JPH11288913A - 基板清浄アセンブリ―及び基板清浄方法 - Google Patents

基板清浄アセンブリ―及び基板清浄方法

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JPH11288913A
JPH11288913A JP10370229A JP37022998A JPH11288913A JP H11288913 A JPH11288913 A JP H11288913A JP 10370229 A JP10370229 A JP 10370229A JP 37022998 A JP37022998 A JP 37022998A JP H11288913 A JPH11288913 A JP H11288913A
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substrate
contaminant
cleaning assembly
impinging
substrate cleaning
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Xiaoming Yin
イン チャオミン
Xian J Ning
ジェイ ニン チャン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロエレクトロニクスの製造において利
用する基板の表面から汚染物質を除去する基板清浄アセ
ンブリーを提供する。 【解決手段】 基板の表面における少なくとも１つの汚
染物質をロケーティングしかつマッピングするように適
合された物質ロケーティング装置が設けられており；経
路に沿って清浄剤の実質的に制御された衝突流を分配す
るように形成されかつ寸法を決められた分配器が設けら
れており；かつ前記のマッピング装置及び前記の分配装
置に連結されかつ前記の衝突流を制御するように適合さ
れた制御器が設けられており、ロケーティングされた汚
染物質が、前記衝突流の経路内に位置決めされて、実質
的に局所化された衝突及び前記の物質の前記の基板から
の除去を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に表面清浄ア
センブリーに関し、かつさらに特定すれば、局所的な清
浄のための粒子ロケーション・マッピング情報を利用す
る、敏感なマイクロエレクトロニクスの表面の清浄に関
する。
【０００２】
【従来の技術】技術が進歩するにつれて、電子工業にお
ける継続的な傾向は、さらに小さい、さらに薄い集積回
路（ＩＣ）パッケージの要求によって刺激され、増大し
た回路密度の方向に向かっている。その結果、これらの
ＩＣパッケージの製造は、隣接する回路の間の空間の減
少のため、ますます困難になっている。この寸法の減少
に比例して、種々のプロセスの制限が、ＩＣの製造をさ
らに困難にしている。例えば集積回路の製造及びプロセ
スの間の不所望な汚染粒子（０．１０μｍ程度に小さい
又はそれ以上のほこり粒子又は湿気液滴のような）の存
在又は発生は、しばしば物理的な欠陥又はその他の品質
管理上の問題を引起こすことがある。このような欠陥
は、マイクロエレクトロニクス工業における著しい歩留
り低下の原因である。このことは、とくに半導体製造に
おいて、例えば半導体ウエハ加工寸法が０．３５μｍの
線幅を有し、０．１マイクロメートル（μｍ）及びそれ
以下に近付くところにおいて問題である。
【０００３】ＩＣ又はマイクロエレクトロニクス回路の
製造は、多くのプロセスステップを必要とし、一般にそ
のすべてが、きわめて清潔な条件において行なわなけれ
ばならない。しかしながらマイクロ回路内に致命的な欠
陥を製造するために要する汚染の量は、きわめてわずか
であり、かつ回路を完成するために必要な多くのステッ
プの間にいつでも起こることがある。それ故に製造の間
にウエハの周期的な清浄は、経済的な製造の歩留りを維
持するために不可欠である。
【０００４】少なくとも３つの通常の技術が、電子工業
のための基板表面を清浄するために、現在利用されてい
る（すなわち湿式清浄、ガス又は液体ジェット流清浄、
及びエアロゾル清浄）。除去すべき粒子の大きさに依存
して、所定の技術が、別のものよりも有効であることが
できる。例えば後に説明するように、ほぼ５００００オ
ングストローム（Å）より大きな直径を有する汚染粒子
は、ジェット流及びエアロゾル技術において利用される
衝突ガス、流体又は固体からの運動量伝達技術にさらに
適している。ほぼ５００００Åより小さい粒子に対し
て、湿式清浄の化学的又は溶媒の溶液が、さらに効果的
であることがある。さらに化学的に結合した汚染粒子
は、固体の結合エネルギーに比較可能なさらに大きな粘
着エネルギーを有する。これらは、ほとんどの清浄技術
によって除去することが困難であり、かつスパッタリン
グ除去し、又は湿式清浄技術を利用して分解する必要が
あることがある。物理的に結合した汚染粒子は、一般に
スプレー、超音波及びエアロゾル清浄において利用され
る概念、衝突ガス、流体又は固体からの運動量の伝達に
よって除去することができる。
【０００５】簡単に述べれば、溶媒又は化学的清浄とし
