JPH09306882A - 基板上の粒子除去装置および粒子除去方法 - Google Patents

基板上の粒子除去装置および粒子除去方法

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JPH09306882A
JPH09306882A JP12142596A JP12142596A JPH09306882A JP H09306882 A JPH09306882 A JP H09306882A JP 12142596 A JP12142596 A JP 12142596A JP 12142596 A JP12142596 A JP 12142596A JP H09306882 A JPH09306882 A JP H09306882A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、基板の表面に損傷を与えることな
く、0.2μm以下の微粒子でさえ効果的に除去する方
法およびその装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 粒子が付着している基板を保持する手段
と、前記基板に帯電した気体を吹き付ける手段と、前部
に粒子吸引口を有し、該吸引口付近に電気集塵板、後部
に真空排気手段を備えた集塵手段と、該電気集塵板を帯
電させる手段とを備えた粒子除去装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板や液晶
基板などの製造技術に関し、特に半導体基板や液晶基板
表面に付着した粒子の除去方法および装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】半導体製造において、半導体素子の配線
幅・間隔よりも大きい粒子が存在すると、パターン形成
不良,配線ショートなど、半導体装置にとって致命的な
欠陥が発生する。そこで、従来より半導体製造において
は、材料膜成膜前などに粒子除去を目的として酸・アル
カリ薬品を用いた湿式洗浄が行われている。一般的に使
用されているのはアンモニア水−過酸化水素水混合液
(以後APMと略記)による洗浄で、無機粒子および有
機粒子を除去することを主な目的としている。このAP
Mは、アンモニア水,過酸化水素水,純水を混合した液
を昇温(60〜80℃)し、液中にウエーハを浸漬して
洗浄するものである。この他に、硫酸−過酸化水素水混
合液(SPM)によって、有機物や有機粒子を酸化溶解
することで除去する洗浄方法も知られている。
【0003】APM洗浄は、基板の表面を僅かにエッチ
ングすることで粒子をリフトオフし、粒子の除去を行う
ものである。しかし、除去された粒子は溶液であるAP
M中に浮遊し、基板を溶液から外に引き上げる際、粒子
が基板表面に再付着する可能性がある。今までに粒子汚
染の対象とされてきた0.2μm以上の粒子は、APM
洗浄を用いることで充分な除去効果が得られていたが、
近年ますます微細なパターンが求められるようになって
きており、半導体メモリであるDRAMを例に挙げる
と、その集積度が1Gbitレベルでは、パターン幅は
0.2μm以下になることが予想され、これよりも小さ
い粒子の制御が必要となる。しかし、溶液中における粒
子の挙動は、粒子を基板に引き寄せようとするクーロン
引力と粒子と基板の周りに生じる電気二重層の反発力の
バランスによって決まる。そこで、粒子の粒径が小さく
なればなるほど、クーロン引力の方が反発力より大きく
なり、粒子は基板に吸着しやすくなる。従って、従来か
ら利用されてきたAPM洗浄では、粒子除去能力に限界
が生じ、0.2μm以下の微小粒子に対しては充分な除
去が期待できなくなる。
【0004】更に、アルミニウムや銅をはじめとする金
属膜が表面に露出しているような構造の基板を洗浄する
場合には、APMのような洗浄液はアルカリ強度が高い
(pH10〜pH12)ために、金属膜が著しくエッチ
ングされてしまうので用いることができない。
【0005】一方、上記のような湿式洗浄方法以外に、
粒子の電荷に着目した除去方法も知られている。
【0006】まず、特開平2−192110には、被処
理ウエーハにイオン化されたN2 ガスを吹き付けること
によって、静電気的に付着している塵の電荷を中和し、
付着力を低下させ、ウエーハが置かれている真空室の排
気によって塵を除去する方法が記載されている。しか
し、基板上に付着している粒子は正に帯電している粒子
もあれば、負に帯電している粒子も存在するはずであ
り、実際に生じる塵の種類についてはさまざまな工程を
経てきているため予測できない場合が多い。この状態
で、例えばN2 ガスを正に帯電させて吹き付けると、負
に帯電している粒子は電気的に中性に近づくため、脱離
しやすくなることが考えられるが、逆に正に帯電してい
る粒子は更に吸着力を増加し、除去が困難になる。更
に、粒子の電荷を中性化するといっても、実際に電荷を
0にすることは極めて難しい。それは、粒子を中性化す
