JP2006140492A - 半導体素子製造に使用される乾式クリーニング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体素子製造で使用される乾式エッチングクリーニング装置を提供する。
【解決手段】本発明は乾式クリーニング方法によってウェーハの表面上のパーティクルを除去する装置である。装置内でウェーハから離脱されたパーティクルをチャンバ外部へ運ぶ運搬気体の気流は水平方向に形成され、チャンバの上部壁は運搬気体がウェーハの上部で速い速度で流れるように曲って形成される。これにより、ウェーハから離脱されてウェーハ上部に浮遊されたパーティクルが再びウェーハの表面に落ちることを防止する。
【選択図】図4
【解決手段】本発明は乾式クリーニング方法によってウェーハの表面上のパーティクルを除去する装置である。装置内でウェーハから離脱されたパーティクルをチャンバ外部へ運ぶ運搬気体の気流は水平方向に形成され、チャンバの上部壁は運搬気体がウェーハの上部で速い速度で流れるように曲って形成される。これにより、ウェーハから離脱されてウェーハ上部に浮遊されたパーティクルが再びウェーハの表面に落ちることを防止する。
【選択図】図4
Description
本発明は半導体基板を製造する装置に係り、さらに詳細には、基板の表面を乾式方法によってクリーニングする装置に関する。
ウェーハ表面に対するクリーニング工程はウェーハのような半導体基板上に集積回路を形成するときに発生する残留物質(residual chemicals)、小さいパーティクル(small particles)、汚染物(contaminants)などを除去する。一般的にウェーハ表面は化学的溶媒を利用した湿式クリーニング方法によってクリーニングされる。湿式クリーニング方法によるクリーニング工程は大きく薬液処理工程、リンス工程、及び乾燥工程からなる。薬液処理工程はHFなどのような化学薬液によってウェーハ上の汚染物質を化学的反応によってエッチングまたは剥離させる工程であり、リンス工程はウェーハ表面に付着した薬液を脱イオン水で洗浄する工程であり、乾燥工程は最終的にウェーハ表面に残留する脱イオン水を除去する工程である。
上述した湿式方法によってクリーニング工程実行時、乾燥不良によってウェーハ上にウォーターマークが発生されやすい。また、相当量の化学薬液使用によって環境が汚染して、クリーニング工程に多い時間がかかり、クリーニング装置の大型化によって設備面積が広くなる。
図1は一般的に使用されている乾式クリーニング装置9である。図1を参照すると、乾式クリーニング装置9はチャンバ900内に配置され、ウェーハWを支持する支持板920を有する。チャンバ900にはウェーハWの表面からパーティクルなどのような異物を除去するためのクリーニング部材(図示しない)が提供される。クリーニング部材ではウェーハW上へ高圧の窒素ガスを噴射するノズルが使用されるか、ウェーハの表面上部に衝撃波を形成するためのレーザーが使用される。また、チャンバ900内には上部から下部へ向かう方向に気流を形成するためにチャンバ900内の上部にファンフィルタユニット940が提供され、チャンバ900の下部にはポンプが設けられた排気部材960が連結される。これにより、ウェーハから離脱されたパーティクルPのような異物はチャンバ900内に形成された気流に沿って移動されてチャンバ900から排気されることができる。
上述した一般的な乾式クリーニング装置9の使用時に、ウェーハWの表面は上部に向けて、ウェーハWの表面から離脱されて浮遊されたパーティクルPが下に落ちてウェーハWに再吸着されてしまう。
図3はクリーニング工程の前後にウェーハに付着したパーティクルP1、P2を示す図である。点線として表示されたパーティクルP1はクリーニング工程の前にウェーハWに付着したパーティクルである。実線として表示されたパーティクルP2はクリーニング工程の後にウェーハに付着したパーティクルである。
本発明はレーザービーム、またはノズルのようなクリーニング手段によってウェーハから除去されたパーティクルがウェーハに再吸着されることを防止することができる乾式クリーニング装置を提供することを目的とする。
本発明はウェーハから除去されたパーティクルが再吸着することを最小化することができる乾式クリーニング装置を提供する。
本発明の一実施例によると、半導体基板の表面をクリーニングする乾式クリーニング装置は、第1壁と第2壁とを具備するチャンバと、ウェーハ収容面を具備する支持部材と、前記支持部材に置かれた基板の表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、運搬気体を供給して、前記基板の表面から離脱されたパーティクルを前記チャンバの外部へ運送する運搬気体供給部材とを含み、前記チャンバの第1壁は前記ウェーハ収容面と向き合う第1部分と、前記第1部分に隣接して前記運搬気体供給部材の一部を収容する第2部分とを具備する。
本発明の他の実施例によると、半導体基板の表面をクリーニングする乾式クリーニング装置は運搬気体が流入される気体流入部と、前記気体流入部から延長されて支持部材上に置かれた基板の表面からパーティクルを除去する工程実行部と、前記工程実行部から延長されて前記工程実行部からチャンバ外部へ運搬気体が流出される気体流出部を有するチャンバとを含み、前記工程実行部の断面積は前記気体流入部の断面積より小さい。
