of the substrate 6 is scanned by the laser beam 19, but since the laser beam 19 is incident on the substrate 6 at an angle of 10 degrees or less,
The laser beam 19 itself is almost totally reflected on the upper surface of the substrate 6,
The temperature rise in the substrate 6 itself is suppressed. Even if the side surface of the pattern is irradiated with the laser beam 19, since the substrate 6 is cooled, the temperature rise at the irradiated portion can be suppressed to several tens of degrees Celsius at most. On the other hand, regarding the dust attached to the substrate 6, since the dust is surrounded by a vacuum state, heat conduction to the surroundings is suppressed, and as a result, the temperature of the dust is rapidly decreased by irradiation with the laser beam 19. Temperatures can reach several hundred degrees Celsius. Therefore, if the dust is Si-based, if F2 is used as the etching gas, SL and F will react, and S I Fa as a reaction product will be removed from the surface of the substrate 6 by vaporization. It can be done. If the dust is metal, it can be removed by supplying C12 or HCL gas. If the dust is 5L02 or the like, HF gas may be used. Of course, it is also conceivable to use a mixed gas containing F2, C1□, HCLXHF, etc. as the etching gas. However, depending on the constituent substances of the dust, there is a possibility that substances that are more difficult to vaporize may be generated.
例えば塵埃がＡ１である場合には、Ａ１とＦとの反応に
よって化学的に安定なＡＩＦ、が生成され、気化されな
いものとなっている。その際にＣ１が同時に存在してい
たとしても、Ａ１とＣ１との結合エネルギはＡｌとＦと
のそれよりも小さく、Ａ１はＣ１とは反応し得ないもの
となっている。以上の事情を考慮すれば、通常の処理で
は、先ずＣ１系のガスを供給して処理した後に、Ｆ系の
ガスを供給して処理するのが望ましくなっている。For example, when the dust is A1, chemically stable AIF is generated by the reaction between A1 and F, and is not vaporized. Even if C1 is present at the same time, the bonding energy between A1 and C1 is smaller than that between Al and F, and A1 cannot react with C1. Considering the above circumstances, in normal processing, it is desirable to first supply C1-based gas for processing, and then supply F-based gas for processing.
次に、第２のクリーニング処理動作について説明すれば
、この場合には、エツチングガス供給管１５からはＳＦ
Ｉ！ガスが励起室１２を介し処理室１内に供給される一
方、処理室１内部は排気口４を介し排気されつつ、その
内部圧力はＩＰａに維持されるようになっている。また
、その際、冷媒配管８ａ、８ｂには一１７０℃の冷媒が
循環せしめられることによって、ステージ５はその温度
が一１６０’Ｃ以下に維持されると同時に、基板６、ス
テージ５間には３００ＰａのＨｅガスが供給されること
で、基板６自体の温度もほぼ一１６０℃程度に維持され
るようになっている。更に、この場合にはまた、励起室
１２には導波管１３を介しマグネトロン１４からの２．
４５ＧＨｚのマイクロ波が供給され、ＳＦｓガスはそれ
によって励起されることで、プラズマ状態として存在す
るようになっている。ＳＦ、ガスはプラズマ中で分解さ
れることによって化学的に活性なＦラジカルを生成する
が、このＦラジカルが処理室１内で塵埃と反応するよう
になっているわけである。Next, the second cleaning processing operation will be explained. In this case, SF is supplied from the etching gas supply pipe 15.
I! While gas is supplied into the processing chamber 1 through the excitation chamber 12, the inside of the processing chamber 1 is exhausted through the exhaust port 4, and its internal pressure is maintained at IPa. In addition, at this time, by circulating refrigerant at -170'C in the refrigerant pipes 8a and 8b, the temperature of the stage 5 is maintained at -1160'C or less, and at the same time, there is no space between the substrate 6 and the stage 5. By supplying He gas at 300 Pa, the temperature of the substrate 6 itself is also maintained at about -160°C. Furthermore, in this case, the excitation chamber 12 also receives 2.
Microwaves of 45 GHz are supplied, and the SFs gas is excited thereby to exist in a plasma state. SF, a gas, is decomposed in plasma to generate chemically active F radicals, and these F radicals react with dust within the processing chamber 1.
