KR100963814B1 - 파티클 제거 방법 및 장치, 및 이를 포함하는 파티클 측정방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
파티클 제거 방법에 따르면, 대상체가 놓여지는 공간으로 유체를 분사하여 공간 내의 이물질을 제거한다. 대상체 상으로 제 1 광을 조사하여 대상체의 표면과 구멍 내벽 상의 전하들을 제거한다. 대상체 상으로 제 2 광을 조사하여 대상체의 표면 및 구멍 내벽과 파티클 간의 수분을 제거한다. 대상체 상으로 제 3 광을 조사하여 대상체의 표면 및 구멍 내벽과 파티클 간의 정전기를 제거한다. 그런 다음, 대상체의 표면과 구멍으로 유체를 도입시켜서, 파티클을 대상체로부터 부유시킨다. 따라서, 파티클과 대상체 표면 및 구멍 내벽 사이의 부착력이 제거됨으로써, 파티클이 대상체 표면 및 구멍 내벽으로부터 용이하게 부유된다.
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파티클 제거 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 구멍을 갖는 기판을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 도 1의 장치를 이용해서 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 도 1의 장치를 이용해서 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 도 1의 장치를 이용해서 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 파티클 측정 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따라 도 6의 장치를 이용해서 파티클을 측정하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
210 : 에어 분사 유닛 220 : 광 조사 유닛
230 : 유체 공급 유닛 240 : 흡입 유닛
250 : 계수 유닛
본 발명은 파티클 제거 방법 및 장치, 및 이들을 이용한 파티클 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 기판 또는 평판표시장치용 기판과 같은 대상체에 관통 형성된 구멍 내벽에 부착된 파티클을 제거하기 위한 방법 및 이러한 제거 방법을 수행하기 위한 장치, 그리고 상기 제거 방법을 이용해서 파티클의 수를 측정하기 위한 방법 및 이러한 측정 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 본 출원인에 의한 특허 출원 제2005-67824호(2005년 7월 26일자 출원)의 개량 발명이고, 상기 특허 출원의 내용은 본 출원에 참조로 기재한다.
최근 들어서, 반도체 장치 또는 평판표시장치가 고집적화되어 감에 따라, 반도체 장치 또는 평판표시장치의 동작에 치명적인 악영향을 끼치는 파티클과 같은 오염물질에 대한 관리가 엄격해지고 있다. 이러한 추세에 따라, 반도체 장치 또는 평판표시장치용 기판에 묻은 파티클을 효과적으로 제거하는 방법들이 제안되고 있다. 또한, 파티클 제거 효율을 확인하기 위해서, 파티클을 계수하는 방법들도 제안 되고 있다.
한국특허공개공보 제2003-34179호에는 표면 미립자 검출기가 개시되어 있다. 표면 미립자 검출기는 하나 이상의 개구를 갖는 스캐너, 스캐너를 통과하는 미립자를 계수하는 미립자 계수기, 미립자를 미립자 계수기로 흡입시키기 위한 펌프, 및 펌프의 속도를 제어하는 제어기를 포함한다.
그런데, 대상체로부터 제거되어야 할 파티클의 직경이 0.1㎛ 이하로 짧아짐에 따라, 상기된 종래 방법들을 이용해서는 파티클을 대상체로부터 용이하게 제거할 수가 없다. 즉, 0.1㎛ 이하의 직경을 갖는 파티클은 대상체의 표면과 강한 부착력으로 고착된다. 구체적으로 설명하면, 대상체의 표면에 대전된 전하들, 대상체의 표면과 파티클 사이에 개재된 미세 수분들, 및 대상체의 표면과 파티클 사이에 형성된 정전기들과 같은 강한 부착력이 미세 파티클과 대상체 사이에 존재한다. 상기와 같은 강한 부착력이 미세 파티클과 대상체 사이에 존재하므로, 종래 방법들을 이용해서는 파티클이 대상체로부터 용이하게 분리되지 않았다. 결과적으로, 미세 파티클들이 반도체 장치용 기판 또는 평판표시장치용 기판과 같은 대상체에 잔존하여, 반도체 장치나 평판표시장치의 동작 불량이 야기되었다.
