JPH0819766A - Cleaning device using light impulse wave - Google Patents
Cleaning device using light impulse waveInfo
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- JPH0819766A JPH0819766A JP15766694A JP15766694A JPH0819766A JP H0819766 A JPH0819766 A JP H0819766A JP 15766694 A JP15766694 A JP 15766694A JP 15766694 A JP15766694 A JP 15766694A JP H0819766 A JPH0819766 A JP H0819766A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＵＶ領域で短パルス発
光するエキシマレーザ光による光衝撃波及び光エネルギ
ーによって被洗浄物表面を洗浄する装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for cleaning the surface of an object to be cleaned with a light shock wave and light energy generated by excimer laser light which emits short pulses in the UV region.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、地球環境の保全に対する要求か
ら、フロン系やハロン系の使用規制が強化されてきてい
る。これに伴って、代替洗浄方法の確立が急務となって
いる。また、同時に、半導体製造分野や液晶ディスプレ
イ製造分野では部品の微細化に伴い、精密洗浄方法に対
する要求がますます強まっている。2. Description of the Related Art In recent years, due to demands for preservation of the global environment, restrictions on the use of fluorocarbons and halons have been tightened. Along with this, there is an urgent need to establish an alternative cleaning method. At the same time, in the fields of semiconductor manufacturing and liquid crystal display manufacturing, with the miniaturization of parts, there is an increasing demand for precision cleaning methods.
【０００３】洗浄方法として、従来から用いられてきた
有機溶剤や水溶液を用いるウェット方式に比べて、ドラ
イ方式は、廃液処理が容易であり、液の汚れによる２次
汚染が無く、洗浄液乾燥工程で生じる汚染が無いため、
環境に優しい精密洗浄方法として優れている。As a cleaning method, compared with a wet method using an organic solvent or an aqueous solution which has been conventionally used, a dry method is easier to treat a waste liquid, and there is no secondary contamination due to contamination of the liquid, and a dry method in a cleaning liquid is used. Because there is no pollution that occurs,
It is an excellent environment-friendly precision cleaning method.
【０００４】このように、ドライ方式は有望な洗浄方法
であり、現在さまざまな方法が提案されている。代表的
なドライ方式としては以下のものがある。As described above, the dry method is a promising cleaning method, and various methods have been proposed at present. The following are typical dry methods.
【０００５】まず、ＵＶ光洗浄方法がある。これは、水
銀ランプからの波長１８５ｎｍまたは２５４ｎｍの光を
用いて空気中の酸素を励起し、Ｏ3 （オゾン）やＯ
* （活性酸素）を発生させ、これらによって有機物汚れ
を分解除去するものである。ＵＶ光洗浄方法は、ドライ
方式としてクリーンな洗浄方法であり、広く使われ始め
ている。First, there is a UV light cleaning method. This is because oxygen in the air is excited by using light with a wavelength of 185 nm or 254 nm from a mercury lamp, and O 3 (ozone) or O 2 is emitted.
* Generates (active oxygen) and decomposes and removes organic contaminants. The UV light cleaning method is a clean cleaning method as a dry method and has been widely used.
【０００６】次に、超音波振動エアーによる洗浄方法が
ある。これは、超音波振動エアーを被洗浄物表面に吹き
付けることによって付着した微粒子を振動剥離し、剥離
した微粒子を吸収して除去するものである。Next, there is a cleaning method using ultrasonic vibration air. In this method, ultrasonically vibrated air is blown onto the surface of the object to be cleaned to vibrate and separate the adhered fine particles, and the separated fine particles are absorbed and removed.
