JPH0796259A - Apparatus and method for gaseous phase removal of refuse from surface of substrate and process apparatus and line - Google Patents
Apparatus and method for gaseous phase removal of refuse from surface of substrate and process apparatus and lineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、基体表面からの気相ゴ
ミ除去装置及び除去方法並びにプロセス装置及びプロセ
スラインに係る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate, a process apparatus and a process line.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製造工程に於いて、例えば、基体
処理槽内及び基体搬送中に付着するゴミは、歩留まり低
下の最大の原因となっている。例えば、シリコンの大集
積回路に於いて、例えばドライエッチング処理中に処理
槽に供給されるガスは反応性のガスの他に堆積性ガス、
また堆積性ガス成分を含むガスが導入されている。この
堆積性ガスに起因するガス成分による反応堆積物が真空
槽に堆積する。また反応性ガスと被エッチング膜との副
反応生成物の堆積、耐レジスト・マスクとの低選択比に
起因するレジストからの分解物による副生成物の堆積、
スパッタされた下地材料、スパッタされた真空槽まわり
の構成材料の堆積等は、ゴミの発塵の主な原因となって
いる。例えば、アルミニウム金属配線のドライ・エッチ
ングに於いて、エッチング中にエッチング困難な材料か
ら成るゴミがアルミニウム表面に付着すると、ゴミの下
部はエッチングされずゴミの周りがエッチングされエッ
チング残り（エッチング残渣）が生じる。通常追加エッ
チングいわゆるオーバエッチングを行いエッチング残り
を除去するが、過剰なオーバエッチングは、レジストマ
スクや下地酸化膜の膜厚減りをもたらす。又オーバエッ
チング時の中性ラジカル種によるアルミニウム配線の横
方向のエッチングが進み、配線の細りの問題が生じる。
さらに段差部にわたるアルミニウム配線部は、平坦部の
アルミニウム部よりエッチング残り除去の為の追加のエ
ッチング、いわゆるオーバ・エッチングが少なくなる
為、段差部にゴミが付着するとエッチング残りが金属配
線間にわたり、金属配線の短絡を起こす問題が発生す
る。2. Description of the Related Art In semiconductor manufacturing processes, for example, dust adhering to the inside of a substrate processing bath and during substrate transportation is the largest cause of yield reduction. For example, in a large integrated circuit of silicon, for example, the gas supplied to the processing tank during the dry etching process is a deposition gas in addition to the reactive gas.
Further, a gas containing a sedimentary gas component is introduced. A reaction deposit due to the gas component resulting from the depositive gas is deposited in the vacuum chamber. In addition, the deposition of by-products of the reactive gas and the film to be etched, the deposition of by-products due to decomposition products from the resist due to the low selectivity ratio with the resist mask,
The sputtered base material and the deposition of the sputtered constituent materials around the vacuum chamber are the main causes of dust generation. For example, in dry etching of aluminum metal wiring, when dust made of a material that is difficult to etch adheres to the aluminum surface during etching, the lower part of the dust is not etched and the area around the dust is etched, leaving an etching residue (etching residue). Occurs. Normally, additional etching, that is, so-called over-etching is performed to remove the etching residue, but excessive over-etching causes a reduction in the thickness of the resist mask and the underlying oxide film. Further, during the over-etching, the lateral etching of the aluminum wiring due to the neutral radical species proceeds, which causes a problem of wiring thinning.
Furthermore, since the aluminum wiring portion over the step portion has less additional etching for removing the etching residue than the flat aluminum portion, so-called over-etching, when dust adheres to the step portion, the etching residue extends over the metal wiring and metal A problem that causes a short circuit of the wiring occurs.
【０００３】またプラズマ絶縁膜の成膜処理では、ゴミ
がウエハ表面に付着すると、ゴミの上にも膜が堆積され
極少的な成膜の凹凸の発生や、取り込まれたゴミが重金
属の場合、シリコン上に形成されたＭＯＳトランジスタ
のゲート絶縁膜の破壊、トランジスタ接合部のリーク電
流の増加、アルカリ性イオンの場合は、トランジスタの
閾値変化等のトランジスタの電気的性能に悪影響を及ぼ
す。In the plasma insulating film forming process, when dust adheres to the surface of the wafer, a film is deposited on the dust to cause a slight unevenness in film formation, or when the taken dust is a heavy metal, Destruction of the gate insulating film of a MOS transistor formed on silicon, increase of leakage current at the transistor junction, and alkaline ions adversely affect the electrical performance of the transistor such as threshold change of the transistor.
【０００４】また、スパッタリングによる金属膜の成膜
処理では、基体表面上に付着したゴミは金属膜中に取り
込まれ金属配線の平坦な成膜性を劣化する。またコンタ
クトホール部及びスルホール部の穴の中にゴミが存在し
たまま金属成膜を行うと、配線形成後、コンタクトホー
ル及びスールホール部の抵抗増加、コンタクトホール及
びスールホール部配線のマイグレーション耐性の劣化の
問題が生じる。Further, in the film forming process of the metal film by sputtering, dust adhering to the surface of the substrate is taken into the metal film and deteriorates the flat film forming property of the metal wiring. In addition, if metal deposition is performed with dust in the holes of the contact hole and the through hole, the resistance of the contact hole and the through hole increases after the wiring is formed, and the migration resistance of the contact hole and the through hole wiring deteriorates. Problem arises.
【０００５】この様に、従来は、これらのゴミがほとん
ど付着したまま次工程の処理槽に搬送され、処理槽間に
渡り相互汚染を起こしていた。また従来はゴミが基体上
に付着すると、気相中（ドライ処理）で殆ど除去できな
い為、一端、ゴミの付着した基体を、装置の真空槽から
取り出しウエット洗浄しなければならなかった。As described above, conventionally, most of these dusts were transferred to the treatment tanks of the next process, and cross contamination occurred between the treatment tanks. Further, conventionally, when dust adheres to the substrate, it can hardly be removed in the gas phase (dry treatment). Therefore, the substrate on which dust has adhered must be taken out of the vacuum tank of the apparatus and wet-cleaned.
【０００６】また、ウェットの基体洗浄はＷ．Ｋｅｒｎ
等らが１９７０年に確立したＲＣＡ洗浄が基礎となって
おり、ゴミ除去については、アルカリ系ＡＰＭ（ＮＨ4
ＯＨ，Ｈ2Ｏ2)洗浄およびこれと超音波洗浄を組み合わ
せたものがある。その他、ブラシスクラバ洗浄、高圧ジ
ェット水洗浄、アイス・スクラバ洗浄等のウエット処理
が気相中でゴミを除去するドライ処理よりも広く用いら
れている。これは気相中（ドライ処理）でゴミ除去が困
難な為である。Further, wet substrate cleaning is performed by W. Kern
Based on RCA cleaning established in 1970, etc., the alkaline APM (NH 4
OH, H 2 O 2 ) cleaning and a combination of this and ultrasonic cleaning. In addition, wet processes such as brush scrubber cleaning, high-pressure jet water cleaning, and ice scrubber cleaning are more widely used than dry processes for removing dust in the gas phase. This is because it is difficult to remove dust in the gas phase (dry processing).
【０００７】しかし、ウエット処理によるゴミ除去も完
全ではなく数々の問題を抱えている。例えば、アルカリ
系洗浄液においてゴミの除去効果は、従来のゴミ除去ド
ライ処理より高いが、洗浄液からの金属吸着発生現象に
より、金属汚染の完全な除去が困難であり、エッチング
作用によりウェハ表面のマイクロラフネスが生じる問題
がある。また前記ウエット処理は、多量の薬品の使用に
よる薬品廃液が与える環境問題、洗浄槽内での基体裏面
のゴミが基体表面を汚染する問題、サブ・ミクロン幅の
小さな径の穴の中に入っているゴミの除去の困難さが問
題となっている。However, the removal of dust by the wet process is not perfect and has various problems. For example, the effect of removing dust with an alkaline cleaning liquid is higher than that of the conventional dust removal dry treatment, but it is difficult to completely remove metal contamination due to the phenomenon of metal adsorption from the cleaning liquid, and the micro roughness of the wafer surface due to the etching action is difficult. There is a problem that occurs. Further, the wet treatment involves environmental problems caused by chemical waste liquid caused by the use of a large amount of chemicals, dust on the back surface of the substrate contaminating the surface of the substrate in the cleaning tank, and entering into holes with a small diameter of sub-micron width. Difficulty in removing dust is a problem.
【０００８】気相中での基体表面上に付着したゴミを、
気相中で除去（ドライ除去処理）する技術が試みられて
いる。この技術は、ブロワーから供給された空気または
窒素ガスをＨＥＰＡフィルタを介し、真空槽へ導入し、
ゴミの付着した基体表面上に定常流を流し、間欠な圧力
変動（ショックウェーブ）又は、断続的なジェット気流
（パルスエアジェット）を基体表面上に加える事によ
り、基体表面上に付着したゴミを基体表面上から離脱さ
せ、ゴミを前記定常流のガスに輸送させ、ゴミを排出さ
せる方法である。The dust adhering to the surface of the substrate in the gas phase is
A technique of removing (dry removing treatment) in a gas phase has been attempted. This technology introduces air or nitrogen gas supplied from a blower into a vacuum chamber through a HEPA filter,
A continuous flow is made to flow on the substrate surface with dust attached, and intermittent pressure fluctuation (shock wave) or intermittent jet air flow (pulse air jet) is applied to the substrate surface to remove dust attached to the substrate surface. In this method, the dust is released from the surface, the dust is transported to the gas in the steady flow, and the dust is discharged.
【０００９】しかしこの方法では、十分なゴミ除去効果
を得る事は困難であり、又、ゴミ除去効果の再現性が得
られにくい問題がある。本発明者は、その原因を多大な
実験を重ねることにより探求した。その結果、十分なゴ
ミ除去効果を得ることが困難なこと、又、ゴミ除去効果
の再現性が得られにくいことの原因は、ゴミと基体表面
との間に単なるファンデルワールス力以外の力が働きそ
の力が何らかの作用をなしていることを知見した。そこ
で、さらに思考・実験を重ねたところ、ゴミと基体表面
との間に液架橋力が働いていることを見いだした。そし
て、この液架橋力は、基体表面の水分子に起因している
ことを突き止めた。すなわち、前記技術においては、真
空槽内の水分濃度が制御されておらず、基体表面上に多
量の水分（１００水分子層以上）が吸着しており、この
為、ゴミと基体表面間の水分子による液化橋力により十
分なゴミ除去効果を得る事は、困難であり又ゴミ除去効
果の再現性が得られにくい問題が発生していることを解
明した。However, this method has a problem that it is difficult to obtain a sufficient dust removing effect, and it is difficult to obtain reproducibility of the dust removing effect. The present inventor has searched for the cause by conducting a great deal of experiments. As a result, it is difficult to obtain a sufficient dust removing effect, and it is difficult to obtain reproducibility of the dust removing effect, because the force other than the mere Van der Waals force is present between the dust and the substrate surface. It was found that the power of work worked in some way. Then, after further thought and experimentation, they found that the liquid bridging force worked between the dust and the substrate surface. Then, it was found that this liquid crosslinking force was caused by water molecules on the surface of the substrate. That is, in the above technique, the water concentration in the vacuum chamber is not controlled, and a large amount of water (100 water molecular layers or more) is adsorbed on the substrate surface. It has been clarified that it is difficult to obtain a sufficient dust removing effect by the liquefaction bridge force of molecules, and it is difficult to obtain reproducibility of the dust removing effect.
【００１０】又、ゴミの付着した基体を、Ａｒ，Ｈｅ等
のガスのグロー放電に曝らし、グロー放電で生じた陽イ
オンを基体表面に照射させ、イオン照射エネルギでゴミ
を除去する事も試みられているが、十分な制御された均
一な低イオンエネルギ（２〜１０ｅＶ）のイオンのフラ
ックス生成が困難であり、高イオンエネルギ（３０ｅ
Ｖ）で照射されイオンが電極材料をスパッタし、新たな
ゴミの問題を発生させたり、基体上にイオン衝撃による
基体表面層の格子欠陥、さらには半導体デバイス破壊を
生じるという問題がある。It is also attempted to expose a substrate with dust attached thereto to glow discharge of a gas such as Ar or He, irradiate the surface of the substrate with cations generated by the glow discharge, and remove the dust with ion irradiation energy. However, it is difficult to generate a well-controlled and uniform low ion energy (2 to 10 eV) ion flux, and high ion energy (30 e
There is a problem that the ions irradiated with V) sputter the electrode material, which causes a new problem of dust, and causes a lattice defect of the surface layer of the substrate due to ion bombardment on the substrate, and further a semiconductor device destruction.