ても周知の湿式清浄技術は、一般に表面から汚染膜を除
去する溶媒又は化学的浴において全基板（例えばウエハ
又はフラットパネル）を沈めることによって行なわれ
る。溶媒は、溶解できる材料において選択的なので、適
当な溶媒は、目的とする汚染を除去するために選択しな
ければならない。化学的溶液は、有機物膜、イオン不純
物及びほぼ３０００Å程度に小さい粒子を除去するため
に、高エネルギーの音波を発生するメガソニック又は超
音波クリーナと組合わせることもできる。
【０００６】この技術に関連する１つの問題は、溶媒又
は化学的溶液において利用される薬剤が、きわめて純粋
かつ清潔でなければならず、これが達成するために困難
及び／又は高価であるという点にある。加えて薬剤を使
用する場合、これが、進行とともにさらに汚染され、か
つしたがって周期的に廃棄しなければならない。薬剤の
周期的な取り替えを怠ると、汚染の再堆積が生じ、これ
は、清浄プロセスの効果を減少する。さらに基板表面に
おける粒子汚染の位置、量及び／又は密度にかかわりな
く、全ウエハは、汚染の除去を可能にするために沈めな
ければならない。したがって浴の溶液が比較的汚い場
合、基板表面は、湿式清浄の前よりも多くのこん跡的汚
染によって問題が生じることがある。
【０００７】前記のように、次の２つの方法は、基板表
面から汚染粒子を除去するための手段として運動量伝達
技術を利用する。ガス又は液体ジェットスプレー清浄
は、それぞれ所定の角度で基板表面にスプレーするため
に、例えば圧力をかけたフレオン、フィルタ処理された
窒素又は脱イオン化した水を利用する。ガスジェット清
浄は、シリコンウエハから比較的大きな粒子を清浄する
ために現在利用され、かつ一般にほぼ５００００Åより
小さな粒子の除去には効果がない。それより小さな粒子
の除去は、表面に粒子を保持する傾向を有する粘着力が
粒子の直径に比例するが、一方粒子を除去する傾向を有
する粒子による空気力学的な牽引力が直径の二乗に比例
するので、通常さらに問題である。それ故にこの力の比
は、粒度が縮小すると、粘着を助長する傾向を有する。
またさらに小さな粒子は、ガス速度が低い表面境界層内
にあることができるので、ジェットにおける強い牽引力
にさらされない。液体ジェットは、それに対して粒子を
除去するためにさらに強力なせん断力を提供するが、高
い純度で行なうために高価でありかつ／又は困難であ
り、かつ乾燥後に汚染残留物を残すことがある。
【０００８】他方において低温エアロゾル清浄は、汚染
物表面を事実上“サンドブラスト”するために、圧力を
かけた液体二酸化炭素、窒素又はアルゴンを利用する。
膨張したガスが、ノズルから出て、かつ大気圧に低下す
るとき、結果として生じる冷却は、所定の角度で表面境
界層を移動する固体粒子（例えば固体二酸化炭素）を形
成する。凍結した粒子は、基板の表面境界層を貫通する
ことができ、かつ汚染粒子に衝突し、かつその粘着力に
打勝つ。これら特許された低温エアロゾル清浄アセンブ
リーの典型は、米国特許第５３７２６５２；５１４７４
６６；５０６２８９８；５０３５７５０；４９７４３７
５；４８０６１７１；４７４７４２１及び４６１７０６
４号明細書に見付けることができる。
【０００９】ジェット流清浄及びエアロゾル清浄方法
は、ほとんどの場合に有利であるが、一方いくつかの問
題が固有に存在する。両方の方法は、例えば粒子の位
置、大きさ及び数（すなわち密度）に関係なく汚染粒子
の粘着力に打勝つために、一定の高い衝突速度で全基板
表面にスプレーされ又は衝撃を与える。したがってさら
に高いスプレー及びエアロゾル速度がさらに小さな粒子
を除去するために必要であるが、一方このような速度
は、さらに容易に除去されるさらに大きな汚染粒子を除
去するためには不必要である。さらにジェットスプレー
又はエアロゾルスプレーは、表面の一端からその他端へ
汚染粒子を吹き飛ばすために全基板表面にわたって直線
的に前後に無差別に通過する。このプロセスは、時間を
浪費するばかりでなく、高い流速及び必要な高い又はき
わめて高い純度の溶液に結び付いたとき、清浄コストを
著しくエスカレートさせる。
【００１０】さらに重要なことに、全基板表面のこのよ
うな高い衝撃速度及び無差別清浄は、敏感なマイクロエ
レクトロニクス及びその他のすでに清潔な範囲を潜在的
な損傷に対して露出し、かつさらす。このことは、とく
にエアロゾル清浄にとって正しく、ここでは高圧エアロ
ゾル中における固体粒子は、音速に近い一定の速度で放
射され、それによりエアロゾル粒子と汚染粒子との間の
運動量の伝達は、数分の１秒以内に完了する。それ故に
実質的な瞬時的な力は、汚染粒子に加えられるだけでな
く、基板表面及びマイクロエレクトロニクスにも同様に
加えられる。清浄を必要としない表面は、それにもかか
わらず潜在的なかつ不必要なマイクロエレクトロニクス
損傷及び潜在的なピット形成にさらされる。
【００１１】その逆に従来の技術の別の例において、基
板表面の清浄は、最適化することができない。これは、
一部さらに高密度に集合した及び／又はさらに小さな汚
染粒子を有する基板表面の汚染範囲が、実質的に一定の
所定の設定圧力のものより衝突ジェット流又はエアロゾ
ル流のさらに高い出力圧力を必要とすることがあるため
