JP2000202384A - 異物除去方法及び異物除去装置 - Google Patents
異物除去方法及び異物除去装置Info
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- JP2000202384A JP2000202384A JP11005115A JP511599A JP2000202384A JP 2000202384 A JP2000202384 A JP 2000202384A JP 11005115 A JP11005115 A JP 11005115A JP 511599 A JP511599 A JP 511599A JP 2000202384 A JP2000202384 A JP 2000202384A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】洗浄中は異物の除去が行われたかどうか確認で
きないため、洗浄工程の後に、洗浄が確実に行われたか
否かを検査する工程が必要になる。一度の洗浄工程で除
去できなかった場合には、さらに洗浄工程と検査工程を
行わなければならず、生産性が低下しコストが高くなる
という欠点があった。 【解決手段】異物の付着した被処理材に対してパルスレ
ーザー光を照射し、異物を除去する異物除去方法におい
て、前記被処理材の表面の観察を行いながら、パルスレ
ーザー光を照射することを特徴とする異物除去方法。
きないため、洗浄工程の後に、洗浄が確実に行われたか
否かを検査する工程が必要になる。一度の洗浄工程で除
去できなかった場合には、さらに洗浄工程と検査工程を
行わなければならず、生産性が低下しコストが高くなる
という欠点があった。 【解決手段】異物の付着した被処理材に対してパルスレ
ーザー光を照射し、異物を除去する異物除去方法におい
て、前記被処理材の表面の観察を行いながら、パルスレ
ーザー光を照射することを特徴とする異物除去方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクル（マスク
とも言う）及び半導体素子や液晶表示素子を作製する基
板等に付着した異物を除去し、清浄化するための方法と
装置に関するものである。
とも言う）及び半導体素子や液晶表示素子を作製する基
板等に付着した異物を除去し、清浄化するための方法と
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子の微細な回路
パターンを作製する工程において、レチクルや基板等に
付着した異物は、これら微細な回路パターンの欠陥の原
因になる。この欠陥により、半導体素子、液晶表示素子
の機能に障害が生じ、不良品となる。現在のところ、基
板等に付着した異物は、化学的な効果を利用した液体に
よるウェット洗浄により除去されている。また、近年、
ウェット洗浄よりも工程数の少ない洗浄方法が望まれ、
ドライな環境における洗浄方法や装置の開発が行われて
いる。そのような装置として、パルスレーザー光をレチ
クルに照射して微粒子を除去する装置が、特公平６−９
５５１０に開示されている。この装置は、パルスレーザ
ー光をレチクルの表面に照射し、レチクル表面に付着し
ている微粒子を蒸発させたり、微粒子またはレチクル表
面の急激な熱膨張によって発生する加速度によって、微
粒子をレチクル表面から引き離して除去するものであ
る。また、洗浄対象物となる基板表面に水の膜を付着さ
せ、レーザー光を照射すると、基板表面の水の急激な蒸
発により発生する力の効果も加わり、さらに除去効果が
増すことがＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｙ
ｓｉｃｓＶｏｌ．７１，P３５１５（１９９２）に示さ
れている。
パターンを作製する工程において、レチクルや基板等に
付着した異物は、これら微細な回路パターンの欠陥の原
因になる。この欠陥により、半導体素子、液晶表示素子
の機能に障害が生じ、不良品となる。現在のところ、基
板等に付着した異物は、化学的な効果を利用した液体に
よるウェット洗浄により除去されている。また、近年、
ウェット洗浄よりも工程数の少ない洗浄方法が望まれ、
ドライな環境における洗浄方法や装置の開発が行われて
いる。そのような装置として、パルスレーザー光をレチ
クルに照射して微粒子を除去する装置が、特公平６−９
５５１０に開示されている。この装置は、パルスレーザ
ー光をレチクルの表面に照射し、レチクル表面に付着し
ている微粒子を蒸発させたり、微粒子またはレチクル表
面の急激な熱膨張によって発生する加速度によって、微
粒子をレチクル表面から引き離して除去するものであ
る。また、洗浄対象物となる基板表面に水の膜を付着さ
せ、レーザー光を照射すると、基板表面の水の急激な蒸
発により発生する力の効果も加わり、さらに除去効果が
増すことがＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｉｙ
ｓｉｃｓＶｏｌ．７１，P３５１５（１９９２）に示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、洗浄中は異物の除去が行われたかどうか
確認できないため、洗浄工程の後に、洗浄が確実に行わ
れたか否かを検査する工程が必要になる。一度の洗浄工
程で除去できなかった場合には、さらに洗浄工程と検査
工程を行わなければならず、生産性が低下しコストが高
くなるという欠点があった。本発明は、かかる技術の問
題点を解決するためになされたもので、ドライ環境にお
ける洗浄工程と検査工程を同時に行うことのできる異物
除去方法及び異物除去装置を提供することを目的とす
る。
従来技術では、洗浄中は異物の除去が行われたかどうか
確認できないため、洗浄工程の後に、洗浄が確実に行わ
れたか否かを検査する工程が必要になる。一度の洗浄工
程で除去できなかった場合には、さらに洗浄工程と検査
工程を行わなければならず、生産性が低下しコストが高
くなるという欠点があった。本発明は、かかる技術の問
題点を解決するためになされたもので、ドライ環境にお
ける洗浄工程と検査工程を同時に行うことのできる異物
除去方法及び異物除去装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、異物の付着した被処理材に対してパル
スレーザー光を照射し、異物を除去する異物除去方法に
おいて、前記被処理材の表面の観察を行いながら、パル
スレーザー光を照射することを特徴とする異物除去方法
（請求項１）である。
の第１の手段は、異物の付着した被処理材に対してパル
スレーザー光を照射し、異物を除去する異物除去方法に
おいて、前記被処理材の表面の観察を行いながら、パル
スレーザー光を照射することを特徴とする異物除去方法
（請求項１）である。
【０００５】本手段においては異物の除去をしながら被
処理材の表面の状態を観察しているため洗浄工程と検査
工程を繰り返す必要が無くなり、生産性を高め、素子の
製造コストを低くすることが可能となる。前記課題を解
決するための第２の手段は、異物の付着した被処理材へ
パルスレーザー光を照射する事により異物を除去する異
物除去装置において、被処理材の表面を観察する手段を
設けたことを特徴とする異物除去装置（請求項２）であ
る。
処理材の表面の状態を観察しているため洗浄工程と検査
工程を繰り返す必要が無くなり、生産性を高め、素子の
製造コストを低くすることが可能となる。前記課題を解
決するための第２の手段は、異物の付着した被処理材へ
パルスレーザー光を照射する事により異物を除去する異
物除去装置において、被処理材の表面を観察する手段を
設けたことを特徴とする異物除去装置（請求項２）であ
る。
【０００６】本手段においては異物の除去をしながら被
処理材の表面の状態を観察しているため洗浄工程と検査
工程を繰り返す必要が無くなり、生産性を高め、素子の
製造コストを低くすることが可能となる。前記課題を解
決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、
前記被処理材の表面を観察する手段は環境走査型電子顕
微鏡である事を特徴とする異物除去装置（請求項３）で
ある。
処理材の表面の状態を観察しているため洗浄工程と検査
工程を繰り返す必要が無くなり、生産性を高め、素子の
製造コストを低くすることが可能となる。前記課題を解
決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、
前記被処理材の表面を観察する手段は環境走査型電子顕
微鏡である事を特徴とする異物除去装置（請求項３）で
ある。
【０００７】本手段においては、観察光学系として環境
走査型電子顕微鏡を用いているため、異物除去を行いな
がらも良好に被処理材の表面観察を行うことができる。
また、環境走査型電子顕微鏡は観察における分解能も高
いため精度よく小さな異物も観察することができる。
走査型電子顕微鏡を用いているため、異物除去を行いな
がらも良好に被処理材の表面観察を行うことができる。
また、環境走査型電子顕微鏡は観察における分解能も高
いため精度よく小さな異物も観察することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る異物除去方法及び異物除去装置の構成図である。図１
において、１はパルスレーザー、２はパルスレーザー
光、３はレンズ、４は基板、６は環境走査型電子顕微鏡
（以下、ESEM）である。ＥＳＥＭ６には、基板ホルダー
５、レーザー光導入窓７、可動ステージ８、モニタ９、
電子銃１０，電子光学系等を備えた鏡筒１１、２次電子
検出器１２が設けられている。
