KR960013142B1 - 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법 - Google Patents

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프란시스커스 마리아 레나르스 아드리안
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엔.브이.필립스 글로아이람펜파브리켄
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Abstract

없음.

Description

기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법
제1도는 입자가 존재하는 표면을 갖는 기판을 개략 도시한 도면.
제2도는 평형 상태에 있는 액체의 계면에 부착된 입자를 개략 도시한 도면.
제3도는 액체 속으로 이동되는 입자가 존재하는 표면을 갖는 기판을 개략 도시한 도면.
제4도는 액체 밖으로 이동되는 입자가 존재하는 표면을 갖는 기판을 개략 도시한 도면.
제5도는 입자가 존재하는 기판 변위로 이동될 수 있고 레이저 방사선에 의해 형성될 수 있는 가스 기포를 개략 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판3 : 입자
12,19 : 습식각
발명의 배경
본 발명은 액체에 의해 제거력(removing force)을 기판상의 유해한 입자에 가하여 기판의 표면으로부터 유해 입자를 제거하는 방법에 관한 것이다.
그러한 방법은 특히 반도체 기판의 표면으로부터 유해한 입자를 제거하는데 적합하다.
집적 회로(IC) 제조시에, 불합격된 IC들의 상당 부분은 처리 단계중 임의 한 단계에서 기판에 부착되는 입자들의 바람직하지 않은 영향에 기인한다. IC의 궁극적인 동작 동안, 이들 입자들은 불안정, 전압 파괴 또는 단락 회로를 유발시킬 수 있으며, 이들은 IC 전체를 사용 불능으로 만든다. IC가 제조되는 동안, 불합격된 IC의 약 60%는 작은 입자들에 의한 오염에 의한 것이며, 따라서 이들 입자들은 제조 수율에 중요한 인자가 된다.
미합중국 특허 출원 제4,118,649호에는 서두에서 언급된 종류의 방법이 기재되어 있는데, 여기서는 입자들을 제거하는 힘이 메가소닉파에 의해 발생된다. 이 경우에, 기판은 청정액을 함유하는 탱크에 배치되며, 그 탱크내에서 메가소닉파가 발생된다. 이 파의 주파수는 0.2 내지 5MHz이다. 0.3㎛의 직경 및 그보다 큰 직경을 갖는 입자들은 기판의 표면에서 효과적으로 제거될 수 있다.
상술된 공지 방법은 입자 제거에 비용이 많이 들고 장치가 복잡하고, 또한 0.3㎛ 보다 작은 직경을 갖고 있는 입자를 기판의 표면에서 효과적으로 제거하는데는 불충분하다는 결점을 갖고 있다.
IC에 있어서, IC내에 있는 최소 부품 크기가 10 내지 20% 보다 더 큰 직경을 갖는 입자는 IC의 바람직하지 않은 동작을 유발시킨다. 이것은 1㎛ 정도의 크기의 세부 부품이 들어 있는 IC내의 최신 대규모 집적에서, 0.3㎛ 보다 작은 직경의 입자는 파괴적인 영향을 가할 수 있다는 것을 의미한다. 구성 부분들이 IC에 집적되는 규모가 점차 증가하기 때문에, 0.3㎛ 및 그보다 작은 직경을 갖고 있는 입자는 미래에 점차 큰 영향을 끼칠 것이다.
본 발명의 목적은 기판의 표면에서 유해한 입자들 특히, 0.3㎛ 보다 작은 직경을 갖고 있는 입자들을 간단한 방법으로 제거할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음의 인식에 기초한다. 공지된 방법에서, 기판의 표면으로부터 입자를 제거하는 힘은 제거되는 입자의 단면적에 의존하며 따라서 그 반경의 제곱값에 비례한다. 이와 대조적으로 기판에 입자를 부착시키는 힘은 입자의 반경에 정비례한다. 이것은 상술한 공지 방법의 청정화 효과가 입자 크기의 감소에 따라 상당히 감소되는 것을 의미한다. 그러므로, 공지된 방법으로 일정 값보다 작은 직경을 갖고 있는 입자를 기판의 표면에서 효과적으로 제거하는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적을 성취하기 위하여, 본 발명에 다른 상술된 방법은 기판의 표면 위의 액체 계면을 이동시키므로써 입자를 제거하는 힘이 가해지는 것을 특징으로 한다. 액체 계면(an interface of a liquid)이란 액체 표면 뿐만 아니라 액체와 다른 액체와의 상경계(phase boundary)는 물론이고 액체와 가스 사이의 다른 상경계를 의미한다.