である。この状況において、このような汚染粒子は、清
浄剤の不適切な衝突圧力のために、清浄プロセスの間に
基板表面から効果的に除去することができない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マイクロエ
レクトロニクスの製造において利用する基板の表面から
汚染物質を除去する基板清浄アセンブリーを提供するも
のである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】簡単に述べれば、清浄ア
センブリーは、基板の表面における少なくとも１つの汚
染物質をロケーティングしかつマッピングするように適
合された物質ロケーション・マッピング装置、及び経路
に沿って清浄剤の実質的に制御された衝突流を分配する
ように形成されかつ寸法を決められた分配器を含んでい
る。さらに制御器装置は、マッピング装置及び分配装置
に連結されて含まれており、かつ衝突流を制御するよう
に適合されており、ロケーティングされた汚染物質が、
衝突流の経路内に位置決めされるように適合されてい
る。この構成は、実質的に局所化された衝突及び物質の
基板の表面からの除去を可能にする。
【００１４】ロケーション・マッピング装置は、基板の
表面における粒子及び膜のような実質的にすべての汚染
物質をロケーティングし、マッピングしかつ数値的に指
示するように適合されている。それから制御器装置は、
衝突流の１つを、かつ衝突流の経路内に表面における少
なくとも１つの選ばれた汚染物質を選択的に位置決めす
ることができる。それ故に表面から汚染物質を除去する
ために、汚染物質の隣接する周囲の範囲に実質的に局所
化された衝突が考慮されている。
【００１５】さらにロケーション・マッピング装置は、
汚染物質それぞれの相対的な大きさ及び広がりを判定す
るように適合されている。このようにして分配装置の出
力制御器は、特定の物質の相対的な大きさ及び広がりに
基付いて、そのさらに効率的な除去を可能にするよう
に、衝突流を調節することができる。
【００１６】例えば出力制御器は、分配ノズルにおける
ガス流の出力速度と圧力を制御することができる。その
他の場合、流れの出力直径は、汚染物質に向かう流れに
よる衝突の角度の調節と同様に制御することができる。
出力は、汚染物質の局所的な除去を容易にするために脈
動作用を含むこともできる。
【００１７】本発明のその他の様相において、マイクロ
エレクトロニクスの製造のために、基板の表面から汚染
物質を除去する方法が考慮されている。汚染除去方法
は、基板の表面にかつこれに対して相対的に位置してい
る少なくとも１つの汚染物質をロケーティングしかつマ
ッピングし；かつ経路に沿って実質的に正確なかつ制御
された衝突流において清浄剤を分配する：ステップを含
んでいる。次のステップは、衝突流の１つを、かつ衝突
流の経路内において少なくとも１つの汚染物質を位置決
めして、実質的に精密に局所化された衝突、及び表面か
らの物質の除去を可能にすることを含む。
【００１８】ロケーティング及びマッピングのステップ
は、さらに基板の表面における実質的にすべての汚染物
質をロケーティングしかつマッピングするステップを含
み；かつ位置決めステップは、さらに衝突流の経路内に
おいて少なくとも１つの選ばれた汚染物質を選択的に位
置決めすることを含み、表面から汚染物質を除去するた
めに汚染物質の隣接する周囲の範囲に実質的に精密に局
所化された衝突を可能にする。本発明による方法の別の
様相において、ロケーティング及びマッピングステップ
は、検出されるそれぞれの汚染物質の相対的大きさ及び
広がりを判定することを含んでいる。この情報に基付い
て、方法は、さらに選ばれた汚染物質の除去を可能にす
るように、衝突流を調節するステップを含んでいる。
【００１９】
【実施例】本発明によるアセンブリーは、その他の目的
及び有利な特徴を有し、これらは、添付の図面に関連し
て解釈すれば、次の説明及び添付の請求の範囲から一層
容易に明らかであろう。
【００２０】本発明は、いくつかの特定の実施態様を引
用して説明するが、一方説明は、本発明を例示するもの
であって、かつ本発明の制限と解されるものではない。
当該技術分野の専門家によれば、添付の請求の範囲によ
って定義されるような本発明の真の精神及び権利範囲か
ら外れることなく、図解した実施態様に対して本発明に
対する種々の変形を行なうことができる。ここでは一層
良好に理解するために、同様な部品は、種々の図の全体
にわたって同様な参照数字によって指定されることを指
摘しておく。
【００２１】図１及び２に注意を向ければ、ここではマ
イクロエレクトロニクス製造において利用される半導体
ウエハのような基板１３の表面１２から汚染物質１１、
１１’を除去するために全体に１０によって示された基
板清浄アセンブリーが例示されている。例えば基板は、
半導体装置又は集積回路（ＩＣ）の製造において利用さ
れる。ＩＣは、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ
（ＳＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）又は
