JPH0774135A - 基板表面のドライ・クリーニング方法 - Google Patents
基板表面のドライ・クリーニング方法Info
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- JPH0774135A JPH0774135A JP19553893A JP19553893A JPH0774135A JP H0774135 A JPH0774135 A JP H0774135A JP 19553893 A JP19553893 A JP 19553893A JP 19553893 A JP19553893 A JP 19553893A JP H0774135 A JPH0774135 A JP H0774135A
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- laser
- cleaning
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- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】有機溶剤や超音波を用いることなく基板表面の
クリーニングを行うことができるようにしたものであっ
て、有機溶剤を用いた超音波洗浄などのウェット・プロ
セスによるクリーニング方法に代わる、実用性に優れた
新規なドライ・プロセスによる基板表面のドライ・クリ
ーニング方法を提供する。 【構成】表面に除去対象物としての付着物を有した基板
に対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレーザを
照射して、上記基板の上記表面に付着した上記付着物を
除去するようにした。
クリーニングを行うことができるようにしたものであっ
て、有機溶剤を用いた超音波洗浄などのウェット・プロ
セスによるクリーニング方法に代わる、実用性に優れた
新規なドライ・プロセスによる基板表面のドライ・クリ
ーニング方法を提供する。 【構成】表面に除去対象物としての付着物を有した基板
に対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレーザを
照射して、上記基板の上記表面に付着した上記付着物を
除去するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体、金属、セラミ
ックス、磁性体あるいは光学素子などの表面（以下、こ
れらを総称して単に「基板表面」と称す。）のドライ・
クリーニング方法に関し、さらに詳細には、基板表面に
付着した有機汚れや無機汚れなどの付着物を、基板表面
から除去するための基板表面のドライ・クリーニング方
法に関する。
ックス、磁性体あるいは光学素子などの表面（以下、こ
れらを総称して単に「基板表面」と称す。）のドライ・
クリーニング方法に関し、さらに詳細には、基板表面に
付着した有機汚れや無機汚れなどの付着物を、基板表面
から除去するための基板表面のドライ・クリーニング方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、基板表面に付着した有機汚れ
や無機汚れなどの付着物を、基板表面から除去するため
のクリーニング方法としては、有機溶剤を用いた超音波
洗浄などのウェット・プロセスからなるクリーニング方
法が一般的に知られている。
や無機汚れなどの付着物を、基板表面から除去するため
のクリーニング方法としては、有機溶剤を用いた超音波
洗浄などのウェット・プロセスからなるクリーニング方
法が一般的に知られている。
【０００３】この、有機溶剤を用いた超音波洗浄とは、
トリクロルエチレンやフロンなどの有機溶剤を溶解した
溶液中に基板を配置し、溶液中に溶解された有機溶剤と
溶液中を伝播する超音波との相乗作用により、溶液中に
配置された基板表面のクリーニングを行うものである。
トリクロルエチレンやフロンなどの有機溶剤を溶解した
溶液中に基板を配置し、溶液中に溶解された有機溶剤と
溶液中を伝播する超音波との相乗作用により、溶液中に
配置された基板表面のクリーニングを行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の基板表面のクリーニング方法にあって
は、人体に悪影響を及ぼすトリクロルエチレンやオゾン
層を破壊するフロンなどを有機溶剤として使用している
ため、有機溶剤が外部環境に漏れてしまうことにより公
害を引き起こす恐れがあるとともに、また地球環境破壊
を引き起こす恐れがあるという問題点があった。
たような従来の基板表面のクリーニング方法にあって
は、人体に悪影響を及ぼすトリクロルエチレンやオゾン
層を破壊するフロンなどを有機溶剤として使用している
ため、有機溶剤が外部環境に漏れてしまうことにより公
害を引き起こす恐れがあるとともに、また地球環境破壊
を引き起こす恐れがあるという問題点があった。
【０００５】また、上記した従来のクリーニング方法を
実施している工場内おいては、超音波と有機溶剤の蒸気
の放出とにより、現場の作業者の健康を害する恐れがあ
るという問題点もあった。
実施している工場内おいては、超音波と有機溶剤の蒸気
の放出とにより、現場の作業者の健康を害する恐れがあ
るという問題点もあった。
【０００６】さらに、有機溶剤の交換作業や基板を溶液
中に出し入れする際の作業を行う必要があるため、クリ