액체 계면에 의해 입자에 가해지는 제거력은 계면의 표면 장력에 의해 발생되고, 입자를 기판에 부착시키는 힘과 같이 입자의 반경에 정비례하는 힘이다. 본 발명에 따른 방법으로 기판의 표면에서 입자를 제거할 경우에 입자 크기는 아무런 역할을 하지 못한다. 그러므로, 0.3㎛ 보다 작은 직경을 가진 입자도 기판의 표면에서 효과적으로 제거될 수 있다. 아래에 설명되듯이 이는 간단한 방법으로 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 액체의 계면이 최대 10cm/sec 정도의 속도로 기판의 표면 위를 이동하는 경우에 효과적으로 실행된다. 계면이 기판의 표면 위를 이동하는 속도가 중요한 역할을 한다는 것이 실험에서 확인되었다. 너무 큰 속도는 기판의 표면에 부착된 입자를 효과적으로 제거하지 못하는 반면, 속도가 10cm/sec 보다 작으면 입자의 대부분이 제거될 수 있다. 계면은 조정되는데 어느 정도의 시간이 필요한 것으로 생각된다. 더구나, 입자는 그것을 기판에 부착시키는 힘의 작용 범위를 벗어나 있어야 하고, 이것 또한 약간의 시간을 필요로 한다.
본 발명에 따르면, 양호한 실시예의 방법은 기판을 액체내로 이동시키므로써 액체의 표면에 의해 형성된 액체의 계면을 기판의 표면 위로 이동하는 것을 특징으로 한다. 이 경우에, 기판의 표면에 부착된 입자는 전진하는 액체와 직면하게 된다. 그러므로, 액체에 의해 완전히 젖지는 않은 입자는 기판에서 제거될 수 있고, 기판은 동일 액체에 의해 만족할 만큼 습식되며, 이는 실제에 있어서 모든 입자의 대부분에 대한 경우에 대해 그러하다.
액체에 의한 표면(이 경우는 기판의 표면 또는 입자 표면) 습식 단계 동안, 액체 계면과 이 표면은 본 명세서에서 습식각(wetting angle)이라 표기되며 액체내에 위치한 각을 둘러싸고 있다. 이 각은 0에서 180°범위인 값을 가지며, 각이 작아짐에 따라 습식은 좀더 만족스럽다고 언급된다. 표면의 습식이 만족스럽다(the wetting of a surface is satisfactory)는 말은 습식각이 90°보다 작다는 의미인 반면, 습식이 매우 양호하지는 않다(the wetting is not too good)란 말은 습식각이 30°보다 크다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 실시예는 액체의 계면이 그 표면에 의해 형성되고, 그 표면은 기판을 액체밖으로 이동시키므로써 기판의 표면 위로 이동되는 것을 특징으로 한다. 이 경우에, 기판의 표면에 부착된 입자는 후퇴하는 액체와 직면하게 된다. 그러므로, 단순한 방법으로 입자가 기판에서 제거될 수 있으며, 기판은 액체에 의해 부실하게(poorly) 습식되고, 상기 입자는 동일 액체에 의해 지나치게 부실하지는 않게(not too poorly) 습식되며, 그것은 또한 실제에 있어서 모든 입자의 대부분에 대한 경우에 대해 그러하다. 표면의 습식이 부실하다(the wetting of a surface is poor)란 말은 습식각이 90°보다 크다는 것을 의미하며, 습식이 지나치게 부실하지는 않다(the wetting is not too poor)는 것은 습식각이 150°보다 작다는 것을 의미한다. 본 방법의 이러한 실시예는 바람직하지 않은 입자가 효과적으로 제거된 후에 액체내에 남게 되고, 청정 동작후에 기판이 액체 바깥에 위치하여 제거된 입자에 의한 재오염이 발생하지 않도록 하는 추가적인 장점을 갖고 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 하나의 양호한 실시예는 액체의 계면이 기판의 표면 위로 이동되는 가스 기포와의 상 경계에 의해 형성되며, 기판은 액체속에 잠기게 되는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 기판에 부착된 입자는 계속적으로 전진 액체와 후퇴 액체 양자에 직면해 있으며, 기판의 습식 정도에 관계없이 대부분의 입자가 기판의 표면에서 제거될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 실시예의 부가적인 장점은 기판의 표면 위에 몇몇 가스 기포를 일시에 이동시키므로써 효율을 간단히 증가시킬 수 있다는 것이다.