【０００７】さらに、ドライアイスを吹き付ける方法が
ある。これは、ドライアイス（ＣＯ2 ）の微粒子を被洗
浄物の表面に吹き付けることによって汚れを除去するも
のであり、最近提案された新しい技術である。吹き付け
後にドライアイスはＣＯ2 ガスとなって気化するため、
２次汚染を効果的に防止することができる。Further, there is a method of spraying dry ice. This is a technique for removing dirt by spraying fine particles of dry ice (CO 2 ) onto the surface of the object to be cleaned, which is a recently proposed new technique. After spraying, dry ice vaporizes as CO 2 gas,
Secondary contamination can be effectively prevented.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＵＶ光洗浄
方法によって無機物を除去することはできない。また、
ＵＶ光洗浄方法により有機物を除去することは可能であ
るが、除去速度が遅く、多量の有機物汚染を除去する用
途には向かないという問題点もある。However, inorganic substances cannot be removed by the UV light cleaning method. Also,
Although it is possible to remove organic substances by the UV light cleaning method, there is also a problem that the removal rate is slow and it is not suitable for use in removing a large amount of organic substance contamination.
【０００９】超音波振動エアーによる洗浄方法において
はエアーに超音波を効率良く重畳させることができず、
強固に付着した汚れを除去することができない。また、
有機薄膜を除去することができないという問題点もあ
る。In the cleaning method using ultrasonic vibration air, ultrasonic waves cannot be efficiently superposed on the air,
It cannot remove stains that are firmly attached. Also,
There is also a problem that the organic thin film cannot be removed.
【００１０】ドライアイスを吹き付ける方法は、ドライ
アイスの微粒子を被洗浄物表面に吹き付けて汚れを物理
的に除去するため、超音波振動エアーによる洗浄方法に
比べれば付着した微粒子の除去には効果があるが、やは
り有機物などの薄膜汚れを効果的に除去することはでき
ない。Since the method of spraying dry ice sprays fine particles of dry ice to the surface of the object to be cleaned to physically remove the dirt, it is more effective in removing the adhered particles than the cleaning method using ultrasonic vibration air. However, it is still impossible to effectively remove thin film stains such as organic substances.
【００１１】このように、ドライ方式としては現在のと
ころ確定的なものが存在せず、未だ発展途上の洗浄方法
といえる。また、以上の洗浄方法では今後必要とされる
０．１μｍ以下の微粒子を除去することはできない。As described above, there is no definite dry method at present, and it can be said that the cleaning method is still under development. Further, the above-mentioned cleaning method cannot remove fine particles of 0.1 μm or less, which is required in the future.
【００１２】そこで、本発明の目的は、ドライ方式を用
いた洗浄装置であって、０．１μｍ以下の超微粒子を効
果的に除去することが可能な、光衝撃波による洗浄装置
を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a cleaning device using a dry method, which is capable of effectively removing ultrafine particles of 0.1 μm or less by light shock wave. is there.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、ＵＶ領域で短パルス発光す
るエキシマレーザ光を被洗浄物の表面に照射するレーザ
光照射手段であって、光の表面吸収によって生じる光衝
撃波により被洗浄物の表面に付着している微粒子を剥離
して除去するとともに、エキシマレーザ光の光エネルギ
ーによって被洗浄物の表面に付着している有機物を分解
して除去するレーザ光照射手段と、除去された微粒子及
び有機物を吸引する吸引手段とを備えている。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a laser light irradiating means for irradiating the surface of an object to be cleaned with excimer laser light which emits a short pulse in the UV region. The light shock wave generated by surface absorption of light removes and removes the fine particles adhering to the surface of the object to be cleaned, and the light energy of the excimer laser light decomposes the organic matter adhering to the surface of the object to be cleaned. And a suction means for sucking the removed fine particles and organic substances.
【００１４】また、被洗浄物の表面に軟Ｘ線を照射して
被洗浄物の表面を除電する軟Ｘ線照射手段を備えていて
もよい。Further, there may be provided a soft X-ray irradiating means for irradiating the surface of the object to be cleaned with soft X-rays to eliminate the charge on the surface of the object to be cleaned.
【００１５】被洗浄物の表面に付着している有機物の分
解反応を促進させるガスを被洗浄物の表面に吹き付ける
ガス吹き付け手段を備えていてもよい。A gas spraying means for spraying a gas for promoting a decomposition reaction of an organic substance adhering to the surface of the object to be cleaned to the surface of the object to be cleaned may be provided.