るためには、基板上の個々の粒子が有する電荷量をイオ
ン化したN 2 ガスで各々0にしなければならず、このよ
うな電荷量の制御は実質上不可能である。従って、本公
知例のような方法では、あまり除去効果は期待できない
と考えられる。
【0007】更に、この公知例では、イオン化したN2
ガスを吹き付けて、粒子を吹き飛ばすとともに真空室の
排気によって中性化された粒子を排気しているが、この
ようにウエーハが存在する室全体を真空排気すると、イ
オン化されたガスが、ウエーハに十分接触せずにそのま
ま排気されてしまう可能性がある。従って、ウエーハ上
の粒子を効果的に帯電除去することができず、粒子の除
去効果はさほど高くならないと考えられる。
【0008】また、特開平7−86221には、イオン
化したエアーを吹き付けて帯電したポリイミド保護膜の
帯電を緩和もしくは中和し、払拭毛にて粒子を除去する
方法が記載されている。しかし、この方法においても、
上記の方法と同じように、イオン化エアーを吹き付ける
ことで保護膜の電荷を中性化することは極めて困難であ
り、粒子の除去効果は期待できない。また、用いられる
払拭毛は、基板表面に対する損傷を抑制するため、非常
に柔らかい材質で作られていると考えられるが、基板表
面を直接払拭する場合には損傷を与える可能性が高い。
デバイス構造が作り込まれている基板は、集積度の高い
微細構造においては極めて繊細な表面構造をしているた
め、特に問題となる。更に、払拭毛の部分には、基板か
ら脱離した粒子が付着し、処理を施すにつれ払拭毛に粒
子が蓄積されることになる。払拭毛に付着した粒子を効
果的に除去しない限り、粒子は基板表面に再付着すると
いう問題もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決すべくなされたものであり、基板の表面に損傷
を与えることなく、0.2μm以下の微粒子でさえ効果
的に除去する方法およびその装置を提供することを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)粒子が
付着している基板を保持する手段と、(2)前記基板に
帯電した気体を吹き付ける手段と、(3)前部に粒子吸
引口を有し、該吸引口付近に電気集塵板、後部に真空排
気手段を備えた集塵手段と、(4)該電気集塵板を帯電
させる手段とを備えた粒子除去装置に関する。
【0011】この装置を用いると、粒子が付着している
基板に、正または負に帯電した気体を吹き付けて該粒子
と該基板を電気的に同じ符号に帯電させ、一方電気集塵
板を該粒子と電気的に異符号に帯電させ、吸引口を基板
に近づけて基板上の粒子を電気集塵板に吸い寄せなが
ら、後部より排気することで効果的に基板に付着した粒
子を除去できる。
【0012】粒子を除去する工程を図1を用いて説明す
る。図1(A)は、正に帯電している基板(ウエーハ
等)3の上に負に帯電している粒子1が付着している状
態を示したものである。この状態で、図1(B)に示す
ように基板3の表面に帯電した気体(イオン化ガス2)
を吹き付け、基板および粒子を強制的に正に帯電させ
る。帯電した粒子1は、基板3と同じ正電荷を有するた
め、基板3との間に反発力が働き、粒子は基板表面から
脱離し易い状態になる。そこで、図1(C)に示すよう
に、負に帯電した電気集塵板4を基板3に接近させる
と、粒子1は集塵板4の方向に引き寄せられる。図1
(D)に示すように、集塵板の後部から引き寄せられた
粒子を真空吸引することで、集塵部には粒子を蓄積せず
装置外に排気する。
【0013】粒子を除去した後、好ましくは図1(E)
に示すように、正に帯電した基板3にアースを接触させ
ることで、基板の電荷を除去する。この場合の基板の電
荷除去には、基板とは異符号(ここでは負)の電荷を帯
びた気体を吹き付けても良い。このように、本発明は、
イオン化ガスを用いて粒子および基板を強制的に正(も
しくは負)に帯電させるため、基板上に付着している粒
子が正か負かに依らず、基板も粒子も正(もしくは負)
に帯電させることができ、異符号の電気集塵部に対して
は効果的に粒子が引き寄せられるので、従来の方法より
効果的に粒子を除去できる。
【0014】さらに、基板と非接触であるため表面に損
傷を与えずに粒子を除去する事が可能である。除去され
た粒子は装置外へと排出されるため、再付着を防止で
き、高い除去性能を得ることができる。また、酸・アル
カリ薬品などを使用しないため、半導体材料膜のエッチ
ングも生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】電気集塵板は、格子状板が好まし
い。ここで格子状板とは、多数の開口(穴)を有する板
であって、その開口を粒子を含んだ気体が通過できるよ
うなものであれば特に制限はない。
【0016】吸引口は、基板の全面を覆うような大きさ
および形状ではないことが好ましい。全面を覆うように
なると、帯電した気体が基板に接触することなく排気さ
れることがあり好ましくない。例えばスリット状の形状