本発明の他の実施例によると、ウェーハの表面をクリーニングする乾式クリーニング装置はチャンバと、前記ウェーハを支持するために立設する支持部材と、前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、前記チャンバ内へ運搬気体を供給する運搬気体供給部材とを含む。
本発明の乾式クリーニング装置によると、レーザーまたはノズルのようなクリーニング手段によってウェーハから除去されたパーティクルがウェーハに再吸着されることを防止することができる。
以下、本発明の望ましい実施例を添付の図を参照してより詳細に説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が下記の説明の実施例によって限定されるものとして解釈されてはならない。本実施例は当業界で平均的な知識を持った者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたものである。本実施例ではクリーニングが行われる対象物でウェーハW基板を例としてあげて説明する。しかし、本発明の技術的思想が適用される基板はここに限定されず、ガラス基板などのように集積回路製造のために使用される他の種類の基板に適用可能である。
図4は本発明の望ましい一実施例による乾式クリーニング装置1を概略的に示す断面図である。図4を参照すると、乾式クリーニング装置1はチャンバ(chamber)100、支持部材(supporting member)200、クリーニング部材(cleaning member)300、及び運搬気体供給部材(carrier gas supplying member)400を有する。乾式クリーニング工程(dry cleaning process)はチャンバ100内で実行される。ウェーハWのような基板はチャンバ100内部の支持部材200上に位置する。
クリーニング部材300はパーティクルP、残留物、または異物のような汚染物質をウェーハWの表面から除去するために使用される。ウェーハWの表面から離脱されたパーティクルPは運搬気体供給部材400から供給される運搬気体によってチャンバ100の外へ排気される。
支持部材200はチャンバ100内の中央部分に配置される。支持部材200は工程進行中ウェーハWを収容する支持板220と支持板220を回転させるか、昇降させる駆動部材240とを有する。支持板220は略円板の形状を有し、略平たい上部面を具備する。支持板220は例えば真空吸着またはメカニカルなクランピングによってウェーハWを固定することができ、選択的に静電気力を使用してウェーハWを固定することができる。
運搬気体供給部材400はチャンバ100の一側壁に提供される。排気部材500はチャンバ100の他側壁に提供される。一例によると、運搬気体供給部材400では例えばファン420とフィルタ440とを具備するファンフィルタユニット(fan filter unit)が提供されることができる。ファン420を利用して外部からチャンバ100内へ運搬気体が流入され、流入された運搬気体はフィルタ440によって浄化される。上述の構造によってチャンバ100内で運搬気体はチャンバ100内の一側からチャンバ100内の他側を向ける方向にウェーハWの上部面に沿って流れる。すなわち、運搬気体はチャンバ100内で概して水平の方向に流れる。運搬気体では乾燥空気(dry air)、窒素ガス、不活性ガス(inert gas)、またはドライアイス(dry ice)が使用されることができる。
クリーニング部材300はウェーハW上に高圧のクリーニング気体を噴射するノズルを具備する。クリーニング気体ではウェーハWの表面に形成されたパターンへの影響(自然酸化膜の形成など)を最小化できる窒素ガスまたは不活性ガスが使用されることが望ましい。クリーニング部材300はロッド形状を有する。クリーニング部材300の長さはウェーハWの直径と類似であるか、ウェーハWの直径より長い。クリーニング部材300は運搬気体の流れ方向と概して直交するようにチャンバ100内に挿入される。
クリーニング部材300には噴射ホール302が均一な間隔で複数個形成される。クリーニング部材300はチャンバ100内の側壁に固定して設けられ、駆動部材240はクリーニング部材300に近接するように支持板220を上部に持ち上げる。駆動部材240はシリンダまたはモータ(図示しない)を含むことができる。本発明の一実施例によると、支持板220は固定され、運搬気体が流れる方向に沿ってクリーニング部材300が移動するように構成されることができる。
本発明の一実施例によると、図5に示したようにクリーニング部材ではレーザー部材300'が使用されることができる。レーザー部材300'はウェーハWの表面の上部にレーザービームを照射することによって、衝撃波(shock Wave)を発生させ、これによって、ウェーハWの表面に付着したパーティクルPをウェーハWから除去することができる。選択的に、レーザー部材300'はウェーハWの表面に直接レーザービームを照射してパーティクルPを除去することができる。ウェーハWの表面に直接レーザービームが照射されるとき、駆動部材240は支持板220を上部に持ち上げて支持板220を回転させる。