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）のようなメモリ回路を含
んでいる。ＩＣは、プログラミング可能な論理アレイ
（ＰＬＡ）、アプリケーション固有のＩＣ（ＡＳＩ
Ｃ）、組合わせＤＲＡＭ論理ＩＣ（埋め込まれたＤＲＡ
Ｍ）又はその他のあらゆる回路装置のような論理装置を
含んでいてもよい。ＩＣは、例えばコンピュータシステ
ム、コピー及びプリンタを含む事務機、セルラフォン、
個人用デジタルアシスタント（ＰＤＡ）及びその他の電
子製品のような消費者電子製品に利用される。
【００２２】簡単に述べれば、清浄アセンブリー１０
は、場合によっては基板１３の表面１２における少なく
とも１つの汚染物質１１’をロケーティングしかつマッ
ピングするように適合された全体に１５で示す物質ロケ
ーション・マッピング装置、及び経路１８に沿って清浄
剤の実質的に制御された衝突流１７を正確に分配するよ
うに形成されかつ寸法決めされた分配装置１６を含んで
いる。全体に２０で示された中央制御装置は、さらにマ
ッピング装置１５及び分配装置１６に連結して含まれて
おり、かつロケーティングされた汚染物質１１’が衝突
流１７の経路１８内に位置決めされるように、衝突流１
７を制御するように適合されている。この位置決めは、
実質的に局所化された衝突、及び基板の表面からの物質
の除去を可能にする。したがって本発明による基板清浄
アセンブリーは、基板の表面における少なくとも１つの
汚染物質をロケーティングするために、ウエハ粒子ロケ
ーション・マッピング情報を取り入れる。このロケーシ
ョン・マッピング情報によれば、経路に沿った衝突流
（ガス、液体、固体粒子又はその組合わせのいずれか）
の正確な分配に組合わせて、基板清浄アセンブリーは、
このような清浄が必要でありかつ歩留り影響を害するこ
とがある基板表面の関連部分を基本的に“スポット”又
は“選択的に”清浄するために利用することができる。
この選択的かつ局所化された清浄技術は、従来の技術の
アセンブリーの無差別清浄技術に比較して、基板表面に
向かう衝突流によって引起こされる基板表面への清浄に
よって誘起される損傷を最小にする。例えばジェット流
清浄技術又はエアロゾル清浄技術いずれかによって引起
こされるマイクロエレクトロニクス回路への清浄によっ
て誘起される潜在的な損傷は、清浄を必要としない基板
表面の範囲において回避することができる。さらにエア
ロゾル清浄によって引起こされる露出したシリコン基板
表面への潜在的なピット形成損傷も、清浄する必要のな
い範囲において実質的に減少することができる。
【００２３】さらに後にさらに詳細に説明するように、
粒子ロケーション情報に加えて、本発明によるマッピン
グ装置は、汚染粒子の量の判定、及びそれぞれの粒子の
相対的な大きさ及び広がりの見積もりを行なうことがで
きる。この情報の利用は、解析された汚染物質のもっと
も効果的なかつ局所化された除去のために、出力圧力、
流れ直径又は衝突角のような分配装置からの衝突流の出
力のカスタマイズを可能にする。最後に本発明による選
択的な領域清浄能力のため、必要な領域だけが清浄され
るので、コストのかかる清浄剤の浪費が減少できる。
【００２４】簡単に述べれば、用語“汚染物質”は、通
常のジェット流清浄又はエアロゾル清浄技術を利用して
基板表面から除去することができるあらゆる汚染粒子、
膜等と定義される。しかしながら説明を容易にするため
に、用語“汚染粒子”を、明細書全体を通して同義語と
して使用することもある。さらに用語“基板”は、マイ
クロエレクトロニクス装置の製造において利用されるあ
らゆるブランク・ウエハ又はパターニングしたウエハ、
フォトリソグラフィーマスク又はフラットパネル装置と
定義される。したがって基板表面は、基本的に製造及び
清浄の間のマイクロエレクトロニクス装置の特定の層の
あらゆる表面であることができる。
【００２５】図１及び２に示すように、マッピング装置
１５は、基板１３の基板表面１２を光学的に又は電子的
に走査するように構成された走査又は検査装置２１を含
む。適当なソフトウエア等の利用を介して、このデータ
は、基板の表面において検出された汚染粒子の数を判定
するために利用することができる。さらにマッピング装
置１５は、検出された汚染粒子のそれぞれの相対的な大
きさ及び広がり、及び基板の表面上における粒子の位置
を見積もることができる。例えばそれぞれの汚染粒子の
ｘ、ｙ座標は、ウエハ１３上におけるあらかじめ定義さ
れた基準ノッチ又はマーク１９（図２の粒子位置マッピ
ングに示す）に対して相対的に計算することができる。
【００２６】これら検査装置２１の典型は、一般に品質
管理の目的に利用される光学又は走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）器具を含む。このような検査器具は、ウエハ製造の
種々の段階の間にエッチング及び堆積プロセスの品質を
モニタするために、基板の表面を走査しかつ検査するよ
うに構成されている。これらの検査装置は、ミルピタス
(Milpitas)、ＣＡのＫＬＡ／テンコー社(KLA/Tencor Co
rp.)（例えばモデル７７００、６４２０又はＡＩＴ）；
