JP2017130574A - 基板洗浄方法および基板洗浄装置、ならびにクラスター生成ガスの選定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はこのような知見に基づいて完成されたものである。
<基板洗浄装置>
図1は、本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置を示す断面図である。
基板洗浄装置100は、基板に付着したパーティクルをガスクラスターにより除去して基板の洗浄処理を行うものである。
次に、クラスター生成ガスの選定について説明する。
本実施形態においては、クラスター生成ガスは、クラスターノズル11から噴出する際の一分子または一原子あたりのエネルギーと、当該ガスの沸点、比熱比およびガス温度から計算されるクラスターのなりやすさを示す指標値との積に基づいて選定される。
以上のようにしてクラスター生成ガスを選定した上で、以下のようなクラスター生成に関わる他のパラメータを制御することもできる。
上述したような、クラスター生成ガス1分子または1原子あたりのエネルギーKとクラスターになりやすさの指標Cとの積Φに基づいて選定されたクラスター生成ガス(例えばC3H8)に、クラスターノズルから噴出して断熱膨張過程を経た後に特に高速となる加速用ガス(例えばH2、He)を混合させ、クラスターノズルに混合ガスとして供給してガスクラスターを生成させることにより、生成するガスクラスターを加速することができる。
基板洗浄装置100′は、図1の基板洗浄装置100のガスクラスター照射機構10の代わりに、クラスターガス生成ガスと加速ガスとを混合して供給可能なガスクラスター照射機構10′を有している点が基板洗浄装置100と異なっているが、他の構成は基板洗浄装置100と同一であるから同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。
ガスクラスターサイズは、クラスター生成ガスまたは
ガスの供給圧力、クラスターノズル(もしくは吐出されるガス)の温度、またはクラスターノズルのオリフィス径により制御することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく本発明の思想の範囲内で種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、ガスクラスターの物理作用のみで基板を洗浄する場合について説明したが、ガスクラスターを適宜の手段でイオン化して、電界や磁界により加速するようにしてもよい。
2;基板載置台
3;駆動機構
4;排気口
5;排気配管
6;真空ポンプ
7;圧力制御バルブ
10、10′;ガスクラスター照射機構
11;クラスターノズル
12;クラスター生成ガス供給部
20;加速用ガス供給部
30;制御部
100,100′;基板洗浄装置
C;ガスクラスター
S;被処理基板
Claims (16)
- クラスター生成ガスを所定圧力でクラスターノズルに供給する工程と、
前記クラスター生成ガスを前記クラスターノズルから、被処理基板が配置され、真空に保持された処理容器に噴射させる工程と、
前記クラスター生成ガスを断熱膨張させてガスクラスターを生成する工程と、
前記ガスクラスターを前記処理容器内に保持された被処理基板に照射して被処理体に付着したパーティクルを除去する工程と
を有する基板洗浄方法であって、
前記クラスター生成ガスとして、以下の(1)式で表される前記クラスターノズルから噴出する際の前記クラスター生成ガス1分子または1原子あたりのエネルギーKと、以下の(2)式で表されるガスのクラスターのなりやすさを示す指標Cとの積であるΦの値に基づいて選定されたものを用いることを特徴とする基板洗浄方法。
- 前記クラスター生成ガスとして、Φの値がCO2ガスのΦの値よりも大きいものを選定することを特徴とする請求項1に記載の基板洗浄方法。
- 前記クラスター生成ガスの供給温度が220K以上であることを特徴とする請求項2に記載の基板洗浄方法。
- 前記クラスター生成ガスは、C3H6、C3H8、C4H10のいずれかであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の基板洗浄方法。
- 前記クラスター生成ガスに、前記ガスクラスターを加速するための加速ガスを混合し、混合ガスとして供給することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板洗浄方法。
- 前記加速用ガスは、H2またはHeであることを特徴とする請求項5に記載の基板洗浄方法。
- 前記ガスクラスターのサイズを、前記クラスター生成ガスもしくは混合ガスの供給圧力、前記クラスター生成ガスもしくは混合ガスの供給温度、または前記クラスターノズルのオリフィス径により制御することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の基板洗浄方法。
- ガスクラスターを用いて基板を洗浄する基板洗浄装置であって、
被処理基板が配置され、真空に保持される処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を保持する基板保持部と、
前記処理容器内を排気する排気機構と、
クラスター生成ガスを供給するクラスター生成ガス供給部と、
前記クラスター生成ガス供給部から所定圧力で前記クラスター生成ガスが供給され、前記クラスター生成ガスを前記処理容器に噴射し、断熱膨張に生成されたガスクラスターを被処理基板に照射するクラスターノズルと
を具備し、
前記クラスターガス供給部は、前記クラスター生成ガスとして、以下の(1)式で表される前記クラスターノズルから噴出する際の前記クラスター生成ガス1分子または1原子あたりのエネルギーKと、以下の(2)式で表されるガスのクラスターのなりやすさを示す指標Cとの積であるΦの値に基づいて選定されたものを用いることを特徴とする基板洗浄装置。
- 前記クラスター生成ガスとして、Φの値がCO2ガスのΦの値よりも大きいものが用いられることを特徴とする請求項8に記載の基板洗浄装置。
- 前記クラスター生成ガスとして、その供給温度が220K以上であるものが用いられることを特徴とする請求項9に記載の基板洗浄装置。
- 前記クラスター生成ガスは、C3H6、C3H8、C4H10のいずれかであることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の基板洗浄装置。
- 前記ガスクラスターを加速するための加速ガスを供給する加速ガス供給部をさらに有し、前記クラスター生成ガスに、前記加速ガスが混合されて、混合ガスとして前記クラスターノズルに供給されることを特徴とする請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の基板洗浄装置。
- 前記加速ガスは、H2またはHeであることを特徴とする請求項12に記載の基板洗浄装置。
- 前記ガスクラスターのサイズは、前記クラスター生成ガスもしくは混合ガスの供給圧力、前記クラスター生成ガスもしくは混合ガスの供給温度、または前記クラスターノズルのオリフィス径により制御されることを特徴とする請求項8から請求項13のいずれか1項に記載の基板洗浄装置。
- クラスター生成ガスを所定圧力でクラスターノズルに供給し、前記クラスター生成ガスを前記クラスターノズルから、被処理基板が配置され、真空に保持された処理容器に噴射させ、前記クラスター生成ガスが断熱膨張することにより生成されたガスクラスターを被処理基板に照射して被処理基板のパーティクルを除去するにあたり、前記クラスター生成ガスを選定する方法であって、
以下の(1)式で表される前記クラスターノズルから噴出する際の前記クラスター生成ガス1分子または1原子あたりのエネルギーKと、以下の(2)式で表されるガスのクラスターのなりやすさを示す指標Cとの積であるΦの値に基づいて選定することを特徴とするクラスター生成ガスの選定方法。
- Φの値がCO2ガスのΦの値よりも大きいものを選定することを特徴とする請求項15に記載のクラスター生成ガスの選定方法。
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