JPH1126410A - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JPH1126410A
JPH1126410A JP9173451A JP17345197A JPH1126410A JP H1126410 A JPH1126410 A JP H1126410A JP 9173451 A JP9173451 A JP 9173451A JP 17345197 A JP17345197 A JP 17345197A JP H1126410 A JPH1126410 A JP H1126410A
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JP
Japan
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thin film
pulse
pulsed
light
cleaning apparatus
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Pending
Application number
JP9173451A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriaki Kamitaka
典明 神高
Hiroyuki Kondo
洋行 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH1126410A publication Critical patent/JPH1126410A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70925Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄対象の薄膜が破壊されるおそれがなく、
しかも異物除去を十分に行うことができる洗浄装置を提
供すること。 【解決手段】 薄膜211 表面に付着した異物をパルス光
照射により除去することで、薄膜の洗浄を行う洗浄装置
において、前記表面に向けて複数のパルス光を照射する
パルス光照射機構を備え、該パルス光照射機構は、各パ
ルス光照射による前記薄膜への光圧が相殺または減殺さ
れるように、前記薄膜211 の両面に前記複数のパルス光
201 を照射することを特徴とする洗浄装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜表面の洗浄を
行う洗浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リソグラフィによりシリコンウエハ上に
回路パターン等の微細な加工を施す場合、レチクルやウ
ェハの表面に付着した微粒子などのゴミ(異物)は加工
の大きな妨げとなり、製品の歩留まりを低下させる。こ
の際に許容されるゴミの粒径は、回路パターンの数分の
一または十分の一程度であり、そのため、それらの洗浄
は重要な技術となっている。
【0003】レチクルやウェハの洗浄法としては、ホコ
リを生じない布などで拭き取る方法、液体に浸した状態
で超音波振動を与える方法などがあるが、現在、もっと
も一般的な洗浄方法は、洗浄対象物を塩酸、硫酸、フッ
酸、過酸化水素水、水酸化アンモニウムなどの混合溶液
に浸して汚れを除去するものである。この他、パルスレ
ーザー光の照射を利用する洗浄方法として、パルスレー
ザー光の照射により、洗浄対象物の表面に付着した微粒
子に振動を誘起し、付着力を低下させて除去する方法
や、水または水蒸気を表面に吹き付けて水の薄い膜(液
膜)を形成したところにレーザー光を照射して、水を瞬
間的に蒸発させると同時に微粒子もはぎ取ってしまう方
法も提案されている。
【0004】この場合、表面に形成された液膜を透過
し、下地の洗浄対象物に強く吸収される波長の光が効果
的であると言われている。それは、かかる波長のパルス
光により洗浄対象物の極表面が加熱され、その熱によっ
て洗浄対象物と液膜との境界付近における水が蒸発し
て、効率よく付着物が除去されるからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば厚さ数μm程度
の薄膜の表面に付着した微粒子(異物)をパルスレーザ
ー光の照射により除去しようとする場合、そのパルス光
の照射によって生じる光圧や、極表面で起こるアブレー
ションの反作用によって生ずる圧力が問題となり、また