ーニング作業が煩雑になり、あまり効率的でないという
問題点があった。
中に出し入れする際の作業を行う必要があるため、クリ
ーニング作業が煩雑になり、あまり効率的でないという
問題点があった。
【０００７】さらにまた、有機溶剤と反応する基板のク
リーニングを行うことができないとともに、超音波洗浄
装置に入れることのできない大きさの基板をクリーニン
グすることができないという問題点もあった。
リーニングを行うことができないとともに、超音波洗浄
装置に入れることのできない大きさの基板をクリーニン
グすることができないという問題点もあった。
【０００８】本発明は、上記したような従来の技術の有
する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、有機溶剤や超音波を用いることなく
基板表面のクリーニングを行うことができるようにした
ものであって、有機溶剤を用いた超音波洗浄などのウェ
ット・プロセスによるクリーニング方法に代わる、実用
性に優れた新規なドライ・プロセスによる基板表面のド
ライ・クリーニング方法を提供することにある。
する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、有機溶剤や超音波を用いることなく
基板表面のクリーニングを行うことができるようにした
ものであって、有機溶剤を用いた超音波洗浄などのウェ
ット・プロセスによるクリーニング方法に代わる、実用
性に優れた新規なドライ・プロセスによる基板表面のド
ライ・クリーニング方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における基板表面のドライ・クリーニング方
法は、表面に除去対象物としての付着物を有した基板に
対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレーザを照
射して、上記基板の上記表面に付着した上記付着物を除
去するようにしたものである。
に、本発明における基板表面のドライ・クリーニング方
法は、表面に除去対象物としての付着物を有した基板に
対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレーザを照
射して、上記基板の上記表面に付着した上記付着物を除
去するようにしたものである。
【００１０】
【作用】表面に有機汚れや無機汚れなどの除去すべき付
着物を有した基板に対して、短波長のパルス状の出力ビ
ームを持つレーザ（短波長パルス・レーザ）を適当な光
強度で照射すると、短波長パルス・レーザによるレーザ
光分解、レーザ・アブレーションあるいはレーザ・パル
スの衝撃による基板表面の振動などの総合作用によっ
て、基板表面の付着物が分解されて基板表面から除去さ
れることになり、基板表面をクリーニングすることがで
きる。
着物を有した基板に対して、短波長のパルス状の出力ビ
ームを持つレーザ（短波長パルス・レーザ）を適当な光
強度で照射すると、短波長パルス・レーザによるレーザ
光分解、レーザ・アブレーションあるいはレーザ・パル
スの衝撃による基板表面の振動などの総合作用によっ
て、基板表面の付着物が分解されて基板表面から除去さ
れることになり、基板表面をクリーニングすることがで
きる。
【００１１】従って、公害を招来する恐れのある有機溶
剤や人体に悪影響を及ぼす恐れのある超音波を使用する
ことのないドライ・プロセスにより、基板表面のクリー
ニングを行うことができるようになる。
剤や人体に悪影響を及ぼす恐れのある超音波を使用する
ことのないドライ・プロセスにより、基板表面のクリー
ニングを行うことができるようになる。
【００１２】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明による基板表
面のドライ・クリーニング方法の一実施例を詳細に説明
する。
面のドライ・クリーニング方法の一実施例を詳細に説明
する。
【００１３】図１には、本発明によるドライ・クリーニ
ング方法を実施するためのドライ・クリーニング・シス
テムの概略構成が示されている。
ング方法を実施するためのドライ・クリーニング・シス
テムの概略構成が示されている。
【００１４】図１に示されたドライ・クリーニング・シ
ステムにおいては、短波長パルス・レーザとしてエキシ
マ・レーザの中のＫｒＦエキシマ・レーザを採用してお
り、符号１０は、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０を
示している。このＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０か
らは、波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓのパルス状の
出力ビーム（パルス・ビーム）が出力されるものであ
る。
ステムにおいては、短波長パルス・レーザとしてエキシ
マ・レーザの中のＫｒＦエキシマ・レーザを採用してお
り、符号１０は、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０を
示している。このＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０か
らは、波長２４８ｎｍ、パルス幅２０ｎｓのパルス状の
出力ビーム（パルス・ビーム）が出力されるものであ
る。