【００１６】エキシマレーザは、波長１９３ｎｍのＡｒ
Ｆレーザであって、パルス幅が５ｎｓ以上５０ｎｓ以
下、被洗浄物表面でのエネルギー密度が１ｍＪ／ｃｍ2
以上１Ｊ／ｃｍ2 以下であることが好ましい。The excimer laser uses Ar having a wavelength of 193 nm.
An F laser having a pulse width of 5 ns or more and 50 ns or less and an energy density of 1 mJ / cm 2 on the surface of the object to be cleaned.
It is preferably 1 J / cm 2 or less.
【００１７】エキシマレーザは、波長２４８ｎｍのＫｒ
Ｆレーザであって、パルス幅が５ｎｓ以上５０ｎｓ以
下、被洗浄物表面でのエネルギー密度が１ｍＪ／ｃｍ2
以上１Ｊ／ｃｍ2 以下であってもよい。The excimer laser has a Kr wavelength of 248 nm.
An F laser having a pulse width of 5 ns or more and 50 ns or less and an energy density of 1 mJ / cm 2 on the surface of the object to be cleaned.
It may be 1 J / cm 2 or less.
【００１８】さらに、レーザ光照射手段による被洗浄物
表面における照射面は線状の形状であり、被洗浄物及び
照射面のうちの少なくとも一方を照射面の長手方向とほ
ぼ垂直の方向に移動させる移動手段を備えていてもよ
い。Further, the irradiation surface on the surface of the object to be cleaned by the laser light irradiation means is linear, and at least one of the object to be cleaned and the irradiation surface is moved in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the irradiation surface. It may be provided with a transportation means.
【００１９】[0019]
【作用】本発明においては、エキシマレーザ光が被洗浄
物の表面に照射され、光の表面吸収によって光衝撃波が
生じる。これによって被洗浄物の表面に付着している微
粒子は剥離して除去される。同時に、エキシマレーザ光
の光エネルギーによって被洗浄物の表面に付着している
有機物が分解され除去される。そして、除去された微粒
子及び有機物は吸引されてしまうため、ふたたび被洗浄
物に付着することがない。In the present invention, the surface of the object to be cleaned is irradiated with the excimer laser light, and a light shock wave is generated by the surface absorption of the light. As a result, the fine particles adhering to the surface of the object to be cleaned are peeled off and removed. At the same time, the light energy of the excimer laser light decomposes and removes the organic substances attached to the surface of the object to be cleaned. Then, since the removed fine particles and the organic matter are sucked, they are not attached again to the article to be cleaned.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面において同一又は相当部分に
は同一符号を用いるものとする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals are used for the same or corresponding parts in the drawings.
【００２１】図１は、本発明に従って構成された光衝撃
波による洗浄装置を示す図である。図１において、エキ
シマレーザ発生源１から発生したレーザ光２は、反射ミ
ラー３によって光路を曲げられ、可変アッテネーター４
によって光強度が調整される。さらに、レーザ光２は集
光レンズ５によって小さな径のビームに集光され、被洗
浄物６の表面上に照射される。被洗浄物６は、Ｘ−Ｙス
テージ７上に搭載されており、被洗浄物６上の個々の汚
れにレーザ光２が照射されるように、Ｘ、Ｙ２方向に移
動可能になっている。被洗浄物６上の照射面の近傍に
は、後述する吸引器８が設けられている。また、洗浄に
必要なエネルギー密度は、被洗浄物６の材質、形状、付
着した汚染物、使用するレーザ光２の波長によって変化
するため、可変アッテネーター４によって光強度が制御
されるようになっている。エキシマレーザ発生源１、反
射ミラー３、可変アッテネーター４及び集光レンズ５に
よってレーザ光照射手段が構成される。FIG. 1 is a diagram showing an optical shock wave cleaning apparatus constructed according to the present invention. In FIG. 1, a laser beam 2 generated from an excimer laser generation source 1 has its optical path bent by a reflection mirror 3, and a variable attenuator 4
The light intensity is adjusted by. Further, the laser light 2 is condensed into a beam having a small diameter by the condenser lens 5 and is irradiated onto the surface of the object 6 to be cleaned. The object to be cleaned 6 is mounted on the XY stage 7 and is movable in the X and Y2 directions so that the laser light 2 is applied to each dirt on the object to be cleaned 6. A suction device 8 to be described later is provided near the irradiation surface on the object to be cleaned 6. Further, the energy density required for cleaning changes depending on the material and shape of the object 6 to be cleaned, the contaminants attached, and the wavelength of the laser beam 2 used, so that the light intensity is controlled by the variable attenuator 4. There is. The excimer laser generation source 1, the reflection mirror 3, the variable attenuator 4, and the condenser lens 5 constitute a laser light irradiation means.