図5を参考すると、チャンバ100は気体流入部124、工程実行部122、及び気体流出部126を含む。工程実行部122は支持板220が配置されるチャンバ100内の中央部分に位置する。気体流入部124は運搬気体供給部材400が位置するチャンバ100の側壁と工程実行部122との間に該当する空間であり、気体流出部126は排気部材500が位置するチャンバ100の側壁と工程実行部122との間に該当する空間である。本発明の一実施例によると、運搬気体は気体流入部124から、工程実行部122、そして気体流出部126を流れる。
クリーニング部材300によってウェーハW表面から離脱されたパーティクルPは運搬気体によって排気部材500に向かう方向に運ばれる。浮遊されたパーティクルPは運搬気体の流れによって発生された水平方向の力と重力によって発生された垂直方向の力とによって影響を受ける。
水平方向の力が重力を相殺するほどに十分でなければ、パーティクルPはウェーハWの表面の上部を完全に脱する前に、再びウェーハW上に落ちる。運搬気体の流速はファン420の速度を増加させることによって、一定の大きさより速くすることができるが、これは乱流を発生させるおそれがある。乱流は所要電力の増加を誘発するおそれがある。
本発明の一実施例によると、チャンバ100はウェーハWの上部で運搬気体の流速が速くなることができる形状を有する。例えば、気体流入部124、工程実行部122、及び気体流出部126で気体が流れる通路の断面積(以下、通路面積(passageWay area)という)を異ならせて形成する。これによって、運搬気体の流速は変わることができる。
ベルヌーイの定理(a Bernoulli’s theorem)によると、流体の流速は流体が流れる通路の断面積に反比例する。例えば、流体が流れる通路の断面積が減少すれば、流体の流速が速くなる。本発明の一実施例によると、工程実行部122の通路面積は気体流入部124の通路面積より狭く形成される。通路面積が急激に減少するか、大幅でステップ状になって減少すれば、通路面積が減少する領域で渦流が発生するおそれがある。気体流入部124のうち、工程実行部122と隣接した領域で通路面積は渦流発生を最小化することができる範囲内で徐々に減ることが望ましい。
本発明の一実施例によると、気体流出部126の通路面積は工程実行部122の通路面積より広く形成される。望ましくは工程実行部122を通過した運搬気体が水平または上部に移動されるようにガスが流れる通路は上方向に広くなることが望ましい。これは運搬気体の気流方向がウェーハWから遠くなる方向に形成されるようにして、ウェーハW表面の上部に浮遊されたパーティクルPがウェーハWに再付着されることを防止することができる。気体流出部126の通路面積はステップ状になるように増加するか、徐々に増加することができる。選択的に図6に示したように、気体流出部126の通路面積は工程実行部122の通路面積と同様に形成されるか、狭く形成されることができる。
再び、図4を参照すると、上部壁140は工程実行部122上に位置する第1部分142、気体流入部124上に位置する第2部分144、及び気体流出部126上に位置する第3部分146を含む。第1部分142は第2部分144及び第3部分146より低い高さに位置する。第1部分142は水平に形成される。第2部分144は運搬気体供給部材400と隣接した領域に水平に形成された水平部144aと第1部分142及び水平部144aとの間に位置する傾斜部144bとを含む。傾斜部144bはウェーハWに向かうにつれて下向きに傾くように形成される。第3部分146は排気部材500と隣接した領域に水平に形成された水平部146aと第1部分142及び水平部146aの間に位置する傾斜部146bとを有する。傾斜部146bはウェーハWから遠くなるにつれて上向きに傾くように形成される。
図7はチャンバ100の互いに異なる部分で運搬気体によって発生された気流の方向を示す。また、図7はチャンバ100内の各空間で気流の速度を示す。また、図7はウェーハの表面から離脱されたパーティクルPの移動経路を示す。図7で矢印の長さは気流の速度の大きさを示す。
図7を参照すると、初めに運搬気体供給部材400によって運搬気体は予め設定された速度で気体流入部124内へ流入される。上部壁140の傾斜部144bの下を通りながら運搬気体は加速される。工程実行部122を通りながら運搬気体は一定の速度でウェーハWの表面の上部に沿って流れる。以後に運搬気体は気体流出部126を経て、排気部材500を通じて外部へ排気される。気体流出部126の傾斜部146bを通るとき、運搬気体は傾斜部146bに沿って流れる。
以後、パーティクルPは工程実行部122を通過する気流によってウェーハWの上部から速く離脱する。工程実行部122でパーティクルPはウェーハWから除去され、運搬気体の気流に沿ってウェーハWから外部へ排出される。
工程実行部122内でパーティクルPが気流に沿って移動するとき、パーティクルPは重力によって下方向に少しずつ下がる。したがって、ウェーハWから除去されたパーティクルPはウェーハWの表面へ再び落ちるおそれがある。
本発明の一実施例によると、図8に示したようにチャンバ100内には浮遊気体供給部材600が含まれることができる。