【００１１】又、有機系のゴミからなるゴミの除去をオ
ゾンと紫外線照射の組み合わせによるドライ除去処理が
ある。これは、有機系のゴミに１８５ｎｍ，２５４ｎｍ
の紫外線を照射させ、有機系のゴミを構成している特定
の分子結合を切り、オゾンＯ 3に２５４ｎｍの紫外線を
照射し、酸素ラジカルを生成させ、この酸素ラジカルと
有機系のゴミを化学反応させＣＯ，ＣＯ2なる反応生成
物をつくり、除去する手段である。一方、金属系のゴミ
では、塩素ガスに４００ｎｍ以下の波長の光により、蒸
気圧の高い金属塩化物を生成させる手段がある。しか
し、これらの方法では、実際のゴミは有機、無機の混合
物質であることがほとんどで、この様な混合物質の場
合、化学反応による高蒸気圧の生成物を生成させ、除去
させる事は、非常に困難であり、ゴミ除去方法として、
万能ではない。Further, it is possible to remove dusts made of organic dusts.
Dry removal treatment by the combination of zoning and UV irradiation
is there. This is 185 nm, 254 nm for organic waste
Of the organic dust that is irradiated by the ultraviolet rays of
Ozone O 3254nm UV light
Irradiate and generate oxygen radicals,
Chemical reaction of organic waste CO, CO2Reaction generation
It is a means to create and remove things. On the other hand, metallic garbage
Then, chlorine gas is vaporized by light with a wavelength of 400 nm or less.
There is a means to generate high pressure metal chlorides. Only
However, in these methods, the actual waste is a mixture of organic and inorganic.
It is mostly a substance, and in the case of such mixed substances
In the case of chemical reaction, a high vapor pressure product is generated and removed.
It is very difficult to do so, and as a dust removal method,
Not all-purpose.
【００１２】従来の半導体製造装置、製造ラインでは、
ゴミの付着した基体は、前記に述べた様に、一旦基体を
真空処理槽から取り出し、前記ウェット処理や、ドライ
処理により、基体上に付着していたゴミを除去してい
た。この為基体洗浄後も、基体は、大気下に再び曝され
る為、大気中の酸素により、例えば、シリコン、ポリシ
リコン、アルミニウム上には、自然酸化膜による汚染
や、基体を次工程の処理槽に搬送する間に、新たにゴミ
が基体に付着する等の問題がある。In the conventional semiconductor manufacturing equipment and manufacturing line,
As described above, the dust-attached substrate was taken out of the vacuum processing tank and the dust adhering to the substrate was removed by the wet treatment or the dry treatment. Therefore, even after cleaning the substrate, the substrate is exposed again to the atmosphere, so that oxygen in the atmosphere may contaminate the silicon, polysilicon, or aluminum with a natural oxide film, or the substrate may be treated in the next step. There is a problem that dust is newly attached to the substrate while being transported to the tank.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、いかなる材
料から成るゴミにおいても、基体表面上に付着したゴミ
を、基体表面上から除去出来る基体表面からの気相ゴミ
除去装置及び除去方法。を提供することを目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus and a method for removing vapor-phase dust from a substrate surface, which is capable of removing dust adhering to the substrate surface from dust made of any material. The purpose is to provide.
【００１４】また、ゴミ除去工程の自動化、インライン
化が初めて、可能になり、飛躍的に高めることができ、
例えばシリコン等の大規模集積回路の製造の高歩留りが
期待出きるプロセス装置及びプロセスラインを提供する
ことを目的とする。For the first time, the dust removal process can be automated and inlined, which can be dramatically improved.
It is an object of the present invention to provide a process device and a process line which can be expected to have a high yield in manufacturing a large scale integrated circuit such as silicon.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の気相ゴミ除去装
置は、少なくとも１つの処理槽と、前記処理槽内におい
て基体を保持する手段と、前記基体表面に水分濃度１０
０ｐｐｂ以下のガスを供給する手段と、前記基体表面に
ベルヌーイの圧力差を発生させるための手段とを備えた
ことを特徴とする。A vapor phase dust removing apparatus of the present invention comprises at least one treatment tank, means for holding a substrate in the treatment tank, and a water concentration of 10 on the surface of the substrate.
A means for supplying a gas of 0 ppb or less and a means for generating a Bernoulli pressure difference on the surface of the base body are provided.
【００１６】本発明の半導体等のプロセス装置は、複数
の処理槽と前記処理槽に基体を搬送する手段を有したク
ラスター方式の基体処理装置において、前記複数の処理
槽の少なくとも１つに上記気相ゴミ除去装置が組み込ま
れていることを特徴とする。本発明のプロセスライン
は、上記気相ゴミ除去装置を少なくとも一部に有するこ
とを特徴とする。A semiconductor or other processing apparatus of the present invention is a cluster-type substrate processing apparatus having a plurality of processing tanks and means for transferring a substrate to the processing tanks. It is characterized in that a phase dust removing device is incorporated. A process line of the present invention is characterized by having the vapor phase dust removing device in at least a part thereof.
【００１７】本発明の基体表面からの気相ゴミ除去方法
は、処理層内の水分濃度を１０ｐｐｍ以下とし、基体表
面に水分濃度１０ｐｐｍ以下のガスの流れと、ベルヌー
イの圧力差を発生させることを特徴とする。According to the method of removing vapor-phase dust from the surface of the substrate of the present invention, the water concentration in the treatment layer is set to 10 ppm or less, and a gas flow having a water concentration of 10 ppm or less and a Bernoulli pressure difference are generated on the substrate surface. Characterize.
【００１８】[0018]
【作用】以下に本発明の作用を本発明をなすに際して得
た知見等と、また、好ましい実施態様例とともに説明す
る。The function of the present invention will be described below together with the findings obtained in the present invention and the preferred embodiments.
【００１９】気相中においてゴミが基体表面上に吸着し
た場合、ゴミと基体間に働く力は、液架橋力とファンデ
ルワールス力であることを本発明者は知見した。特に、
水分が基体表面に存在している場合においては液架橋力
が支配的である。The present inventor has found that when dust is adsorbed on the surface of a substrate in the gas phase, the forces acting between the dust and the substrate are a liquid bridging force and a Van der Waals force. In particular,
When water is present on the substrate surface, the liquid crosslinking force is dominant.
【００２０】本発明においては、初めて基体表面に付着
しているゴミと基体間の液架橋力を排除し、高々基体の
格子間の距離のマイナス２乗に比例する程度の小さなフ
ァンデルワールス力のみで基体にゴミが付着している状
態を実現している。これは、基体表面上の吸着水分量
が、略々２分子層以下であるときに実現されることを本
発明者は見いだした。この２分子層がどのような状態で
存在しているかは明確ではないが、２分子層以下という
のは、基体表面全体が２分子層以下の場合のみならず、
水分子が存在しない部分が一部にある場合も含まれると
いえる。In the present invention, for the first time, the dust that adheres to the surface of the substrate and the liquid bridge force between the substrates are eliminated, and only a small van der Waals force that is at most proportional to the minus square of the distance between the lattices of the substrate is used. In this way, the state where dust adheres to the substrate is realized. The present inventor has found that this is achieved when the amount of adsorbed water on the surface of the substrate is approximately two molecular layers or less. It is not clear in what state this bilayer exists, but not more than bilayer is not limited to the case where the entire surface of the substrate is bilayer or less,
It can be said that the case where there is a part where water molecules do not exist is included.
【００２１】このような状態を実現するためには、基体
表面に供給されるガスの水分濃度が、１００ｐｐｂ以下
であるということが必要である。なお、処理層を構成す
る部材あるいはガス供給系の配管等の表面からの水分の
放出は極力小さくすることが好ましく、そのため、かか
る部材は、酸化クロムを主成分とする不動態膜がガスと
の接触部表面に形成されたものを用いればよい。In order to realize such a state, it is necessary that the moisture concentration of the gas supplied to the surface of the substrate is 100 ppb or less. In addition, it is preferable to minimize the release of water from the surface of the member constituting the treatment layer or the pipe of the gas supply system, and therefore, in such a member, the passivation film containing chromium oxide as the main component does not react with the gas. What is formed on the surface of the contact portion may be used.
【００２２】なお、本発明では、基体表面にベルヌーイ
の圧力差を発生させる手段を設けている。前述したよう
に、液架橋力の影響を排除した状態では、ベルヌーイの
圧力差を基体表面に与えてやればゴミは浮上し、基体表
面から除去できることを本発明者は見い出したのであ
る。例えば、図１におけるガス（例えばＮ2ガス）の吹
き出し口１１１より２５０ｌ／ｍｉｎの流量で基体表面
にＮ2ガスを吹き付けると、基体表面でのＮ2ガスの平均
流速は約３０ｍ／ｓｅｃとなる。このＮ2の高速流によ
って、基体表面より数μｍから数１０μｍの領域では停
流層が生じ、高速流と停流層の界面にはベルヌイの定理
によってベルヌーイの圧力差が生じると考えられる。例
えば、この流速約３０ｍ／ｓｅｃの高速流と停流層の界
面に生じる圧力差は約０．５ｋｇ／ｃｍ2程度となるこ
とがわかた。この圧力差は、例えば５μｍ及び１μｍ程
度の比較的大きなゴミに対し基体と垂直方向の運動エネ
ルギを与える。この垂直方向の運動エネルギは、力学的
な考察より、１μｍ以上のゴミを基体表面より離脱する
ために充分なエネルギとなりうる。ガスの流速は、ゴミ
の粒径に応じて適宜決めればよいが、１０ｍ／ｓｅｃ以
上が好ましく、３０ｍ／ｓｅｃ以上がより好ましい。か
かる高速流の場合除去効率が向上する。なお、上限とし
ては、５０ｍ／ｓｅｃが好ましい。In the present invention, means for generating a Bernoulli pressure difference is provided on the surface of the substrate. As described above, the present inventor has found that dust can float and be removed from the substrate surface by applying a Bernoulli pressure difference to the substrate surface in a state where the influence of the liquid bridge force is eliminated. For example, when N 2 gas is blown onto the surface of the substrate at a flow rate of 250 l / min from the gas (eg, N 2 gas) outlet 111 in FIG. 1, the average flow rate of N 2 gas on the surface of the substrate is about 30 m / sec. . It is considered that this high-speed flow of N 2 causes a stagnant layer in a region of several μm to several tens μm from the surface of the substrate, and a Bernoulli's pressure difference occurs at the interface between the high-speed flow and the stagnant layer by Bernoulli's theorem. For example, it has been found that the pressure difference generated at the interface between the high-speed flow having a flow velocity of about 30 m / sec and the stagnant layer is about 0.5 kg / cm 2 . This pressure difference gives kinetic energy in the direction perpendicular to the substrate to relatively large dust particles of, for example, about 5 μm and 1 μm. This kinetic energy in the vertical direction can be sufficient energy to separate dust particles of 1 μm or more from the surface of the substrate in view of mechanical considerations. The gas flow rate may be appropriately determined according to the particle size of dust, but is preferably 10 m / sec or more, more preferably 30 m / sec or more. In the case of such a high speed flow, the removal efficiency is improved. The upper limit is preferably 50 m / sec.