【００２２】図１に示した装置によって、０．１μｍ以
下の超微粒子を効果的に除去することができる。また、
０．３μｍ以下の超微粒子は静電気や物理的吸着力が強
く、従来方法では簡単には除去できないが、この装置に
よれば除去が可能である。０．３μｍ以下の超微粒子の
除去は、ＬＳＩの高集積化に伴ってますます重要になっ
てきている。The apparatus shown in FIG. 1 can effectively remove ultrafine particles of 0.1 μm or less. Also,
Ultrafine particles of 0.3 μm or less have a strong static electricity and physical adsorption force and cannot be easily removed by the conventional method, but they can be removed by this device. The removal of ultrafine particles of 0.3 μm or less is becoming more and more important with the high integration of LSI.
【００２３】次に、エキシマレーザ光によって汚れを除
去する原理について説明する。短パルス発光するエキシ
マレーザ光を物質の表面に照射すると、ＵＶ光はほとん
ど物質を透過しないため、光エネルギーが物質表面の深
さ数μｍの所で吸収され、熱に変換される。また、エキ
シマレーザ光はパルス時間幅が約１０ｎｓという短時間
にパルス発振するため、１０ｍＪ／１パルスの光を単位
面積に照射した場合、ピークパワーは、（１０ｍＪ／ｃ
ｍ2 ）／１０ｎｓ＝（１０-2Ｊ／ｃｍ2 ）／１０-8ｓ＝
１０6 Ｗ／ｃｍ2 という大きな値になる。従って、照射
部は瞬時に高温になった後、瞬間的に冷却され、このと
きの光吸収によって強力な光衝撃波（光音波）が発生す
る。なお、熱が拡散されないため、熱によるダメージは
極めて少ない。Next, the principle of removing dirt by excimer laser light will be described. When the surface of a substance is irradiated with excimer laser light that emits short pulses, the UV light hardly penetrates the substance, so that light energy is absorbed at a depth of several μm on the surface of the substance and converted into heat. Further, since the excimer laser light pulse-oscillates in a short time with a pulse time width of about 10 ns, when 10 mJ / 1 pulse of light is applied to a unit area, the peak power is (10 mJ / c
m 2 ) / 10 ns = (10 −2 J / cm 2 ) / 10 −8 s =
The value is as large as 10 6 W / cm 2 . Therefore, the irradiation part is instantly heated to a high temperature and then cooled instantaneously, and a strong light shock wave (photoacoustic wave) is generated by light absorption at this time. Since the heat is not diffused, the damage due to the heat is extremely small.
【００２４】この光衝撃波は超音波のエネルギーをはる
かに上回る可能性がある。従って、この光衝撃波を用い
て被洗浄物６の表面に物理的または静電気的に付着して
いる主として無機物からなる微粒子を剥離して除去する
ことができる。This light shock wave can far exceed the energy of ultrasonic waves. Therefore, by using this light shock wave, it is possible to peel and remove the fine particles mainly composed of an inorganic substance that are physically or electrostatically attached to the surface of the article to be cleaned 6.
