JP3307485B2 - 異物除去装置 - Google Patents

異物除去装置

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JP3307485B2 JP29050393A JP29050393A JP3307485B2 JP 3307485 B2 JP3307485 B2 JP 3307485B2 JP 29050393 A JP29050393 A JP 29050393A JP 29050393 A JP29050393 A JP 29050393A JP 3307485 B2 JP3307485 B2 JP 3307485B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,半導体や液晶の製造プ
ロセス中でウエハやガラス基板上に付着した微粒子を除
去する装置に関し,洗浄工程を伴わない除去装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程では,歩留まりを
向上させるために各工程の前段でウエハ表面に付着した
異物(微粒子)の除去工程がある。この異物の除去は一
般的には薬液や超純水によるウエット洗浄が用いられて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,ウエッ
ト洗浄においては,薬液や,超純水を使用するため,そ
れらの管理や洗浄装置の設置のためにコストアップにな
るという問題があった。
【0004】本発明は上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので,薬液や,超純水を使用する洗浄
工程を不要としてコストダウンを図るとともに,除去し
た異物を組成分析に適した状態に捕集/凝集することを
目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は,請求項1においては,体を流すこ
とによりノズルの先端が負圧になるようにされたアスピ
レータと,前記ノズルの先端付近に配置され,前記ノズ
ルの先端とステージを相対的に移動させるための位置制
御装置と,前記ノズルの先端部,ステージ及び被検体を
収納する容器と,からなり,前記容器内にイオン化され
た気体を充満し,前記ステージに載置された被検体の表
面を前記アスピレータで掃引して前記被検体に付着した
異物を吸引し,前記アスピレータの一端から吹き出すよ
うに構成したことを特徴としている。
【0006】請求項2においては,前記アスピレータの
後段にフィルタを配置して前記異物を捕集/凝集したこ
とを特徴とするものであり,請求項3においては,気体
を流すことによりノズルの先端が負圧になるようにされ
たアスピレータと,前記ノズルの先端付近に配置され,
前記ノズルの先端とステージを相対的に移動させるため
の位置制御装置と,前記ノズルの先端部,ステージ及び
被検体を収納する容器と,からなり,前記容器内にイオ
ン化された気体を充満し,前記ステージに載置された被
検体の表面を前記アスピレータで掃引して前記被検体に
付着した異物を吸引し,前記アスピレータの一端から吹
き出すように構成し,前記位置制御装置に前記被検体上
に存在する異物を1個1個検出し,それぞれ検出した1
個1個の異物の各位置を記憶した位置情報を入力し,そ
の位置情報の座標位置に合わせて被検体を配置し,異物
が存在する箇所のみを選択的に掃引することを特徴とす
るものである。
【0007】
【作用】請求項1においては,イオン化された気体が被
検体に付着した異物との静電気による吸着力力を弱める
とともに,負圧になったノズルの先端が被検体の表面を
掃引するので被検体に付着した異物が吸引除去される。
請求項2において,吸引された異物は後段に配置された
フィルタに捕集/濃縮されるので組成分析に適した状態
となる。請求項3において,位置制御装置に被検体上の
1個1個の異物の各位置が記憶された位置情報が入力さ
れているのでその位置情報に従って選択的に掃引すると
効率的に異物の除去が可能となる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の異物除去装置の一実施例を示
す構成図である図において1は吸引ノズル2を有するア
スピレータであり,このアスピレータ1の一端には流量
制御弁3を介して配管が接続され,他端には流量計4が
接続されている。5は真空容器7内に配置されたステー
ジで,このステージ上には例えば半導体ウエハやLCD
(液晶表示板)等の被検体8が載置される。9は駆動装
置でステージ5をX,Y,Z方向に移動させたり,回転