さて、以上の状態でランプヒータ２ｏを点灯し、基板６
に光・赤外線を照射するようにすれば、その照射によっ
て基板６の温度は一１４Ｏ０Ｃ程度に維持されるように
なっている。これは、基板６への入射熱はＨｅガスを熱
伝導媒体としてステージ５に効率的に伝導されているか
らである。しかしながら、塵埃に関してはその温度が既
に述へた同様な理由によって急激に上昇し、−１００°
Ｃ以上の温度に達するようになっている。塵埃がＳｉ系
のものであって、その温度が一１３０℃以上にもなれば
、ＳｉとＦラジカルとが反応し、反応生成物としての５
ＩＦ４は基板６表面から気化によって除去され得るもの
である。しかしながら、その際、基板６はその温度が一
１３０°Ｃ以下に維持されていることから、基板６自体
はＦラジカルとは反応することなく、塵埃のみが選択的
にエツチングされるものである。もしも、塵埃がＡ１の
ようなものである場合には、ステージ５温度を０℃に高
めた状態で、Ｃ１□ガスで以て処理すればよいものであ
る。Now, in the above state, the lamp heater 2o is turned on, and the board 6
By irradiating the substrate with light or infrared rays, the temperature of the substrate 6 is maintained at about -140C. This is because the heat incident on the substrate 6 is efficiently conducted to the stage 5 using He gas as a heat transfer medium. However, the temperature of dust rises rapidly for the same reason as mentioned above, and the temperature rises to -100°.
It is designed to reach temperatures above C. If the dust is Si-based and the temperature reaches 1130°C or higher, Si and F radicals will react and 55% will be produced as a reaction product.
IF4 can be removed from the surface of the substrate 6 by vaporization. However, at this time, since the temperature of the substrate 6 is maintained at 1130° C. or less, the substrate 6 itself does not react with the F radicals, and only the dust is selectively etched. If the dust is of the type A1, it may be treated with C1□ gas while raising the stage 5 temperature to 0°C.
なお、この第２のクリーニング処理動作では、レーザビ
ーム照射は行われていないが、レーザビーム照射を併用
することも可能である。レーザビーム照射を併用する場
合には、その照射によるパターン部での局部的温度上昇
を低減化すへく、レーザ発振器１６出力を調整する必要
が場合によっては必要となっている。また、第１図に示
すクリーニング装置には、レーザビームユニットや励起
部、ランプヒータユニットかともに具備せしめられてい
るが、ともに具備せしめる必要はなく、目的とするクリ
ーニング処理や必要に応じて具備せしめればよいものと
なっている。更に、以上の説明では、半導体デバイスの
製造のように、表面に凹凸パターンが形成されている基
板を対象として、その凹凸部にレーザビームが照射され
る場合に、その部分での温度上昇を抑えるべく基板が冷
却されているが、同等凹凸部が存在しない基板や、基板
裏面に付着されている塵埃を単に除去する場合には、基
板自体は冷却される必要はないものとなっている。Although laser beam irradiation is not performed in this second cleaning processing operation, it is also possible to use laser beam irradiation in combination. When laser beam irradiation is used in combination, it may be necessary to adjust the output of the laser oscillator 16 in order to reduce the local temperature rise in the pattern portion due to the irradiation. Furthermore, although the cleaning device shown in Fig. 1 is equipped with a laser beam unit, an excitation unit, and a lamp heater unit, it is not necessary to include all of them, and they can be equipped depending on the intended cleaning process or as necessary. It is a good thing. Furthermore, in the above explanation, when a laser beam is irradiated onto the uneven part of a substrate with an uneven pattern formed on the surface, such as in the manufacture of semiconductor devices, the temperature rise in that part is suppressed. However, if the substrate does not have similar unevenness or if dust adhering to the back surface of the substrate is simply removed, the substrate itself does not need to be cooled.
第２図は平坦な基板表面に付着されている塵埃を除去す
る場合が考慮されたクリーニング装置の要部構成を示し
たものである。図示のように、具体的には本例では基板
裏面に付着されている塵埃を除去する場合が想定された
ものとなっている。FIG. 2 shows the main structure of a cleaning device designed to remove dust adhering to the surface of a flat substrate. As shown in the figure, specifically, this example assumes the case where dust attached to the back surface of the substrate is to be removed.
エツチングガス供給管１５からのエツチングガスは直接
処理室１内に供給される一方、処理室１内部は排気口４
を介し排気されつつ、その内部圧力は設定圧力に維持さ
れるようになっている。処理対象としての基板６はまた
、処理室１内で３本の爪をもった基板ホルダ２２によっ
て支持されており、処理室１外部からのレーザビーム１
９は石英リング窓２を介し、その基板６裏面全面をスキ
ャンすべく照射されたものとなっている。The etching gas from the etching gas supply pipe 15 is directly supplied into the processing chamber 1, while the inside of the processing chamber 1 is supplied through the exhaust port 4.
The internal pressure is maintained at the set pressure while being evacuated through the pump. The substrate 6 to be processed is also supported within the processing chamber 1 by a substrate holder 22 with three claws, and the laser beam 1 from outside the processing chamber 1 is supported by a substrate holder 22 having three claws.
