JP2008283054A - ウエハエッジクリーナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピークパワー密度が30kW/mm2のレーザー光を被処理体裏面外周部に付着した堆積物に照射する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
次に、パルス幅とは、図5AにTpとして示すようにレーザー1パルスが発振されている時間を示しており、単位は[s](秒)である。なお、Tはパルス間隔(=パルス周波数に逆比例)を示している。パルス幅もパルス周波数に依存しており、例を図5Bに示す。パルス周波数が小さいほどパルス幅は小さくなる。例えば、パルス周波数10kHzではパルス幅は約40nsであるが、パルス周波数1kHでは約15nsと小さくなる。
ピークパワーは、図6に示すようにパルス周波数に依存している。例えばパルス周波数10kHzではピークパワーは約40kWであるのに対して、1kHzでは約300kWに上昇する。
図7から分かるように、ピークパワー密度が大きいほど除去量が多く、例えば500kW/mm2では約250nmの厚さの堆積膜が除去できる結果となった。対してピークパワー密度が30kW/mm2では除去量は10nm程度であった。また、図7には横軸のピークパワー密度に加えて、大まかにレーザーパルス周波数、平均パワーも示してある。除去量が多いのは平均パワーが低くても、ピークパワー密度が大きいときであり、ピークパワー密度が除去能力を決定していることがわかる。また、図7のデータはすべてウエハの回転速度が同じであるため、パルス周波数が高い方が、1地点あたりのレーザー照射回数は多くなる。除去量が多いのは、パルス周波数が小さい、即ち1地点あたりの照射回数は少ないが、ピークパワー密度が大きいときであり、やはりピークパワー密度が除去能力を決定していることがわかる。なお、図7ではピークパワー密度30kW/mm2以下における除去能力を示していないが、これは実験ではピークパワー密度が30kW/mm2より小さい場合は、堆積膜の初期膜厚のばらつきにより除去能力を明確に数値化することができなかったためである。
ウエハ回転速度[rpm]>0.15×レーザーの照射平均エネルギー[W]
となる。
もし、平均照射回数が1回であると、照射スポット(除去痕102)は図12のAのようになり、平均照射回数が2回だと照射スポットは図12Bのようになる。被処理体を1回転させる間に、堆積物を完全に除去するためには、照射回数は少なくとも1回よりは多くなければならない。この場合、下記式を満たす必要がある。
例えば、レーザー照射径1mm、ウエハ回転速度0.05rps(20秒/回)、ウエハ径300mmにおいて、平均照射回数を1回以上にするためには、レーザーパルス周波数は120Hz以上でなければならないことになる。
Claims (10)
- ウエハの裏面外周付近にパルスレーザー光を照射し前記ウエハの裏面外周部に付着した不要物を気化させて除去する機能を備えた、ことを特徴とするウエハエッジクリーナー。
- 請求項1において、
略大気雰囲気の除去処理室と、該除去処理室内に配置され前記ウエハを戴置するためのステージと、該ステージを周方向に回転するための回転機構と、前記ウエハに照射するパルスレーザー光を生成するパルス発振型レーザーとを備えていることを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 請求項2において、
前記回転機構による前記ステージの回転速度が、前記ウエハの径、前記パルス発振型レーザーで生成されるレーザービーム径およびレーザーパルス周波数との間で、
ウエハ径×π×回転速度<レーザービーム径×レーザーパルス周波数
の関係式を満たすように構成したことを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - パルス発振型のレーザー光源と、ウエハを戴置するためのステージと、該ステージを周方向に回転させるための回転機構とを備え、前記レーザー光源から、ピークパワー密度が30kW/mm2以上のパルスレーザー光を前記ウエハの裏面外周部に照射することにより、前記ウエハの裏面外周部に付着した不要物を除去することを特徴とするウエハエッジクリーナー。
- 請求項4において、
前記パルスレーザー光のパルス幅Tpが該パルスレーザー光の一周期Tに占める比率をデューティ比としたとき、デューティ比=10−8〜10−2であることを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 請求項5において、
前記レーザー光の平均出力が100W以下、前記レーザー光の周波数が100Hz乃至100KHzの範囲にあることを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 請求項4において、
前記ウエハに対するレーザーの照射角度を調整する照射角度調整手段またはレーザーの照射位置を調整する照射位置調整手段の少なくとも1つを備えていることを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 略大気雰囲気の除去処理室と、レーザーをウエハの裏面外周部に照射するためのパルス発振型のレーザー光源と、前記ウエハを戴置するためのステージと、該ステージを周方向に回転させるための回転機構とを備え、
前記レーザーの照射スポットの形状を前記ウエハの周方向よりも径方向で長い形状として照射することにより、除去幅を前記ウエハの径方向に広げたことを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 請求項8において、
前記レーザー光源がシリンドリカルレンズを有することを特徴とするウエハエッジクリーナー。 - 請求項8において、
前記レーザー光源から、断面が楕円状でピークパワー密度が30kW/mm2以上のレーザー光を前記ウエハの裏面外周部に照射することを特徴とするウエハエッジクリーナー。
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