図8に示したように浮遊気体供給部材600はウェーハWの表面に向けて浮遊気体を噴射するノズル形状である。浮遊気体供給部材600はクリーニング気体を噴射するクリーニング部材300と類似の形状を有する。浮遊気体供給部材600はクリーニング部材300近くに位置することができる。一例では、浮遊気体供給部材600はクリーニング部材300の下に位置することができる。
図9に示したように、浮遊気体供給部材600はクリーニング部材300の噴射圧に比べて低い噴射圧で浮遊気体をウェーハWの表面を向けて噴射する。浮遊気体供給部材600の噴射角はクリーニング部材300の噴射角より小さい。浮遊気体はウェーハWの表面とぶつかった後、気体流出部126の上部に向かう方向に流れる。
図9に示したように、クリーニング気体によってウェーハWから離脱されたパーティクルPは運搬気体の気流に沿ってウェーハWの表面から除去されることができる。
本発明の一実施例によると、図10に示したように、噴射ホールが形成されたロッド形状または板形状の噴射部材460を使用してチャンバ100内へ運搬気体を供給することができる。ロッド形状または板形状の噴射部材460は運搬気体の流速を増加させることができる。
本発明の一実施例によると、多様な形状の上部壁140が提供されることができる。
本発明の一実施例によると、図11に示したように上部壁140は平たく形成されたベース面140aと、ベース面140aに結合された加速部材140bを有することができる。加速部材140bは下部面147bと傾斜部148b、149bとを含む。下部面147bは平坦であり、工程実行部122の上部に位置する。
傾斜部148b、149bは各々気体流入部124と気体流出部126に位置して、下部面147bの両側から上向き傾くように延長される。気体流入部124に配置される傾斜部148bと気体流出部126に配置される傾斜部149bとは同様の勾配角または相異なっている勾配角を有することができる。本発明の一実施例によると、加速部材140bはベース面140aに着脱可能に結合することができる。
(第2実施例)
図12と図13は本発明の他の実施例による乾式クリーニング装置2を概略的に示す図である。チャンバ100の開口109はチャンバ100の壁に位置する。乾式クリーニング装置2はチャンバ100、支持部材200、クリーニング部材300、及び運搬気体供給部材400を有する。支持部材200はチャンバ100の内部に配置されてウェーハWを支持する。クリーニング部材300はパーティクルPをウェーハWの表面から除去する。ウェーハWの表面から離脱されたパーティクルPは運搬気体供給部材400から供給される運搬気体によってチャンバ100の外へ排出される。
図12と図13は本発明の他の実施例による乾式クリーニング装置2を概略的に示す図である。チャンバ100の開口109はチャンバ100の壁に位置する。乾式クリーニング装置2はチャンバ100、支持部材200、クリーニング部材300、及び運搬気体供給部材400を有する。支持部材200はチャンバ100の内部に配置されてウェーハWを支持する。クリーニング部材300はパーティクルPをウェーハWの表面から除去する。ウェーハWの表面から離脱されたパーティクルPは運搬気体供給部材400から供給される運搬気体によってチャンバ100の外へ排出される。
チャンバ100は概して水平した上部面22を有する底板20上に設けられる。チャンバ100はボディー100aと回転板100bとを含む。ボディー100aは直方体の形状である。ボディー100aの前方壁180には開口が形成される。回転板100bはボディー100aの開口109を開閉する長方板の形状である。回転板100bとボディー100aは例えば、ヒンジ108によって結合される。回転板100bはヒンジ108を中心に回転することによって、待機状態と工程状態間の位置が変換される。待機状態とは、図12に示したように、ボディー100aの開口109が開かれた状態である。待機状態で回転板100bは底板20と平行に位置する。工程状態とは、図13に示したように、ボディー100aの開口109が閉まった状態である。工程状態で回転板100bはボディー100aの後方壁160と平行に位置する。
図12に示したように、回転板100bには支持部材200が装着される。支持部材200は支持板220及び支持板220を支持する支持軸260を含む。支持軸260は駆動部材240を利用して上下に移動するか、回転することができる。支持軸260は回転板100bの上部に突き出され、支持板220の下部面に固定される。支持板220は円板の形状である。支持板220の上部面は概して平坦である。
底板20上には移送ロボット30が設けられる。移送ロボット30はチャンバ100近くに位置して、垂直ロッド32と水平アーム34とを有する。垂直ロッド32は上下移動及び回転が可能であり、水平アーム34は垂直ロッド32から延長されて水平方向に移動可能である。回転板100bが待機状態に位置した状態で移送ロボット30は容器(図示しない)ウェーハWを収容して支持板220へウェーハWを移送する。移送されたウェーハWの表面は底板20に平行に位置する。支持板220は真空吸着、メカニカルなクランピングまたは静電気力によってウェーハWを固定することができる。
ウェーハWが支持板220上に置かれれば、支持板220は回転して工程状態に位置する。ボディー100a内でウェーハWは立てられた状態で支持板220によって支持される。すなわち、ウェーハWの表面はボディー100aの後方壁160と向き合う。