그러한 가스 기포가 레이저 방사선의 빔에 의해 액체속에 잠긴 기판의 방사에 의해 형성되어 레이저 방사선의 빔을 상기 기판의 표면 위로 이동시키므로써 기판의 표면 위로 이동되는 증기 기포라면 매우 쉽게 형성될 수 있다. 상기 기판의 표면 위로의 이동하는 동안 증기 기포가 동일하게 연속적으로 크지 않지만, 일정하게 변화하는 직경을 갖고 있음이 발견되었다. 그러므로, 레이저 빔의 이동에 의해 발생되는 계면의 이동시, 부가적인 이동이 중첩될 수 있다.
본 발명에 따른 좀더 효율적인 방법은 기판의 표면과 그곳에 부착된 바람직하지 않은 입자들의 표면이 사전에 표면 활성 물질에 의해 처리되어, 그 결과로, 기판의 표면과 입자들의 표면이 덜 만족스런 습식을 나타내는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 본 발명에 다른 방법의 선행 실시예중 하나에 의해 효과적으로 제거될 수 없었던 입자들이 제거되며, 이는 동일 액체에 의해 만족스럽게 습시되는 기판의 표면에 부착되는 입자들의 습식이 감소되기 때문이다.
더구나, 위 방법에 의해 액체에 의해 만족스럽게 습식되어, 기판을 액체 바깥으로 이동시키므로서 그 표면에 부착된 바람직하지 않은 입자들이 완전히 제거될 수 없는 기판의 습식이 제거된 입자에 의한 재오염발생을 억제할 수 있는 정도로 감소될 수 있다.
기판의 표면 및 입자들의 표면의 처리 결과로 그 습식이 감속되며, 상기 기판의 표면 및 입자들의 표면 처리는 표면 활성 물질이 실란, 알코올 및 알킬 리튬을 포함하는 화합물의 그룹에서 선택된 물질이라면 효과적으로 실행될 수 있다.
양호한 실시예의 설명
본 발명은 몇몇 실시예와 도면을 참고하여 상세히 설명될 것이다.
제1도는 입자(3)가 부착되어 있는 표면(2)을 갖고 있는 기판(1)을 개략적으로 도시한다. 화살표(6)로 개략적으로 지시된 인력 FA는 기판(1)에 의해 입자(3)에 가해지며,
FA=AR/6Z2
여기서 R은 입자(3)의 반경(5)이며, Z는 기판(1)의 표면(2)으로부터 입자(3) 표면(4)까지의 거리(7)이고, A는 통상 일컫는 하마커(Hamaker) 상수이다. 이 힘은 입자(3)의 반경(5)에 정비례한다. 그러한 입자(3)가 기판(1)의 표면(2)으로부터 액체에 의해 제거될 때, 이 액체는 입자(3)를 기판(1)의 표면(2)에 부착시키는 힘 FA(6)보다 크며 힘 FA(6)에 대하여 정반대로 가해지는 힘을 입자(3)에 가하여야 한다.
기판의 표면으로부터 바람직하지 않은 입자의 제거는 집적 회로(IC)의 제조에서 상당히 중요하며, IC내의 최소 부품 크기의 10 내지 20% 보다 더 큰 직경을 갖고 있는 입자들은 IC를 불만족스럽게 작동시킬 수 있다. IC내의 성분들의 최근 집적에서, 1㎛ 정도의 소부품이 나타난다. 0.3㎛ 보다 작은 직경을 갖고 있는 입자들은 매우 유해할 수 있다.