薄膜表面に水を付着させて瞬間的に蒸発させる場合に
も、そのときに生ずる反作用による圧力などが問題とな
る。
【0006】即ち、微粒子(異物)の除去に必要なパル
ス光強度はかなり高いので、かかるパルス光の照射によ
り生じる光圧は、重力により膜にかかる力より数桁大き
い。そのため、前記パルス光の照射を繰り返し行った場
合、膜のゆがみなどを引き起こす恐れや、さらには破壊
の危険もあり、問題点となっていた。また、膜にパター
ンなどの加工が施されている場合には、全体が均一でな
いため、歪みがある部分に集中することにより、さらに
低い圧力で膜が破壊される恐れがあり、問題点となって
いた。
【0007】このように、パルスレーザー光の照射によ
り、洗浄対象物(薄膜)から付着物(異物)を除去する
場合には、前記おそれを解消するために、高強度のパル
ス光を照射できないので、付着物を十分に除去すること
ができないという問題点があった。本発明は以上のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり、洗浄対象の薄膜
が破壊されるおそれがなく、しかも異物除去を十分に行
うことができる洗浄装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「薄膜表面に付着した異物をパルス光照射により除去
することで、薄膜の洗浄を行う洗浄装置において、前記
表面に向けて複数のパルス光を照射するパルス光照射機
構を備え、該パルス光照射機構は、各パルス光照射によ
る前記薄膜への光圧が相殺または減殺されるように、前
記薄膜の両面に前記複数のパルス光を照射することを特
徴とする洗浄装置(請求項1)」を提供する。
【0009】また、本発明は第二に「前記パルス光照射
機構は二つのパルス光を、前記薄膜の両面に対して両側
から対称(または略対称)に照射することを特徴とする
請求項1記載の洗浄装置(請求項2)」を提供する。ま
た、本発明は第三に「前記複数のパルス光が前記薄膜の
各面に到達する時刻が同時(または略同時)となるよう
に調節可能にしたことを特徴とする請求項1または2記
載の洗浄装置(請求項3)」を提供する。
【0010】また、本発明は第四に「複数のパルス光
は、エネルギー、パルス幅、パルス波形が等しい(また
は略等しい)ことを特徴とする請求項1〜3記載の洗浄
装置(請求項4)」を提供する。また、本発明は第五に
「複数のパルス光は、一つのパルス光光源から出射され
たパルス光が等しく(または略等しく)複数に分割され
たものであることを特徴とする請求項1〜4記載の洗浄
装置(請求項5)」を提供する。
【0011】また、本発明は第六に「前記薄膜上におけ
る前記複数のパルス光が照射される位置または領域を変
更する機構を設けたことを特徴とする請求項1〜5記載
の洗浄装置(請求項6)」を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】薄膜表面に付着した異物をパルス
光照射により除去することで、薄膜の洗浄を行う本発明
(請求項1〜6)にかかる洗浄装置は、前記表面に向け
て複数のパルス光を照射するパルス光照射機構を備え、
該パルス光照射機構は、各パルス光照射による前記薄膜
への光圧が相殺または減殺されるように、前記薄膜の両
面に前記複数のパルス光を照射する。
【0013】そのため、本発明(請求項1〜6)にかか
る洗浄装置によれば、洗浄対象の薄膜が破壊されるおそ
れがなく、しかも異物除去を十分に行うことができる。
即ち、本発明の(請求項1〜6)にかかる洗浄装置を用
いて行う薄膜表面からの微粒子(異物)除去において
は、付着微粒子を除去しようとする薄膜の両面からパル
ス光を照射することにより、全体として膜に大きな光圧
がかからないようにすることができ、膜を破壊すること
なく付着微粒子を効果的に除去することができる。
【0014】三つ以上のパルス光を薄膜に照射する場合
には、各パルス光照射による薄膜への光圧が相殺または
減殺されるような方向から、各パルス光を照射すればよ
い。例えば、二つのパルス光を薄膜に照射する場合に
は、薄膜の両面に対して両側から対称(または略対称)
に照射すれば、各パルス光照射による薄膜への光圧を相
殺または減殺することができる(請求項2)。
【0015】ここで、図1を引用して、本発明にかかる
微粒子(異物)除去の例を原理的に示す。薄膜111の
表面に除去すべき微粒子110が付着している。この状
態でパルス光光源(不図示)から出射されたパルスレー
ザー光101を微粒子110が付着した薄膜表面の領域