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係
る異物除去方法及び異物除去装置の構成図である。図１
において、１はパルスレーザー、２はパルスレーザー
光、３はレンズ、４は基板、６は環境走査型電子顕微鏡
（以下、ESEM）である。ＥＳＥＭ６には、基板ホルダー
５、レーザー光導入窓７、可動ステージ８、モニタ９、
電子銃１０，電子光学系等を備えた鏡筒１１、２次電子
検出器１２が設けられている。
【０００９】パルスレーザー１からのパルスレーザー光
２はレンズ３で集光され、基板４に照射される。基板４
は基板ホルダー５に設置され、基板ホルダー５は可動ス
テージ８上に設置されている。可動ステージ８は２次元
的に基板４を移動可能であり、基板４はESEM６の観察位
置に移動される。パルスレーザ光２は基板表面の観察位
置に照射されるように調整されている。ESEM６には、観
察位置にパルスレーザー光２を照射できるように、レー
ザー光導入窓７が設置されている。導入窓７はパルスレ
ーザー１の波長に対して透明なものが好ましく、レーザ
ー１として波長が２．５μｍ〜１０μｍ（Ｅｒ：ＹＡＧ
レーザーやＣＯ2レーザー等）のものを用いる場合は無
水合成石英やセレン化亜鉛等を用いる事が好ましい。ES
EM６での基板４の表面の観察像はモニタ９に表示され
る。
２はレンズ３で集光され、基板４に照射される。基板４
は基板ホルダー５に設置され、基板ホルダー５は可動ス
テージ８上に設置されている。可動ステージ８は２次元
的に基板４を移動可能であり、基板４はESEM６の観察位
置に移動される。パルスレーザ光２は基板表面の観察位
置に照射されるように調整されている。ESEM６には、観
察位置にパルスレーザー光２を照射できるように、レー
ザー光導入窓７が設置されている。導入窓７はパルスレ
ーザー１の波長に対して透明なものが好ましく、レーザ
ー１として波長が２．５μｍ〜１０μｍ（Ｅｒ：ＹＡＧ
レーザーやＣＯ2レーザー等）のものを用いる場合は無
水合成石英やセレン化亜鉛等を用いる事が好ましい。ES
EM６での基板４の表面の観察像はモニタ９に表示され
る。
【００１０】上記構成の異物除去方法及び異物除去装置
について動作を説明する。パルスレーザー１から、パル
スレーザー光２を基板４に照射すると、基板４の照射部
分は急激に熱膨張する。この時、基板４の表面に付着し
ている微粒子は、加速度が与えられ基板４の表面から離
脱する。ESEM６は電子銃１０から出射した電子線を鏡筒
１１で細く絞って基板４に照射し、基板４から発生する
２次電子を検出して試料の表面像を観察する走査型電子
顕微鏡の一種であるが、通常の走査型電子顕微鏡とは異
なり、高真空中（１０-3〜１０-4Ｐａ程度）ではなく水
蒸気雰囲気中（２００〜５００Ｐａ程度）で試料表面の
観察が行なえるものである。基板４の表面に付着した微
小な異物がモニタ９に写し出される。ESEM６は、通常の
走査型電子顕微鏡のように光に対して感度のある検出器
を用いていないので、観察時に試料に光を照射すること
が可能である。ESEM６での基板表面上の観察位置にパル
スレーザー光を照射することによって、基板表面に付着
した異物を除去する様子がモニタ９に写し出され、異物
の除去が行われたか否かを確認することができる。可動
ステージ８で基板４を２次元に動かすことができるの
で、基板表面の全領域で異物の観察を行いながら除去作
業を行うことができる。ESEM６は水蒸気雰囲気中で試料
観察を行えるので、試料の温度を下げることによって、
試料表面を結露させることができる。本発明において
も、基板を冷却し、基板表面に吸着水の膜を付けた状態
でパルスレーザー光を照射することによって、異物の除
去効果をあげることができる。このように、本発明の構
成では、異物の除去と検査を同時に行うことが可能であ
る。尚、本発明では基板表面を観察する手段としてＥＳ
ＥＭを用いたが、レーザーの照射が基板表面４の観察に
影響しない手段で有れば他の手段を用いても良い。
について動作を説明する。パルスレーザー１から、パル
スレーザー光２を基板４に照射すると、基板４の照射部
分は急激に熱膨張する。この時、基板４の表面に付着し
ている微粒子は、加速度が与えられ基板４の表面から離
脱する。ESEM６は電子銃１０から出射した電子線を鏡筒
１１で細く絞って基板４に照射し、基板４から発生する
２次電子を検出して試料の表面像を観察する走査型電子
顕微鏡の一種であるが、通常の走査型電子顕微鏡とは異
なり、高真空中（１０-3〜１０-4Ｐａ程度）ではなく水
蒸気雰囲気中（２００〜５００Ｐａ程度）で試料表面の
観察が行なえるものである。基板４の表面に付着した微
小な異物がモニタ９に写し出される。ESEM６は、通常の
走査型電子顕微鏡のように光に対して感度のある検出器
を用いていないので、観察時に試料に光を照射すること