で、スリット幅が基板の幅(または長さ、直径など)の
1/2以下程度であって、十分に吸引できる幅以上のも
の等が好ましい。
【0017】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
【0018】本発明による粒子除去装置の1例は、図2
に示すように、少なくとも、気体を帯電させるガスイオ
ン化装置11、基板の保持および帯電した気体を吹き付
ける機構を有するステージ8、粒子を吸い寄せる電気集
塵装置6、電気集塵装置を帯電させるために電圧を供給
する高圧電源12、粒子を真空排気する真空ポンプ13
から構成されている。
【0019】以下、基板としてウェーハを用いた場合を
説明する。まず、粒子が付着したウェーハをステージに
固定する。このステージは、ウエーハ3を吸着する機構
を備えていると共に、ウエーハの中心に向けて帯電した
気体(イオン化ガス2)を吐出させるための吹き出し口
7を備えており、この吹き出し口よりイオン化ガスを吹
き付け、粒子と基板を同じ符号に帯電させる。
【0020】イオン化ガスをつくるには、気体をガスフ
ィルター10で浄化した後、ガスイオン化装置11に導
入する。ガスイオン化装置は、一般に用いられている装
置を利用する。また、導入するガスは、エアーを用いて
もよいが、窒素またはアルゴンなどの不活性ガスを用い
ることの方が望ましい。これは、エアー中に酸素が含ま
れているため、イオン化した際に酸化性の高い気体が発
生し、基板表面を酸化する可能性があるためである。
【0021】イオン化ガスを吹き出す流量や時間はマイ
クロコンピュータにて制御することができる。ウェーハ
に満遍なくイオン化ガスを吹き付けるためにステージの
回転機構9により、ウエーハ3を回転させることが好ま
しい。
【0022】図2と図3に示すように、電気集塵装置6
を、吸引口がウエーハ表面から0.1〜10mm程度離
れた位置になるように近づけると、粒子が引き寄せら
れ、吸引口より電気集塵装置内に吸い込まれる。吸い込
まれた気体は真空ポンプ13により排気される。このと
き、電気集塵板4を帯電させるために、高電圧電源12
から電圧を供給する。集塵板に印加される電圧は、ガス
イオン化部11で発生した電位よりも高くすることが望
ましい。これは、イオン化ガスによって帯電した粒子を
効果的に集塵板に引き寄せるためである。吸引口は、長
さがウエーハの直径よりも長く、幅は5〜30mm程度
とし、電気集塵板4は、吸引口と同じ長さと幅で格子状
とするのが好ましい。このように吸引口の幅を狭くして
いる理由は、一つには、真空吸引する際、高い吸引力を
確保するためであるが、もう一つの理由は、ウエーハ上
の粒子を効果的に帯電するためである。即ち、特開平2
−192110で述べられているように、ウエーハが存
在する室全体を真空排気したりすると、イオン化された
ガスは、ウエーハに接触せず、そのまま排気されてしま
う可能性が高いため、ウエーハ上の粒子を効果的に帯電
することができないためである。これに対し、本発明で
は、真空吸引部の間口を狭くすることで、ウエーハ表面
に吹き出されたイオン化ガス2が、集塵板4と向かい合
っていないウエーハ上においては、即座に排気されるこ
とはなく、ウエーハ上に存在する粒子を効果的に帯電す
ることができるので、除去効果が向上する。また、ウエ
ーハは回転しているため、ウエーハ全面の粒子を均一に
効率よく帯電させることと同時に、均一に粒子を除去す
ることもできる。
【0023】粒子除去後、帯電した状態にあるウエーハ
は、金属片で構成されたアース5に接触させることで、
電位を零に戻すことができる。アース5は、ウエーハ端
部の表面に金属片を押し当てることにより、ウエーハ表
面の電荷を除去するようになっている。
【0024】本発明を用いた場合の粒子除去効果と、従
来例としての湿式洗浄(APM)を用いた場合との比較
を図4に示す。従来例(APM洗浄)では、0.2μm
以下の微小粒子は除去されにくくなるが、本発明による
粒子の除去方法および装置を用いると、0.2μm以下
の微小粒子に対しても効果的に除去することができる。
【0025】次に本発明を用いた場合のメタルエッチン
グ量を図5に示す。従来例(APM洗浄)を用いてアル
ミニウム膜を処理した場合、10分間の処理で1000
nm以上エッチングされるが、本発明による除去方法を
用いると、格段にエッチング量を抑制できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、基板と非接触であるため表面
に損傷を与えずに粒子を除去する事が可能となる。除去
された粒子は装置外へと排出されるため、再付着を防止
でき、高い除去性能を得ることができる。また、酸・ア
ルカリ薬品などを使用しないため、半導体材料膜のエッ
チングも生じない。
【0027】本発明は、イオン化ガスを用いて粒子およ
び基板を強制的に正(もしくは負)に帯電させるため、
基板上に付着している粒子が正か負かに依らず、基板も