특히, 상기된 기판이 구멍들을 가질 경우, 파티클이 구멍의 내벽에 부착되는 경우가 많다. 이러한 경우, 구멍 내의 파티클은 기판으로부터 분리시키기가 더욱 어려운 문제가 있다.
본 발명은 대상체의 구멍 내벽에 부착된 파티클을 용이하게 부유시킬 수 있 는 파티클 제거 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기된 파티클 제거 방법을 수행하기에 적합한 파티클 제거 장치를 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기된 파티클 제거 방법을 이용해서 파티클을 계수하는 파티클 측정 방법을 제공한다.
본 발명은 상기된 파티클 측정 방법을 수행하기에 적합한 파티클 측정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 파티클 제거 방법에 따르면, 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거한다. 그런 다음, 유체를 이용해서 파티클을 대상체로부터 부유시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파티클은 대상체 상에 관통 형성된 구멍의 내벽에 부착되고, 유체를 구멍 내로 도입시켜서 파티클을 구멍으로부터 부유시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광을 대상체로 조사하여, 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광을 유체로 조사하여, 광이 조사된 유체로 부착력을 제거함과 동시에 파티클을 부유시킬 수도 있다.
본 발명의 다른 견지에 따른 파티클 측정 방법에 따르면, 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거한다. 유체를 이용해서 파티클을 대상체로부터 부유시킨다. 이어서, 부유된 파티클을 계수한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파티클은 대상체의 구멍 내벽에 부착되고, 유체를 구멍 내로 도입시켜서 파티클을 구멍으로부터 부유시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 파티클을 계수하는 단계는 대상체로 유입된 제 1 유체의 유량을 측정한다. 파티클 계수시에 사용된 제 2 유체의 유량을 측정한다. 제 2 유체 내의 파티클을 계수한다. 그런 다음, 대상체의 표면적을 산출한다. 이어서, 파티클의 수에 제 2 유체에 대한 제 1 유체의 유량비를 곱한 후 대상체의 표면적으로 나누어서, 대상체의 단위 표면적당 파티클을 계수한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 파티클 제거 장치는 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 광 조사 유닛을 포함한다. 유체 공급 유닛이 유체를 이용해서 파티클을 대상체로부터 부유시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 조사 유닛은 광을 유체로 조사하여, 광이 조사된 유체가 부착력을 제거함과 동시에 파티클을 부유시키게 된다.
본 발명의 또 다른 견지에 따른 파티클 측정 장치는 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 광 조사 유닛을 포함한다. 유체 공급 유닛이 유체를 이용해서 파티클을 대상체로부터 부유시킨다. 계수 유닛이 부유된 파티클을 계수한다. 흡입 유닛이 부유된 파티클을 계수 유닛 내로 흡입시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방출 유닛이 흡입 유닛에 의해 계수 유닛으로 흡입되지 않은 유체를 방출시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유체 복귀 유닛이 방출 유닛과 유체 공급 유닛 사이에 연결되어, 방출 유닛으로부터 방출된 유체를 재활용하기 위해 상기 유체를 유체 공급 유닛으로 복귀시킨다.
본 발명에 따르면, 파티클과 대상체 사이에 존재하는 전하, 수분 및 정전기와 같은 부착력을 제거함으로써, 파티클이 대상체, 특히 대상체의 구멍 내벽으로부터 용이하게 부유된다. 따라서, 대상체의 구멍 내벽에 부착된 파티클을 용이하게 제거할 수가 있게 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.
파티클
제거 장치
실시예
1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파티클 제거 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 구멍을 갖는 기판을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 파티클 제거 장치(100)는 대상체(S)가 반입되는 측정 챔버(C), 측정 챔버(C) 내로 유체를 분사하기 위한 유체 분사 유닛(110), 광 조사 유닛(120), 및 유체 공급 유닛(130)을 포함한다.
유체 분사 유닛(110)은 파티클이 묻은 대상체(S), 예를 들어서, 도 2에 도시된 반도체 장치용 기판 또는 평판표시장치용 기판 상으로 필터링된 유체를 분사하여, 측정 챔버(C) 내의 수분과 같은 이물질 등을 제거한다. 즉, 대상체(S) 상의 파티클 수를 보다 정확하게 측정하기 위해서, 유체 분사 유닛(110)으로부터 분사된 청정 유체가 측정 챔버(C) 내부로의 외부 오염물 유입을 차단함으로써, 측정 챔버(C) 내의 환경을 사전에 조절한다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(S)에는 복수개의 구멍(H)이 관통 형성되어 있고, 파티클(P)은 기판(S) 표면 뿐만 아니라 구멍(H)의 내벽에도 부착되어 있다.