【００２３】なお、例えば０．３μｍ程度の比較的小さ
なゴミは完全に停流層内部に存在するため、Ｎ2の高速
流によって生じる圧力差のみではゴミは基体表面より離
脱できないことがある。この０．３μｍ程度のゴミを基
体表面より離脱させるためには間欠的な圧力変動（例え
ば衝撃波）を基体表面あるいは基体表面上を流れる高速
のガス流に与えることが効果的であることが本発明者の
実験事実より明かとなった。この間欠的な圧力変動（例
えば衝撃波）は基体表面より数μｍから数１０μｍに生
じている停流層を乱す効果を持つと考えられる。これ
は、間欠な圧力変動（例えば衝撃波）によって停留層内
に一瞬乱流が生じ、Ｎ2の高速流のみでは停流層であっ
た基体表面から数μｍ以下の領域においてもベルヌイの
定理による圧力差を発生できるのである。この圧力差に
よって基体表面のゴミは基体表面に対して垂直方向の運
動エネルギが与えられ、基体表面から数μｍから数１０
μｍ程度舞い上がることができると考えられる。なお、
舞い上がったゴミは基体表面を流れる例えばＮ2の高速
流によって真空チャンバの外部へ瞬時に運び去られる。
このＮ2の高速流は高速なもの（例えば上述した１０ｍ
／ｓｅｃ以上）を用いているためこの中に存在する基体
表面から離脱したゴミは基体に再付着する機会をまった
く与えられない。Since relatively small dust particles having a size of, for example, about 0.3 μm are completely present inside the stagnant layer, the dust particles may not be separated from the surface of the substrate only by the pressure difference generated by the high-speed N 2 flow. In order to remove the dust of about 0.3 μm from the substrate surface, it is effective to apply intermittent pressure fluctuation (for example, shock wave) to the substrate surface or a high-speed gas flow flowing on the substrate surface. It became clear from the experimental fact of the person. It is considered that this intermittent pressure fluctuation (for example, a shock wave) has an effect of disturbing the stagnant layer which is generated in the range of several μm to several tens μm from the surface of the substrate. This is because a momentary turbulent flow is generated in the stationary layer due to intermittent pressure fluctuations (for example, shock waves), and the pressure according to Bernoulli's theorem is applied even in the region of several μm or less from the surface of the substrate, which was the stationary layer only with the high-speed N 2 flow. You can make a difference. Due to this pressure difference, dust on the surface of the substrate is given kinetic energy in a direction perpendicular to the surface of the substrate, and the dust from the surface of the substrate is several μm to several tens.
It is thought that it can rise up to about μm. In addition,
The dust that has risen up is instantly carried away to the outside of the vacuum chamber by the high-speed flow of N 2 flowing on the surface of the substrate.
This high-speed flow of N 2 is high-speed (for example, 10 m described above).
/ Sec or more), the dust existing in the substrate and separated from the surface of the substrate does not give any opportunity to reattach to the substrate.
【００２４】以上のような作用によって本発明によって
基体表面からゴミが除去できる。With the above-described operation, dust can be removed from the surface of the substrate according to the present invention.
【００２５】基体あるいは基体上に付着したゴミを、例
えばＸｅランプや例えば８０℃に加熱したガス（例えば
Ｎ2ガス）を用いて昇温することも基体表面に吸着して
いる水分をさらに排除し、液架橋力を小さくする効果を
より一層助長するものである。The temperature of the substrate or dust adhering to the substrate may be raised by using, for example, a Xe lamp or a gas heated to, for example, 80 ° C. (eg, N 2 gas) to further remove water adsorbed on the surface of the substrate. In addition, the effect of reducing the liquid crosslinking force is further promoted.
【００２６】基体と、ゴミに働く力がファンデルワール
ス力のみで表せられる基体表面において、付着している
ゴミは常にブラウン運動によって基体表面を自由に移動
している。ブラウン運動のエネルギは温度によって決定
され、例えばゴミの温度を高くすると、温度に比例した
運動エネルギによってゴミは基体表面を移動することに
なる。例えばＸｅランプ等で昇温すればゴミのブラウン
運動を活性化することができる。基体表面を動き回って
いるゴミは、基体表面の数オングストローム程度の凹凸
によって跳ね上がり、この瞬間、基体とゴミとの間に働
くファンデルワールス力は最小になり、ゴミが基体から
最も離脱し易い状態となる。On the substrate and the substrate surface where the force acting on the dust is represented only by the van der Waals force, the attached dust always moves freely on the substrate surface by Brownian motion. The energy of Brownian motion is determined by the temperature. For example, when the temperature of dust is increased, the dust moves on the surface of the substrate due to the kinetic energy proportional to the temperature. For example, the Brownian motion of dust can be activated by raising the temperature with a Xe lamp or the like. The dust moving on the surface of the substrate jumps up due to the unevenness of several angstroms on the surface of the substrate, and at this moment, the van der Waals force acting between the substrate and the dust is minimized, and the dust is most likely to separate from the substrate. Become.
【００２７】またブラウン運動はゴミの不規則な運動で
あるため、基体に対して垂直な方向への運動も存在す
る。従ってこの作用においても基体とゴミの間に働くフ
ァンデアワールス力を最小となりうる。Further, since the Brownian motion is an irregular motion of dust, there is also a motion in a direction perpendicular to the substrate. Therefore, even in this action, the van der Waals force acting between the substrate and the dust can be minimized.
【００２８】ゴミを昇温させる際、その温度には細心の
注意を払わなければならない。本発明者は基体温度が８
０℃以上でゴミの除去効果が現れることを知見している
が、ブラウン運動を活性化させる上で温度は極力高い方
が効果的であることは前述の理由より明かである。しか
し、実際のプロセスでは基体表面に付着するゴミの種類
を断定することは非常に困難であり、その中には当然有
機物等も含まれる。従って有機物を溶解させる温度以下
（例えば２００℃以下）での加熱が理想である。さら
に、プロセス全体を低温（４００℃前後）でおこなうこ
とを考慮すると、たとえ有機物の付着が認められなくと
も、３００℃以上の加熱は熱処理効果を及ぼす可能性が
あるため好ましくない。以上の理由から基体及びゴミの
加熱には８０℃から３００℃が好ましく、８０℃から２
００℃がより好ましい。When raising the temperature of dust, it is necessary to pay close attention to the temperature. The inventor has found that the substrate temperature is 8
It has been found that the effect of removing dust appears at 0 ° C. or higher, but it is clear from the above reason that the higher the temperature is, the more effective in activating the Brownian motion. However, in an actual process, it is very difficult to determine the type of dust attached to the surface of the substrate, and of course, organic substances are included in it. Therefore, it is ideal to heat at a temperature below the temperature at which the organic matter is dissolved (for example, below 200 ° C). Further, considering that the entire process is performed at a low temperature (around 400 ° C.), heating at 300 ° C. or higher may exert a heat treatment effect even if no organic matter is observed, which is not preferable. For the above reasons, it is preferable to heat the substrate and dust from 80 ° C to 300 ° C, and from 80 ° C to 2 ° C.
00 ° C is more preferable.
【００２９】[0029]
（実施例１）本発明の第１の実施例を図１を用いて説明
する。図において１０１は真空処理槽であり、例えばタ
ーボ分子ポンプ１０２及び粗引きポンプ１０３によっ
て、真空処理槽１０１内の真空度は１０-10〜１０-12Ｔ
ｏｒｒに保つことができる。１０５は真空排気通路で開
閉弁１０４を介して真空処理槽１０１と接続されてい
る。(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, 101 is a vacuum processing tank, and the degree of vacuum in the vacuum processing tank 101 is, for example, 10 −10 to 10 −12 T by a turbo molecular pump 102 and a roughing pump 103.
Can be kept at orr. A vacuum exhaust passage 105 is connected to the vacuum processing tank 101 via an opening / closing valve 104.
【００３０】真空処理槽１０１は、例えば真空融解した
ＳＵＳ３１６Ｌでできており、その内面１０６は鏡面研
磨し、かつ不動態化処理されてＣｒ2Ｏ3膜が形成され、
放出ガス及び水分の吸着が極めて少ない表面になってい
る。The vacuum processing tank 101 is made of, for example, vacuum-melted SUS316L, and its inner surface 106 is mirror-polished and passivated to form a Cr 2 O 3 film.
The surface has very little adsorption of released gas and moisture.
【００３１】１０７は基体であり、本実施例ではシリコ
ンウェハを用いている。もちろんシリコンウエハに限ら
ず、他の半導体基板（例えば化合物半導体基板）、磁性
体基板、超伝導体基板などであってもよい。１０８はシ
リコンウェハー１０７を保持するための支持台（基体を
保持する手段）であり、例えば真空もしくは静電吸着方
式による基体保持機構を有している。Reference numeral 107 denotes a substrate, which is a silicon wafer in this embodiment. Of course, it is not limited to a silicon wafer, and may be another semiconductor substrate (for example, a compound semiconductor substrate), a magnetic substrate, a superconductor substrate, or the like. Reference numeral 108 denotes a support table (means for holding a substrate) for holding the silicon wafer 107, and has a substrate holding mechanism of, for example, a vacuum or electrostatic adsorption method.
【００３２】１０９はシリコンウェハー１０７上に付着
しているゴミを示しており、１１０はガス吹き出し口１
０９からシリコンウェハー１０７上に吹き付けられた例
えばＮ2ガスの流れを示している。Numeral 109 indicates dust adhering to the silicon wafer 107, and numeral 110 indicates the gas outlet 1.
9 shows a flow of, for example, N 2 gas sprayed onto the silicon wafer 107 from 09.
【００３３】１１１はシリコンウェハー上に設置された
Ｎ2ガスの吹き出し口で、ガス供給通路１１２と接続さ
れており、ガス供給制御弁１１３によって高速なＮ2ガ
スをシリコンウェハー１０７上に定常的に流す為のもの
である。ここで１１４は高圧ガス供給源で、例えば高圧
Ｎ2ボンベである。高圧Ｎ2ボンベ１１４は高圧ガス供給
通路１１５を通して定常流通路１１６および高圧ガス制
御部１１７と接続されている。この定常流通路１１６に
は例えば通電加熱機構またはその他の加熱機構１１８が
備えられており、Ｎ2ガスを約８０℃に加熱することが
できる。１１７は高圧ガスの間欠的で俊敏な流れの制御
を行う機構を備えている。Reference numeral 111 denotes an N 2 gas outlet installed on the silicon wafer, which is connected to a gas supply passage 112, and a high speed N 2 gas is steadily supplied onto the silicon wafer 107 by a gas supply control valve 113. It is for flushing. Here, 114 is a high-pressure gas supply source, for example, a high-pressure N 2 cylinder. The high-pressure N 2 cylinder 114 is connected to the steady flow passage 116 and the high-pressure gas control unit 117 through the high-pressure gas supply passage 115. The steady flow passage 116 is equipped with, for example, an electric heating mechanism or another heating mechanism 118, and can heat the N 2 gas to about 80 ° C. Reference numeral 117 is equipped with a mechanism for controlling intermittent and agile flow of high-pressure gas.
【００３４】本実施例では高速開閉弁１１９、１２０の
間欠的な高速開閉によって、高圧部１２１からガス供給
通路１１２およびガス吹き出し口１１１を通して間欠的
で俊敏な圧力変動をシリコンウェハー表面上の定常的な
ガスの流れに作用させることができる。本実施例では圧
力変動の発生頻度は最大１０回／分であるが、高速開閉
弁１１９、１２０をさらに高速に駆動するか、または高
圧ガス制御部１１７を並列に多段設けることによって、
間欠的な圧力変動の発生頻度をさらに増やすことができ
る。In this embodiment, by intermittently opening and closing the high speed opening / closing valves 119 and 120, intermittent and agile pressure fluctuations from the high pressure portion 121 through the gas supply passage 112 and the gas outlet 111 can be achieved on the surface of the silicon wafer. It can affect the flow of various gases. In the present embodiment, the frequency of occurrence of pressure fluctuation is 10 times / minute at maximum, but by driving the high-speed on-off valves 119 and 120 at a higher speed, or by providing the high-pressure gas control unit 117 in multiple stages in parallel,
The frequency of intermittent pressure fluctuations can be further increased.
【００３５】本実施例で用いたＮ2ガスの水分濃度は１
０〜１００ｐｐｂに制御されているため、真空処理槽１
０１内の水分濃度は少なくとも１０ｐｐｍ以下に保つこ
とができ、この時の吸着水分量は略々１×１０15分子／
ｃｍ2である。これは、平均値で２分子層に相当する。The water concentration of N 2 gas used in this example is 1
Since it is controlled to 0-100 ppb, vacuum processing tank 1
The water concentration in 01 can be kept at least 10 ppm or less, and the amount of adsorbed water at this time is approximately 1 × 10 15 molecules /
cm 2 . This corresponds to an average value of 2 molecular layers.