【００２５】また、エキシマレーザ発生源１は、レーザ
ガスをＡｒＦやＫｒＦとした場合、それぞれ波長１９３
ｎｍ、２４８ｎｍで発振する。これらのＵＶ光の光子エ
ネルギーは、有機物を構成するＣ−Ｈ結合やＣ−Ｃ結合
などの化学結合エネルギーより大きいため、有機物を直
接分解し気化させて除去することができる。The excimer laser generator 1 has a wavelength of 193 when the laser gas is ArF or KrF.
, 248 nm. Since the photon energy of these UV rays is larger than the chemical bond energy of the C—H bond and C—C bond constituting the organic substance, the organic substance can be directly decomposed and vaporized to be removed.
【００２６】このように除去された微粒子は、被洗浄物
６上の他の場所にふたたび付着するおそれがある。これ
を防止するため、被洗浄物６上の照射部の近傍に吸引器
８が設けられており、除去された微粒子は吸引器８によ
って吸引されてしまう。有機物が分解して生じたガスも
吸引される。The fine particles thus removed may again adhere to other places on the article 6 to be cleaned. In order to prevent this, a suction device 8 is provided in the vicinity of the irradiation portion on the article to be cleaned 6, and the removed fine particles are sucked by the suction device 8. The gas generated by the decomposition of organic substances is also sucked.
【００２７】また、金属や無機物からなる微粒子は、静
電気的に帯電して被洗浄物６に付着していることが多
い。このような微粒子の光衝撃波による剥離を促進する
ためには、被洗浄物６上の照射部を除電するのが効果的
である。図２は、このような除電を行うべく、エキシマ
レーザ光の照射面に軟Ｘ線１０を照射したところを示す
図である。軟Ｘ線１０を照射する機構としては、被洗浄
物を新たに汚染する可能性のある微粒子を発生しないも
のが好ましい。Further, the fine particles made of metal or inorganic substance are often electrostatically charged and adhere to the article to be cleaned 6. In order to promote the separation of such fine particles due to the light shock wave, it is effective to eliminate the charge on the irradiation portion on the article to be cleaned 6. FIG. 2 is a diagram showing that the irradiation surface of the excimer laser light is irradiated with soft X-rays 10 in order to perform such static elimination. The mechanism for irradiating the soft X-ray 10 is preferably one that does not generate fine particles that may newly contaminate the object to be cleaned.
【００２８】さらに、ＵＶ光の光子エネルギーによる有
機物の除去を促進するには、図２に示すように、分解反
応を促進させるガスを吹き付けるガス吹き付け器９をエ
キシマレーザ光の照射面近傍に設けるのが好ましい。分
解反応を促進させるガスとしては、酸化促進のためのＯ
2 （酸素）やＯ3 （オゾン）が効果的である。これらに
よれば、Ｃ−Ｈ結合やＣ−Ｃ結合は、分解、酸化された
後、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏなどのガスとして除去される。Further, in order to accelerate the removal of organic substances by the photon energy of UV light, as shown in FIG. 2, a gas spraying device 9 for spraying a gas for promoting the decomposition reaction is provided near the irradiation surface of the excimer laser light. Is preferred. As a gas for promoting the decomposition reaction, O for promoting oxidation is used.
2 (oxygen) and O 3 (ozone) are effective. According to these, the C—H bond and the C—C bond are decomposed and oxidized and then removed as a gas such as CO 2 and H 2 O.
【００２９】Ｏ2 やＯ3 を分解反応促進ガスとして使用
するのは、被洗浄物６がセラミック、プラスチックなど
である場合に効果的であるが、被洗浄物６が金属の場合
には表面を酸化してしまうため不都合である。Ｈ2 ガス
（水素）を分解反応促進ガスとして使用する場合には、
Ｈ2 ガスが還元性を有するため、金属を酸化することな
く洗浄効果を高めることができる。The use of O 2 or O 3 as a decomposition reaction accelerating gas is effective when the object to be cleaned 6 is ceramic or plastic, but when the object to be cleaned 6 is metal, the surface is It is inconvenient because it is oxidized. When H 2 gas (hydrogen) is used as a decomposition reaction promoting gas,
Since H 2 gas has a reducing property, the cleaning effect can be enhanced without oxidizing the metal.