サンタクララ(Santa Clara)、ＣＡのアプライドメタル
(Applied Material)の子会社であるオーボート社(Orbot
Corp.)（例えばモデルＷＦ７２０）；及びボストン、
ＭＡのＡ．Ｄ．Ｅ．社（例えばモデルＷＩＳ８１又はＷ
ＩＳ８２）によって提供されるものを含んでいる。
【００２７】検査装置２１が、汚染粒子のために基板表
面１２を適当に検査すると（すなわち基板表面の粒子マ
ッピングを読む）、マッピング装置１５の通常のマッピ
ング回路又はソフトウエア２４は、基板表面の粒子の
数、粒子の相対位置及び粒子の寸法広がりを判定するた
めにデータを解析する。本質的に粒子ロケーション・マ
ッピングは、図２に示すようなマッピング装置によって
発生される。このマッピングソフトウエアは、粒子汚染
に対する閾値数を越えたかどうか、又は表面汚染の許容
される数が標準公差内にあるかどうかを判定するために
適用することもできる。閾値数は、例えば利用者によっ
て定義され、かつこのような数は、種々の用途に対して
変化することがある。このような数は、履歴情報を利用
して最適化してもよい。
【００２８】データバス２２は、マッピング装置１５と
制御装置２０との間において、解析された粒子マッピン
グ情報の通信を行なう。この出力データに応答して、中
央制御装置２０は、清浄剤の衝突流１７の経路内に選ば
れた汚染粒子１１、１１’を位置決めするために、分配
装置の動作及びその間における相対的なウエハ運動を制
御する。
【００２９】基板保持装置２３は、分配装置１６に対し
て相対的に基板を取付けかつ位置決めするために設けら
れている。機械的クランプ、真空クランプ、静電チャッ
ク等を含む種々の通常の基板保持器が利用できる。有利
な形式において基板保持器２３は、ノズル２５から発射
される衝突流の経路内に基板表面の選ばれた領域を位置
決めするために、分配装置１６の分配ノズル２５に対し
て相対的に基板１３を動かすように形成されている。基
板１３は、有利にはこの分配ノズル２５に対して相対的
に動かされるが、一方本発明の真の精神及び権利範囲か
ら外れることなく、分配ノズル２５の相対運動を、又は
その組合わせを考慮してもよいことは明らかである。
【００３０】このコンピュータ制御された運動は、有利
には基板表面の平面を含む２つの軸内において行なわ
れ、かつ有利には基板保持装置２３の制御回路２６を介
して動作し、この制御回路は、他方において有利には中
央制御装置２０によって制御される。この制御回路２６
は、典型的には歯車、ベルト等を直接又は間接的に利用
してプログラミングされた運動のために精密モータ（図
示せず）を操作する。それ故に汚染粒子及び相対位置の
検出が、マッピング装置１５を介して判定されると、デ
ータは、データバス２２を通って制御装置２０に進む。
マッピングされた汚染粒子１１’が、ウエハの後続の製
造に対して有害と判定された場合、制御装置２０は、保
持器制御回路２６に、基板表面１２においてロケーティ
ングされた汚染粒子１１’を分配ノズル２５から分配さ
れる流れの経路内に動かすように、基板保持器２３を動
かす（制御回路２６を介して）ように指令する。分配装
置１６の動作の際、１つ又は複数の選ばれた汚染粒子
は、基板表面全体の無差別の清浄を必要とすることな
く、基板表面から選択的かつ局所的に除去される。
【００３１】前記のように、この技術は、マイクロエレ
クトロニクス又は露出したシリコン表面のいずれかに対
する清浄によって誘起される潜在的な損傷を減少し、か
つ高価な清浄剤の浪費を減少する。さらに全体的な歩留
り影響を害さない基板の範囲に汚染粒子が検出された場
合、このような粒子は、信頼性の問題を困難にせず、か
つ邪魔されずに基板表面上に残してもよい。
【００３２】本発明は、清浄粒子検査に失敗した再加工
ウエハにも実質的に適しており、ここでは１“ロット”
（ほぼ２５個）のウエハは、初期ランダム検査の後に、
許容される汚染粒子公差に至らないと判定されている。
この状況において、本発明は、汚染粒子がここにさらに
高密度に集合していることがあるそれぞれの特定の領域
においてだけ、ウエハのいくつか又はすべての局所的な
清浄に利用することができる。このような“スポット”
清浄は、ウエハのいくつかの又はすべての“ロット”の
全表面を無差別に清浄する必要なしに、全“ロット”を
閾値公差内にするために十分であることができる。
【００３３】本発明によれば、分配装置１６は、この分
野において適応される通常のガスジェット清浄、液体ス
プレー清浄又はエアロゾル清浄のいずれのアセンブリー
によっても提供することができる。これらの装置の分配
ノズル２５は、所定の経路１８に沿って清浄剤の実質的
に正確な衝突流を分配することができる。さらにこれら
の分配装置は、一般に分配動作を正確にスタートしかつ
停止するように要求に応じて衝突流１７を分配すること
ができる。
【００３４】これらの通常のガスジェット清浄又は液体
スプレー清浄の分配アセンブリーの典型は、ＦＳＩイン
ターナショナル社(FSI International, Inc.)、チャス
カ(Chaska)、ＭＮによって提供されることができるが、
一方適当なエアロゾル清浄分配アセンブリーは、ＦＳＩ
インターナショナル、インク．によって提供されること