と、その裏面領域に照射する。
【0016】薄膜がシリコン薄膜で、付着した微粒子1
10がセラミックス(アルミナなど)や金属であり、照
射するパルス光が波長248nm、パルス幅20ns、
エネルギー密度が十〜数百mJ/cm2 の場合に、微粒
子110と薄膜111はパルス光101を強く吸収して
部分的に急激に膨張する。この膨張による変形の変位は
小さいものの、非常に短時間に起こるためその加速度は
非常に大きく、結果として微粒子と薄膜の吸着力を低下
させる。そして、パルス光の強度が充分であれば、結果
として微粒子の除去に至る。
【0017】このとき同時に、薄膜111は高強度のパ
ルス光101を吸収、反射するため光圧を受け、パルス
光が入射してきた方向とは反対側に力を受ける。しか
し、同時にほぼ等しいパルス光を反対側からも照射する
ことにより、前記光圧を相殺または減殺し、結果とし
て、薄膜は照射前と同じまたは略同じ位置を保ったまま
(薄膜を破壊することなく)、薄膜から微粒子を除去す
ることができる。
【0018】このようにして行う本発明にかかる微粒子
除去によれば、薄膜を破壊する恐れなく、薄膜表面に付
着した微粒子をパルス光の照射により効果的に除去でき
る。本発明においては、前記光圧をより効果的に相殺ま
たは減殺できるように、複数のパルス光が薄膜の各面に
到達する時刻が同時(または略同時)となるように調節
可能とすることが好ましい(請求項3)。
【0019】また、本発明においては、前記光圧をより
効果的に相殺または減殺できるように、複数のパルス光
は、エネルギー、パルス幅、パルス波形が等しい(また
は略等しい)ことが好ましい(請求項4)。本発明にか
かる複数のパルス光としては、一つのパルス光光源から
出射されたパルス光が等しく(または略等しく)複数に
分割されたものを使用すれば、パルス光光源を複数個設
ける必要がなく、装置を小型化、簡略化することができ
る(請求項5)。
【0020】本発明にかかる洗浄装置には、薄膜上の任
意領域または全領域にパルス光を照射して、前記領域の
洗浄ができるように、複数のパルス光が照射される位置
または領域を変更する機構を設けることが好ましい(請
求項6)。以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【0021】
【実施例】図2に、本実施例にかかる洗浄装置の概略構
成を示す。KrFエキシマレーザー220から発生した
波長248nm、パルス幅20nsのパルス光201
は、ビームスプリッタ221により二つに分けられる。
二つのパルス光は、ミラー222で何度か反射した後、
微粒子(異物)が付着した薄膜211に対して、表裏両
面から照射される。
【0022】ここで、二つのパルス光のうち、一方のパ
ルス光の光路上には遅延器223が配置され、両ビーム
が同時刻に薄膜に照射されるように調節されている。薄
膜の手前の光路上には集光・分散光学系202が配置さ
れており、薄膜211はX−Yステージ212に載置さ
れている。パルス光201が薄膜211に照射されるこ
とにより、薄膜211上に付着した微粒子(不図示)は
付着力が低下して除去される。
【0023】前記集光・拡散光学系202により、薄膜
211上におけるパルス光の単位面積当たりの照射強度
は、微粒子の除去に適したものに調節されている。ま
た、X−Yステージ212の走査を行うことにより、薄
膜211上の任意領域または全領域に、パルス光201
を照射させることができる。薄膜211はパルス光20
1の照射により光圧を受けるが、遅延器223により二
つのパルス光が表裏両面から対称かつ同時に照射される
ように調節されているので、各パルス光201の照射に
よる光圧は相殺され、光圧により薄膜が破壊される恐れ
はない。
【0024】このようにして行う本実施例にかかる微粒
子の除去によれば、薄膜を破壊する恐れなく、薄膜表面
に付着した微粒子をパルス光の照射により効果的に除去
できる。本実施例では、除去された微粒子が再付着しに
くいように、薄膜を垂直に立てた状態で、パルスレーザ
ー光の照射を行っているが、除去した微粒子をトラップ
する装置を周囲に配置するなど、再付着を阻止する手段
を構じた場合は、これに限るものではない。
【0025】また、微粒子の除去が行われる環境は、大
気圧下に限定されるものではなく、加圧下または減圧下
であってもよい。本実施例では、波長248nmのKr
Fエキシマレーザーを使用しているが、これに限るもの
ではない。本実施例では、一つのパルス光発生器から出