本発明の一実施例によると、チャンバ100の上部壁には運搬気体供給部材400が提供される。チャンバ100の下部壁には排気部材500が提供される。一例によると、運搬気体供給部材400はファン420とフィルタ440とを含むファンフィルタユニット(fan filter unit)を具備することができる。ファン420を通じてチャンバ100内へ流入された運搬気体はフィルタ440によって浄化される。本発明の一実施例によると、運搬気体の気流はチャンバ100内の上部からチャンバ100内の下部へ向ける方向にウェーハWの表面に沿って移動する。すなわち、運搬気体はチャンバ100内で概して垂直した方向に移動する。運搬気体では乾燥空気(dry air)、窒素ガス、不活性ガス(inert gas)またはドライアイス(dry ice)が使用されることができる。
クリーニング部材300はウェーハW上に高圧のクリーニング気体を噴射するノズルを具備する。クリーニング気体はウェーハWの表面に形成されたパターンに最小限の影響を与える窒素ガスまたは不活性ガスでありうる。クリーニング部材300はウェーハWの直径と類似であるか、またはこれより長いロッド形状のノズルを具備する。クリーニング部材300は運搬気体の流れ方向と概して直交するようにチャンバ100内に位置する。クリーニング部材300には噴射ホール302が均一な間隔で複数個形成されることができる。クリーニング部材300はチャンバ100内の側壁に固定されて、駆動部材240はクリーニング部材300に向けて支持板220を上部に移動することができる。駆動部材240はシリンダまたはモータを具備することができる。支持板220は固定されることができ、クリーニング部材300は運搬気体が流れる方向に沿って移動することができる。
本発明の他の実施例によると、図15に示したように選択的にレーザー部材300'が使用されることができる。レーザー部材300'はチャンバの後方壁160外側に結合される。レーザー部材300'はウェーハWの表面とチャンバの後方壁160との間にレーザービームを照射することによって、衝撃波を発生させて、これによって、ウェーハW表面に付着したパーティクルPをウェーハWから除去する。または、レーザー部材300'はウェーハWの表面に直接レーザーを照射してパーティクルPを除去することができる。支持板220は駆動部材240によって上下に移動及び回転することができる。
ウェーハWの表面から離脱されたパーティクルPは運搬気体の気流及び重力によって下方向へ移動される。ウェーハWは立てられているので、ウェーハWから離脱されたパーティクルPはウェーハWの表面に再付着されることができない。
クリーニング工程の前に実行された多様な工程によって支持板220に置かれたウェーハWから静電気が発生されるおそれがある。ウェーハWから離脱されたパーティクルPが静電気によってウェーハWに再吸着されるおそれがある。静電気を除去するためにチャンバ内には電圧が印加されるイオン化部材(ionizer)(図示しない)が位置することができる。
図16に示したように、パーティクルPがウェーハWの表面から十分に遠く離れるように、チャンバ100内には浮遊気体供給部材600が位置する。浮遊気体供給部材600はウェーハWの表面に向けて浮遊気体を噴射するノズルを具備する。浮遊気体供給部材600はクリーニング気体を噴射するクリーニング部材300と類似の形状を有し、図16に示したように、クリーニング部材300に隣接して、これと平行に位置することができる。浮遊気体供給部材600はクリーニング部材300の噴射圧に比べて低い噴射圧で、そしてさらに緩い噴射角で浮遊気体をウェーハWの表面を向けて噴射する。浮遊気体はウェーハWの表面とぶつかった後、後方壁160に向かう方向に流れる。クリーニング気体によってウェーハWから離脱されたパーティクルPは運搬気体の気流及び重力によってチャンバ100から排気される。
図17は本発明の他の実施例によって乾式クリーニング装置1のチャンバ100を示す。ウェーハW 表面から離脱されたパーティクルPは再びウェーハWに吸着されることができる。ウェーハWの表面とチャンバの後方壁160との間の空間で速く流れる運搬気体はパーティクルPの再吸着を防止することができる。ウェーハWが大口径化されることによって、さらに多い再吸着が発生することができる。ファン420の速度を増加させることによって、運搬気体の流速が速くすることができる。ファン420の増加速度は乱流を発生させることができ、これは所要電力を増加させる。
本発明の望ましい実施例によると、気体流入部124、工程実行部122、及び気体流出部126の通路面積はチャンバ100内の後方壁160’を通じて変化することができる。再び図17を参照すると、後方壁160は工程実行部122に位置する第1部分162、気体流入部124に位置する第2部分164、及び気体流出部126に位置する第3部分166を含む。第1部分162は第2部分164及び第3部分166より低い高さに位置する。第1部分162は水平に位置する。第2部分164は運搬気体供給部材400と隣接した領域に垂直に形成された垂直部164aと第1部分162及び垂直部164aの間に位置する傾斜部164bを含む。傾斜部164bはウェーハWに向ける方向に傾くように形成される。第3部分166は排気部材500と隣接した領域に垂直に形成された垂直部166aと第1部分162及び垂直部166aの間に位置する傾斜部166bを含む。傾斜部166bはウェーハWから遠くなる方向に傾くように形成される。