광 조사 유닛(120)은 파티클과 대상체(S) 사이의 전하, 수분, 정전기 등과 같은 부착력을 제거한다. 광 조사 유닛(120)은 제 1 광 조사부(122), 제 2 광 조사부(124) 및 제 3 광 조사부(126)를 포함한다.
제 1 광 조사부(122)는 제 1 광을 대상체(S) 표면과 구멍 내로 조사하여, 대상체(S) 표면과 구멍 내벽에 존재하는 전하들을 제거한다. 제 1 광은 100nm 내지 400nm의 파장을 갖는다. 이러한 파장 대역을 갖는 제 1 광으로는 자외선을 사용할 수 있다.
제 2 광 조사부(124)는 제 2 광을 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내로 조사하여, 유체로 제거되지 않은 파티클(P)과 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽 사이의 수분을 제거한다. 한편, 파티클(P)과 대상체(S) 사이의 수분은 모세관력(capillary force)를 발생시키므로, 제 2 광에 의해서 모세관력이 제거된다. 한편, 제 2 광은 0.75㎛ 내지 1㎜의 파장을 갖는다. 이러한 파장 대역을 갖는 제 2 광으로는 적외선을 사용할 수 있다.
제 3 광 조사부(126)는 제 3 광을 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내로 조사하여, 파티클(P)과 대상체(S) 사이의 정전기를 제거한다. 제 3 광은 0.01Å 내지 10Å의 파장을 갖는다. 이러한 파장 대역을 갖는 제 3 광으로는 X선을 사용할 수 있다.
상기된 제 1 내지 제 3 광 조사부(122, 124, 126)들로부터 조사된 제 1 내지 제 3 광들에 의해서, 파티클(P)과 대상체(S) 사이의 부착력을 완전히 제거한다. 즉, 파티클(P)은 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽에 부착되지 않고 단순히 놓여진 상태가 된다.
유체 공급 유닛(130)은 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내벽에 놓여진 파티클(P)로 유체를 유입시켜서, 파티클(P)을 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 부유시킨다. 따라서, 유체를 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 제공하기 위해서, 유체 공급 유닛(130)은 측정 챔버(C)의 측벽 상부과 밑면에 연결되어, 유체를 대상체(S)의 표면 상부와 밑면으로 제공한다. 여기서, 유체 공급 유닛(130)으로부터 제공되는 유체와 유체 분사 유닛(110)으로부터 분사되는 유체는 실질적으로 동일할 수 있다. 파티클(P)은 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽에 단순히 놓여져 있으므로, 유체 공급 유닛(130)으로부터 공급된 유체에 의해 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 용이하게 부유될 수가 있다. 한편, 유체의 예로는 99.999% 이상의 농도를 갖는 질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수, 수용성 또는 비수용성 세정제 등을 들 수 있다. 세정제는 산성 물질과 염기성 물질 또는 계면 활성제를 포함할 수 있다. 또한, 산성 물질로는 불산, 염산, 질산, 과산화수소수 등을 들 수 있다. 염기성 물질로는 수산화나트륨, 암모니아 등을 들 수 있다.
또는, 광 조사 유닛(120)은 대상체(S) 뿐만 아니라 유체 공급 유닛(130)으로부터 분사되는 유체로 광을 조사할 수도 있다. 광이 조사된 유체는 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로 분사되어, 파티클(P)과 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽 사이의 부착력을 제거함과 동시에 파티클(P)을 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽으로부터 부유시키게 된다.
파티클
제거 방법
실시예
2
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따라 도 1의 장치를 이용해서 대상체 상의 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 단계 ST140에서, 유체 분사 유닛(110)이 측정 챔버(C) 내로 청정 유체를 분사하여, 측정 챔버(C) 내의 수분과 같은 이물질을 우선 제거한다. 유체 분사 유닛(110)으로부터 분사된 유체에 의해 최적의 환경이 측정 챔버(C) 내에 형성될 수 있다. 상기와 같이, 최적의 측정 환경이 측정 챔버(C) 내에 조성되면, 대상체(S)를 측정 챔버(C) 내로 반입시킨다.