【００１５】さらに、このドライ・クリーニング・シス
テムは、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力さ
れるパルス・ビームを、均一の光強度分布を持つビーム
に変換するビーム・ホモジャイザ１２と、ビーム・ホモ
ジャイザ１２から出力されるパルス・ビームのサイズと
形状を制御するアパーチャ１４ａを可変できる電動アパ
ーチャ１４と、移動可能な電動ステージ１６上に配設さ
れ、電動アパーチャ１４のアパーチャ１４ａから出力さ
れるパルス・ビームを縮小あるいは拡大するための石英
ガラス製の集光レンズ１８と、複数の基板Ａを載置して
順次移動するベルト・コンベア２０と、ベルト・コンベ
アの移動速度を調節するスピード・コントローラ２２
と、集光レンズ１８から出力されたパルス・ビームをベ
ルト・コンベア２０上の基板Ａへ反射するためのミラー
２４と、上記したＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０や
ビーム・ホモジャイザ１２などの各種装置の状態を検出
して表示するパワー計測器２６とを備えている。
テムは、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力さ
れるパルス・ビームを、均一の光強度分布を持つビーム
に変換するビーム・ホモジャイザ１２と、ビーム・ホモ
ジャイザ１２から出力されるパルス・ビームのサイズと
形状を制御するアパーチャ１４ａを可変できる電動アパ
ーチャ１４と、移動可能な電動ステージ１６上に配設さ
れ、電動アパーチャ１４のアパーチャ１４ａから出力さ
れるパルス・ビームを縮小あるいは拡大するための石英
ガラス製の集光レンズ１８と、複数の基板Ａを載置して
順次移動するベルト・コンベア２０と、ベルト・コンベ
アの移動速度を調節するスピード・コントローラ２２
と、集光レンズ１８から出力されたパルス・ビームをベ
ルト・コンベア２０上の基板Ａへ反射するためのミラー
２４と、上記したＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０や
ビーム・ホモジャイザ１２などの各種装置の状態を検出
して表示するパワー計測器２６とを備えている。
【００１６】なお、電動アパーチャ１４のアパーチャ１
４ａと集光レンズ１８の位置とにより、基板Ａ表面に照
射するパルス・ビームの大きさと光強度とが調節される
ことになる。
４ａと集光レンズ１８の位置とにより、基板Ａ表面に照
射するパルス・ビームの大きさと光強度とが調節される
ことになる。
【００１７】そして、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１
０と、電動アパーチャ１４と、電動ステージ１６と、ス
ピード・コントローラ２２と、パワー計測器２６とは、
インターフェース２８を介して、ＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ
３０ｂおよびＲＡＭ３０ｃを備えた制御部３０に接続さ
れている。
０と、電動アパーチャ１４と、電動ステージ１６と、ス
ピード・コントローラ２２と、パワー計測器２６とは、
インターフェース２８を介して、ＣＰＵ３０ａ、ＲＯＭ
３０ｂおよびＲＡＭ３０ｃを備えた制御部３０に接続さ
れている。
【００１８】ＲＯＭ３０ｂには、ＫｒＦエキシマ・レー
ザ発振器１０から出力されるＫｒＦエキシマ・レーザの
パルス・ビームの周波数、電動アパーチャ１４により形
成されるアパーチャ１４ａのサイズと形状、電動ステー
ジ１６の移動位置により決定される集光レンズ１８の位
置およびスピード・コントローラ２２により調節される
ベルト・コンベア２０の移動速度を、基板Ａの材料と基
板Ａの表面に付着した除去対象物たる付着物の成分とに
適した条件を設定できるように、所定のプログラムが記
憶されている。
ザ発振器１０から出力されるＫｒＦエキシマ・レーザの
パルス・ビームの周波数、電動アパーチャ１４により形
成されるアパーチャ１４ａのサイズと形状、電動ステー
ジ１６の移動位置により決定される集光レンズ１８の位
置およびスピード・コントローラ２２により調節される
ベルト・コンベア２０の移動速度を、基板Ａの材料と基
板Ａの表面に付着した除去対象物たる付着物の成分とに
適した条件を設定できるように、所定のプログラムが記
憶されている。
【００１９】また、ＲＡＭ３０ｃは、ＣＰＵ３０ａがＲ
ＯＭ３０ｂに記憶されたプログラムを実行する際のワー
キング・エリアとして使用されるものである。
ＯＭ３０ｂに記憶されたプログラムを実行する際のワー
キング・エリアとして使用されるものである。
【００２０】なお、上記ドライ・クリーニング・システ
ムは、大気中において構成することができるものであ
り、溶液中においては勿論のこと、真空中においても構
成する必要はない。
ムは、大気中において構成することができるものであ
り、溶液中においては勿論のこと、真空中においても構
成する必要はない。
【００２１】以上の構成において、制御部３０によっ
て、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力される
ＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・ビームの周波数、電
動アパーチャ１４により形成されるアパーチャ１４ａの
サイズと形状、電動ステージ１６の移動位置により決定