運動を与えることにより被検体8の表面とノズル2の先
端を所定の距離に保ちながら移動して掃引する。
【0009】11は流量計4の信号に基づいて駆動装置
の移動速度を制御する位置制御装置である。12は真空
ポンプ,13は電磁弁で真空容器7中の空気を排気す
る。14はイオナイザー15によりイオン化された気体
を真空容器中に充満させる。図2は図1に示すアスピレ
ータの一実施例を示すもので,長さ30mm程度のボデ
ィ20に例えば直径3mm程度の貫通孔23が形成さ
れ,この貫通孔の途中に略直角方向に例えば入口,出口
の直径が6mm程度で中に入るに従って径が細くなるテ
ーパ状の貫通孔23が形成され,その貫通孔23の途中
にこの孔にほぼ直角に連通する直径1mm程度の貫通穴
を有するノズル2が形成されている。
【0010】上記の構成において,真空ポンプ12を駆
動して真空容器7中の空気を排出し,その後図示しない
気体供給手段から流量制御装置14を介して原子量が1
0以上の気体(例えば空気やAr,N2ガス)を1気圧
より僅かに高い圧力で充満させ,引き続き毎分200m
l程度を注入する。次に位置制御装置11により駆動装
置9を駆動してステージ上の被検体8の表面にノズル2
の先端を例えば20μm程度に近接させ,図示しない気
体供給手段から流量制御装置3を介して例えば毎分30
0ml程度の原子量が10以上の気体(例えば空気やA
r,N2ガス)を貫通孔の一方の側から供給する。その
結果とノズル2の先端が負圧になり,被検体8の表面と
ノズル2の先端を相対的に掃引することにより被検体8
に付着した異物を吸引して除去することができる。
【0011】図3はアスピレータ1と真空容器7に注入
する気体をN2ガス(原子量14.0)とした場合と同
じくHeガス(原子量4.0)とした場合のキャリアガ
ス流量と吸引流量の関係を示すものであり,矢印A方向
に供給されるガスをキャリアガス流量(S1),矢印B
方向に吸入されるガスを吸入流量(S2)としている。
一般にアスピレータの吸引効率は吸引流量をキャリア流
量で除した比で表わすことができ,通常はS2/S1<1
であるが,吸引効率を上げることで1に近づけ若しくは
1以上にすることも可能である。
【0012】即ち図3において,使用ガスをHeとした
場合はキャリアガス流量(S1)が毎分400ml程度
に対して吸入流量(S2)は毎分300ml程度で吸引
効率S2/S1は0.75しかないが,使用ガスをN2
した場合はキャリアガス流量(S1)が毎分200ml
程度に対して吸入流量(S2)は毎分600ml程度と
吸引効率が3となり吸引流量が4倍に飛躍的に向上して
いることが分る。この吸引流量(S2)は図2に示すノ
ズル2の先端と被検体8のギャップを狭くすると減少す
るが,その減少分は吸引力に転換される。従ってS2
1が大きいほど大きな吸引力が得られる。
【0013】上記本発明によれば,イオン化された気体
が被検体に付着した異物との静電気による吸着力力を弱
めるので,比較的簡単な構成で被検体上の異物を除去す
ることができる。なお,被検体上に存在する異物を1個
1個検出し,それぞれ検出した1個1個の異物の各位置
を記憶する手段(例えばCD−ROM)を備えた異物位
置検出装置が知られている。その公知の装置を用いて予
め被検体に付着した異物の位置情報を記憶し,その位置
情報を記憶したCD−ROMを本発明の異物除去装置の
位置制御装置に取り込む。そして異物位置検出装置に取
り付けたと同様の座標位置に被検体の座標位置を合わせ
て配置し,異物が存在する箇所のみを選択的に掃引する
ようにすれば効率のよい異物除去が可能となる。
【0014】また,被検体に付着した異物の発生原因や
発生個所を知るために異物(元素)の種類のとその大き
さを分析する装置として,本出願人が提案したマイクロ
波誘導プラズマを利用した分析装置が知られている。こ
のマイクロ波誘導プラズマを利用した分析装置について
図4を用いて簡単に説明する。図4において31はディ
スパーサであり,この中には測定すべき固体微粒子(図
示せず)が付着したフィルタ32が配置されている。3
3は同じくディスパーサ1内に配置されたアスピレータ
で,フィルタ32に付着した固体微粒子を吸引し反応管
4に供給する。なお,ディスパーサ31内は吸引ポンプ
35により空気が排出された後置換ガス導入口38から
Heガスが導入されて大気圧より僅かに高い圧力に維持
されている。39はキャリアガス(He)導入口,37
a〜37dは開閉弁である。43はマイクロ波源,44
はマイクロ波源からのマイクロ波が導入されたキャビテ
ィである。
【0015】46は反応管4の他端に設けられた検出
窓,47は検出窓46に向けて設けられた光学窓であ
