JPH0786221A

JPH0786221A - 半導体基板のダスト除去装置

Info

Publication number: JPH0786221A
Application number: JP22769293A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Amagasaki; 義洋尼崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-14
Filing date: 1993-09-14
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリイミド保護膜が表面に形成された半導体
基板上のダストを表面膜を傷つけずに除去するダスト除
去装置を提供する。【構成】静電除去装置１で発生させたイオン化エアー
をクリーニングブラシ２の払拭毛の間から吐出させる。
これにより、ポリイミド保護膜の帯電は緩和され、ダス
トの付着力が小さくなるため、払拭毛１１で保護膜を傷
つけることなく容易にダスト除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板のダスト
除去装置に関し、半導体製造プロセスのクリーン化技術
の分野で利用され得る。

【０００２】

【従来の技術】ウェハや半導体デバイスの製造プロセス
においては、静電気障害に対する対策が重要である。そ
の対策としては、ウェハや半導体デバイスのみならず、
その周辺の機器や機材をことごとく除電しておくことで
ある。この静電気障害には、静電破壊とダスト吸着の２
つがある。

【０００３】一方、近年のデバイスは、シリコン基板に
素子を形成した後、表面保護膜としてポリイミド膜が塗
布されることが少なくない。このように、ポリイミドが
用いられる理由は、周知のように耐熱性，電気的特性，
機械的強度，耐薬品性及び寸法安定性などに極めて優れ
ているからである。

【０００４】しかし、このようにポリイミド保護膜が塗
布された半導体基板は、電気的に帯電し易いため、ダス
トの付着が避けられないものであった。このため、従来
は、クリーニングブラシあるいは窒素（Ｎ₂）ガスを吹
き付けるＮ₂ガンなどを用いてダストを除去する方法が
試みられていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
クリーニングブラシを用いる方法では、ダストがポリイ
ミド膜表面に吸着する帯電引力以上の力を外部から与え
る必要があるため、ポリイミド膜表面に傷が付いたり、
逆にダストがポリイミド膜表面に埋め込まれたりする問
題があった。

【０００６】また、後者のＮ₂ガンを用いる方法では、
Ｎ₂分子がポリイミド膜表面に衝突することにより、更
にポリイミド膜表面の帯電量が増し、ダストがより付着
し易くなる問題があった。

【０００７】この発明が解決しようとする課題は、半導
体基板上のポリイミド膜を損傷させることなくダストを
確実に除去できる、半導体基板のダスト除去装置を得る
には、どのような手段を講じればよいかという点にあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の請求
項１記載の発明は、ポリイミド保護膜を形成した半導体
基板に付着したダストを除去する装置において、イオン
化ガスを発生させる静電除去装置と、柔軟なクリーニン
グブラシとを備え、該静電除去装置で発生した該イオン
化ガスを前記クリーニングブラシから吐出させること
を、解決手段としている。また、請求項２記載の発明
は、前記イオン化ガスを前記クリーニングブラシの毛の
間隙を通って吐出させることを特徴としている。

【０００９】

【作用】この出願の請求項１記載の発明は、静電除去装
置から発生したイオン化ガスがクリーニングブラシから
吐出され、半導体基板上に形成されたポリイミド保護膜
表面の帯電を緩和する作用がある。また、クリーニング
ブラシは、帯電が緩和されたポリイミド保護膜表面を柔
軟な毛で傷つけることなく、吸着力の弱まったダストを
払拭することを可能にする。

【００１０】また、請求項２記載の発明のように、毛の
間隙からイオン化ガスを吐出するようにすることによ
り、クリーニングブラシが当接するポリイミド保護膜表
面にイオン化ガスを均一に吹き付けることが可能とな
る。

【００１１】

【実施例】以下、この発明に係る半導体基板のダスト除
去装置の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。

【００１２】本実施例の説明に先がけて、シリコンウェ
ハ上にポリイミド保護膜を形成する方法を説明する。先
ず、シリコンウェハに素子等を形成した後、ウェハ上に
ポリアミド酸（焼成後ポリイミドになる）を回転塗布す
る。この時のポリアミド酸の膜厚は、例えば数μｍ〜１
０μｍである。次に、ポリアミド酸に含まれる溶剤の沸
点付近の温度で溶剤を揮発させ、その後熱処理を施して
イミド化する。なお、溶剤を揮発させる温度は、溶剤に
よって異なるが、一般に使われているＮＭＰ（ノルマル
２メチルピロリドン）の場合２００〜２５０℃、また熱
処理のイミド化焼成温度は３００〜４００℃程度が適当
である。また、イミド化焼成は窒素雰囲気中で行い、ポ
リイミドの酸化を防止したほうが良い。ポリイミドの帯
電は、イミド化焼成時に乾燥した窒素ガスとポリイミド
表面との摩擦により発生しているものと考えられる。少
なくとも焼成直後には、すでに帯電していることが確認
されている。この帯電電荷量に相当する電位を測定器で
測定した結果＋１５００ボルトであった。この帯電した
ウェハ（ポリイミド保護膜）表面への浮遊粒子（ダス
ト）の付着は一般的によく知られている。しかも、一旦
付着した異物は、ポリイミド表面が柔らかなこともあ
り、硬い異物の場合、次工程の裏面研削時に押し付けら
れて、ポリイミド保護膜中に埋め込まれる場合もある。
このように、ポリイミド上に付着した異物は電気化学的
あるいは物理的に吸着しているため、極めて強固で除去
が困難である。従って、この異物を除去するために、本
実施例は、これら２つの作用に着目したダスト除去装置
とした。