図18はチャンバ100内に運搬気体によって形成される気流の方向及びチャンバ100内の各空間で気流の速度を示す図である。図で矢印の長さは気流の速度を示す。ウェーハWから離脱されたパーティクルPの移動経路も示す。
図18を参照すると、運搬気体供給部材400を利用して運搬気体は予め設定された速度で気体流入部124内へ流入される。後方壁160の傾斜部164bの下を通りながら運搬気体は加速される。ウェーハWの表面を通る運搬気体は気体流入部124内へ流入される運搬気体より速い速度で移動する。以後に運搬気体は気体流出部126を経て、排気部材500を通じて外部へ排気される。気体流出部126の傾斜部166bの下を通るとき、運搬気体は傾斜部166bに沿って移動する。
再び図17を参照すると、パーティクルPは初めにクリーニング部材300によってウェーハWの表面から離脱される。ウェーハWの表面から離脱されたパーティクルPは工程実行部122内に形成された気流によって気体流出部126へ移動することができる。本発明の一実施例によると、運搬気体の流速を速くするために噴射ホールが形成されたロッド形状または板形状の噴射部材460によって運搬気体がチャンバ100内へ供給されることができる。
後方壁160は、一体からなり、屈曲した形状を有するように製造されることができる。選択的に図19に示したように、上部壁160が平たく形成されたベース面160aとその下に結合された加速部材160bとを有することができる。加速部材160bは工程実行部122に提供される平たい形状を有する下部面167bと、各々気体流入部124及び気体流出部126に配置され、下部面167bの両側から上向きに傾くように延長された傾斜部168b、169bを有する。気体流入部124に配置される傾斜部168bと気体流出部126に配置される傾斜部169bとは同様の勾配角または相異なっている勾配角を有することができる。加速部材160bはベース面160aに着脱可能に結合されることが望ましい。
図20は本発明の他の実施例によって乾式クリーニング装置2のチャンバ100を示す図である。図12の装置を使用して工程進行時、ウェーハWが立てられた状態で真空吸着などによって支持板220に支持される。工程進行時、ウェーハWが支持板220から下に滑って落ちて、これにより、ウェーハWが割れるおそれがある。これを防止するためにチャンバ100には支え部材700が提供される。支え部材700は回転板100b上に装着され、支持板220の下に配置される。選択的に支え部材700はボディーの側壁または下部壁に提供されることができる。
図21は本発明の一実施例による下敷部材700を示す斜視図であり、図22は図21の正面図である。
図21と図22を参照すると、下敷部材700はウェーハWを収容する安着部730を有する。下敷部材700は第1部材720、第2部材740、及び第3部材760を有する。第1部材720と第2部材740とは互いに対向するように一定距離離隔されて配置されて、第3部材760によって結合される。第1部材720と第2部材740とはアーチ形状のロッドとして提供され、第3部材760は第1部材720と第2部材740と垂直したロッド形状として複数個提供される。第2部材740は回転板100bに設けられる支持ロッド710に結合される。装着部730は第1部材720、第2部材740、及び第3部材760の間に提供される空間である。支持板220から滑るウェーハWは第3部材760によって止められる。選択的に第1部材720と第2部材740は板として提供されて、第3部材760は湾曲した板で提供されることができる。支え部材700はウェーハWより軟質で製造されることが望ましい。例えば、支え部材700はポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone)やテフロン(登録商標)(teflon)で製造されることができる。また、支え部材700によってウェーハWが支持されるか否かを感知する感知部材780を有する。感知部材780では光を照射する発光センサ782と、これを受光する受光センサ784とを有する。発光センサ782は第1部材720の面に装着されて、受光センサ784は第2部材740の面に発光センサ782と対向する位置に装着される。受光センサ784が光を受光することができなければ、ウェーハWが支持板220から滑ったと判断して、警告音やモニタなどを通じて作業者に知らせるか、工程進行を中断する。選択的に感知部材780では安着部730を提供する第3部材760の面に装着される圧力センサが使用されることができる。
図23は本発明の乾式クリーニング装置が複数個提供された設備を概略的に示す図である。図23に示したように底板20には複数個のチャンバが一列に配置される。チャンバ100の前方にはチャンバ100の配列方向と平行にレール36が底板20に装着されて、レール36には上述の移送ロボット30が位置する。
100 チャンバ
122 工程実行部
124 気体流入部
126 気体流出部
140 上部壁
142 第1部分
144 第2部分
146 第3部分
200 支持部材
300 クリーニング部材