【００３６】１２２はＮ2ガスおよびゴミの排気通路で
あり、開閉弁１２３を介して真空処理槽１０１と接続さ
れており、シリコンウェハー上から離脱したゴミはＮ2
ガスの流れにともなうようにして、開閉弁１２４を介し
て系外の例えばスクラバーのような排ガス処理装置に排
出される。また、排気通路１２２は開閉弁１２５および
粗排気通路１２６を介して粗引きポンプ１０３に接続さ
れており、真空処理槽内を減圧例えば１００Ｔｏｒｒに
保ちながらＮ2ガスおよびそれにともなうゴミを排出す
ることができる。Reference numeral 122 denotes an exhaust passage for N 2 gas and dust, which is connected to the vacuum processing tank 101 via an opening / closing valve 123, and the dust separated from the silicon wafer is N 2
As the gas flows, it is discharged to an exhaust gas treatment device such as a scrubber outside the system via the on-off valve 124. Further, the exhaust passage 122 is connected to the roughing pump 103 via the on-off valve 125 and the rough exhaust passage 126, and can discharge the N 2 gas and the dust accompanying it while keeping the inside of the vacuum processing tank at a reduced pressure, for example, 100 Torr. it can.
【００３７】１２７は、シリコンウェハー１０７を昇温
するための、例えばＸｅランプである。１２８は真空処
理槽１０１に接続された光導入口で、例えば光学研磨さ
れた合成石英等の窓材１２９が備えられていることによ
り、Ｘｅランプ１２７の光がシリコンウェハー１０７の
表面に均一に照射することができる。さらに、Ｘｅラン
プ１２７の出力を制御することによってシリコンウェハ
ー１０７を昇温し、かつ一定の温度例えば１００℃に保
つことができる。Reference numeral 127 is, for example, a Xe lamp for raising the temperature of the silicon wafer 107. Reference numeral 128 denotes a light inlet connected to the vacuum processing tank 101, which is provided with a window material 129 such as optically polished synthetic quartz, so that the light of the Xe lamp 127 is uniformly applied to the surface of the silicon wafer 107. can do. Furthermore, by controlling the output of the Xe lamp 127, the temperature of the silicon wafer 107 can be raised and kept at a constant temperature, for example, 100 ° C.
【００３８】１３０は基体収納槽であり、１３１は基体
を真空処理槽内へ自在に搬出入するための機構を備えた
搬送室である。基体搬送室１３１は開閉弁１３２を介し
て真空処理槽１０１に接続されており、基体搬送室１３
１は開閉弁１３３を介して基体収納槽１３０に接続され
ている。基体収納槽１３０及び基体搬送室１３１の水分
濃度は真空処理槽１０１と同様に１０ｐｐｍ以下に制御
されている。Reference numeral 130 is a substrate storage tank, and 131 is a transfer chamber equipped with a mechanism for freely carrying the substrate in and out of the vacuum processing tank. The substrate transfer chamber 131 is connected to the vacuum processing tank 101 via an opening / closing valve 132, and the substrate transfer chamber 13
1 is connected to the substrate storage tank 130 via the opening / closing valve 133. The moisture concentration in the substrate storage tank 130 and the substrate transfer chamber 131 is controlled to 10 ppm or less, as in the vacuum processing tank 101.
【００３９】次に、図１に示した式の装置を用いてゴミ
除去の実験を行った結果について記述する。まず、実験
の流れを図１に基づいて説明する。Next, the result of an experiment for removing dust using the apparatus of the formula shown in FIG. 1 will be described. First, the flow of the experiment will be described based on FIG.
【００４０】シリコンウェハー１０７上に平均粒径が約
０．３〜５．０μｍのポリスチレンラテックス標準粒
子を散布し、レーザー散乱光方式のパーティクルカウン
ターを用いて予め粒子数を調べておき、これを基体収納
槽１３０に挿入し、槽内の水分濃度が１０ｐｐｍ以下に
なるようＮ2ガスによる置換を充分に行った後、基体搬
送室１３１を通して真空処理槽１０１内の支持台１０８
に固定した。さらにシリコンウェハー１０７をＸｅラン
プ１２７によって約１００℃に昇温した。次に開閉弁１
１３を開放し、吹き出し口１１１を通して約８０℃のＮ
2ガスをシリコンウェハー１０７上に連続的に最大 ２５
０ ｌ／ｍｉｎの流量で吹き付けた。さらに、高圧ガス
制御部１１７を作動させ、毎分１０回の割合で間欠的な
圧力変動を同じくガス吹き出し口１１１より発生させ
た。吹き出されたＮ2ガスおよびシリコンウェハー１０
７上から離脱したゴミは排気通路１２１を通して系外へ
排出した。Polystyrene latex standard particles having an average particle size of about 0.3 to 5.0 μm are dispersed on a silicon wafer 107, and the number of particles is checked in advance by using a particle counter of a laser scattered light system. After being inserted into the storage tank 130 and sufficiently replaced with N 2 gas so that the water concentration in the tank becomes 10 ppm or less, the support base 108 in the vacuum processing tank 101 is passed through the substrate transfer chamber 131.
Fixed to. Further, the silicon wafer 107 was heated to about 100 ° C. by the Xe lamp 127. Next, open / close valve 1
13 is opened, and N of about 80 ° C is passed through the outlet 111.
Up to 25 consecutive 2 gases on the silicon wafer 107
It was sprayed at a flow rate of 0 1 / min. Further, the high-pressure gas control unit 117 was operated, and intermittent pressure fluctuations were also generated from the gas outlet 111 at a rate of 10 times per minute. Blown out N 2 gas and silicon wafer 10
The dust separated from above 7 was discharged to the outside of the system through the exhaust passage 121.
【００４１】図２にシリコンウェハー上のゴミの除去効
果を示す。FIG. 2 shows the effect of removing dust on the silicon wafer.
【００４２】図２より、０.３μｍ以上の粒子径を持つ
ゴミが効果的に除去されることがわかった。また、シリ
コンウェハーあるいはＮ2定常流を昇温せずに室温にお
いて、同様の実験を試みた。その結果、昇温時の場合と
比較すると０.３μｍの粒子径のゴミが若干取れにくく
なっていることが観察された。続いて、Ｎ2ガス定常流
あるいはシリコンウェハーは昇温しておき、間欠的な圧
力変動を発生させずに実験を行ったが、０．３μｍ程度
以下の小さなゴミはほとんど除去されていなかった。From FIG. 2, it was found that dust having a particle size of 0.3 μm or more was effectively removed. Also, the same experiment was tried at room temperature without raising the temperature of the silicon wafer or the N 2 steady flow. As a result, it was observed that dust having a particle diameter of 0.3 μm was slightly harder to remove as compared with the case of raising the temperature. Then, the steady flow of N 2 gas or the temperature of the silicon wafer was raised, and an experiment was conducted without generating intermittent pressure fluctuation, but small dust of about 0.3 μm or less was hardly removed.
【００４３】ゴミを昇温する手法として、例えばレーザ
等を用いて基体表面に付着しているゴミのみを昇温させ
ても前述同様にゴミの基体表面からの離脱の効果が期待
できる。しかし、基体に局所的な温度差が生じるため、
基体に形成された例えばＭＯＳトランジスタ等のデバイ
スに損傷を与える可能性が大である。このため、本実施
例では基体と基体に付着したゴミとを同時に昇温した。
しかし、デバイスに影響を与えない場合においては、前
記レーザ等を用いてゴミのみを昇温させても同様な効果
が期待できる。As a method for raising the temperature of dust, even if only the dust adhering to the surface of the substrate is heated by using, for example, a laser or the like, the effect of separating the dust from the surface of the substrate can be expected as described above. However, since a local temperature difference occurs in the substrate,
There is a high possibility of damaging devices such as MOS transistors formed on the substrate. Therefore, in this example, the temperature of the substrate and the dust attached to the substrate were simultaneously raised.
However, when the device is not affected, the same effect can be expected even if only the dust is heated by using the laser or the like.
【００４４】これまでの説明によって、本発明では従来
技術にないゴミを基体表面から非常に離脱し易い状態を
作りだせる事が明かである。基体表面から完全にゴミを
排除するためには、大流量のＮ2ガスを基体表面に吹き
付け、さらに間欠かつ俊敏な圧力変動（例えば衝撃波）
を加えることが非常に有効であることが実験事実より明
かである。From the above description, it is clear that the present invention can create a state in which dust that is not in the prior art is very easily detached from the surface of the substrate. In order to completely remove dust from the surface of the substrate, a large flow rate of N 2 gas is blown onto the surface of the substrate, and further intermittent and agile pressure fluctuations (eg shock wave)
It is clear from the experimental fact that the addition of is very effective.
【００４５】本実施例では、基体１０７表面上の高速な
Ｎ2ガス定常流および間欠的で俊敏な圧力変動を基体１
０７表面上に設置したガス吹き出し口１１１から同時に
供給する方式を用いたが、この方式にとらわれることは
なく、基体１０７上に高速ガスの定常流を供給する機構
が少なくとも一つ備えられていて、基体１０７上の定常
流に作用する間欠的で俊敏な圧力変動を発生させる機構
が少なくとも１つ備えられていれば、本発明によってゴ
ミが除去される作用によれば、如何なる方式をとっても
かまわない。さらに本実施例において、基体上のゴミ除
去に効果的な作用を及ぼす間欠的でかつ俊敏な圧力変動
として例えば衝撃波または圧力波を用いてもいっこうに
構わない。In the present embodiment, the steady flow of N 2 gas on the surface of the substrate 107 and the intermittent and agile pressure fluctuation are applied to the substrate 1.
A method of simultaneously supplying gas from a gas outlet 111 installed on the 07 surface was used, but the method is not limited to this method, and at least one mechanism for supplying a steady flow of high-speed gas is provided on the substrate 107. As long as at least one mechanism for generating an intermittent and agile pressure fluctuation that acts on the steady flow on the substrate 107 is provided, any method may be used according to the operation of removing dust according to the present invention. Further, in the present embodiment, for example, a shock wave or a pressure wave may be used as the intermittent and agile pressure fluctuation that exerts an effective action for removing dust on the substrate.
【００４６】その例を実施例１の図１および図３、図４
を用いて説明する。Examples thereof are shown in FIGS. 1 and 3 and 4 of the first embodiment.
Will be explained.
【００４７】まず、図３では、図１に示した真空処理槽
１０１に導入される高速なＮ2ガスの定常流はガス吹き
出し口３０１と間欠的で俊敏な圧力変動の発生部３０３
およびその吹き出し口３０２が区別されている。この例
では、定常流の供給は実施例１の図１と同様にシリコン
ウェハー上に垂直に供給され、間欠俊敏な圧力変動は他
の個所から基体上もしくは真空処理槽内全体に作用する
ような構成になっている。First, in FIG. 3, the steady flow of the high-speed N 2 gas introduced into the vacuum processing tank 101 shown in FIG. 1 and the gas outlet 301 and the intermittent and agile pressure fluctuation generating portion 303 are shown.
And the air outlet 302 is distinguished. In this example, the steady flow supply is performed vertically on the silicon wafer as in FIG. 1 of the first embodiment, and the intermittent and agile pressure fluctuation is applied to the substrate or the whole vacuum processing tank from another location. It is configured.
【００４８】図４の例においては、図１に示した真空処
理槽１０１に導入される高速なＮ2ガスの定常流はガス
吹き出し口４０１と間欠的で俊敏な圧力変動の発生部４
０２およびその吹き出し口４０３が図３と同様に区別さ
れているが、この例では、間欠俊敏な圧力変動は実施例
１の図１と同様にシリコンウェハー上に垂直に供給さ
れ、定常流の供給が基体に対して水平に、ガス排気側に
向かっている構成となっている。In the example of FIG. 4, the steady flow of the high-speed N 2 gas introduced into the vacuum processing tank 101 shown in FIG. 1 and the gas outlet 401 and the intermittent and agile pressure fluctuation generating unit 4 are used.
02 and its outlet 403 are distinguished as in FIG. 3, but in this example, the intermittent and agile pressure fluctuation is vertically supplied onto the silicon wafer as in FIG. Is oriented horizontally toward the gas exhaust side with respect to the base body.