9 is irradiated through the quartz ring window 2 to scan the entire back surface of the substrate 6.
より具体的に説明すれば、処理室１内にはエツチングガ
スとしてＣ１□が供給され、また、処理室１内部の圧力
は１００Ｐａに設定されるようになっている。圧力は１
００Ｐａに限定されるものではないが、ただ、圧力が高
くなれば、ガスの流れによって塵埃が浮遊するようにな
ることから、その圧力は低圧に設定されるのが望ましく
なっている。この状態で、基板６真面に対しレーザビー
ム１９が照射されるわけであるか、その照射に際しては
レーザビーム１９かその面に平行となるべくされた状態
で照射されるようになっている。このようにしてレーザ
ビーム１９が照射されれば、レーザビーム１９は基板６
裏面で全反射されることから、基板６自体での温度上昇
は抑えられるものである。しかしながら、基板６に塵埃
が付着している場合には、その塵埃ではレーザビームが
反射されることなく、そのエネルギが塵埃に吸収される
結果、塵埃の温度は高温に達するところとなるものであ
る。その周囲の雰囲気はＣ１□とされていることから、
塵埃はＣ１と反応した上、塩化物として気化するもので
ある。この場合にも、エツチングガスとして、Ｆ２、Ｈ
ＣＬＳＨＦ等を用いるようにすれば、塵埃が５ｉ０２等
である場合にも対処し得るものである。More specifically, C1□ is supplied as an etching gas into the processing chamber 1, and the pressure inside the processing chamber 1 is set to 100 Pa. pressure is 1
Although it is not limited to 00 Pa, if the pressure becomes high, dust will become suspended due to the flow of gas, so it is desirable to set the pressure to a low pressure. In this state, the laser beam 19 is irradiated directly onto the substrate 6, and the laser beam 19 is irradiated so as to be parallel to the surface. If the laser beam 19 is irradiated in this way, the laser beam 19 will be applied to the substrate 6.
Since the light is totally reflected on the back surface, the temperature rise in the substrate 6 itself can be suppressed. However, when dust adheres to the substrate 6, the laser beam is not reflected by the dust and its energy is absorbed by the dust, causing the temperature of the dust to reach a high temperature. . Since the surrounding atmosphere is said to be C1□,
The dust reacts with C1 and then vaporizes as chloride. In this case as well, the etching gas is F2, H
If CLSHF or the like is used, it is possible to deal with cases where the dust is 5i02 or the like.
以上、本発明について説明したが、その説明中、エネル
ギビームはレーザビームとして説明されているが、これ
に限定されることなく電子ビームや、イオンビームを場
合によっては用いることが可能となっている。The present invention has been explained above, and in the explanation, the energy beam is explained as a laser beam, but it is not limited to this, and it is possible to use an electron beam or an ion beam depending on the case. .
［発明の効果］
以上説明したように、請求項１〜５による場合は、ドラ
イプロセス方式のクリーニングだけによって、基板に付
着されている塵埃を選択的に除去し得、また、請求項６
〜１０による場合には、そのようなりリーニングが可能
とされた装置が得られることになる。[Effects of the Invention] As explained above, according to claims 1 to 5, dust attached to the substrate can be selectively removed only by dry process cleaning, and also according to claim 6.
.about.10, a device capable of such leaning can be obtained.
第１図は、本発明によるクリーニング装置の一例での構
成を断面として示す図、第２図は、同じく本発明による
クリーニング装置の他の例での構成を断面として示す図
である。
１・・・処理室、２・・・石英リング窓、４・・・排気
口、５・・・ステージ、６・・・基板、８ａ、８ｂ・・
・冷媒配管、１０・・・ヘリウムガス供給パイプ、１２
・・・励起室、１４・・・マグネトロン、１５・・・エ
ツチングガス供給管、１６・・・レーザ発振器、１７・
・・ミラー、１９・・・レーザビーム、２０・・・ラン
プヒータ、２２・・・基板ホルダ
６− 爪板
］５−ｍ−エッチ〉グ丁ス／虞幹１FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of one example of the cleaning device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of another example of the cleaning device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Processing chamber, 2... Quartz ring window, 4... Exhaust port, 5... Stage, 6... Substrate, 8a, 8b...
・Refrigerant piping, 10... Helium gas supply pipe, 12
. . . Excitation chamber, 14. Magnetron, 15. Etching gas supply pipe, 16. Laser oscillator, 17.