る。48は集光系であって凹面鏡48aと反射鏡48b
を有している。49は反射鏡48bで反射した光を信号
処理部50に導くスリットである。信号処理部50には
4本の光ファイバ50cを介してそれぞれ光を受光する
4台の分光器50b及びこれらの分光器の出力が入力さ
れるCPUが配置されている。
【0016】上記の構成において,マイクロ波源43か
ら周波数が2.45GHzのマイクロ波をキャビティ4
4内に導くと,反応管34内に4000°K以上のプラ
ズマが生成される。一方ディスパーサ31から反応管3
4内に導かれた固体微粒子はプラズマ中で原子化されて
励起され基底状態に落ちるときに発光する。この発光ス
ペクトルは反応管34から軸方向に取り出され,光学窓
47を介して集光系48内に導かれて集光され,その
後,スリット49を通り分光器50bで分光されてCP
Uで信号処理され試料中の元素が測定表示される。とこ
ろで,この様な分析装置ではフィルタ上の微粒子の個数
が少ないと確率的に分析できない元素が出現する。本発
明ではアスピレータの後段にフィルタを配置して単に異
物除去のみに用いるのではなく,複数の被検体から吸引
した異物をフィルタを介して捕集/濃縮する。そして,
捕えた異物(微粒子)を公知の分析装置で分析すること
により異物の組成や元素を特定することができ,発塵源
の特定など,きめの細かな管理を行うことが可能とな
る。
【0017】
【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば,イオン化した気体を容器内に充満し被検体に付着し
た異物との静電気による吸着力を弱め,平板に載置され
た試料微粒子をアスピレータで吸引して吹き出すように
構成したので,薬液や,超純水を使用する洗浄工程を不
要としてコストダウンを図るとともに,アスピレータの
後段にフィルタを配置して複数の被検体から吸引した異
物(微粒子)を捕集/濃縮することができる。また,公
知の異物位置検出装置と組み合わせることにより短時間
で異物の除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図2】アスピレータの構成説明図である。
【図3】アスピレータにN2ガスを流した場合とHeガ
スを流した場合の吸引流量の比較を示す図である。
【図4】公知のマイクロ波誘導プラズマを利用した分析
装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1 アスピレータ 2 ノズル 3,14 流量制御装置 4 流量計 5 ステージ 7 真空容器 8 被検体 9 駆動装置 11 位置制御装置 12 真空ポンプ 13 電磁弁 15 イオナイザ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】体を流すことによりノズルの先端が負圧
    になるようにされたアスピレータと,前記ノズルの先端
    付近に配置され,前記ノズルの先端とステージを相対的
    に移動させるための位置制御装置と,前記ノズルの先端
    部,ステージ及び被検体を収納する容器と, からなり,前記容器内にイオン化された気体を充満し,
    前記ステージに載置された被検体の表面を前記アスピレ
    ータで掃引して前記被検体に付着した異物を吸引し,前
    記アスピレータの一端から吹き出すように構成したこと
    を特徴とする異物除去装置。
  2. 【請求項2】前記アスピレータの後段にフィルタを配置
    して前記異物を捕集/凝集したことを特徴とする請求項
    1記載の異物除去装置。
  3. 【請求項3】気体を流すことによりノズルの先端が負圧
    になるようにされたアスピレータと,前記ノズルの先端
    付近に配置され,前記ノズルの先端とステージを相対的
    に移動させるための位置制御装置と,前記ノズルの先端
    部,ステージ及び被検体を収納する容器と, からなり,前記容器内にイオン化された気体を充満し,
    前記ステージに載置された被検体の表面を前記アスピレ
    ータで掃引して前記被検体に付着した異物を吸引し,前
    記アスピレータの一端から吹き出すように構成し,前記
    位置制御装置に前記被検体上に存在する異物を1個1個
    検出し,それぞれ検出した1個1個の異物の各位置を記
    憶した位置情報を入力し,その位置情報の座標位置に合
    わせて被検体を配置し,異物が存在する箇所のみを選択
    的に掃引することを特徴とする異物除去装置。
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