【００４９】また、間欠的で俊敏な圧力変動の発生機構
についても、本実施例では、真空処理槽１０１外にその
機構を設け、発生した圧力変動をガス吹き出し口１１１
に伝達する方式をとっているが、例えば真空処理槽１０
１内のガス吹き出し口に例えばオリフィス等のノズルを
設け、吹き出し口１１１自身に間欠的で俊敏な圧力変動
の発生機構を備えてもかまわない。すなわち、真空処理
槽１０１内に間欠的で俊敏な圧力変動を発生することが
できれば、その方法は何等問わない。In addition, as for the mechanism for generating intermittent and agile pressure fluctuations, in the present embodiment, the mechanism is provided outside the vacuum processing tank 101, and the generated pressure fluctuations are gas blowout port 111.
It is transmitted to the vacuum processing tank 10
A nozzle such as an orifice may be provided at the gas outlet in 1 and the outlet 111 itself may be provided with an intermittent and agile pressure fluctuation generating mechanism. That is, any method may be used as long as intermittent and agile pressure fluctuation can be generated in the vacuum processing tank 101.
【００５０】その例を実施例１の図１および図５を用い
て説明する。An example thereof will be described with reference to FIGS. 1 and 5 of the first embodiment.
【００５１】図５においては、図１に示した真空処理槽
１０１に導入される間欠的で俊敏な圧力変動の発生機構
がガス吹き出し口５０１自身に備えられており、シリコ
ンウェハーに対して垂直に供給される。また、高速なＮ
2ガスの定常流はガス吹き出し口５０２より基体である
シリコンウェハーに対して水平に、ガス排気側に向かっ
ている構成となっている。本実施例において、高速なＮ
2ガスの定常流が図３のようにシリコンウェハーに対し
て垂直に供給され、間欠俊敏な圧力変動の発生機構を持
つ吹き出し口５０１が他の個所に設置されていても構わ
ない。In FIG. 5, an intermittent and agile pressure fluctuation generating mechanism introduced into the vacuum processing tank 101 shown in FIG. 1 is provided in the gas blowout port 501 itself, and is perpendicular to the silicon wafer. Supplied. In addition, high-speed N
The steady flow of the two gases is directed from the gas outlet 502 to the gas exhaust side horizontally to the silicon wafer which is the base. In this embodiment, high-speed N
The steady flow of the two gases may be supplied vertically to the silicon wafer as shown in FIG. 3, and the blowout port 501 having a mechanism for generating an intermittent and agile pressure fluctuation may be installed at another place.
【００５２】本実施例では、不活性なＮ2ガスによるゴ
ミの除去について言及してきたが、反応性ガス、例えば
Ｃｌ2ガスもしくはこれをＡｒのような不活性ガスに混
入させたガスを基体表面上に定常的に流し、基体上の金
属性のゴミが、例えばＡｌであった場合、Ｃｌ2ガスと
Ａｌとの反応によってＡｌＣｌ2が形成され、これが揮
発性であることを考慮すると、間欠的で俊敏な圧力変動
との相乗作用によって、容易に除去可能である。Although the removal of dust with an inert N 2 gas has been mentioned in the present embodiment, a reactive gas, for example, Cl 2 gas or a gas obtained by mixing this with an inert gas such as Ar is used as the surface of the substrate. If the metallic dust on the substrate is constantly flowing on the substrate and is Al, for example, AlCl 2 is formed by the reaction of Cl 2 gas and Al, and considering that this is volatile, it is intermittent. It can be easily removed by the synergistic action with rapid pressure fluctuation.
【００５３】その他、例えば有機物のゴミに対しては、
例えばＯ3のような反応性ガスが適用可能であり、例え
ばＳｉＯ2のゴミに対しては、例えばＨＦガスが考えら
れる。In addition, for example, with respect to organic waste,
For example, a reactive gas such as O 3 can be applied, and for dust of SiO 2 , for example, HF gas can be considered.
【００５４】これらは、一例に過ぎないが、反応性ガス
を選択し、ガス系切り換え機構を設けることによって、
本発明の気相ゴミ除去作用とともに化学反応を積極的に
利用したさらに効果的なゴミ除去が可能である。These are merely examples, but by selecting a reactive gas and providing a gas system switching mechanism,
It is possible to remove dust more effectively by positively utilizing the chemical reaction together with the vapor-phase dust removing action of the present invention.
【００５５】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て説明する。本実施例では、図１における真空処理槽１
０１内の基体１０７及びその支持台１０８が回転できる
機構を有しているときについて図６を用いて説明する。(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the vacuum processing tank 1 shown in FIG.
A case in which the base body 107 in 01 and its support base 108 have a rotatable mechanism will be described with reference to FIG.
【００５６】図６において、６０１は基体であり、本実
施例ではシリコンウェハーを用いている。６０２はシリ
コンウェハー６０１を保持するための支持台であり、例
えば真空もしくは静電吸着方式による基体保持機構を有
している。６０３はシリコンウェハ６０１および、支持
台６０２を回転するための回転機構であり、例えば毎分
１０００回転に３秒で達する性能を有している。６０４
は、回転機構の例えば回転数及び回転時間等を制御する
制御部である。In FIG. 6, reference numeral 601 denotes a substrate, and in this embodiment, a silicon wafer is used. Reference numeral 602 is a support table for holding the silicon wafer 601 and has a substrate holding mechanism of, for example, a vacuum or electrostatic adsorption method. Reference numeral 603 denotes a rotation mechanism for rotating the silicon wafer 601 and the support base 602, which has a performance of reaching 1000 revolutions per minute in 3 seconds. 604
Is a control unit that controls, for example, the rotation speed and rotation time of the rotation mechanism.
【００５７】次に、図６に示した式の装置を用いたゴミ
除去の実験方法及び結果について記述する。Next, the experimental method and results of dust removal using the apparatus of the formula shown in FIG. 6 will be described.
【００５８】シリコンウェハ上に付着させたゴミは、粒
径０．５μｍのポリスチレンラテックス標準粒子を用
い、付着量は１ｃｍ2当たり約１０個とした。約８０℃
のＮ2ガスをシリコンウェハー６０１上に連続的に最大
２５０ｌ／ｍｉｎの流量で吹き付け始めた１秒後に、制
御部６０４より制御信号を回転機構６０３に与えること
により、毎分０回転から１０００回転に４秒間で達する
ようにした。シリコンウェハの１０００回転での回転時
間は３０秒間である。この後、シリコンウェハの回転を
止め、レーザ散乱光方式のパーティクルカウンタにてゴ
ミの数を測定した。実験結果より、シリコンウェハ上の
０．５μｍの粒子は１ｃｍ2あたり約１個に減少したこ
とがわかった。As the dust deposited on the silicon wafer, polystyrene latex standard particles having a particle size of 0.5 μm were used, and the deposition amount was about 10 particles per cm 2 . About 80 ℃
Maximum N 2 gas continuously on the silicon wafer 601
One second after starting spraying at a flow rate of 250 l / min, the control unit 604 gave a control signal to the rotating mechanism 603 so as to reach 0 to 1000 rotations per minute in 4 seconds. The rotation time at 1000 rotations of the silicon wafer is 30 seconds. After that, the rotation of the silicon wafer was stopped, and the number of dusts was measured with a particle counter of laser scattered light system. From the experimental results, it was found that the number of 0.5 μm particles on the silicon wafer was reduced to about 1 particle per cm 2 .
【００５９】続いて、前述のゴミを付着させたシリコン
ウェハに約８０℃のＮ2ガスをシリコンウェハー上に連
続的に最大 ２５０ｌ／ｍｉｎの流量で吹き付けなが
ら、シリコンウェハを３秒間１０００回転で回転させた
後、回転を停止し、完全に回転が停止してから５秒後に
再びシリコンウェハを１０００回転で回転させることを
１０回繰り返した。シリコンウェハの回転が止まるたび
にシリコンウェハ上のゴミを測定した結果、例えば１回
目で１ｃｍ2あたり約１個であったゴミが、２回目で１
ｃｍ2あたり約０．８個、５回目では約０．５個に減少
し、以後ゴミの減少量は飽和傾向にあった。この結果よ
りシリコンウェハの回転、停止を繰り返すことがゴミの
除去に効果を示すことがわかった。Subsequently, the above-mentioned dust-attached silicon wafer was continuously blown with N 2 gas at about 80 ° C. onto the silicon wafer at a maximum flow rate of 250 l / min, and the silicon wafer was rotated at 1000 rpm for 3 seconds. After that, the rotation was stopped, and 5 seconds after the rotation was completely stopped, the silicon wafer was rotated again at 1000 rotations, which was repeated 10 times. As a result of measuring the dust on the silicon wafer every time the rotation of the silicon wafer stopped, for example, about 1 dust per 1 cm 2 at the first time was 1 dust at the second time.
It decreased to about 0.8 per cm 2 and about 0.5 at the 5th time, and the amount of dust reduction thereafter tended to be saturated. From these results, it was found that repeated rotation and stop of the silicon wafer was effective in removing dust.
【００６０】基体を回転させることによって、基体表面
に付着したゴミを除去できる機構としては、基体を回転
させた瞬間に基体のごく表面で生じる気体の乱流が作用
していると考えられる。この乱流によって基体表面に付
着しているゴミには基体に対して垂直の運動エネルギが
与えられ、基体表面から離脱すると考えられる。As a mechanism for removing dust adhering to the surface of the substrate by rotating the substrate, it is considered that the turbulent flow of gas generated on the very surface of the substrate acts at the moment when the substrate is rotated. It is considered that this turbulent flow imparts kinetic energy perpendicular to the substrate to the dust adhering to the substrate surface and separates from the substrate surface.
【００６１】本実施例ではシリコンウェハの回転数は毎
分１０００回転であり、１０００回転に達する時間は約
４秒間とした。しかし、これらの値はゴミを除去しよう
としている基体の形状、大きさ、並びに基体に付着して
いるゴミの種類等によって最適化すればよく、具体的に
は実験等により予め求めておけばよい。In this embodiment, the number of rotations of the silicon wafer is 1000 rpm, and the time to reach 1000 rpm is about 4 seconds. However, these values may be optimized depending on the shape and size of the substrate from which dust is to be removed, the type of dust adhering to the substrate, etc. Specifically, it may be obtained in advance by experiments or the like. .
【００６２】さらに、前述の実験でシリコンウェハの回
転に、間欠且つ俊敏な圧力変動（例えば衝撃波）の発生
を加えても、シリコンウェハ上からゴミを除去すること
に効果を表す。Further, even if intermittent and agile pressure fluctuation (for example, shock wave) is added to the rotation of the silicon wafer in the above-mentioned experiment, it is effective to remove dust from the silicon wafer.
【００６３】また、基体を回転させながら、例えばＸｅ
ランプ照射によって基体表面の温度を例えば１００℃に
昇温させてもゴミは効果的に基体表面から除去できると
考えられる。While rotating the substrate, for example, Xe
It is considered that dust can be effectively removed from the substrate surface even if the temperature of the substrate surface is raised to 100 ° C. by lamp irradiation.
【００６４】（実施例３）本実施例を、図１および図７
を用いて説明する。図７で７０１は、図１の１１７の高
圧ガス制御の代わりに接続される電離窒素ガス制御部で
ある。また、７０２は真空紫外光源、例えば重水素ラン
プである。７０３は、硝子容器であり、ここでは円筒状
のパイプを用いた。７０４は、真空紫外光の反射板であ
る。 ７０５、７０６は、高速開閉弁である。７０７よ
り、導入された窒素ガスは、７０６の高速開閉弁を介
し、７０３のガラス容器へ導入される。ここで、窒素ガ
スは、７０２の真空紫外光で電離する。７０４の真空紫
外光反射板は、前記電離効率を上げるべく作用するもの
である。７０３で電離した窒素ガスは、７０５の高速開
閉弁を介し、７０８に続く真空処理槽へ導入される。こ
こで実施例１で用いた真空処理槽１０１を用いた。電離
した窒素ガス１１０は、シリコンウェハ１０７の静電気
を中和すべく作用し、この中和により、気相中のゴミと
シリコンウェハ１０７の間に働く、静電気力を打ち消
し、気相中のゴミが、シリコンウェハに付着または再付
着する事を防止する。本実施例に於いては、電離した窒
素ガスを用いる事により、従来より約２０％ゴミを減ら
す事が出来た。また重水素ランプの代わりに軟Ｘ線を用
いて、清浄で水分の少ない空気（１０〜１００ｐｐｍ）
を電離させ場合でも、従来より約１５％ゴミを減らす事
ができた。すなわち、窒素ガスの代わりに清浄な空気を
用いることも可能である。本実施例では、実施例１と同
じ実験用試料、ゴミ測定器を用いた。本実施例では、７
０２の紫外線光源、軟Ｘ線光源を、７０１の内部に設置
したが、実施例１の様に１２８の光導入口を介し１２７
の位置に光源を設置しても良い。(Embodiment 3) This embodiment will be described with reference to FIGS.