공지된 방법에서, 메가소닉파에 의해서 액체는 입자의 횡단면에 비례하는 즉 그 반경의 제곱에 비례하는 힘을 입자에 가한다. 이러한 힘의 값은 크기가 감소하면 인력 FA보다 훨씬 빠르게 감소하며 인력 FA는 실제로 입자의 반경 R에 정비례한다. 매우 작은 입자에 대해서, 이러한 힘은 FA보다 작아 이들 입자들이 공지 방법에 의해 제거될 수 없다. 이것은 0.3㎛ 보다 작은 직경을 갖고 있는 입자에 대한 경우임이 밝혀져 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하지 않은 입자(3)는 기판(1)의 표면(2) 위로 이동하는 액체의 계면에 의해 입자(3)에 가해진 힘에 의해 기판(1)의 표면(2)으로부터 제거된다. 액체의 계면이란 액체의 표면 뿐만 아니라, 달리 구현되는 액체와 가스 사이의 상징계 및 액체와 다른 액체 사이의 상경계를 의미하는 것이다.
제2도는 액체(11)의 계면(10)에 부착된 입자(3)의 개략도이다. 다수의 힘이 입자에 작용하며, 여기에서 관심 있는 매우 작고 가벼운 입자에게는 이들 힘들 중에서 단지 계면의 표면 장력에 의한 힘만이 중요하다. θ는 계면(10)이 입자(3)의 표면(4)에 의해 둘러싸여 있는 액체에 위치한 각(12)이며, 상기 각은 입자(3)의 습식각으로 가리켜지며, ω는 입자(3)에 관하여 계면(10)의 위치를 나타내는 각(13)이다.
제2도에 도시된 평형 상태의 경우에, θ(12)는 ω(13)과 같다. 입자(3)가 액체(11)로 이동되면, 이러한 이동은 액체(11)의 계면(10)에 의해 힘 F1과 반작용하며, 상기 힘 F1은 기껏해야 F1, max=2πRysin2(θ/2)이며, R은 입자(3)의 반경(5)이며, y는 계면(10)의 표면 장력이다. 입자(3)가 액체(11) 밖으로 이동되면, 이 이동은 액체(11)의 계면(10)에 의해 최대값 F2, max=-2πRysin2(90°+θ/2)를 갖는 힘 F2와 반작용한다. 힘 F1또는 F2는 본 발명에 따라 액체(11)의 계면(10)에 의해 입자(3)에 가해진다. 힘 F1과 F2는 입자(3)의 반경(5)에 정비례한다. 0.3㎛ 보다 작은 반경을 갖고 있는 입자는 본 발명에 따른 방법에 의해 기판의 표면으로부터 효과적으로 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 액체(11)의 계면(10)은 기껏해야 10cm/sec의 속도로 기판(1)의 표면(2) 위로 이동된다. 이러한 속도가 더 크다면, 입자(3)는 효과적으로 제거되지 않는다. 분명하게, 그것은 액체(11)의 계면(10)이 조정되기 전과 입자(3)가 기판의 흡인 작용에서 벗어나기 전에 약간의 시간을 필요로 한다.
제3도는 본 발명에 따른 방법의 특정 순간에서 액체(11)의 계면(10)이 그 표면(10)에 의해 형성되고, 상기 표면(10)이 화살표(16)에 의해 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이 기판(1)을 액체(11)내로 이동시키므로써 기판(1)의 표면(2) 위로 이동하는 단계를 개략적으로 도시한다. 명확성을 위해서, 이 경우에 중요한 액체(11)의 표면(10)중 일부만이 도시되어 있으며, 상기 표면(10)의 일부는 기판(1)의 표면(2)에 아주 인접하게 위치해 있다. 이와 같이, 입자(3)는 전진 액체(11)와 접하게 된다. 입자(3)를 기판(1)에 부착시키는 힘 Fa(6)는 기판의 표면(2)에 횡방향으로 향하는 상술된 힘 F1(화살표 17로 개략 도시되어 있음)의 성분 F1(→)에 의해 반작용한다. 이 성분 F1(→)은 화살표(18)에 의해 개략적으로 지시되고 있고, 다음과 같은 최대값을 갖고 있다.