단계 ST142에서, 제 1 광 조사부(122)가 100nm 내지 400nm의 파장을 갖는 자외선을 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 조사하여, 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내벽에 분포하는 전하들을 제거한다.
단계 ST144에서, 제 2 광 조사부(124)가 0.75㎛ 내지 1㎜의 파장을 갖는 적외선을 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로 조사하여, 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽과 파티클(P) 사이에 존재하는 수분을 제거한다. 따라서, 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽과 파티클(P) 사이에 작용하는 모세관력이 적외선의 조사에 의해 제거된다.
단계 ST146에서, 제 3 광 조사부(126)가 0.01Å 내지 10Å의 파장을 갖는 X선을 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 조사하여, 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽과 파티클(P) 사이의 정전기를 제거함으로써, 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽과 파티클(P) 사이의 부착력을 완전히 제거한다. 따라서, 파티클(P)과 구멍(H) 내벽 및 대상체(S) 사이에는 어떠한 부착력도 존재하지 않게 되어, 파티클(P)은 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽 상에 단순히 놓여진 상태가 된다.
단계 ST148에서, 유체 공급 유닛(130)이 고농도의 질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수 또는 세정제를 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 공급하여, 파티클(P)을 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 부유시킴으로써, 파티클(P)을 대상체(S)로부터 제거한다. 여기서, 전술된 바와 같이, 파티클(P)은 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽에 단순히 놓여진 상태이므로, 질소 가스에 의해 대상체(S)의 표면 및 구멍(H) 내벽으로부터 용이하게 부유될 수가 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 제 1 내지 제 3 광들을 이용해서 대상체의 표면 및 구멍 내벽과 파티클 사이에 존재하는 부착력을 완벽하게 제거할 수가 있다. 따라서, 파티클이 대상체로부터 용이하게 부유될 수가 있으므로, 파티클 제거 효율이 대폭 향상된다.
실시예
3
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 도 1에 도시된 장치를 이용해서 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 단계 ST150에서, 유체 분사 유닛(110)이 측정 챔버(C) 내로 청정 기체를 분사하여, 측정 챔버(C) 내의 수분과 같은 이물질을 우선 제거한다.
단계 ST152에서, 유체 공급 유닛(130)이 기체를 기판(S)으로 공급한다.
단계 ST154에서, 제 1 광 조사부(122)가 100nm 내지 400nm의 파장을 갖는 자외선을 기체로 조사한다.
단계 ST156에서, 제 2 광 조사부(124)가 0.75㎛ 내지 1㎜의 파장을 갖는 적외선을 기체로 조사한다.
단계 ST158에서, 제 3 광 조사부(126)가 0.01Å 내지 10Å의 파장을 갖는 X선을 기체로 조사한다.
여기서, 자외선과 적외선 및 X선을 기체에 동시에 조사할 수도 있다.
단계 ST160에서, 자외선과 적외선 및 X선이 조사된 기체를 기판(S)의 표면과 구멍(H) 내로 도입시킨다. 그러면, 기체에 포함된 자외선과 적외선 및 X선이 기판(S)과 파티클(P) 간의 부착력을 제거하고, 이와 동시에 기체가 파티클(P)을 기판(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 부유시키게 된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 제 1 내지 제 3 광들이 조사된 기체를 이용해서 대상체의 표면 및 구멍 내벽과 파티클 사이에 존재하는 부착력을 제거함과 동시에 파티클을 대상체의 표면과 구멍 내벽으로부터 용이하게 부유될 수가 있다.
실시예
4
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따라 도 1에 도시된 장치를 이용해서 파티클을 제거하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 단계 ST170에서, 유체 분사 유닛(110)이 측정 챔버(C) 내로 청정 유체를 분사하여, 측정 챔버(C) 내의 수분과 같은 이물질을 우선 제거한다.
단계 ST172에서, 유체 공급 유닛(130)이 유체를 대상체로 공급한다.
단계 ST174에서, 제 1 광 조사부(122)가 100nm 내지 400nm의 파장을 갖는 자외선을 대상체(S)와 유체로 조사한다.