Will be explained. In FIG. 7, reference numeral 701 denotes an ionized nitrogen gas control unit connected instead of the high pressure gas control of 117 in FIG. 702 is a vacuum ultraviolet light source, for example, a deuterium lamp. 703 is a glass container, and a cylindrical pipe is used here. Reference numeral 704 is a vacuum ultraviolet light reflector. Reference numerals 705 and 706 are high-speed on-off valves. From 707, the introduced nitrogen gas is introduced into the glass container 703 through the high-speed on-off valve 706. Here, the nitrogen gas is ionized by vacuum ultraviolet light 702. The vacuum ultraviolet light reflector 704 acts to increase the ionization efficiency. The nitrogen gas ionized in 703 is introduced into the vacuum processing tank subsequent to 708 via the high-speed on-off valve of 705. Here, the vacuum processing tank 101 used in Example 1 was used. The ionized nitrogen gas 110 acts to neutralize the static electricity of the silicon wafer 107, and by this neutralization, the electrostatic force that acts between the dust in the gas phase and the silicon wafer 107 is canceled out, and the dust in the gas phase is removed. , Prevent it from adhering to or re-adhering to the silicon wafer. In this embodiment, by using the ionized nitrogen gas, it was possible to reduce the amount of dust by about 20% compared with the conventional case. In addition, using clean X-rays instead of deuterium lamps, clean, low-moisture air (10-100 ppm)
Even when ionized, the amount of dust could be reduced by about 15% compared to the conventional method. That is, it is possible to use clean air instead of nitrogen gas. In this example, the same experimental sample and dust measuring instrument as in Example 1 were used. In this embodiment, 7
The ultraviolet light source No. 02 and the soft X-ray light source No. 02 were installed inside the unit 701.
You may install a light source in the position of.
【００６５】（実施例４）本発明の第４の実施例につい
て説明する。本実施例では、図１における真空処理槽内
の基体支持台内部に例えば超音波発生器のような機械的
振動を発生する機構を組み込んだ場合について図８を用
いて説明する。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a case in which a mechanism for generating mechanical vibration such as an ultrasonic generator is incorporated inside the substrate support in the vacuum processing tank shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
【００６６】図８は、図１の基体支持台１０８の代わり
に用いたものである。図において、８０１は基体であ
り、本実施例ではシリコンウェハーを用いている。８０
２はシリコンウェハー８０１を保持するための支持台で
あり、例えば真空もしくは静電吸着方式による基体保持
機構を有している。８０３は例えば３０ＫＨｚから２Ｍ
Ｈｚの超音波発生器であり、支持台８０２を介して、シ
リコンウェハ８０１に超音波振動が伝搬するようになっ
ている。FIG. 8 is used in place of the base support 108 of FIG. In the figure, reference numeral 801 is a substrate, and in this embodiment, a silicon wafer is used. 80
Reference numeral 2 denotes a support table for holding the silicon wafer 801, which has a substrate holding mechanism of, for example, a vacuum or electrostatic adsorption method. 803 is, for example, 30 KHz to 2M
It is an ultrasonic wave generator of Hz, and ultrasonic vibrations are propagated to the silicon wafer 801 through the support base 802.
【００６７】次に、図４に示した式の装置を用いたシリ
コンウェハ上からのゴミ除去の実験方法及び結果につい
て記述する。Next, an experimental method and results of dust removal from a silicon wafer using the apparatus of the formula shown in FIG. 4 will be described.
【００６８】基体にはシリコンウェハを用い、その上
に、粒径０．５μｍのポリスチレンラテックス標準粒子
を１ｃｍ2あたり約１０個付着させた。約８０℃のＮ2ガ
スをシリコンウェハー８０１上に連続的に最大２５０ｌ
／ｍｉｎの流量で吹き付け始めた１秒後に、超音波発生
器８０３を作動させた。超音波発生器８０３の動作時間
は３０秒間である。この後、超音波発生器８０３の動作
を停止させ、レーザ散乱光方式のパーティクルカウンタ
を用いゴミの数を測定した。このときのシリコンウェハ
上のゴミは１ｃｍ2あたり約１個であった。A silicon wafer was used as a substrate, and about 10 polystyrene latex standard particles having a particle diameter of 0.5 μm were adhered to the substrate per cm 2 . A maximum of 250 liters of N 2 gas at about 80 ° C. is continuously deposited on the silicon wafer 801.
The ultrasonic generator 803 was activated one second after the spraying started at a flow rate of / min. The operation time of the ultrasonic generator 803 is 30 seconds. After that, the operation of the ultrasonic generator 803 was stopped, and the number of dusts was measured using a particle counter of the laser scattered light system. At this time, the dust on the silicon wafer was about 1 per 1 cm 2 .
【００６９】次に、超音波発生器の動作時間を３０秒間
とし間隔を５秒間あけて再び超音波発生器を３０秒動作
させる操作を５回繰り返した。超音波発生器の動作時間
と動作時間の間にシリコンウェハに付着しているゴミの
数を測定した。結果として、超音波発生器の動作回数が
増加するにつれてシリコンウェハ上のゴミは減少し、最
終的にはシリコンウェハ上に付着しているゴミは１ｃｍ
2あたり約０．５個であった。Next, the operation time of the ultrasonic generator was set to 30 seconds, the interval was set to 5 seconds, and the operation of operating the ultrasonic generator again for 30 seconds was repeated 5 times. The number of dust particles adhering to the silicon wafer was measured during the operating time of the ultrasonic generator. As a result, as the number of operations of the ultrasonic generator increased, the amount of dust on the silicon wafer decreased, and finally, the amount of dust adhering to the silicon wafer was 1 cm.
It was about 0.5 per 2 .
【００７０】以上の実験より、例えば超音波のような機
械的な振動を与えることによって効率よく基体表面のゴ
ミを除去できることがわかった。もちろん本実施例の条
件によらず、条件を最適化することで、この方法により
さらに高効率でゴミを除去することが可能となる。From the above experiments, it was found that dust on the surface of the substrate can be efficiently removed by applying mechanical vibration such as ultrasonic waves. Of course, by optimizing the conditions regardless of the conditions of the present embodiment, it becomes possible to remove dust with higher efficiency by this method.
【００７１】また、ここでは基体を振動させる手段とし
て例えば超音波発生器を用いたが、これは基体に振動を
与えることを目的としているため、このような機構を有
するものであればどのような手段を用いてもよい。Further, here, for example, an ultrasonic generator is used as the means for vibrating the base body, but this is intended to give vibration to the base body, so that any means having such a mechanism can be used. Means may be used.
【００７２】さらに、本実施例においては、実施例１で
述べた、例えば間欠且つ俊敏な圧力変動（例えば衝撃
波）や、実施例２で述べた基体を回転させる機構は用い
ていない。しかし、このような装置との組み合わせるこ
とによっても基体表面からのゴミ除去装置を構成するこ
とができる。Further, in the present embodiment, for example, the intermittent and agile pressure fluctuation (for example, shock wave) described in the first embodiment and the mechanism for rotating the substrate described in the second embodiment are not used. However, a device for removing dust from the surface of the substrate can also be configured by combining with such a device.
【００７３】（実施例５）本実施例を実施例１で示した
図１及び図９を用いて説明する。図９において９０１は
水素ガス供給源で、例えば高圧水素ガスボンベである。
９０１は高圧水素ガス供給通路９０２および９０４に続
く図１のガス供給通路１１６を通して真空処理槽１０１
と接続されている。水素ガス供給通路９０２はステンレ
ス、Ｎｉまたはその他の金属製で、例えばシースヒータ
ーまたはその他の加熱機構９０３が備えられており、水
素ガスを例えば約９００℃まで加熱することができる。
加熱された水素ガス供給通路９０２の金属内表面の触媒
作用により、供給された水素ガスの一部、または全部が
原子状水素となり、図１のガス供給通路１１６およびガ
ス吹き出し口１１１を通して真空処理槽１０１内の基体
１０７のシリコンウェハー上に供給される。(Fifth Embodiment) This embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 9 shown in the first embodiment. In FIG. 9, a hydrogen gas supply source 901 is, for example, a high-pressure hydrogen gas cylinder.
Reference numeral 901 denotes the vacuum processing tank 101 through the gas supply passage 116 of FIG. 1 following the high-pressure hydrogen gas supply passages 902 and 904.
Connected with. The hydrogen gas supply passage 902 is made of stainless steel, Ni, or another metal, and is provided with, for example, a sheath heater or another heating mechanism 903, and can heat the hydrogen gas to, for example, about 900 ° C.
Due to the catalytic action of the metal inner surface of the heated hydrogen gas supply passage 902, part or all of the supplied hydrogen gas becomes atomic hydrogen, and the vacuum treatment tank is passed through the gas supply passage 116 and the gas outlet 111 of FIG. It is supplied on the silicon wafer of the substrate 107 in 101.
【００７４】本実施例においては、実施例１で行った基
体表面上における高速ガスの定常流および間欠的かつ俊
敏な圧力変動に加え、真空処理槽１０１内のシリコンウ
ェハー１０７上に原子状水素を供給することによって、
実施例１で行った実験結果に比べさらに約３０％ゴミを
減らすことができた。本実施例において、ゴミが除去さ
れる、またはゴミの付着が防止される機構についてはま
だ明らかではないが、シリコンウエハー表面を原子状水
素により水素終端表面にすることにより表面吸着水分が
減り、または表面が疎水性となり水分による基体とゴミ
との間の液架橋力を減少させたものと考えられる。本実
施例のようにシリコン表面を水素終端することにより、
表面吸着水分量は著しく減少する。In this example, in addition to the steady flow of the high-speed gas and the intermittent and agile pressure fluctuation on the surface of the substrate, which was carried out in Example 1, atomic hydrogen was deposited on the silicon wafer 107 in the vacuum processing tank 101. By supplying
It was possible to further reduce the amount of dust by about 30% as compared with the result of the experiment conducted in Example 1. In this example, although the mechanism by which dust is removed or the adhesion of dust is prevented is not yet clear, the surface adsorbed water content is reduced by making the silicon wafer surface a hydrogen-terminated surface with atomic hydrogen, or It is considered that the surface became hydrophobic and the liquid bridging force between the substrate and dust due to water was reduced. By hydrogen-terminating the silicon surface as in this embodiment,
The amount of water adsorbed on the surface is significantly reduced.
【００７５】図９（ａ）に１０ｐｐｍ以下の水分濃度雰
囲気下における水素終端されたシリコン表面に吸着する
水分量を示す。水分濃度１０ｐｐｍ雰囲気下における表
面吸着量はたかだか１／５０分子層にも満たない。すな
わち、実施例１にあげた、基体表面の吸着水分量が平均
値で２分子層以下となれば、真空処理槽１０１内の雰囲
気が水分濃度１０ｐｐｍを越える場合においてもゴミの
除去が可能である。従って、水分濃度１０ｐｐｍ以下の
雰囲気において、本発明の作用が更に増すことはいうま
でもない。FIG. 9 (a) shows the amount of water adsorbed on the hydrogen-terminated silicon surface in a water concentration atmosphere of 10 ppm or less. The amount of surface adsorption in an atmosphere with a water concentration of 10 ppm is at most less than 1/50 molecular layer. That is, if the amount of adsorbed water on the surface of the substrate in Example 1 is not more than 2 molecular layers, it is possible to remove dust even when the atmosphere in the vacuum processing tank 101 exceeds a water concentration of 10 ppm. . Therefore, it goes without saying that the effect of the present invention is further enhanced in an atmosphere having a water concentration of 10 ppm or less.