【００３０】なお、Ｏ2 、Ｈ2 はボンベから直接導入
し、Ｏ3 はオゾン発生器を通してＯ2を変換することに
よって得る。O 2 and H 2 are directly introduced from a cylinder, and O 3 is obtained by converting O 2 through an ozone generator.
【００３１】また、エキシマレーザ発生源１から発生さ
れるレーザ光２の波長は、適当な封入ガスを用いること
により、１９３ｎｍ（ＡｒＦ）または２４８ｎｍ（Ｋｒ
Ｆ）とするのが好ましい。これは、有機物を分解するに
は、有機物を構成するＣ−Ｈ、Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｏ
の各結合エネルギーより光エネルギーが高いことが必要
だからである。また、光衝撃波を発生させることがで
き、かつ被洗浄物に対するダメージを少なくするために
は、パルス幅は５ｎｓ以上５０ｎｓ以下とするのが好ま
しい。また、十分な洗浄効果を保持し、被洗浄物に対す
るダメージを少なくするためには、照射エネルギー密度
は１ｍＪ／ｃｍ2 以上１Ｊ／ｃｍ2 以下とするのが好ま
しい。The wavelength of the laser light 2 generated from the excimer laser generator 1 is 193 nm (ArF) or 248 nm (Kr) by using an appropriate filling gas.
F) is preferred. This is because C-H, C-C, C = C, and C = O constituting the organic substance are required to decompose the organic substance.
This is because the light energy needs to be higher than each binding energy of. Further, in order to generate a light shock wave and reduce damage to the object to be cleaned, the pulse width is preferably 5 ns or more and 50 ns or less. Further, in order to maintain a sufficient cleaning effect and reduce damage to the object to be cleaned, the irradiation energy density is preferably 1 mJ / cm 2 or more and 1 J / cm 2 or less.
【００３２】なお、レーザ光２の波長としては、３０８
ｎｍ（ＸｅＣｌ）または３５１ｎｍ（ＸｅＦ）とするこ
とも可能である。The wavelength of the laser beam 2 is 308
It is also possible to have nm (XeCl) or 351 nm (XeF).
【００３３】図１に示した実施例では、被洗浄物６をＸ
−Ｙステージ７の上に載せＸ及びＹの２方向に移動させ
ることにより、小さなビーム径のレーザ光２を個々の汚
染に照射していた。これを、図３に示すように、被洗浄
物６上におけるエキシマレーザの照射面の形状を線状と
すれば、被洗浄物６を１方向にのみ移動させることによ
り、レーザ光２を個々の汚染に照射することができる。
１方向にのみ移動させるステージによって移動手段が構
成される。線状の照射面の長手方向の長さは、被洗浄物
６の径よりも長くされている。図３( ａ) はこの実施例
を示す斜視図であり、( ｂ) は側面図である。In the embodiment shown in FIG. 1, the object to be cleaned 6 is X.
The laser light 2 having a small beam diameter was applied to each contamination by placing it on the Y stage 7 and moving it in two directions of X and Y. As shown in FIG. 3, if the irradiation surface of the excimer laser on the object to be cleaned 6 has a linear shape, the object to be cleaned 6 is moved only in one direction, so that the laser beams 2 are individually separated. Pollution can be irradiated.
The moving means is composed of a stage that moves in only one direction. The length of the linear irradiation surface in the longitudinal direction is longer than the diameter of the article 6 to be cleaned. FIG. 3A is a perspective view showing this embodiment, and FIG. 3B is a side view.