F1, max(→)=2πRγsin2(θ/2) cosα
여기서 α는 액체내에 위치한 각(19)이며, 액체(11)의 표면(10)과 기판(1)의 표면(2)에 의해 둘러싸여 있다. 이것이 기판(1)의 습식각이다. 따라서 이와 같이 간단한 방식으로, 액체(1)에 의해 너무 양호하게는 습식되지 않은(즉 θ30°) 입자(3)는 액체(11)에 의해 만족스럽게 습식되는(즉, α90°) 기판(1)으로부터 제거될 수 있으며, 실제에 있어서, 이는 모든 입자(3)의 상당한 부분에 대해 그러하다.
제4도는 본 발명에 따른 방법의 특정 순간에 액체(11)의 계면(10)이 그 표면(10)에 의해 형성되고, 그 표면(10)은 기판(1)을 화살표(16)으로 가리켜진 바와 같이 액체(11) 밖으로 이동시키므로써 기판(1)의 표면(2) 위로 이동한다. 명료성을 위해서, 이 경우에 중요한 액체(11)의 표면중 단지 일부만이 도시되어 있고, 기판(1)의 표면(2)에 매우 인접하게 위치해 있다. 그러므로, 입자(3)는 후퇴하는 액체(11)와 직면하게 된다. 입자(3)를 기판(1)에 부착시키는 힘 FA(6)은 기판(1)의 표면(2)에 대해 횡방향으로 향하는 상술된 힘 F2(화살표 20으로 가리켜져 있음)의 성분 F2(→)에 의해 반작용한다. 이 성분 F2(→)는 화살표(21)로 가리켜져 있으며, 다음과 같은 최대값을 갖고 있다.
F2, max(→)=-2πRγsin2(90°+θ/2) cosα
그러므로, 입자(3)는 액체(11)에 의해 부실하게 습식되는(α90°) 기판(1)으로부터 제거될 수 있고, 상기 입자는 동일한 액체(11)에 의해 지나치게 부실하지는 않게 습식되며(θ150°), 실제로 이는 모든 입자(3)의 상당한 부분에 대해 그러하다. 입자가 제거된 후에, 이들 입자들(3)은 이들 입자(3)와의 재오염이 방지되도록 액체(11)내에 남게 된다.
제5도는 본 발명에 따른 방법의 특정 순간에, 액체(11)의 계면(10)이 가스 기포(25)와의 상경계(10)에 의해 형성되고, 화살표(27)에 의해 개략적으로 도시된 바와 같이 기판(1)의 표면(2) 위로 이동되며, 기판(1)은 액체(11)내로 잠긴다.
이와 같이, 입자(3)는 전진 및 후퇴 액체(11)와 연속적으로 직면하게 된다. 기판(1)의 습식(제5도에서는 부실한 습식 즉 α90°로 지시되어 있다)에 관계없이, 실제로 나타나는 입자(3)의 대부분(30°≤θ≤150°)이 제거될 수 있다. 청정화 동작은 몇몇 가스 기포를 기판(1)의 표면(2) 위로 동시에 이동시키므로써 좀더 효과적으로 실행될 수 있다.
그러한 가스 기포(25)는 화살표(28)로 개략적으로 가리켜진 레이저 방사선으로 기판(1)의 표면(2)을 조사하므로써 간단하게 형성될 수 있다. 이 경우에, 가스 기포(25)는 증기 기포이다.
다음 실시예에서, 약 10cm의 직경을 갖고 있는 실리콘 웨이퍼는 에탄올로 세척되고, 그후 공지된 크기를 가진 입자의 서스펜션에 의해 덮여진 후 건조되었다.
실시예 1
지시된 방식으로 직경이 0.1 내지 0.3㎛인 팔라듐 입자(θ
Figure kpo00001
62°)가 실리콘 웨이퍼(α
Figure kpo00002
20°)에 제공되었다. 그 웨이퍼는 약 1mm/s의 속도로 물이 담겨 있는 비이커내로 천천히 이동되었고, 그후에 웨이퍼 밖으로 빠르게 꺼내졌다. 한번의 잠김 후에, 입자의 약 50%가 제거된 것으로 입증되었고, 5번의 잠김 후에 이 퍼센티지는 약 80%가 되었다. 그러한 웨이퍼가 10cm/s 보다 큰 속도로 물을 포함하는 비이커내로 이동될 때, 입자의 효과적인 제거는 반복하여 잠기더라도 나타나지 않았다.