【００７６】本実施例では真空処理槽１０１外にその機
構を設け、発生した原子状水素をガス吹き出し口１１１
より供給する方法をとっているが、例えば真空処理槽１
０１内に例えばタングステンフィラメントを設け、熱励
起による原子状水素発生機構を備えてもかまわない。す
なわち、真空処理槽１０１内に原子状水素を混入するこ
とができれば、原子状水素発生場所、およびその方法は
問わない。また、本実施例では基体にシリコンウエハー
を用いたがが、表面の水素終端が可能ならば基体の材質
は問わない。逆に、ゴミの表面を水素終端させることが
可能であれば、基体の材質を問わず本発明の作用があ
る。また、本実施例では原子状水素を用いたが、基体ま
たはゴミの表面の吸着水分量を減らす、または疎水性表
面にする等の、基体とゴミの間に働く付着力を減少させ
ることができればその方法は何等問わない。In this embodiment, the mechanism is provided outside the vacuum processing tank 101, and the generated atomic hydrogen is supplied with the gas blowout port 111.
The method is to supply more, for example, the vacuum processing tank 1
01 may be provided with a tungsten filament, for example, and an atomic hydrogen generation mechanism by thermal excitation may be provided. That is, as long as the atomic hydrogen can be mixed into the vacuum processing tank 101, the atomic hydrogen generation place and its method are not limited. Although a silicon wafer is used as the substrate in this embodiment, the substrate may be made of any material as long as the surface can be terminated with hydrogen. On the contrary, if the surface of the dust can be terminated with hydrogen, the effect of the present invention is obtained regardless of the material of the substrate. Further, although atomic hydrogen was used in this example, if the adhesive force acting between the substrate and the dust can be reduced by reducing the amount of adsorbed water on the substrate or the surface of the dust, or by using a hydrophobic surface, etc. The method does not matter.
【００７７】（実施例６）本発明の第６の実施例につい
て説明する。本実施例では、実施例１で述べた図１にお
ける真空処理槽の構成において、基体に例えばシリコン
ウェハを用い、シリコンウェハ表面に定常的に供給する
ガス流の代わりに例えば液化Ｎ2のような常温で容易に
気化する液体を用いた場合について図１０を用いて述べ
る。(Embodiment 6) A sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, in the structure of the vacuum processing tank in FIG. 1 described in the first embodiment, for example, a silicon wafer is used as the substrate, and instead of the gas flow constantly supplied to the surface of the silicon wafer, for example, liquefied N 2 gas is used. A case of using a liquid that easily vaporizes at room temperature will be described with reference to FIG.
【００７８】図において、１００１は液化Ｎ2タンクで
あり、例えば真空断熱された容器である。１００２は液
化Ｎ2をシリコンウェハ１００３表面に供給するための
供給通路であり、例えば真空断熱を施し、内面は約液化
Ｎ2温度（７７Ｋ）に保持されており、ほぼ液体の状態
で液化Ｎ2を吹き出し口１００４まで搬送することがで
きる。１００５は液化Ｎ2タンク内の圧力を一定に保つ
ための圧力調整弁であり、この圧力調整弁１００５を開
閉することによって、液化Ｎ2タンク内の圧力を任意の
一定値に保つことができる。液化Ｎ2は、開閉弁１００
６を解放することによって、液化Ｎ2タンク内の圧力に
より、供給通路１００２を通りシリコンウェハ上に供給
される。吹き出し口１００４はシリコンウェハ上に液化
Ｎ2が例えば均一に噴射できる構造とした。さらに、１
００４から噴射される液化Ｎ2の流量は液化Ｎ2タンク内
の圧力によって制御される。In the figure, 1001 is a liquefied N 2 tank, for example, a vacuum-insulated container. Reference numeral 1002 denotes a supply passage for supplying liquefied N 2 to the surface of the silicon wafer 1003. For example, vacuum heat insulation is performed, and the inner surface is maintained at about liquefied N 2 temperature (77K), and liquefied N 2 is in a substantially liquid state. Can be conveyed to the outlet 1004. Reference numeral 1005 denotes a pressure adjusting valve for keeping the pressure in the liquefied N 2 tank constant. By opening / closing this pressure adjusting valve 1005, the pressure in the liquefied N 2 tank can be kept at an arbitrary constant value. Liquefied N 2 is the on-off valve 100
By releasing 6, the pressure in the liquefied N 2 tank causes supply through the supply passage 1002 onto the silicon wafer. The blowout port 1004 has a structure in which the liquefied N 2 can be uniformly sprayed onto the silicon wafer. Furthermore, 1
Flow rate of the liquefied N 2 injected from 004 is controlled by the pressure of the liquefied N 2 tank.
【００７９】次に実験方法及びその結果について述べ
る。基本的な実験手順は実施例１に沿っている。ゴミと
してはシリコンウェハ上に平均粒径０．５μｍのポリス
チレンラテックス粒子を付着させた。予め、レーザ散乱
光方式のパーティクルカウンタによってゴミの数を測定
し、本実験でのゴミの数は１ｃｍ2当たり約１０個であ
った。液化Ｎ2を供給するためのＮ2ガスの圧力は、１０
ｋｇ／ｃｍ2とした。Next, the experimental method and the result will be described. The basic experimental procedure is in line with Example 1. As the dust, polystyrene latex particles having an average particle size of 0.5 μm were attached on a silicon wafer. The number of dust particles was measured in advance by a particle counter of the laser scattered light system, and the number of dust particles in this experiment was about 10 per 1 cm 2 . The pressure of the N 2 gas for supplying the liquefied N 2 is 10
It was set to kg / cm 2 .
【００８０】シリコンウェハ上液化Ｎ2を６０秒間散布
すると同時に、実施例１で述べた間欠且つ俊敏な圧力変
動を１０秒間に一回、合計６回与えた。この後、再びレ
ーザ散乱方式のパーティクルカウンタによってシリコン
ウェハ表面に付着しているゴミの数を測定した。このと
きのシリコンウェハ上に付着しているゴミの数は１ｃｍ
2当たり約０．５個以下となった。この結果より、シリ
コンウェハに液化Ｎ2を供給しながら間欠且つ俊敏な圧
力変動を与えると、シリコンウェハ上からゴミを除去で
きることが明かとなった。Liquefied N 2 on the silicon wafer was sprayed for 60 seconds, and at the same time, the intermittent and agile pressure fluctuation described in Example 1 was applied once every 10 seconds for a total of 6 times. After that, the number of dust adhering to the surface of the silicon wafer was measured again by a laser scattering type particle counter. The number of dust particles on the silicon wafer at this time is 1 cm
It was about 0.5 or less per 2 . From this result, it was revealed that dust can be removed from the silicon wafer by applying intermittent and agile pressure fluctuation while supplying liquefied N 2 to the silicon wafer.
【００８１】この作用としては、例えば液化Ｎ2のよう
に室温で容易に気化する液体は、一種の爆発のような作
用を伴って気化する。この際、波長が数μｍ程度の衝撃
波を伴い、この衝撃波が基体に付着しているゴミに対し
運動エネルギを与えていると考えらる。この運動エネル
ギによってゴミは非常に離脱し易い状態となり、さら
に、間欠且つ俊敏な圧力変動を加えることによって完全
にシリコンウェハ上から離脱すると考えられる。このよ
うに基体表面から離脱したゴミは、気化した液体が作り
出す定常的なガス流によって外部に搬送されると考えら
れる。As for this action, a liquid which easily vaporizes at room temperature, such as liquefied N 2 , vaporizes with a kind of explosion-like action. At this time, it is considered that a shock wave having a wavelength of about several μm accompanies the shock wave, and this shock wave gives kinetic energy to dust adhering to the substrate. It is considered that this kinetic energy causes the dust to be very easily detached, and that the dust is completely detached from the silicon wafer by applying intermittent and agile pressure fluctuations. It is considered that the dust thus separated from the surface of the substrate is transported to the outside by the steady gas flow produced by the vaporized liquid.
【００８２】本実施例では、室温で容易に気化する液体
として、液化Ｎ2を用いた。しかし、この現象は、液体
が気化する際に発生するエネルギが作用しているといえ
るので、例えば、液化Ａｒやイソプロピルアルコールの
ような室温で容易に気化する液体であればどのような液
体を使用しても、同様な効果があると考えられる。ま
た、室温で容易に気化する液体を供給する装置の構成に
関しても、本実施例は単なる１つの例にすぎず、液体の
状態で基体表面に供給できる機構であればどのような装
置を用いてもいっこうにかまわない。In this example, liquefied N 2 was used as the liquid that easily vaporized at room temperature. However, this phenomenon can be said to be caused by the energy generated when the liquid is vaporized. Therefore, for example, any liquid can be used as long as it is a liquid that easily vaporizes at room temperature, such as liquefied Ar or isopropyl alcohol. Even if it does, it is thought that there is a similar effect. Also, regarding the constitution of the device for supplying the liquid which is easily vaporized at room temperature, this embodiment is merely one example, and any device may be used as long as it can supply the liquid to the surface of the substrate. It doesn't matter.
【００８３】さらに、実施例１より、基体を昇温する事
がゴミの除去に効果を及ぼすことから、気化温度を室温
のみならず、例えば１００℃程度の昇温によって気化す
る液体を用いてもよい。Further, according to Example 1, raising the temperature of the substrate has an effect on the removal of dust, so that not only the vaporization temperature at room temperature but also a liquid vaporized by raising the vaporization temperature to, for example, about 100 ° C. is used. Good.
【００８４】（実施例７）本実施例に於いて、本発明の
ゴミ除去装置を、例えばシリコンウェハを処理する半導
体製造装置にどの様に組み込むかを、本実施例を用いて
説明する。図１１、１２、１３は、シリコンウェハを処
理する半導体製造装置を各々上から見た模式図である。
これら半導体製造装置は、シリコンウェハを処理する
為、複数の処理槽とシリコンウェハを各処理槽に、搬送
する手段を備えた搬送槽、シリコンウェハを収納したウ
ェハ・カセットを収納する槽を有したクラスター方式の
半導体製造装置である。これらクラスター方式の半導体
製造は、本実施例1に於いて、明記された様に各槽は、
例えば真空融解したＳＵＳ３１６で出来ており、その内
面は、鏡面研磨し、かつＣｒ2Ｏ3膜で不動態化処理され
ており放出ガス及び水分の吸着が極めて少ない表面に成
っている。さらに本処理槽に用いる高圧ガスの水分濃度
は、１０〜１００ｐｐｂである。これにより本各真空槽
の水分濃度は、高々１０ｐｐｍ以下に保たれていること
は、言うまでもない。本図１１に於いて、１１０１は、
シリコンウェハ上に付着したゴミを除去する為の、ゴミ
除去装置を有した真空槽、１１０２は、１１０３は処理
するウェハ及び処理終了後のウェハを収納する為のカセ
ットを収納する槽である。１１０４は、シリコンウェハ
を各処理槽に搬送する手段を有した搬送機構である。１
１０５は各処理槽にシリコンウェハを搬送する為の真空
槽である。１１０６，１１０７，１１０８，１１０９，
１１１０は、例えばシリコンウェハを処理する為のドラ
イ・エッチング処理、プラズマ成膜処理、熱分解成膜処
理、スパッタ成膜処理等の真空槽である。(Embodiment 7) In this embodiment, how to incorporate the dust removing device of the present invention into, for example, a semiconductor manufacturing apparatus for processing silicon wafers will be described with reference to this embodiment. 11, 12, and 13 are schematic views of a semiconductor manufacturing apparatus for processing a silicon wafer as seen from above.