ができる。
【００３５】しかしながらこれらの分配アセンブリー
は、追加的な分配制御回路２７を含み、この回路は、清
浄効率を最適化するように衝突流１７の出力を制御する
ために、中央制御装置２０に作用的に連結されている。
例えば衝突流１７の出力直径は、分配ノズル２５を調節
することによって制御することができ、このノズルは、
他方において基板表面における衝突流の接触面積及び圧
力を制御する。
【００３６】したがって一層小さな汚染粒子を取り除く
必要がある状況において、分配ノズル２５は、さらに局
所化した清浄のためにほぼ７０ｐｓｉｇのガス／流体制
御圧力で、ほぼ０．１５ｍｍの直径を有するさらに小さ
な直径の衝突流を出力するように調節することができ
る。それ故に清浄によって誘起される潜在的な損傷を最
小にし、かつ汚染粒子除去のために適当な強さのエアロ
ゾル圧力を提供するために、汚染粒子を囲む隣接範囲だ
けが、衝突流によって全力で接触させられる。加えて分
配ノズル出口開口の直径は、低圧に対する物質の十分な
膨張が存在し、エアロゾルの製造のための物質のジュー
ル−トムソン冷却のため物質の少なくとも実質的な部分
が固化するように、適当に小さい。汚染粒子の密集又は
さらに大きなものを基板表面から除去する必要がある別
の状況において、分配ノズル２５は、さらに大きな直径
の接触面積を提供するように、ほぼ９０ｐｓｉｇのガス
／流体制御圧力に対してほぼ２ｍｍの直径を有するさら
に大きな直径の衝突流を出力するように調節することが
できる。このことは、汚染粒子を除去するさらに大きな
確率を確実にし、かつさらにわずかな時間内に衝突流に
よってさらに大きな適用範囲を可能にする。
【００３７】さらに清浄アセンブリー１０の分配制御回
路２７は、さらに汚染粒子の見積もられた寸法に対して
相対的に清浄効率を最適化するために、衝突流の圧力を
制御する。前記のように、さらに小さな汚染粒子は、そ
の小さな表面積のために、かつ粒子の直径に対して相対
的な増加する粘着力のために、除去することが困難であ
る。したがって衝突流の出力圧力は、除去のために指定
された所望の汚染粒子に合わせてカスタマイズを行なう
ことができる。
【００３８】分配制御回路２７は、衝突流の経路１８内
に汚染粒子を位置決めするために、分配ノズル２５の相
対運動をも制御する。基板保持体２３の相対運動が小さ
くなると、このような分配ノズルの相対運動は、通常の
制御装置を介してコンピュータ制御される。
【００３９】これらの機構は、局所的な除去を最適化す
るために、汚染物質及び基板表面に対する流れによる衝
突の角度も調節することができる。衝突の有利な角度
は、ほぼ０°ないしほぼ９０°の間にあり、かつさらに
有利には４５°にある。さらに衝突流の分配は、汚染物
質の局所的な除去をさらに容易にするために、脈動させ
てもよい。
【００４０】本装置の前記の議論から、本発明による方
法は、マイクロエレクトロニクス製造のために基板１３
の表面１２から汚染物質１１、１１’を除去することを
考慮していることが明らかである。図３に示すように、
汚染除去方法は、基板を提供し（２９）；かつ基板１３
の表面１２上に位置している少なくとも１つの汚染物質
をロケーティングし（３０）；かつ経路１８に沿って実
質的に正確なかつ制御された衝突流１７において清浄剤
を分配する（３１）：ステップを含んでいる。次のステ
ップは、実質的に精密な局所化された衝突及び基板表面
１２からの汚染物質１１’の除去を可能にするために、
衝突流の１つを、かつ衝突流１７の経路内における少な
くとも１つの汚染物質を位置決めする（３２）ことを含
んでいる。
【００４１】分配ステップ３１及び位置決めステップ３
２が、図３に示すようにどのような順序になっていても
よいことは明らかであろう。しかしながら有利には基板
及び分配アセンブリーは、分配ステップの開始前に、位
置合わせされている。
【００４２】ロケーティングステップは、汚染物質１
１’を検出するために、基板１３の表面１２の粒子マッ
ピングを読み（３３）；かつ基板表面に対して相対的な
汚染物質の位置をマッピングする（３４）：ステップを
含んでいる。
【００４３】さらにロケーティング及びマッピングステ
ップ（３３、３４）は、基板の表面における実質的にす
べての汚染物質１１、１１’をロケーティングしかつマ
ッピングするステップを含み；かつさらに位置決めステ
ップ３２は、衝突流の経路内において少なくとも１つの
選ばれた汚染物質を選択的に位置決めするステップを含
み、表面からのその除去のために、汚染物質の隣接する
周囲の範囲の実質的に精密な局所化された衝突を可能に
するようにする。
【００４４】本発明による方法の別の様相において、ロ
ケーティング及びマッピングステップ（３３、３４）
は、それぞれの検出された汚染物質の相対的な大きさ及
び広がりを見積もるステップを含む。この方法に基付い
て、さらに方法は、基板表面１２から選ばれた汚染物質
を除去することを可能にするように、衝突流を調節する
ステップを含む。
【００４５】調節ステップは、分配装置１６からそれぞ
れの汚染物質に向かうガス流の圧力を調節することによ
って行なわれる。このガス流の圧力は、有利にはほぼ２
０ｐｓｉｇないしほぼ６９０ｐｓｉｇの間の範囲にあ