단계 ST176에서, 제 2 광 조사부(124)가 0.75㎛ 내지 1㎜의 파장을 갖는 적외선을 대상체(S)와 유체로 조사한다.
단계 ST178에서, 제 3 광 조사부(126)가 0.01Å 내지 10Å의 파장을 갖는 X선을 대상체(S)와 유체로 조사한다.
여기서, 자외선과 적외선 및 X선을 유체에 동시에 조사할 수도 있다.
단계 ST170에서, 자외선과 적외선 및 X선이 조사된 유체를 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 도입시킨다. 그러면, 유체에 포함된 자외선과 적외선 및 X선이 대상체(S)와 파티클(P) 간의 부착을 제거하고, 이와 동시에 유체가 파티클을 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 부유시키게 된다. 아울러, 대상체(S)로 직접 조사된 제 1 내지 제 3 광들에 의해서도 파티클(P)은 대상체(S) 표면과 구멍(H) 내벽으로부터 부유된다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 제 1 내지 제 3 광들이 대상체 뿐만 아니 라 유체에도 조사되므로, 대상체의 표면 및 구멍 내벽에 묻은 파티클이 보다 용이하게 제거될 수가 있다.
실시예
5
파티클
측정 장치
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 파티클 측정 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 파티클 측정 장치(200)는 대상체(S)가 반입되는 측정 챔버(C), 유체 분사 유닛(210), 광 조사 유닛(220), 유체 공급 유닛(230), 흡입 유닛(240), 계수 유닛(250), 방출 유닛(260) 및 유체 복귀 유닛(270을 포함한다.
유체 분사 유닛(210), 광 조사 유닛(220) 및 유체 공급 유닛(230)은 실시예 1의 유체 분사 유닛(110), 광 조사 유닛(120) 및 유체 공급 유닛(130)과 실질적으로 동일하므로, 여기에서는 반복 설명은 생략한다.
흡입 유닛(240)은 유체 공급 유닛(230)에 의해 대상체(S)의 표면 및 구멍(H)의 내벽으로부터 부유된 파티클(P)을 계수 유닛(250)으로 흡입시킨다. 따라서, 흡입 유닛(240)은 대상체(S)의 표면과 구멍(H) 내로 진공을 제공하는 진공 펌프를 포함할 수 있다.
제 1 유량계(미도시)가 대상체(S)로 유입된 제 1 유체의 유량을 측정한다. 또한, 제 2 유량계(미도시)가 계수 유닛(250) 내로 흡입된 제 2 유체의 유량을 측 정한다. 계수 유닛(250)은 제 2 유체 내의 파티클(P)을 계수한다. 또한, 계수 유닛(250)은 제 2 유체 내의 파티클의 수에 제 2 유체에 대한 제 1 유체의 유량비를 곱한 후 미리 산출된 대상체(S)의 표면적으로 나누어서, 대상체(S)의 단위 표면적당 파티클을 계수한다.
한편, 계수 유닛(250)은 “스마트 프로브(smart probe)"로 지칭되는 장비일 수 있다. 계수 유닛(250)과 흡입 유닛(240) 사이에는 HEPA 필터(미도시), 차압 센서(미도시), 파티클 검출기(미도시) 및 파티클 포획 필터(미도시) 등이 배치될 수 있다.
방출 유닛(260)은 계수 유닛(250)으로 흡입되지 않은 유체를 장치의 외부로 배출시킨다. 방출되는 유체의 유량을 정확하게 알 수 있도록 하기 위해서, 방출 유닛(260)은 질량 유량계(Mass Flow Controller : MFC)(265) 또는 유량 제어가 가능한 밸브 등을 포함할 수 있다. 방출 유닛(260)으로는 진공 펌프가 해당될 수 있다.
유체 복귀 유닛(270)은 방출 유닛(260)과 유체 공급 유닛(230) 사이에 연결되어, 방출 유닛(260)에 의해 방출된 유체를 다시 유체 공급 유닛(230)으로 복귀시킨다. 복귀되는 유체 내의 이물질을 제거하기 위해, 유체 복귀 유닛(270)은 필터(275)를 포함할 수 있다.