【００３４】また、集光レンズはシリンドリカルレンズ
１１となっており、シリンドリカルレンズ１１によって
矩形断面を有するレーザ光２は線状形状の照射面に集光
される。被洗浄物６は、一例として、リソグラフィー工
程前などのシリコンウエハーとなっている。矢印１２1
〜１２4 は、被洗浄物６の移動方向を示している。この
ような構成とすることにより、被洗浄物６を１方向にの
み移動させれば個々の汚染に対してレーザ光２を照射す
ることができるようになる。従って、効率的な照射が可
能になり、装置をトンネル炉のような構成にすることが
でき、実用性が増す。The condensing lens is a cylindrical lens 11, and the cylindrical lens 11 condenses the laser light 2 having a rectangular cross section on a linear irradiation surface. The cleaning target 6 is, for example, a silicon wafer before the lithography process. Arrow 12 1
12 4 indicates the moving direction of the object to be cleaned 6. With such a structure, it is possible to irradiate the laser light 2 to each contamination by moving the object to be cleaned 6 in only one direction. Therefore, efficient irradiation is possible, the device can be configured as a tunnel furnace, and the practicality is increased.
【００３５】軟Ｘ線１０は図３( ｂ) に示すように、レ
ーザ光２によって照射される箇所の前方、すなわちこれ
からレーザ光２によって照射される部分に照射するよう
に構成するのが好ましい。なお、図３( ａ) において
は、吸引器８、ガス吹き付け器９、及び軟Ｘ線１０の図
示は省略されている。As shown in FIG. 3 (b), the soft X-ray 10 is preferably configured to be irradiated in front of the portion irradiated with the laser light 2, that is, the portion irradiated with the laser light 2 from now on. It should be noted that the suction device 8, the gas spray device 9, and the soft X-ray 10 are not shown in FIG. 3 (a).
【００３６】また、図３では、レーザ光２が固定され被
洗浄物６が移動するとしたが、被洗浄物６が固定されレ
ーザ光２が移動するとしてもよい。小さなビーム径のレ
ーザ光２を被洗浄物６上の個々の汚染に照射するには、
図１のようにＸ−Ｙステージ７によるとしてもよいが、
ガルバノミラーによってビームをスキャンする構成にし
てもよい。Further, in FIG. 3, the laser beam 2 is fixed and the object to be cleaned 6 moves, but the object 6 to be cleaned may be fixed and the laser beam 2 may move. In order to irradiate the individual contamination on the object to be cleaned 6 with the laser beam 2 having a small beam diameter,
Although it is possible to use the XY stage 7 as shown in FIG. 1,
The configuration may be such that the beam is scanned by a galvanometer mirror.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ドライ
方式の洗浄装置であって、０．１μｍ以下の超微粒子を
効果的に除去することが可能な、光衝撃波による洗浄装
置を得ることができる。この洗浄装置は、除去すべき微
粒子が金属、無機物、有機物のいずれであっても効果が
ある。また、ＵＶ光による化学分解反応によって有機物
を効率的に除去することができる。分解反応を促進する
ガスを吹き付けるようにすれば、有機物の除去を促進す
ることができる。さらに、軟Ｘ線を照射して被洗浄物を
除電すれば、静電気的に付着している主として無機物を
効率的に除去することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a dry-type cleaning device which is capable of effectively removing ultrafine particles of 0.1 μm or less by light shock wave. be able to. This cleaning device is effective regardless of whether the fine particles to be removed are metals, inorganic substances, or organic substances. In addition, organic substances can be efficiently removed by a chemical decomposition reaction by UV light. If a gas that promotes the decomposition reaction is blown, the removal of organic substances can be promoted. Furthermore, by irradiating the object to be cleaned with irradiation of soft X-rays, it is possible to efficiently remove mainly electrostatically attached inorganic substances.
【図１】本発明に従って構成された光衝撃波による洗浄
装置の実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a cleaning apparatus using a light shock wave constructed according to the present invention.
【図２】光衝撃波による洗浄装置の別の実施例を説明す
るための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the cleaning device using a light shock wave.
【図３】光衝撃波による洗浄装置のさらに別の実施例を
説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining still another embodiment of the cleaning device using a light shock wave.