される集光レンズ１８の位置およびスピード・コントロ
ーラ２２により調節されるベルト・コンベア２０の移動
速度が制御され、基板Ａの材料と基板Ａの表面に付着し
た除去対象物たる付着物の成分とに適した条件が設定さ
れる。
て、ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力される
ＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・ビームの周波数、電
動アパーチャ１４により形成されるアパーチャ１４ａの
サイズと形状、電動ステージ１６の移動位置により決定
される集光レンズ１８の位置およびスピード・コントロ
ーラ２２により調節されるベルト・コンベア２０の移動
速度が制御され、基板Ａの材料と基板Ａの表面に付着し
た除去対象物たる付着物の成分とに適した条件が設定さ
れる。
【００２２】こうして、条件設定された状態で、基板Ａ
の表面にＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力さ
れるＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・ビームが照射さ
れると、基板Ａ表面の除去対象物たる付着物が、ＫｒＦ
エキシマ・レーザによるレーザ光分解、レーザ・アブレ
ーションあるいはレーザ・パルスの衝撃による基板表面
の振動などの総合作用によって分解されて、基板Ａ表面
から除去されることになり、基板Ａ表面をクリーニング
することができる。
の表面にＫｒＦエキシマ・レーザ発振器１０から出力さ
れるＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・ビームが照射さ
れると、基板Ａ表面の除去対象物たる付着物が、ＫｒＦ
エキシマ・レーザによるレーザ光分解、レーザ・アブレ
ーションあるいはレーザ・パルスの衝撃による基板表面
の振動などの総合作用によって分解されて、基板Ａ表面
から除去されることになり、基板Ａ表面をクリーニング
することができる。
【００２３】以下に、上記のようなドライ・クリーニン
グ・システムによるクリーニング効果を詳細に説明す
る。
グ・システムによるクリーニング効果を詳細に説明す
る。
【００２４】図２（ａ）は、磁気ヘッド・スライダー
（フェライト基板）表面に、数ミクロンの厚さの有機接
着剤が付着している状態の顕微鏡写真である。この図２
（ａ）の状態の磁気ヘッド・スライダー表面に、上記ド
ライ・クリーニング・システムにより、ＫｒＦエキシマ
・レーザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ2の光強度
で２５００パルス照射すると、図２（ｂ）に示すよう
に、磁気ヘッド・スライダー表面の有機接着剤が完全に
除去された。
（フェライト基板）表面に、数ミクロンの厚さの有機接
着剤が付着している状態の顕微鏡写真である。この図２
（ａ）の状態の磁気ヘッド・スライダー表面に、上記ド
ライ・クリーニング・システムにより、ＫｒＦエキシマ
・レーザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ2の光強度
で２５００パルス照射すると、図２（ｂ）に示すよう
に、磁気ヘッド・スライダー表面の有機接着剤が完全に
除去された。
【００２５】そして、図２（ｂ）の状態をオージェ電子
分光法を使用して表面分析した結果、磁気ヘッド・スラ
イダー表面が完全にクリーンになったことが証明され
た。
分光法を使用して表面分析した結果、磁気ヘッド・スラ
イダー表面が完全にクリーンになったことが証明され
た。
【００２６】なお、６０ｍＪ／ｃｍ2の光強度のパルス
・ビームを照射することによるフェライト基板の温度上
昇は小さいものと考えられ、基板への熱によるダメージ
は少ないと考えられる。
・ビームを照射することによるフェライト基板の温度上
昇は小さいものと考えられ、基板への熱によるダメージ
は少ないと考えられる。
【００２７】また、図２（ａ）に示すように、数ミクロ
ンの厚さの有機接着剤が付着している状態というのは、
付着物が極めて厚く付着した状態であって、通常の表面
の汚れによる付着物はナノメートルオーダーであるた
め、このようなナノメートルオーダーの付着物は、Ｋｒ
Ｆエキシマ・レーザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ
2の光強度で数パルス（１０パルス以内）照射すること
により除去することができることが確認された。
ンの厚さの有機接着剤が付着している状態というのは、
付着物が極めて厚く付着した状態であって、通常の表面
の汚れによる付着物はナノメートルオーダーであるた
め、このようなナノメートルオーダーの付着物は、Ｋｒ
Ｆエキシマ・レーザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ
2の光強度で数パルス（１０パルス以内）照射すること
により除去することができることが確認された。
【００２８】さらに、ＫｒＦエキシマ・レーザのパルス
・ビームの光強度を強くすることによって、基板表面の
付着物のクリーニングに必要なパルス数を減ずることも
可能となるものであった。
・ビームの光強度を強くすることによって、基板表面の
付着物のクリーニングに必要なパルス数を減ずることも
可能となるものであった。
【００２９】従って、基板にダメージを与える光強度の