실시예
6
파티클
측정 방법
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따라 도 6의 장치를 이용해서 대상체 표면 과 구멍 내의 파티클을 측정하는 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 단계 ST280에서, 유체 분사 유닛(210)이 측정 챔버(C) 내로 유체를 분사하여, 측정 챔버(C) 내의 수분과 같은 이물질을 우선 제거한다. 그런 다음, 대상체(S)를 측정 챔버 내로 반입시킨다.
단계 ST282에서, 제 1 광 조사부(222)가 100nm 내지 400nm의 파장을 갖는 자외선을 대상체(S) 상으로 조사하여, 대상체(S) 표면에 분포하는 전하들을 제거한다.
단계 ST284에서, 제 2 광 조사부(224)가 0.75㎛ 내지 1㎜의 파장을 갖는 적외선을 대상체(S) 상으로 조사하여, 대상체(S)와 파티클(P) 사이에 존재하는 수분을 제거한다.
단계 ST286에서, 제 3 광 조사부(226)가 0.01Å 내지 10Å의 파장을 갖는 X선을 대상체(S) 상으로 조사하여, 대상체(S)와 파티클(P) 사이의 정전기를 제거한다.
단계 ST288에서, 유체 공급 유닛(230)이 고농도의 질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수 또는 세정제 등을 대상체(S) 상으로 공급하여, 파티클(P)을 대상체(S) 표면으로부터 부유시킨다. 또는, 유체 공급 유닛(230)으로부터 공급된 유체에 제 1 내지 제 3 광들을 조사할 수도 있다. 다른 방안으로서, 제 1 내지 제 3 광들을 대상체(S)와 유체 모두에 조사할 수도 있다.
단계 ST290에서, 흡입 유닛(240)이 측정 챔버(C) 내로 진공을 제공하여, 부유된 파티클을 계수 유닛(250) 내로 흡입시킨다.
단계 ST292에서, 대상체로 유입된 제 1 유체의 유량을 측정한다.
단계 ST294에서, 계수 유닛(250) 내로 흡입된 제 2 유체의 유량을 측정한다.
단계 ST296에서, 계수 유닛(250)이 제 2 유체 내의 파티클을 계수한다.
단계 ST298에서, 대상체(S)의 표면적을 산출한다. 대상체(S)의 표면적은 구멍(H) 내벽의 표면적도 포함한다.
그런 다음, 단계 ST300에서, 계수 유닛(250)은 제 2 유체 내의 파티클의 수에 제 2 유체에 대한 제 1 유체의 유량비를 곱한 후 대상체(S)의 표면적으로 나누어서, 대상체(S)의 단위 표면적당 파티클(P)을 계수한다. 예를 들어서, 제 1 유체의 유량이 2CFM(56.64ℓ/min)이고, 제 2 유체의 유량이 1CFM이며, 제 2 유체 내의 파티클의 수가 120개이고, 대상체(S)의 표면적이 30㎠인 경우, 120×(2/1)/30과 같은 연산을 통해서 8개/㎠과 같은 대상체(S)의 단위 표면적당 파티클을 계수할 수가 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 대상체의 단위 표면적당 파티클의 수를 정확하게 획득할 수가 있다.
한편, 본 실시예들에서는, 대상체로 반도체 장치용 기판 또는 평판표시장치용 기판을 예로 들어서 설명하였으나, 대상체가 상기된 기판들로 국한되지 않음은 당업자에게는 자명할 것이다. 즉, 미세 파티클을 제거하는 것이 요구되는 부품들에 본 발명이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광들을 이용해서 대상체, 특히 대상체 의 구멍 내벽과 파티클 사이의 부착력을 완벽하게 제거하므로, 파티클이 구멍 내벽으로부터 용이하게 부유될 수가 있다. 따라서, 구멍 내벽에 부착된 매우 미세한 파티클을 제거하는 효율이 대폭 향상될 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (24)
- 삭제
- 삭제
- 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 단계; 및질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수 또는 세정제를 포함하는 유체를 이용해서 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 단계를 포함하되,상기 부착력을 제거하는 단계는상기 대상체 상으로 제 1 광을 조사하여, 상기 대상체 내의 전하들을 제거하는 단계;상기 대상체 상으로 제 2 광을 조사하여, 상기 대상체와 상기 파티클 간의 수분을 제거하는 단계; 및상기 대상체 상으로 제 3 광을 조사하여, 상기 대상체와 상기 파티클 간의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 제거 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 광은 자외선을 포함하고, 상기 제 2 광은 적외선을 포함하며, 상기 제 3 광은 X선을 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 제거 방법.