１…エキシマレーザ発生源、２…レーザ光、６…被洗浄
物、８…吸引器、９…ガス吹き付け器、１０…軟Ｘ線、
１１…シリンドリカルレンズ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Excimer laser source, 2 ... Laser light, 6 ... Cleaning object, 8 ... Suction device, 9 ... Gas spraying device, 10 ... Soft X-ray,
11 ... Cylindrical lens.
Claims (6)
ーザ光を被洗浄物の表面に照射するレーザ光照射手段で
あって、光の表面吸収によって生じる光衝撃波により被
洗浄物の表面に付着している微粒子を剥離して除去する
とともに、前記エキシマレーザ光の光エネルギーによっ
て被洗浄物の表面に付着している有機物を分解して除去
するレーザ光照射手段と、 除去された微粒子及び有機物を吸引する吸引手段と、 を備えた光衝撃波による洗浄装置。1. A laser light irradiating means for irradiating the surface of an object to be cleaned with an excimer laser light which emits a short pulse in the UV region, and which adheres to the surface of the object to be cleaned by a light shock wave generated by surface absorption of light. The fine particles are removed and removed, and the laser light irradiation means for decomposing and removing the organic matter adhering to the surface of the object to be cleaned by the light energy of the excimer laser light, and sucking the removed fine particles and the organic matter An optical shock wave cleaning device equipped with suction means.
浄物の表面を除電する軟Ｘ線照射手段を備えたことを特
徴とする請求項１に記載の光衝撃波による洗浄装置。2. The cleaning apparatus using a light shock wave according to claim 1, further comprising a soft X-ray irradiating unit that irradiates the surface of the object to be cleaned with soft X-rays to eliminate the charge on the surface of the object to be cleaned. .
分解反応を促進させるガスを被洗浄物の表面に吹き付け
るガス吹き付け手段を備えたことを特徴とする請求項１
または２に記載の光衝撃波による洗浄装置。3. A gas spraying means for spraying a gas, which accelerates a decomposition reaction of an organic substance adhering to the surface of the object to be cleaned, onto the surface of the object to be cleaned.
Alternatively, the cleaning device using the optical shock wave according to the item 2.
ＡｒＦレーザであって、パルス幅が５ｎｓ以上５０ｎｓ
以下、被洗浄物表面でのエネルギー密度が１ｍＪ／ｃｍ
2 以上１Ｊ／ｃｍ2 以下であることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の光衝撃波による洗浄装
置。4. The excimer laser is an ArF laser having a wavelength of 193 nm and has a pulse width of 5 ns or more and 50 ns.
Below, the energy density on the surface of the object to be cleaned is 1 mJ / cm.
The cleaning apparatus by a light shock wave according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning apparatus has an intensity of 2 or more and 1 J / cm 2 or less.
ＫｒＦレーザであって、パルス幅が５ｎｓ以上５０ｎｓ
以下、被洗浄物表面でのエネルギー密度が１ｍＪ／ｃｍ
2 以上１Ｊ／ｃｍ2 以下であることを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の光衝撃波による洗浄装
置。5. The excimer laser is a KrF laser having a wavelength of 248 nm and has a pulse width of 5 ns or more and 50 ns.
Below, the energy density on the surface of the object to be cleaned is 1 mJ / cm.
The cleaning apparatus by a light shock wave according to any one of claims 1 to 3, wherein the cleaning apparatus has an intensity of 2 or more and 1 J / cm 2 or less.
面における照射面は線状の形状であり、被洗浄物及び前
記照射面のうちの少なくとも一方を前記照射面の長手方
向とほぼ垂直の方向に移動させる移動手段を備えたこと
を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光衝
撃波による洗浄装置。6. The irradiation surface on the surface of the object to be cleaned by the laser beam irradiation means has a linear shape, and at least one of the object to be cleaned and the irradiation surface is in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the irradiation surface. 6. The cleaning apparatus using a light shock wave according to claim 1, further comprising a moving means for moving the light shock wave.
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