る。調節ステップは、単独で又は速度及び／又は圧力の
調節と組合わせて、衝突流の出力直径を調節することに
よって行なうこともできる。出力直径は、有利にはほぼ
０．１５ｍｍないしほぼ２ｍｍの間の範囲にある。最後
に調節ステップは、衝突流の脈動化によって行なうこと
ができる。
【００４６】本発明を、種々の実施態様を引用して実質
的に図示しかつ説明したが、一方その権利範囲から外れ
ることなく、本発明に変形及び変更を行なうことができ
ることは、当該技術分野の専門家には明らかであろう。
それ故に本発明の権利範囲は、前記の説明を参照してで
はなく、その均等物の全範囲とともに、添付の特許請求
の範囲を参照して判定すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成された基板清浄アセンブリー
の略図である。
【図２】本発明のマッピング装置によって発生されるウ
エハ表面の粒子ロケーション・マッピングの略図であ
る。
【図３】マイクロエレクトロニクス製造に利用される基
板を清浄する本発明による方法の略図である。
【符号の説明】
１０ 基板清浄アセンブリー、 １１ 汚染物質、 １
１’ 汚染物質、 １２ 基板表面、 １３ 基板、
１５ 物質ロケーション・マッピング装置、１６ 分配
装置、 １７ 衝突流、 １８ 経路、 ２０ 中央制
御装置、 ２１ 走査及び検査装置、 ２２ データバ
ス、 ２３ 基板保持装置、 ２４マッピング回路、
２５ 分配ノズル、 ２６ 制御回路、 ２７ 分配制
御回路

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の表面における少なくとも１つの汚
    染物質をロケーティングしかつマッピングするように適
    合された物質ロケーティング装置が設けられており；経
    路に沿って清浄剤の実質的に制御された衝突流を分配す
    るように形成されかつ寸法を決められた分配器が設けら
    れており；かつ前記のマッピング装置及び前記の分配装
    置に連結されかつ前記の衝突流を制御するように適合さ
    れた制御器が設けられており、ロケーティングされた汚
    染物質が、前記衝突流の経路内に位置決めされて、実質
    的に局所化された衝突及び前記の物質の前記の基板から
    の除去を可能にする、マイクロエレクトロニクスの製造
    において利用する基板の表面から汚染物質を除去する基
    板清浄アセンブリー。
  2. 【請求項２】 前記のロケーティング装置が、前記汚染
    物質の相対的な大きさを判定するように適合されてい
    る、請求項１に記載の基板清浄アセンブリー。
  3. 【請求項３】 前記のロケーティング装置が、前記の基
    板の表面における実質的にすべての汚染物質をロケーテ
    ィングし、マッピングしかつ数値的に指示するように適
    合されており；かつ前記の制御器が、前記の表面から汚
    染物質を除去するための前記の汚染物質の隣接する周囲
    の範囲に実質的に局所化された衝突のために、前記の衝
    突流の１つを、かつ衝突流の経路内に前記の表面におけ
    る少なくとも１つの選ばれた汚染物質を選択的に位置決
    めするように適合されている、請求項１に記載の基板清
    浄アセンブリー。
  4. 【請求項４】 前記のロケーティング装置が、前記の汚
    染物質それぞれの相対的な大きさ及び広がりを判定する
    ように適合されており；かつ前記の制御器が、前記の分
    配装置の出力制御器に連結されており、この分配装置
    が、前記の相対的な大きさ及び広がりに基付いて、選ば
    れた汚染物質の除去を可能にするように、衝突流を調節
    するように構成されている、請求項３に記載の基板清浄
    アセンブリー。
  5. 【請求項５】 さらにその上に基板を取付けるように形
    成された基板マウントが設けられており；かつ清浄剤の
    衝突流の経路内に選ばれた汚染物質を位置決めするよう
    に分配器のノズルと基板との間の相対的な運動のために
    分配装置と基板マウントとの間に連結される位置決め装
    置が設けられている、請求項４に記載の基板清浄アセン
    ブリー。
  6. 【請求項６】 前記の出力制御器が、分配装置のノズル
    における衝突流の圧力を調節する圧力制御装置を含む、
    請求項４に記載の基板清浄アセンブリー。
  7. 【請求項７】 衝突流の前記の圧力が、ほぼ２０ｐｓｉ
    ｇないしほぼ６９０ｐｓｉｇの間の範囲にある、請求項
    ６に記載の基板清浄アセンブリー。
  8. 【請求項８】 前記の出力制御器が、さらに分配器の前
    記のノズルから分配される衝突流の出力直径を調節する
    流れ直径制御装置を含む、請求項６に記載の基板清浄ア
    センブリー。
  9. 【請求項９】 衝突流の前記の圧力が、ほぼ２０ｐｓｉ
    ｇないしほぼ６９０ｐｓｉｇの間の範囲にあり、かつ前
    記の出力直径が、ほぼ０．１５ｍｍないしほぼ２ｍｍの
    間の範囲にある、請求項８に記載の基板清浄アセンブリ
    ー。