- 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 단계; 및질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수 또는 세정제를 포함하는 유체를 이용해서 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 단계를 포함하되,상기 파티클은 상기 대상체 상에 관통 형성된 구멍의 내벽에 부착되어 있으며,상기 파티클을 부유시키는 단계는 상기 유체를 상기 구멍 내로 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 제거 방법.
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- 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 단계;유체를 이용해서 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 단계; 및상기 부유된 파티클을 계수하는 단계를 포함하는 파티클 측정 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 파티클은 상기 대상체의 구멍 내벽에 부착되어 있으며,상기 파티클을 부유시키는 단계는 상기 유체를 상기 구멍 내로 도입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 파티클을 계수하는 단계는상기 대상체로 유입된 제 1 유체의 유량을 측정하는 단계;상기 파티클 계수시에 사용된 제 2 유체의 유량을 측정하는 단계;상기 제 2 유체 내의 파티클을 계수하는 단계;상기 대상체의 표면적을 산출하는 단계; 및상기 제 2 유체 내의 파티클의 수에 상기 제 2 유체에 대한 상기 제 1 유체의 유량비를 곱한 후 상기 대상체의 표면적으로 나누어, 상기 대상체의 단위 표면적당 파티클을 계수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 광을 상기 유체로 조사하여, 상기 광이 조사된 유체로 상기 부착력을 제거함과 동시에 상기 파티클을 부유시키는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 방법.
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- 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 광 조사 유닛; 및질소 가스, 아르곤 가스, 클린 에어, 탈이온수 또는 세정제를 포함하는 유체를 이용해서 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 유체 공급 유닛을 포함하되,상기 광 조사 유닛은상기 대상체 상으로 제 1 광을 조사하여, 상기 대상체 내의 전하들을 제거하는 제 1 광 조사부;상기 대상체 상으로 제 2 광을 조사하여, 상기 대상체와 상기 파티클 간의 수분을 제거하는 제 2 광 조사부; 및상기 대상체 상으로 제 3 광을 조사하여, 상기 대상체와 상기 파티클 간의 정전기를 제거하는 제 3 광 조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 제거 장치.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 광 조사부는 자외선 조사부이고, 상기 제 2 광 조사부는 적외선 조사부이며, 상기 제 3 광 조사부는 X선 조사부인 것을 특징으로 하는 파티클 제거 장치.
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- 광을 이용해서 대상체와 파티클 간의 부착력을 제거하는 광 조사 유닛;유체를 이용해서 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 유체 공급 유닛;상기 부유된 파티클을 계수하는 계수 유닛; 및상기 부유된 파티클을 상기 계수 유닛 내로 흡입하는 흡입 유닛을 포함하는 파티클 측정 장치.
- 제 18 항에 있어서, 상기 흡입 유닛에 의해 상기 계수 유닛으로 흡입되지 않은 상기 유체를 방출시키기 위한 방출 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 방출 유닛은 질량 유량계(Mass Flow Controller : MFC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 방출 유닛과 상기 유체 공급 유닛 사이에 연결되어, 상기 파티클을 부유시키기 위해 사용된 상기 유체를 재활용하기 위해 상기 유체를 상기 유체 공급 유닛으로 복귀시키는 유체 복귀 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 장치.
- 제 21 항에 있어서, 상기 유체 복귀 유닛은 상기 유체 내의 이물질 제거를 위한 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파티클 측정 장치.
- 광을 이용하여 대상체에 관통 형성된 구멍 내벽에 부착된 파티클의 부착력을 제거하는 단계; 및유체를 상기 구멍 내로 도입하여 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 단계를 포함하는 파티클 제거 방법.
- 광을 이용하여 대상체에 관통 형성된 구멍 내벽에 부착된 파티클의 부착력을 제거하는 광 조사 유닛; 및유체를 상기 구멍 내로 도입하여 상기 파티클을 상기 대상체로부터 부유시키는 유체 공급 유닛을 포함하는 파티클 제거 장치.
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