スレッショルドを予め求めておくことによって、最小の
パルス数で基板表面をクリーンにすることができるよう
になるものであり、光強度のスレッショルドが高い場合
には、高出力、高周波数のＫｒＦエキシマ・レーザを用
いれば、クリーニングの効率を極めて高めることができ
るようになる。
スレッショルドを予め求めておくことによって、最小の
パルス数で基板表面をクリーンにすることができるよう
になるものであり、光強度のスレッショルドが高い場合
には、高出力、高周波数のＫｒＦエキシマ・レーザを用
いれば、クリーニングの効率を極めて高めることができ
るようになる。
【００３０】図３（ａ）は、ガラス基板の表面に指紋が
付着している状態の顕微鏡写真である。この図３（ａ）
の状態のガラス基板表面に、上記ドライ・クリーニング
・システムにより、ＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・
ビームを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、１
パルス照射すると、図３（ｂ）に示すように、ガラス基
板表面の指紋が完全に除去された。
付着している状態の顕微鏡写真である。この図３（ａ）
の状態のガラス基板表面に、上記ドライ・クリーニング
・システムにより、ＫｒＦエキシマ・レーザのパルス・
ビームを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、１
パルス照射すると、図３（ｂ）に示すように、ガラス基
板表面の指紋が完全に除去された。
【００３１】ところで、ＥＰＭＡ（電子プローブ材料分
析）の測定結果では、指紋の中には、Ｃ、Ｏを含む有機
成分以外に、Ｋ、Ｎａ、Ｃｌ、Ｃａなどの無機成分も含
有されていることが示されているが、こうした指紋のよ
うな複雑な成分を含有する汚れも、本発明の基板表面の
ドライ・クリーニング方法によれば、短波長パルス・レ
ーザたるＫｒＦエキシマ・レーザを１パルス照射するこ
とにより、基板表面から完全に除去できるものであっ
た。
析）の測定結果では、指紋の中には、Ｃ、Ｏを含む有機
成分以外に、Ｋ、Ｎａ、Ｃｌ、Ｃａなどの無機成分も含
有されていることが示されているが、こうした指紋のよ
うな複雑な成分を含有する汚れも、本発明の基板表面の
ドライ・クリーニング方法によれば、短波長パルス・レ
ーザたるＫｒＦエキシマ・レーザを１パルス照射するこ
とにより、基板表面から完全に除去できるものであっ
た。
【００３２】なお、ガラス基板表面に付着した付着物の
他に、石英ガラス基板表面に付着した付着物も、同様に
除去できるものである。このように、本発明の基板表面
のドライ・クリーニング方法は、ガラス基板表面などを
クリーニングすることができるものであるから、光学機
器の表面クリーニングに用いることができるものであ
る。
他に、石英ガラス基板表面に付着した付着物も、同様に
除去できるものである。このように、本発明の基板表面
のドライ・クリーニング方法は、ガラス基板表面などを
クリーニングすることができるものであるから、光学機
器の表面クリーニングに用いることができるものであ
る。
【００３３】さらに、ＫｒＦエキシマ・レーザを５００
ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、Ｃｕ、ＳＵＳなど
の金属表面に照射すると、金属表面に付着した汚れは、
数パルスでクリーニングできることが、光学顕微鏡とオ
ージェ電子分光法による測定で明らかにされた。
ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、Ｃｕ、ＳＵＳなど
の金属表面に照射すると、金属表面に付着した汚れは、
数パルスでクリーニングできることが、光学顕微鏡とオ
ージェ電子分光法による測定で明らかにされた。
【００３４】また、図４に示すように、Ｃｕの表面をフ
ェルト・ペンで塗りつぶした領域に、ＫｒＦエキシマ・
レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、２
０パルス照射すると、フェルト・ペンによるインクの塗
布が除去されて、クリーンな金属表面を得ることができ
た。
ェルト・ペンで塗りつぶした領域に、ＫｒＦエキシマ・
レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光して、２
０パルス照射すると、フェルト・ペンによるインクの塗
布が除去されて、クリーンな金属表面を得ることができ
た。
【００３５】同様に、図５に示すように、ＳＵＳの表面
をフェルト・ペンで塗りつぶした領域に、ＫｒＦエキシ
マ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光し
て、２０パルス照射すると、フェルト・ペンによるイン
クの塗布が除去されて、クリーンな金属表面を得ること
ができた。
をフェルト・ペンで塗りつぶした領域に、ＫｒＦエキシ
マ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度まで集光し
て、２０パルス照射すると、フェルト・ペンによるイン
クの塗布が除去されて、クリーンな金属表面を得ること
ができた。
【００３６】従って、本発明による基板表面のドライ・
クリーニング方法は、ＰＣＢ（プリント回路基板）の表
面浄化や、真空装置のチャンバー内壁のアウト・ガスな