  10. 【請求項１０】 前記の出力制御器が、分配器のノズル
    から分配される衝突流の出力直径を調節する流れ直径制
    御装置を含む、請求項４に記載の基板清浄アセンブリ
    ー。
  11. 【請求項１１】 前記の出力直径が、ほぼ０．１５ｍｍ
    ないしほぼ２ｍｍの間の範囲にある、請求項１０に記載
    の基板清浄アセンブリー。
  12. 【請求項１２】 前記の分配器が、エアロゾル清浄剤を
    分配するように構成されている、請求項４に記載の基板
    清浄アセンブリー。
  13. 【請求項１３】 前記の分配器が、ジェット流清浄剤を
    分配するように構成されている、請求項４に記載の基板
    清浄アセンブリー。
  14. 【請求項１４】 さらにその上に基板を取付けるように
    形成された基板マウントが設けられており；かつ清浄剤
    の衝突流の経路内に選ばれた汚染物質を位置決めするよ
    うに分配器のノズルと基板との間の相対的な運動のため
    に分配装置と基板マウント装置との間に連結される位置
    決め装置が設けられている、請求項１に記載の基板清浄
    アセンブリー。
  15. 【請求項１５】 前記の分配器が、エアロゾル清浄剤を
    分配するように構成されている、請求項１に記載の基板
    清浄アセンブリー。
  16. 【請求項１６】 前記の分配器が、ジェット流清浄剤を
    分配するように構成されている、請求項１に記載の基板
    清浄アセンブリー。
  17. 【請求項１７】 基板の表面にかつこれに対して相対的
    に位置している少なくとも１つの汚染物質をロケーティ
    ングし；経路に沿った実質的に正確なかつ制御された衝
    突流において清浄剤を分配し；衝突流の１つを、かつ衝
    突流の経路内において少なくとも１つの汚染物質を位置
    決めして、実質的に精密に局所化された衝突、及び前記
    の表面からの前記の物質の除去を可能にするステップを
    含むことをことを特徴とする、マイクロエレクトロニク
    スの製造において利用する基板の表面から汚染物質を除
    去する方法。
  18. 【請求項１８】 前記の位置決めステップが：汚染物質
    を検出するように基板の表面の粒子マッピングを読み、
    かつ基板の表面に対して相対的な汚染物質の位置をマッ
    ピングすることを含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 さらに前記の汚染物質の相対的な大き
    さを判定するステップを含む、請求項１８に記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】 前記のロケーティング及びマッピング
    のステップが、さらに前記の基板の表面における実質的
    にすべての汚染物質をロケーティングしかつマッピング
    するステップを含み；かつ前記の位置決めステップが、
    さらに衝突流の経路内において少なくとも１つの選ばれ
    た汚染物質を選択的に位置決めすることを含み、前記の
    表面から汚染物質を除去するために前記の汚染物質の隣
    接する周囲の範囲に実質的に精密に局所化された衝突を
    可能にする、請求項１８に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 さらにそれぞれの検出された汚染物質
    の相対大きさ及び広がりを判定し；かつ前記の相対大き
    さ及び広がりに基付いて、選ばれた汚染物質の除去を可
    能にするように、衝突流を調節するステップを含む、請
    求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記の調節ステップをそれぞれの汚染
    物質に向かう衝突流の圧力の調節によって行なう、請求
    項２１に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 衝突流の前記の圧力が、ほぼ２０ｐｓ
    ｉｇないしほぼ６９０ｐｓｉｇの間の範囲にある、請求
    項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記の調節ステップをさらに衝突流の
    出力直径の調節によって行なう、請求項２２に記載の方
    法。
  25. 【請求項２５】 衝突流の前記の圧力が、ほぼ２０ｐｓ
    ｉｇないしほぼ６９０ｐｓｉｇの間の範囲にあり、かつ
    前記の出力直径が、ほぼ０．１５ｍｍないしほぼ２ｍｍ
    の間の範囲にある、請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記の調節ステップを衝突流の出力直
    径の調節によって行なう、請求項２１に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記の調節ステップを衝突流の脈動に
    よって行なう、請求項２１に記載の方法。
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