が可能である。ESEM６での基板表面上の観察位置にパル
スレーザー光を照射することによって、基板表面に付着
した異物を除去する様子がモニタ９に写し出され、異物
の除去が行われたか否かを確認することができる。可動
ステージ８で基板４を２次元に動かすことができるの
で、基板表面の全領域で異物の観察を行いながら除去作
業を行うことができる。ESEM６は水蒸気雰囲気中で試料
観察を行えるので、試料の温度を下げることによって、
試料表面を結露させることができる。本発明において
も、基板を冷却し、基板表面に吸着水の膜を付けた状態
でパルスレーザー光を照射することによって、異物の除
去効果をあげることができる。このように、本発明の構
成では、異物の除去と検査を同時に行うことが可能であ
る。尚、本発明では基板表面を観察する手段としてＥＳ
ＥＭを用いたが、レーザーの照射が基板表面４の観察に
影響しない手段で有れば他の手段を用いても良い。
【００１１】パルスレーザー１としては、ＫｒＦレーザ
ー、ＡｒＦレーザー、ＸｅＣｌレーザー等のエキシマレ
ーザーや、ＹＡＧレーザー、窒素レーザーを用いること
ができる。これらのレーザーは水に吸収されにくいの
で、通常は基板表面に水の膜を形成して異物除去を行わ
ないので、ＥＳＥＭ６内は通常用いられているように高
真空であってもよい。上述の基板表面に水の膜を形成し
て異物の除去効果を向上させる場合は、二酸化炭素レー
ザーやＥｒ：ＹＡＧレーザーのように、水に吸収を持つ
波長（２．５μｍ〜１０μｍ程度）のものを用いること
が好ましい。パルスレーザー光２の強度としては、基板
４の表面を破壊しない程度が望ましく、１パルス当たり
数１００ｍＪ／ｃｍ２程度あれば良い。
ー、ＡｒＦレーザー、ＸｅＣｌレーザー等のエキシマレ
ーザーや、ＹＡＧレーザー、窒素レーザーを用いること
ができる。これらのレーザーは水に吸収されにくいの
で、通常は基板表面に水の膜を形成して異物除去を行わ
ないので、ＥＳＥＭ６内は通常用いられているように高
真空であってもよい。上述の基板表面に水の膜を形成し
て異物の除去効果を向上させる場合は、二酸化炭素レー
ザーやＥｒ：ＹＡＧレーザーのように、水に吸収を持つ
波長（２．５μｍ〜１０μｍ程度）のものを用いること
が好ましい。パルスレーザー光２の強度としては、基板
４の表面を破壊しない程度が望ましく、１パルス当たり
数１００ｍＪ／ｃｍ２程度あれば良い。
【００１２】本実施の形態では観察手段としてＥＳＥＭ
を用いた。観察手段としては、分解能の点からＥＳＥＭ
が好ましいが、必要とする分解能が得られれば他の観察
手段を用いることもできる。例えば、光学顕微鏡を用い
ることができる。但し、光学顕微鏡を用いる場合は、ク
リーニングを行う光が異物除去の観察を妨げる可能性が
ある。その場合にはクリーニングを行う波長をカットす
るフィルターを介して観察するように構成すれば良い。
を用いた。観察手段としては、分解能の点からＥＳＥＭ
が好ましいが、必要とする分解能が得られれば他の観察
手段を用いることもできる。例えば、光学顕微鏡を用い
ることができる。但し、光学顕微鏡を用いる場合は、ク
リーニングを行う光が異物除去の観察を妨げる可能性が
ある。その場合にはクリーニングを行う波長をカットす
るフィルターを介して観察するように構成すれば良い。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の異物除去
方法および異物除去装置では、半導体素子や液晶表示素
子の製造工程において洗浄工程と検査工程を同時に行う
ことができるために、生産性を高め、コストを低くする
ことができる。
方法および異物除去装置では、半導体素子や液晶表示素
子の製造工程において洗浄工程と検査工程を同時に行う
ことができるために、生産性を高め、コストを低くする
ことができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る微粒子除去装置の構
成図である。
成図である。
１…パルスレーザー ２…パルスレーザー光 ３…レンズ ４…基板 ５…基板ホルダー ６…環境走査型電子顕微鏡（ESEM） ７…レーザー光導入窓 ８…可動ステージ ９…モニタ １０…電子銃 １１…鏡筒 １２…２次電子検出器
Claims (3)
- 【請求項１】異物の付着した被処理材に対してパルスレ
ーザー光を照射し、異物を除去する異物除去方法におい
て、 前記被処理材の表面の観察を行いながら、パルスレーザ
ー光を照射することを特徴とする異物除去方法。 - 【請求項２】異物の付着した被処理材へパルスレーザー
光を照射する事により異物を除去する異物除去装置にお
いて、 被処理材の表面を観察する手段を設けたことを特徴とす
る異物除去装置。 - 【請求項３】前記被処理材の表面を観察する手段は環境