どに用いることができるものである。しかも、基板表面
の汚れのある部位のみにパルス・レーザを選択的に照射
することにより、汚れのない部位に何等の影響も与える
ことなしに、汚れのある部位のみを完全にクリーニング
することができるようになる。
クリーニング方法は、ＰＣＢ（プリント回路基板）の表
面浄化や、真空装置のチャンバー内壁のアウト・ガスな
どに用いることができるものである。しかも、基板表面
の汚れのある部位のみにパルス・レーザを選択的に照射
することにより、汚れのない部位に何等の影響も与える
ことなしに、汚れのある部位のみを完全にクリーニング
することができるようになる。
【００３７】さらに、半導体ウェハの表面クリーニング
やセラミックス、超伝導材料などの電子材料の表面クリ
ーニングにも用いることができることは勿論である。
やセラミックス、超伝導材料などの電子材料の表面クリ
ーニングにも用いることができることは勿論である。
【００３８】なお、ＫｒＦエキシマ・レーザを用いた本
発明による基板表面のドライ・クリーニング方法におい
ては、大気中の酸素、炭素の基板表面への影響は極めて
少ないものである。即ち、例えば、２０ｎｓの時間の大
気中の分子の移動距離は０．１ミクロン以下と推測され
るものであり、ＫｒＦエキシマ・レーザの照射中には、
基板表面から爆発的に付着物たる汚れ（コンタミネーシ
ョン）の分解生成物が放出されている。従って、表面溶
融がない限り、大気中の分子と基板表面との反応確率は
非常に低いと考えられるからである。
発明による基板表面のドライ・クリーニング方法におい
ては、大気中の酸素、炭素の基板表面への影響は極めて
少ないものである。即ち、例えば、２０ｎｓの時間の大
気中の分子の移動距離は０．１ミクロン以下と推測され
るものであり、ＫｒＦエキシマ・レーザの照射中には、
基板表面から爆発的に付着物たる汚れ（コンタミネーシ
ョン）の分解生成物が放出されている。従って、表面溶
融がない限り、大気中の分子と基板表面との反応確率は
非常に低いと考えられるからである。
【００３９】さらに、上記実施例においては、短波長パ
ルス・レーザとしてエキシマ・レーザのＫｒＦエキシマ
・レーザを用いたが、これに限られることなしに、Ｘｅ
Ｃｌエキシマ・レーザ（波長３０８ｎｍ）、ＡｒＦエキ
シマ・レーザ（波長１９３ｎｍ）などのエキシマ・レー
ザの他に、波長が４００ｎｍ以下の短波長のパルス状の
出力ビームである固体レーザ、半導体レーザなどを適宜
用いることができることは勿論である。また、パルス幅
に関しても、適宜設定することができる。
ルス・レーザとしてエキシマ・レーザのＫｒＦエキシマ
・レーザを用いたが、これに限られることなしに、Ｘｅ
Ｃｌエキシマ・レーザ（波長３０８ｎｍ）、ＡｒＦエキ
シマ・レーザ（波長１９３ｎｍ）などのエキシマ・レー
ザの他に、波長が４００ｎｍ以下の短波長のパルス状の
出力ビームである固体レーザ、半導体レーザなどを適宜
用いることができることは勿論である。また、パルス幅
に関しても、適宜設定することができる。
【００４０】さらにまた、有機溶剤を使用するウェット
・プロセスとは異なり、大気中における短波長パルス・
レーザの照射によるドライ・プロセスで付着物の除去が
行われるため、ビデオＣＣＤカメラ観察、レーザ・プロ
ーブによる表面反射率の測定、レーザ誘起表面振動によ
る音波の発生などの、クリーニング・プロセス中におけ
るリアル・タイムのその場観察を行うことができる。
・プロセスとは異なり、大気中における短波長パルス・
レーザの照射によるドライ・プロセスで付着物の除去が
行われるため、ビデオＣＣＤカメラ観察、レーザ・プロ
ーブによる表面反射率の測定、レーザ誘起表面振動によ
る音波の発生などの、クリーニング・プロセス中におけ
るリアル・タイムのその場観察を行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４２】表面に除去対象物としての付着物を有した
基板に対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレー
ザを照射して、基板の表面に付着した付着物を除去する
ようにしたため、表面に有機汚れや無機汚れなどの除去
すべき付着物を有した基板に対して、短波長のパルス状
の出力ビームを持つレーザ（短波長パルス・レーザ）を
適当な光強度で照射すると、短波長パルス・レーザによ
るレーザ光分解、レーザ・アブレーションあるいはレー
ザ・パルスの衝撃による基板表面の振動などの総合作用
によって、基板表面の付着物が分解されて基板表面から
除去されることになり、基板表面をクリーニングするこ
とができる。
基板に対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレー
ザを照射して、基板の表面に付着した付着物を除去する
ようにしたため、表面に有機汚れや無機汚れなどの除去
すべき付着物を有した基板に対して、短波長のパルス状
の出力ビームを持つレーザ（短波長パルス・レーザ）を
適当な光強度で照射すると、短波長パルス・レーザによ
るレーザ光分解、レーザ・アブレーションあるいはレー
ザ・パルスの衝撃による基板表面の振動などの総合作用
によって、基板表面の付着物が分解されて基板表面から
除去されることになり、基板表面をクリーニングするこ
とができる。
【００４３】従って、本発明の基板表面のドライ・クリ
ーニング方法によれば、 （１）大気中において、基板表面の付着物を除去でき