실시예 2
이 예에서, 0.1 내지 1㎛의 직경을 갖고 있는 너무 양호하지는 않게(θ30°) 습식된 루틸(rutyl) 입자(TiO2)는 지시된 식으로 실리콘 웨이퍼(α
Figure kpo00003
20°)에 제공되었다. 그 웨이퍼는 천천히 약 3㎛/s의 속도로 물이 담겨 있는 비이커 속으로 이동된 후, 물속으로 빠르게 끄집어내어졌다. 이러한 실시예는 입자의 약 85%가 효과적으로 제거되는 결과가 나타났다. 그러나, 그러한 웨이퍼가 10cm/s 보다 큰 속도로 물이 담겨 있는 비이커 속으로 이동했을 때, 이러한 단계의 종료후에도 입자는 실질적으로 제거되지 않았다.
실시예 3
지시된 방식으로, 0.1㎛의 직경과 약 0.8㎛의 길이를 갖고 있는 막대형 적철광 입자(rod-like hematite particles)(αFe2O3)가 실리콘 슬라이스(α
Figure kpo00004
20°)에 제공되었다. 그 슬라이스는 약 3㎛/s의 속도로 천천히 물이 담긴 비이커 속으로 이동되었고, 그후 물속으로 빠르게 끄집어내졌다. 이것은 입자의 약 97%가 제거되는 결과가 되었다. 또한 이 경우에, 그러한 웨이퍼가 10cm/s 보다 큰 속도로 물이 담겨 있는 비이커 속으로 이동되었을 때는 입자가 실질적으로 제거되지 않았다.
다음의 실시예들에서는 기판의 표면과 그곳에 부착된 바람직하지 않은 입자의 표면이 사전에 표면 활성 물질에 의해 처리되었고, 그 결과 기판과 입자의 표면은 덜 만족스럽게 습식되었다. 적당한 표면 활성 물질은 실란, 알코올 및 알킬 리튬을 포함하는 화합물의 그룹으로부터 선택된 물질이다.
실시예 4
지시된 방식으로, 약 0.7㎛의 직경을 갖고 있는 실리콘 산화물 입자(θ
Figure kpo00005
0°)가 실리콘 웨이퍼(α
Figure kpo00006
20°)에 제공되었다. 그 웨이퍼가 3㎛/s의 속도로 물이 담겨 있는 비이커 속으로 이동되기 전에, 물을 배제한 상태로 5Pa의 압력과 약 100℃의 온도에서 전체가 2시간 동안 CF3(CH2)SiCl3의 증기로 처리되었다. 이러한 선행 처리에 의해 상기 실란 화합물의 단분자층이 기판의 표면과 입자의 표면에 석출되고 그 결과 두 표면의 물에 의한 습식은 두 표면에 대하여 습식각이 약 76°의 값을 취하는 정도로 감소되었다. 기판이 물속으로 빠르게 끄집어내어진 다음, 약 75°의 입자가 제거된 것으로 입증되었다. 선행 처리가 없다면, 실제로 입자가 실질적으로 제거되지 않는 것으로 증명되었다.
실시예 5
지시된 방식으로, 0.7㎛의 직경을 갖고 있는 실리콘 산화물 입자(θ
Figure kpo00007
0°)가 실리콘 웨이퍼(α
Figure kpo00008
20°)에 제공되었다. 계속해서, 그 전체는 물을 배제한 상태에서 100°의 온도와 5Pa의 압력에서 2시간 동안 CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3의 증기로 처리되었다. 그 결과 기판과 입자의 표면 위에 상기 실란 화합물의 단분자층이 석출되며, 그 결과 두 표면의 물에 의한 습식은 이러한 단계의 종료후에 그 습식각이 약 100°의 값이 될 정도로 감소되었다. 계속해서, 그 전체는 물이 담긴 비이커 속에 빠르게 잠긴 후에 약 3㎛/s의 속도로 천천히 꺼냈다. 청정화 동작의 종료후에 입자의 약 60%는 효과적으로 제거된 것으로 입증되었다. 그 제거된 입자들은 비이커내의 물의 표면 위에서 희미하게 보여졌다.