粒子も正(もしくは負)に帯電させることができる。従
って、異符号の電気集塵部に対しては効果的に粒子が引
き寄せられ、従来より効果的に粒子を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粒子除去の機構を説明した図である。
【図2】本発明の粒子除去装置の1例である。
【図3】本発明の集塵手段の1例を説明する図である。
【図4】本発明と従来法を用いた場合の処理後基板上に
残留する粒子量と粒子サイズの関係を比較した図であ
る。
【図5】本発明と従来法を用いた場合のアルミニウム膜
エッチング量の比較図。
【符号の説明】
1 粒子 2 イオン化ガス 3 ウエーハ 4 電気集塵板 5 アース 6 電気集塵装置 7 ガス吹き出し口 8 ステージ 9 回転機構 10 ガスフィルター 11 ガスイオン化装置 12 高電圧電源 13 真空ポンプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子が付着している基板を保持する手段
    と、 前記基板に帯電した気体を吹き付ける手段と、 前部に粒子吸引口を有し、該吸引口付近に電気集塵板、
    後部に真空排気手段を備えた集塵手段と、 該電気集塵板を帯電させる手段とを備えた粒子除去装
    置。
  2. 【請求項2】 前記電気集塵板が、格子状板であって前
    記吸引口を覆っていることを特徴とする請求項1記載の
    粒子除去装置。
  3. 【請求項3】 前記吸引口の幅が5〜30mmである請
    求項1または2に記載の粒子除去装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の粒子除
    去装置を用いて、粒子が付着している基板に、正または
    負に帯電した気体を吹き付けて該粒子と該基板を電気的
    に同じ符号に帯電させ、一方電気集塵板を該粒子と電気
    的に異符号に帯電させ、吸引口を基板に近づけて基板上
    の粒子を電気集塵板に吸い寄せながら、後部より排気す
    ることを特徴とする粒子除去方法。
  5. 【請求項5】 粒子除去後、帯電している基板にアース
    を接触させ、零電位に戻すことを特徴とする請求項4記
    載の粒子除去方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116823A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Tokyo Electron Ltd パーティクル付着防止装置及び方法、大気搬送装置、真空搬送装置、並びに半導体製造装置
JP2008153343A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Ricoh Co Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
CN103157625A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 三菱电机株式会社 半导体清洁装置及半导体清洁方法
CN112165787A (zh) * 2020-09-11 2021-01-01 衡阳华灏新材料科技有限公司 一种双面挠性超薄基材的电镀前微尘处理方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116823A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Tokyo Electron Ltd パーティクル付着防止装置及び方法、大気搬送装置、真空搬送装置、並びに半導体製造装置
JP4679813B2 (ja) * 2003-10-08 2011-05-11 東京エレクトロン株式会社 パーティクル付着防止装置及び方法、大気搬送装置、真空搬送装置、並びに半導体製造装置
JP2008153343A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Ricoh Co Ltd 基板処理方法及び基板処理装置
CN103157625A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 三菱电机株式会社 半导体清洁装置及半导体清洁方法
US9117656B2 (en) 2011-12-19 2015-08-25 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor cleaning device and semiconductor cleaning method
CN112165787A (zh) * 2020-09-11 2021-01-01 衡阳华灏新材料科技有限公司 一种双面挠性超薄基材的电镀前微尘处理方法

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