る。 （２）トリクロルエチレンやフロンなどの人体ならびに
環境に影響を及ぼす有機溶剤を使用せずに、ドライ・プ
ロセスによって、有機物質の排出と騒音のない環境保護
に優れた無公害の基板表面のクリーニングを達成でき
る。 （３）基板に短波長パルス・レーザを照射することによ
るクリーニングであるため、高速なクリーニングを実現
することができ、しかも有機溶剤を使用しないため廃液
処理を行う必要がなく、クリーニング作業の簡便化を図
ることができ、大規模処理に適している。 （４）半導体、金属、セラミックス、磁性体、光学素子
などの表面クリーニングに幅広く用いることができる。 （５）基板表面の汚れのある部位のみを選択して、短波
長パルス・レーザを照射できるため効率が良い。 などの効果を得ることができる。
ーニング方法によれば、 （１）大気中において、基板表面の付着物を除去でき
る。 （２）トリクロルエチレンやフロンなどの人体ならびに
環境に影響を及ぼす有機溶剤を使用せずに、ドライ・プ
ロセスによって、有機物質の排出と騒音のない環境保護
に優れた無公害の基板表面のクリーニングを達成でき
る。 （３）基板に短波長パルス・レーザを照射することによ
るクリーニングであるため、高速なクリーニングを実現
することができ、しかも有機溶剤を使用しないため廃液
処理を行う必要がなく、クリーニング作業の簡便化を図
ることができ、大規模処理に適している。 （４）半導体、金属、セラミックス、磁性体、光学素子
などの表面クリーニングに幅広く用いることができる。 （５）基板表面の汚れのある部位のみを選択して、短波
長パルス・レーザを照射できるため効率が良い。 などの効果を得ることができる。
【図１】本発明による基板表面のドライ・クリーニング
方法を実施するためのドライ・クリーニング・システム
を示す概略構成説明図である。
方法を実施するためのドライ・クリーニング・システム
を示す概略構成説明図である。
【図２】図２（ａ）は、磁気ヘッド・スライダー表面に
数ミクロンの厚さの有機接着剤が付着している状態の顕
微鏡写真である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された
磁気ヘッド・スライダー表面に、ＫｒＦエキシマ・レー
ザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ2の光強度で２５
００パルス照射した後の状態を示す顕微鏡写真である。
数ミクロンの厚さの有機接着剤が付着している状態の顕
微鏡写真である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された
磁気ヘッド・スライダー表面に、ＫｒＦエキシマ・レー
ザのパルス・ビームを６０ｍＪ／ｃｍ2の光強度で２５
００パルス照射した後の状態を示す顕微鏡写真である。
【図３】図３（ａ）は、ガラス基板表面に指紋が付着し
ている状態の顕微鏡写真である。図３（ｂ）は、図３
（ａ）に示されたガラス基板表面に、ＫｒＦエキシマ・
レーザのパルス・ビームを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度
で１パルス照射した後の状態を示す顕微鏡写真である。
ている状態の顕微鏡写真である。図３（ｂ）は、図３
（ａ）に示されたガラス基板表面に、ＫｒＦエキシマ・
レーザのパルス・ビームを５００ｍＪ／ｃｍ2の光強度
で１パルス照射した後の状態を示す顕微鏡写真である。
【図４】Ｃｕの表面をフェルト・ペンで塗りつぶした領
域に、ＫｒＦエキシマ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の
光強度まで集光して２０パルス照射した後の領域と、上
記ＫｒＦエキシマ・レーザを照射しなかった領域とを比
較して示す顕微鏡写真である。
域に、ＫｒＦエキシマ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2の
光強度まで集光して２０パルス照射した後の領域と、上
記ＫｒＦエキシマ・レーザを照射しなかった領域とを比
較して示す顕微鏡写真である。
【図５】ＳＵＳの表面をフェルト・ペンで塗りつぶした
領域に、ＫｒＦエキシマ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2
の光強度まで集光して２０パルス照射した後の領域と、
上記ＫｒＦエキシマ・レーザを照射しなかった領域とを
比較して示す顕微鏡写真である。
領域に、ＫｒＦエキシマ・レーザを５００ｍＪ／ｃｍ2
の光強度まで集光して２０パルス照射した後の領域と、
上記ＫｒＦエキシマ・レーザを照射しなかった領域とを
比較して示す顕微鏡写真である。
１０ ＫｒＦエキシマ・レーザ発振器 １２ ビーム・ホモジャイザ １４ 電動アパーチャ １４ａ アパーチャ １６ 電動ステージ １８ 集光レンズ ２０ ベルト・コンベア ２２ スピード・コントローラ ２４ ミラー ２６ パワー計測器 ２８ インターフェース ３０ 制御部 ３０ａ ＣＰＵ ３０ｂ ＲＯＭ ３０ｃ ＲＡＭ
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に除去対象物としての付着物を有し
た基板に対し、短波長のパルス状の出力ビームを持つレ
ーザを照射して、前記基板の前記表面に付着した前記付
着物を除去するようにしたことを特徴とする基板表面の