실시예 6
또다른 실리콘 웨이퍼는 앞서의 실시예에서와 같은 방식으로 처리되었다. 실란층이 제공된 후에, 전체가 물이 담겨 있는 비이커 속에 잠겨진 후, 514nm의 파장과 약 20㎛의 단면을 갖고 있는 단색광 레이저 방사선이 빔이 아르곤 레이저에 의해 기판의 표면으로 방사되며, 그 결과로 증기 기포는 기판 표면 위의 빔의 본래 장소와 근처에 형성되었다. 그 빔은 16㎛/s의 속도로 측방향으로 기판 위를 이동하였다. 이 결과 모두 입자의 약 95%가 제거되었다. 기판의 표면 위로 이동하는 동안 증기 기포는 연속적으로 동일하게 크지는 않았지만 일정하게 변하는 직경을 갖고 있는 것이 발견되었다. 결과적으로, 부가적인 이동은 기판의 이동에 중첩되고, 그것은 렐이저 빔의 이동에 의해서 발생되었으며, 이러한 부가적인 이동이 앞서의 실시예와 효율면에서 상당한 차이를 갖게 한다. 상술된 실시예에서, 유리 기판이 실리콘 기판을 대신하여 사용되어도 대응하는 결과가 얻어짐에 주목해야 한다.
본 발명은 주어진 실시예에 제한되지는 않으며, 본 분야에서 숙련된 사람이면 본 발명의 영역내에서 많은 변화를 가하는 것도 가능하다. 예로, 기판과 그곳에 부착된 입자의 습식은 알코올 또는 알킬 리튬에 의한 처리에 의해 감소될 수 있다. 다음의 표는 실리콘 기판에 대한 몇몇 실시예를 가리킨다. 습식각 α는 0° 내지 20°를 갖는다. 표의 제2컬럼에서, 실리콘 기판의 습식각 α의 값은 제1컬럼에 언급되어 있는 물질에 의한 처리후에 정해진다.
Figure kpo00009
기판과 표면 활성 물질에 의해 상기 기판에 부착되어 있는 입자들의 습식을 증가시키므로써 기판 표면으로부터 입자를 제거시키는 것을 촉진시키는 것도 가능하다. 그러므로, 액체에 의해 부실하게 습식되는(poorly wetted)(α90°) 기판은 기판을 액체속으로 이동시키므로써 기판 표면으로부터 입자들이 제거될 수 있도록 처리될 수 있다. 더구나, 액체에 의해 매우 부실하게 습식되는(θ150°) 입자들은 기판을 액체밖으로 이동시켜 그들이 기판 표면으로부터 제거될 수 있게 처리될 수 있다.

Claims (7)

  1. 크기가 0.3마이크로미터 이하인 바람직하지 않은 입자를 기판의 표면에서 제거하는 방법으로서, 액체계면(interface of the liquid)을 상기 기판의 표면 위로 이동시키는 단계를 포함하는 방법에 있어서, 상기 액체의 계면은 상기 기판의 표면 위로 10cm/초 이하의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 액체속에 담금(immersing)으로써 상기 액체 계면이 상기 기판의 표면 위로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 액체 밖으로 꺼냄(withdrawing)으로써 상기 액체의 계면이 상기 기판의 표면 위로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액체 계면은 상기 액체속으로 잠기는 기판의 표면 위로 이동되는 가스 기포(gas bubble)와의 상경계(phase boundary)인 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가스 기포는 상기 액체에 잠겨 있는 상기 기판에 레이저 방사선 빔을 조사하므로써 형성되는 증기 기포이며, 상기 레이저 방사선 빔을 상기 기판의 표면 위로 이동시키므로써 상기 기포가 상기 기판 표면 위로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판의 표면과 그에 부착된 바람직하지 않은 입자의 표면은 사전에 표면 활성 물질로 처리되고, 그 결과로 기판의 표면과 입자의 표면의 습식도(wettability)가 감소되는 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 표면 활성 물질은 실란, 알코올 및 알킬 리튬을 포함하는 화합물의 그룹에서 선택되는 물질인 것을 특징으로 하는 기판 표면의 바람직하지 않은 입자 제거 방법.
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