...Mirror, 19...Laser beam, 20...Lamp heater, 22...Substrate holder 6-claw plate] 5-m-etch>Guchosu/Yukan 1
Claims (1)
せた上、気化させることで除去するクリーニング方法で
あって、反応性ガス雰囲気中におかれた基板に対し、該
基板に付着されている塵埃の温度上昇が該基板に比し大
きくなるようにエネルギを供給することによって、塵埃
を反応性ガスとの選択的反応により気化せしめるように
したクリーニング方法。 ２、エネルギの供給は、レーザビーム、電子ビーム、あ
るいはイオンビームの何れかを、基板面に対し平行に近
い角度で、該基板面上を走査すべく照射することによっ
て行われる、請求項１記載のクリーニング方法。 ３、エネルギの供給は、基板面に対し該基板面の上部方
向から光、あるいは赤外線を一様に照射することによっ
て行われる、請求項１記載のクリーニング方法。 ４、ステージ上に載置された基板に対するエネルギの供
給は、冷却状態におかれたステージと、基板との間の熱
抵抗が小さく抑えられた状態で行われる、請求項２、３
の何れかに記載のクリーニング方法。 ５、エネルギの供給は、励起された反応性ガスの雰囲気
中で行われる、請求項１〜４の何れかに記載のクリーニ
ング方法。 ６、真空処理室内において、基板に付着されている塵埃
を反応性ガスと反応させた上、気化させることで除去す
るクリーニング装置であって、反応性ガス雰囲気中に基
板を載置設定する手段と、該基板にエネルギを供給する
手段と、基板に付着されている塵埃の温度上昇が該基板
に比し大きくなるべく設定する手段とを少なくとも含む
構成のクリーニング装置。 ７、基板にエネルギを供給する手段は、レーザビーム、
電子ビーム、あるいはイオンビームの何れかを、基板面
に対し平行に近い角度で、該基板面上を走査、照射すべ
く構成されている、請求項６記載のクリーニング装置。 ８、基板にエネルギを供給する手段は、基板面に対し該
基板面の上部方向から光、あるいは赤外線を一様に照射
すべく構成されている、請求項６記載のクリーニング方
法。 ９、基板に付着されている塵埃の温度上昇が該基板に比
し大きくなるべく設定する手段は、基板を載置設定する
手段を冷却するとともに、冷却状態にある該手段と基板
間との間での熱抵抗を小さく抑えるべく構成されている
、請求項７、８の何れかに記載のクリーニング装置。 １０、真空処理室内に反応性ガスを導入するに先立って
、該反応性ガスを励起する手段を具備してなる、請求項
６〜９の何れかに記載のクリーニング装置。[Claims] 1. A cleaning method in which dust is removed by reacting it with a reactive gas in a vacuum atmosphere and then vaporizing it, which removes the dust from a substrate placed in the reactive gas atmosphere. A cleaning method in which dust is vaporized by selective reaction with a reactive gas by supplying energy so that the temperature rise of dust attached to a substrate is greater than that of the substrate. 2. The supply of energy is performed by irradiating a laser beam, an electron beam, or an ion beam to scan the substrate surface at an angle close to parallel to the substrate surface. cleaning method. 3. The cleaning method according to claim 1, wherein the supply of energy is performed by uniformly irradiating the substrate surface with light or infrared rays from above the substrate surface. 4. Claims 2 and 3, wherein energy is supplied to the substrate placed on the stage while the thermal resistance between the stage in a cooled state and the substrate is kept small.
The cleaning method described in any of the above. 5. The cleaning method according to any one of claims 1 to 4, wherein the supply of energy is performed in an atmosphere of an excited reactive gas. 6. A cleaning device that removes dust attached to a substrate by reacting it with a reactive gas and vaporizing it in a vacuum processing chamber, and a means for placing and setting the substrate in a reactive gas atmosphere. A cleaning device comprising at least means for supplying energy to the substrate, and means for setting the temperature rise of dust attached to the substrate to be larger than that of the substrate. 7. The means for supplying energy to the substrate is a laser beam,
7. The cleaning device according to claim 6, wherein the cleaning device is configured to scan and irradiate the substrate surface with either an electron beam or an ion beam at an angle close to parallel to the substrate surface. 8. The cleaning method according to claim 6, wherein the means for supplying energy to the substrate is configured to uniformly irradiate the substrate surface with light or infrared rays from above the substrate surface. 9. The means for setting the temperature rise of the dust attached to the substrate to be larger than that of the substrate cools the means for mounting and setting the substrate, and also cools the means for placing and setting the substrate and cools the temperature between the means in the cooling state and the substrate. 9. The cleaning device according to claim 7, wherein the cleaning device is configured to keep thermal resistance low. 10. The cleaning device according to any one of claims 6 to 9, further comprising means for exciting the reactive gas before introducing the reactive gas into the vacuum processing chamber.
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