走査型電子顕微鏡である事を特徴とする異物除去装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005115A JP2000202384A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 異物除去方法及び異物除去装置 |
| US09/464,739 US6407385B1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-15 | Methods and apparatus for removing particulate foreign matter from the surface of a sample |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005115A JP2000202384A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 異物除去方法及び異物除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202384A true JP2000202384A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11602347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005115A Pending JP2000202384A (ja) | 1998-12-18 | 1999-01-12 | 異物除去方法及び異物除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202384A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05212376A (ja) * | 1991-05-20 | 1993-08-24 | Chiyuraru Tec Kk | 浄水器 |
| US7946301B1 (en) | 2007-12-12 | 2011-05-24 | John Walsh | Laser powered automobile window cleaning system and method |
| JP2013251262A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Samsung Display Co Ltd | 走査電子顕微鏡を利用した検査システム |
| CN104889584A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-09 | 无锡阳工机械制造有限公司 | 智能焊接方法 |
| CN109365418A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 南通大学 | 一种台板表面污物检测与在线清洗的方法及其装置 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005115A patent/JP2000202384A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05212376A (ja) * | 1991-05-20 | 1993-08-24 | Chiyuraru Tec Kk | 浄水器 |
| US7946301B1 (en) | 2007-12-12 | 2011-05-24 | John Walsh | Laser powered automobile window cleaning system and method |
| JP2013251262A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Samsung Display Co Ltd | 走査電子顕微鏡を利用した検査システム |
| CN104889584A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-09 | 无锡阳工机械制造有限公司 | 智能焊接方法 |
| CN109365418A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-02-22 | 南通大学 | 一种台板表面污物检测与在线清洗的方法及其装置 |
| CN109365418B (zh) * | 2018-12-17 | 2024-01-19 | 南通大学 | 一种台板表面污物检测与在线清洗的方法及其装置 |
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