400 運搬気体供給部材
500 排気部材
600 浮遊気体供給部材
700 下敷部材
122 工程実行部
124 気体流入部
126 気体流出部
140 上部壁
142 第1部分
144 第2部分
146 第3部分
200 支持部材
300 クリーニング部材
400 運搬気体供給部材
500 排気部材
600 浮遊気体供給部材
700 下敷部材
Claims (36)
- 半導体基板の表面をクリーニングする装置において、
第1壁と第2壁を具備するチャンバと、
ウェーハ収容面を具備する支持部材と、
前記支持部材に置かれた前記基板の表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、
運搬気体を供給して、前記基板の表面から離脱されたパーティクルを前記チャンバの外部へ運送する運搬気体供給部材とを含み、
前記チャンバの第1壁は、
前記ウェーハ収容面と向き合う第1部分と、
前記第1部分に隣接して、前記運搬気体供給部材の一部を収容する第2部分とを具備することを特徴とする乾式クリーニング装置。 - 前記第1部分と前記ウェーハ収容面との間の間隔は前記第2部分と前記第2壁との間の間隔より小さいことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記第1壁の前記第2部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記第1壁の前記第1部分は水平に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記チャンバの前記第1壁は第3部分をさらに含み、
前記第1部分と前記ウェーハ収容面との間の間隔は前記第3部分と前記第2壁と間の間隔より小さいことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記第3部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項5に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記装置は前記支持部材に置かれた前記基板の表面に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記浮遊気体供給部材は前記支持部材に置かれた基板の表面に下向くように浮遊気体を噴射する浮遊ノズルを含むことを特徴とする請求項7に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記装置は前記支持部材を移動させる駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記クリーニング部材は前記支持部材に置かれた前記基板の表面に向けてクリーニング気体を噴射する複数の噴射ホールが形成されるクリーニングノズルを含むことを特徴とする請求項9に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記クリーニング部材は前記基板の表面の上部からレーザービームを照射するレーザー部材を含むことを特徴とする請求項9に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記運搬気体供給部材は、
送風ファンと、
運搬気体を浄化させるフィルタユニットとを含むことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記第1壁は、
ベース面と、
ウェーハ収容面と対向する位置で前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。 - 半導体基板の表面を乾式でクリーニングする装置において、
運搬気体が流入される気体流入部と、前記気体流入部から延長され、支持部材上に置かれた基板の表面からパーティクルを除去する工程実行部と、前記工程実行部から延長され、前記工程実行部からチャンバ外部へ運搬気体が流出される気体流出部とを有するチャンバを含み、
前記工程実行部の断面積は前記気体流入部の断面積より小さいことを特徴とする請求項1に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記気体流入部が前記工程実行部に近くなるほど前記気体流入部の断面積が徐々に減少することを特徴とする請求項14に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記気体流出部の断面積が前記工程実行部の断面積より広く形成され、前記気体流出部が前記工程実行部から遠くなるほど前記気体流出部の断面積は増加することを特徴とする請求項14に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記気体流入部、前記工程実行部、及び前記気体流出部は上部壁を折れ曲がるように形成することによって形成されることを特徴とする請求項14に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記チャンバの壁は、
ベース面と、