ドライ・クリーニング方法。 - 【請求項２】 前記パルス状の出力ビームを持つレーザ
の波長は、４００ｎｍ以下である請求項１記載の基板表
面のドライ・クリーニング方法。 - 【請求項３】 前記パルス状の出力ビームを持つレーザ
を、前記基板の前記表面の前記付着物が付着した領域の
みに選択的に照射する請求項１または２のいずれか１項
に記載の基板表面のドライ・クリーニング方法。 - 【請求項４】 大気中において、前記パルス状の出力ビ
ームを持つレーザを照射する請求項１、２または３のい
ずれか１項に記載の基板表面のドライ・クリーニング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05195538A JP3106040B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 基板表面のドライ・クリーニング・システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05195538A JP3106040B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 基板表面のドライ・クリーニング・システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774135A true JPH0774135A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3106040B2 JP3106040B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=16342761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05195538A Expired - Fee Related JP3106040B2 (ja) | 1993-07-13 | 1993-07-13 | 基板表面のドライ・クリーニング・システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106040B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09312257A (ja) * | 1996-03-18 | 1997-12-02 | Fujitsu Ltd | 微細加工方法及び装置 |
| KR100463212B1 (ko) * | 2001-05-19 | 2004-12-23 | 주식회사 아이엠티 | 건식 표면 클리닝 장치 |
| JP2008287816A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Nhk Spring Co Ltd | ディスク装置用サスペンションのクリーニング装置とクリーニング方法 |
| KR100913151B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2009-08-19 | 주식회사 포스코 | 펄스 레이저 유기 충격파를 이용한 금속표면 세정방법 및세정장치 |
| JP2010141136A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JP2014099619A (ja) * | 2006-10-19 | 2014-05-29 | Quantam Global Technologies Llc | 基板処理構成部品からの残留物の除去 |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP05195538A patent/JP3106040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09312257A (ja) * | 1996-03-18 | 1997-12-02 | Fujitsu Ltd | 微細加工方法及び装置 |
| KR100463212B1 (ko) * | 2001-05-19 | 2004-12-23 | 주식회사 아이엠티 | 건식 표면 클리닝 장치 |
| KR100913151B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2009-08-19 | 주식회사 포스코 | 펄스 레이저 유기 충격파를 이용한 금속표면 세정방법 및세정장치 |
| JP2014099619A (ja) * | 2006-10-19 | 2014-05-29 | Quantam Global Technologies Llc | 基板処理構成部品からの残留物の除去 |
| JP2008287816A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Nhk Spring Co Ltd | ディスク装置用サスペンションのクリーニング装置とクリーニング方法 |
| JP2010141136A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3106040B2 (ja) | 2000-11-06 |
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