【００１３】以下、本実施例に係る半導体基板のダスト
除去装置の構成を説明する。

【００１４】図１は本実施例のダスト除去装置の全体を
示す斜視図である。このダスト除去装置は、イオン化ガ
スを発生させる静電除去装置１とクリーニングブラシ２
とから大略構成されている。静電除去装置１は、エアー
をイオン化するために、例えば図２の説明図に示すよう
なイオン化装置を内蔵している。このイオン化装置は、
同図に示すように、列を成す電極３と、この電極３の列
に隣接して列を成す放電対極４とを交互に配置し、行方
向の各電極を電極棒５で接続し、この電極棒５を高圧交
流電源６に接続して成る。同図中７は低圧直流電源７を
示している。このような電極により放電を発生させ、同
図に示すファン８によって電極側へエアーを送風するこ
とによってイオン化エアー（ガス）を発生させている。
なお、本実施例は上記構成のイオン化装置を用いたが、
その他の各種のイオン化装置を適用することができる。

【００１５】このような静電除去装置１で発生したイオ
ン化エアーは、図１に示すように、樹脂チューブ９を介
してクリーニングブラシ２へ導入されるようになってい
る。このクリーニングブラシ２は、中空のグリップ１０
と、このグリップ１０の先端面に植設された柔軟な払拭
毛１１とから成っている。グリップ１０は、スイッチ１
２を備え、イオン化エアーの送通路を開閉し得る機構と
なっている。また、グリップ１０先端部の払拭毛１１
は、図３に示すように、多数の払拭毛１１が略等間隔に
植え込まれ、払拭毛１１どうしの間の根元のグリップ端
面には、送風孔１３が開設されている。図４に示すよう
に、スイッチ１２を押すことによりイオン化エアーの送
通路は開放され、送風孔１３からイオン化エアーが吐出
するようになっている。図４は、ポリイミド保護膜１５
が表面に形成されたウェハ（半導体基板）Ｗ上をクリー
ニングしている状態である。本実施例では、正（＋）に
帯電したポリイミド保護膜１５の帯電を緩和もしくは中
和するために、イオン化エアーは負（−）にイオン化す
るように設定した。

【００１６】図５（Ａ）は、正に帯電しているポリイミ
ド保護膜１５上にダスト１６が付着している状態を示し
ている。この状態では、上記したように帯電量が大きい
ために、クリーニングブラシのみの物理的クリーニング
だけでは、ダストを除去することができない。そこで、
本実施例のダスト除去装置を作動させて、イオン化エア
ー（−）を送風することにより、図５（Ｂ）に示すよう
に、ポリイミド保護膜１５表面の正電荷は緩和されてダ
スト１６の吸着力は小さくなり、図５（Ｃ）に示すよう
に、払拭毛１１で容易に除去することが可能となる。

【００１７】以上、実施例について説明したが、この発
明はこれに限定されるものではなく、この発明の構成の
要旨に付随する各種の設計変更が可能である。

【００１８】例えば、静電除去装置１にイオン化量を調
節するコントローラを設けてもよいし、クリーニングブ
ラシ２のスイッチ機構も各種の設計変更が可能である。

【００１９】また、上記実施例においては、イオン化エ
アーの送風孔１３を各払拭毛１１の間に設けたが、イオ
ン化エアーを払拭毛１１全体を包囲するように吐出させ
ても勿論よい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１及び２記載の発明によれば、半導体基板の表面のポリ
イミド保護膜上に付着した異物（ダスト）を、ポリイミ
ド保護膜が傷つくことなく確実に除去できる効果があ
る。

【００２１】このため、通常のデバイスや光学的デバイ
スの表面に傷や異物のない製品を提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例７を示すダスト除去装置の斜
視図。

【図２】イオン化装置の概略説明図。

【図３】クリーニングブラシの要部断面図。

【図４】クリーニングブラシの使用状態を示す説明図。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はポリイミド保護膜上のダスト
を除去する工程を示す断面図。

【符号の説明】

１…静電除去装置２…クリーニングブラシ１１…払拭毛１５…ポリイミド保護膜１６…ダストＷ…ウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリイミド保護膜を形成した半導体基板
に付着したダストを除去する装置において、イオン化ガスを発生させる静電除去装置と、柔軟なクリ
ーニングブラシとを備え、該静電除去装置で発生した該
イオン化ガスを前記クリーニングブラシから吐出させる
ことを特徴とする半導体基板のダスト除去装置。
【請求項２】前記イオン化ガスを前記クリーニングブ
ラシの毛の間隙を通って吐出させる請求請１記載の半導
体基板のダスト除去装置。