前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項17に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記気体流入部は前記支持部材に置かれた基板に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材を収容することを特徴とする請求項14に記載の乾式クリーニング装置。
- ウェーハの表面をクリーニングする装置において、
チャンバと、
前記ウェーハを支持するために立設された支持部材と、
前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、
前記チャンバ内へ運搬気体を供給する運搬気体供給部材とを含むことを特徴とする乾式クリーニング装置。 - 前記チャンバは、
側壁に開口が形成されたボディーと、
前記開口を開閉して、回転可能な回転板とを具備し、
前記回転板には前記支持部材が位置して、前記開口が開放されるように前記回転板が位置した状態で前記ウェーハは水平方向に前記支持部材に装着されることを特徴とする請求項20に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記装置は前記回転板に位置し、前記ウェーハを前記回転板上で移動または回転させる駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記装置はウェーハが前記支持部材からの下方向に離脱されるとき、前記ウェーハを収容する支え部材をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記支え部材の表面は前記基板より軟らかい材質からなるたことを特徴とする請求項23に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記支え部材は前記ウェーハが前記支え部材によって収容されたか否かを感知する感知部材をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記支え部材は、
第1部材と、
前記第1部材と平行に、そして一定の距離離隔されて配置される第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とを連結して、前記ウェーハを支える第3部材とを含むことを特徴とする請求項23に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記支え部材は、
前記第1部材に位置する発光センサと、
前記第2部材に位置する受光センサとを含み、
前記発光センサと前記受光センサとは互いに向き合うように位置することを特徴とする請求項26に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記チャンバの側壁は、
前記支持部材上に位置する前記ウェーハの表面と対向するように位置する第1部分と、
前記運搬気体が流入される第2部分とを含み、
前記第1部分は前記第2部分に比べて前記チャンバの中側に突出するように形成されて、前記ウェーハの表面と前記第1部分との間で前記運搬気体の流速は速くなることを特徴とする請求項20に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記第2部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記第1部分は水平に形成されたことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記側壁は前記運搬気体が流出されて、前記チャンバ内に位置する第3部分をさらに含み、
前記第3部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項28に記載のクリーニング装置。 - 前記装置は前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材をさらに含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記クリーニング部材は複数の噴射ホールが形成され、前記チャンバ内で前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面に向けてクリーニング気体を噴射するクリーニングノズルを含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記クリーニング部材は前記ウェーハの表面の上部にレーザービームを照射するレーザー部材を含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
- 前記運搬気体供給部材は、
送風ファンと、
運搬気体を浄化させるフィルタユニットとを含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。 - 前記上部壁は、
平たく形成されるベース面と、
前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項28に記載の乾式クリーニング装置。
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