射されたパルス光を二つに分割しているが、二つのパル
ス光を同時(または略同時に)照射することができれ
ば、図3に示すように複数個のパルス光発生器を使用し
てもよい。
【0026】図3の実施例では、パルス光発生制御部3
30により二つのパルス光発生器320を制御すること
で、同時刻(または略同時刻)に二つのパルス光が薄膜
に照射されるようになっている。薄膜にかかる光圧が結
果として相殺または減殺されれば、パルス光の数は二つ
に限るものではなく(三つ以上でもよく)、また各パル
ス光を薄膜に対して互いに対称に照射する必要もない。
【0027】また、実施例では、薄膜をステージに載置
して移動させることで、薄膜上の任意領域または全領域
に、パルス光を照射するようになっているが、各パルス
光による光圧が結果として相殺または減殺される条件を
保持しつつ、各パルス光を走査することにより、薄膜上
の任意領域または全領域に、パルス光を照射してもよ
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の洗浄装置
によれば、洗浄対象の薄膜が破壊されるおそれがなく、
しかも異物除去を十分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明にかかる微粒子(異物)除去の例を
原理的に説明する図である。
【図2】は、実施例の洗浄装置の概略構成図である。
【図3】は、実施例にかかる別例の洗浄装置の概略構成
図である。
【符号の説明】
101,201,301 パルス光 202,302 集光・拡散光学系 110 付着した微粒子(異物) 111,211,311 薄膜 212,312 X−Yステージ 220,320 パルス光発生器 221 ビームスプリッター 222,322 ミラー 223 パルス光遅延器 330 パルス光発生制御
部 以上

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜表面に付着した異物をパルス光照射
    により除去することで、薄膜の洗浄を行う洗浄装置にお
    いて、 前記表面に向けて複数のパルス光を照射するパルス光照
    射機構を備え、該パルス光照射機構は、各パルス光照射
    による前記薄膜への光圧が相殺または減殺されるよう
    に、前記薄膜の両面に前記複数のパルス光を照射するこ
    とを特徴とする洗浄装置。
  2. 【請求項2】 前記パルス光照射機構は二つのパルス光
    を、前記薄膜の両面に対して両側から対称(または略対
    称)に照射することを特徴とする請求項1記載の洗浄装
    置。
  3. 【請求項3】 前記複数のパルス光が前記薄膜の各面に
    到達する時刻が同時(または略同時)となるように調節
    可能にしたことを特徴とする請求項1または2記載の洗
    浄装置。
  4. 【請求項4】 複数のパルス光は、エネルギー、パルス
    幅、パルス波形が等しい(または略等しい)ことを特徴
    とする請求項1〜3記載の洗浄装置。
  5. 【請求項5】 複数のパルス光は、一つのパルス光光源
    から出射されたパルス光が等しく(または略等しく)複
    数に分割されたものであることを特徴とする請求項1〜
    4記載の洗浄装置。
  6. 【請求項6】 前記薄膜上における、前記複数のパルス
    光が照射される位置または領域を変更する機構を設けた
    ことを特徴とする請求項1〜5記載の洗浄装置。
JP9173451A 1997-06-30 1997-06-30 洗浄装置 Pending JPH1126410A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020505783A (ja) * 2017-02-06 2020-02-20 プレイナー・セミコンダクター・インコーポレイテッド サブナノメートルレベルの光ベースの基板洗浄機構
US10892172B2 (en) 2017-02-06 2021-01-12 Planar Semiconductor, Inc. Removal of process effluents
US10985039B2 (en) 2017-02-06 2021-04-20 Planar Semiconductor, Inc. Sub-nanometer-level substrate cleaning mechanism

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