In order to process silicon wafers, these semiconductor manufacturing apparatuses have a plurality of processing tanks, a transfer tank having means for transferring silicon wafers to each processing tank, and a tank for storing a wafer cassette containing silicon wafers. It is a cluster-type semiconductor manufacturing device. In these cluster type semiconductor manufacturing, each tank, as specified in the first embodiment, is
For example, it is made of vacuum-melted SUS316, the inner surface of which is mirror-polished and passivated with a Cr 2 O 3 film to form a surface with extremely little adsorption of released gas and moisture. Further, the high-pressure gas used in the present treatment tank has a water concentration of 10 to 100 ppb. As a result, it goes without saying that the water concentration in each vacuum tank is kept at most 10 ppm or less. In FIG. 11, 1101 is
A vacuum tank 1102 having a dust removing device for removing dust adhering to the silicon wafer 1102 is a tank for storing a wafer to be processed 1103 and a cassette for storing wafers after the processing. 1104 is a transfer mechanism having a means for transferring a silicon wafer to each processing bath. 1
Reference numeral 105 is a vacuum chamber for transferring a silicon wafer to each processing chamber. 1106, 1107, 1108, 1109,
Reference numeral 1110 denotes a vacuum chamber for dry etching processing for processing a silicon wafer, plasma film forming processing, thermal decomposition film forming processing, sputter film forming processing, and the like.
【００８５】各処理槽で処理されたシリコンウェハ上に
は、その処理槽内のゴミが付着する。ゴミを付着したま
ま、このウェハが次工程の処理槽に搬送され処理される
と、例えばドライ・エッチ処理槽へ搬送されると、ゴミ
がマスクとなりエッチング残りを生じる。又プラズマ成
膜処理装置へ搬送されると、ゴミが成膜中に取り込まれ
シリコンの大集積回路の長期的信頼性に悪影響を与え、
成膜平坦化にも問題が生じる。この様にシリコンウェハ
上に付着したゴミは、シリコンの大集積回路の製造の低
歩留の原因となる事は、よく知られた事である。本発明
に於いは、各槽の処理中にゴミが付着したウェハをゴミ
除去装置を有したゴミ除去槽に搬送し、シリコンウェハ
上に付着したゴミをシリコンウェハ上から除去する事が
出来る。本実施例に於いては、前記ゴミ除去槽を、１１
０２，１１０３の処理するウェハ及び処理終了後のウェ
ハを収納する為のカセットを収納する槽と、１１０５の
各処理槽にシリコンウェハを搬送する為の真空槽との間
に設置したが、ゴミ除去槽をクラスター方式の半導体製
造装置に接続し、シリコンウェハ上に付着したゴミを除
去する事が重要であり、例えば図１２、図１３に示す様
に、少なくとも一つ以上のゴミ除去槽を他の位置と接続
設置しても構わない。Dust in the processing tank adheres to the silicon wafer processed in each processing tank. When this wafer is transferred to a processing bath for the next process and processed while dust is still attached, for example, when the wafer is transferred to a dry etching treatment bath, the dust acts as a mask to cause etching residue. Also, when transported to the plasma film forming apparatus, dust is trapped during the film formation, which adversely affects the long-term reliability of a large silicon integrated circuit.
A problem also occurs in film flattening. It is well known that such dust deposited on a silicon wafer causes a low yield in the manufacture of large integrated circuits of silicon. In the present invention, it is possible to remove the dust adhered on the silicon wafer from the silicon wafer by transporting the wafer to which the dust adheres during the processing of each tank to the dust removal tank having the dust removing device. In this embodiment, the dust removing tank is
It was installed between a tank for storing wafers to be processed at 02 and 1103 and a cassette for storing wafers after completion of processing and a vacuum tank for transferring silicon wafers to each of the processing tanks at 1105. It is important to connect the tank to a cluster-type semiconductor manufacturing apparatus to remove dust adhering to the silicon wafer. For example, as shown in FIG. 12 and FIG. It may be connected to the position.
【００８６】（実施例８）本実施例に於いて、本発明の
ゴミ除去装置、もしくは、前記ゴミ除去装置を組み込ん
だ枚葉処理方式やクラスター方式の半導体製造装置を少
なくとも一部に有する事を特徴とする半導体製造ライン
にどの様に組み込むかを、本実施例を用いて説明する。
図１４に於いて、１４０１は、シリコンウェハを枚葉毎
に各半導体製造装置に自動搬送する窒素雰囲気のトンネ
ルである（以後窒素トンネルと言う）。１４０２は、搬
送されるシリコンウェハである。例えば１４０３,１４
０４は、枚葉毎に処理する半導体製造装置である。１４
０５は、複数の処理槽と前記処理槽にシリコンウェハを
搬送する手段を有したクラスター方式の半導体製造装置
である。例えば１４０３は、反応性イオンエッチング装
置であり、１４０４は、プラズマ成膜装置である。１４
０６は例えばステッパであり、１４０７はイオン打ち込
み装置である。１４０９,１４１０,１４１１,１４１２,
１４１３は、本発明のゴミ除去装置である。１４１４
は、シリコンウェハを各処理槽に搬送する為の手段を有
した真空槽である。１４１５,１４１６,１４１７は、例
えばシリコンウェハを処理する為のドライ・エッチング
処理槽、プラズマ成膜処理槽、熱分解成膜処理槽、スパ
ッタ成膜処理槽等の真空槽である。本実施例１、７に於
いて、明記されていると同様に各槽及び窒素トンネル
は、例えば真空融解したＳＵＳ３１６で出来ており、そ
の内面は、鏡面研磨し、かつＣｒ2Ｏ2膜で不動態化処理
されており放出ガス及び水分の吸着が極めて少ない表面
に成っている。さらに本処理槽に用いる高圧ガスの水分
濃度は、１０〜１００ｐｐｂである。これにより本各真
空槽の及び窒素トンネルの水分濃度は、高々１０ｐｐｍ
以下に保たれていることは、言うまでもない。(Embodiment 8) In this embodiment, at least a part of the dust removing device of the present invention or a semiconductor manufacturing device of a single wafer processing type or a cluster type incorporating the dust removing device is provided. How to incorporate into a characteristic semiconductor manufacturing line will be described using this embodiment.
In FIG. 14, reference numeral 1401 denotes a tunnel of a nitrogen atmosphere in which a silicon wafer is automatically conveyed to each semiconductor manufacturing apparatus sheet by sheet (hereinafter referred to as a nitrogen tunnel). 1402 is a silicon wafer to be transported. For example, 1403,14
Reference numeral 04 is a semiconductor manufacturing apparatus that processes each sheet. 14
Reference numeral 05 is a cluster-type semiconductor manufacturing apparatus having a plurality of processing baths and means for transporting silicon wafers to the processing baths. For example, 1403 is a reactive ion etching apparatus, and 1404 is a plasma film forming apparatus. 14
Reference numeral 06 is a stepper, and 1407 is an ion implantation device. 1409, 1410, 1411, 1412,
Reference numeral 1413 is the dust removing device of the present invention. 1414
Is a vacuum chamber having means for transporting a silicon wafer to each processing chamber. Reference numerals 1415, 1416, 1417 are vacuum tanks such as a dry etching processing tank for processing a silicon wafer, a plasma film forming processing tank, a thermal decomposition film forming processing tank, and a sputtering film forming processing tank. In Examples 1 and 7, each tank and the nitrogen tunnel were made of, for example, SUS316 vacuum-melted as described, and the inner surface thereof was mirror-polished and was not made of a Cr 2 O 2 film. The surface has been passivated and has a very low adsorption of released gas and moisture. Further, the high-pressure gas used in the present treatment tank has a water concentration of 10 to 100 ppb. As a result, the water concentration in each vacuum tank and in the nitrogen tunnel is at most 10 ppm.
Needless to say, the following holds.
【００８７】実施例７で明記した様に、ウェハ表面上に
付着したゴミは、シリコンの大集積回路の製造の低歩留
の大きな原因となっている。そこでこの問題を解決する
為に本実施例では、各処理槽でシリコンウェハを処理中
に付着したゴミを、ゴミ除去装置で除去し次工程の処理
槽に搬送する機能を有した半導体製造ラインを設計し
た。As specified in Example 7, dust adhering to the wafer surface is a major cause of low yield in the manufacture of large integrated circuits of silicon. Therefore, in order to solve this problem, in this embodiment, a semiconductor manufacturing line having a function of removing dust adhering during processing of silicon wafers in each processing tank by a dust removing device and transporting it to the processing tank of the next step Designed
【００８８】これにより、処理槽で生じるゴミの影響を
最小限に出来る半導体製造ラインが達成出来た。本発明
に於いて、処理中に付着したゴミを次工程処理槽に、持
ち込まない事が重要であり、その目的を満足するもので
あれば、ゴミ除去装置を前記半導体製造ラインのどの位
置に設置しても良い。As a result, a semiconductor production line capable of minimizing the influence of dust generated in the processing tank was achieved. In the present invention, it is important not to bring dust adhering during processing into the next step treatment tank, and if the purpose is satisfied, the dust removing device is installed at any position in the semiconductor manufacturing line. You may.
【００８９】[0089]
【発明の効果】本発明により、いかなる材料から成るゴ
ミに於いても、基体表面上に付着したゴミを、基体表面
上から除去出来る。本発明は、従来実用面で困難であっ
たドライ処理による気相中でのゴミ除去の手段を初めて
提供し、従来広く用いられているウェット処理は、本発
明により全てドライに置き換えることが処理可能になっ
た。このドライ化により、半導体等の製造装置および半
導体等の製造ラインのゴミ除去工程の自動化、インライ
ン化が初めて可能になり、製造歩留まりを飛躍的に高め
ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to remove dust, which is made of any material, on the surface of the substrate. The present invention provides, for the first time, a means for removing dust in a gas phase by a dry process, which has been difficult in practice in the past. The wet process which has been widely used in the past can be replaced with a dry process by the present invention. Became. This dry process makes it possible for the first time to automate and inline the dust removal process of a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing line, thereby dramatically increasing the manufacturing yield.
【図１】実施例１を説明するための装置構成図である。FIG. 1 is a device configuration diagram for explaining a first embodiment.
【図２】シリコンウェハー上のゴミの除去効果を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing an effect of removing dust on a silicon wafer.
【図３】実施例１の変形例を説明するための装置構成図
である。FIG. 3 is a device configuration diagram for explaining a modification of the first embodiment.
【図４】実施例１の他の変形例を説明するための装置構
成図である。FIG. 4 is a device configuration diagram for explaining another modification of the first embodiment.
【図５】実施例１の装置の圧力変動機構の概念構成図で
ある。FIG. 5 is a conceptual configuration diagram of a pressure fluctuation mechanism of the device according to the first embodiment.
【図６】実施例２を説明するための装置構成図である。FIG. 6 is a device configuration diagram for explaining a second embodiment.
【図７】実施例３を説明するための装置構成図である。FIG. 7 is a device configuration diagram for explaining a third embodiment.
【図８】実施例４を説明するための装置構成図である。FIG. 8 is a device configuration diagram for describing a fourth embodiment.
【図９】実施例５を説明するための装置構成図である。FIG. 9 is a device configuration diagram for explaining a fifth embodiment.
【図１０】実施例６を説明するための装置構成図であ
る。FIG. 10 is a device configuration diagram for describing a sixth embodiment.
【図１１】実施例７を説明するための装置構成図であ
る。FIG. 11 is a device configuration diagram for explaining a seventh embodiment.
【図１２】実施例７の変形例を説明するための装置構成
図である。FIG. 12 is a device configuration diagram for explaining a modified example of the seventh embodiment.
【図１３】実施例７の他の変形例を説明するための装置
構成図である。FIG. 13 is a device configuration diagram for explaining another modification of the seventh embodiment.
【図１４】実施例８を説明するための装置構成図であ
る。FIG. 14 is a device configuration diagram for explaining an eighth embodiment.
１０１ 真空処理槽、 １０２ 分子ポンプ、 １０３ 粗引きポンプ、 １０４ 開閉弁、 １０５ 真空排気通路、 １０７ シリコンウエハー（基体）、 １０８ 支持台（基体を保持する手段）、 １０９ ゴミ、 １１０ Ｎ2ガスの流れ、 １１１ Ｎ2ガスの吹き出し口、 １１２ ガス供給通路、 １１３ ガス供給制御弁、 １１４ 高圧ガス供給源、 １１５ 高圧ガス供給通路、 １１６ 定常流通路、 １１７ 高圧ガス制御部、 １１８ 加熱機構、 １１９，１２０ 高速開閉弁、 １２１ 高圧部、 １２２ 排気通路、 １２３，１２４，１２５ 開閉弁、 １２６ 粗排気通路、 １２７ Ｘｅランプ、 １２８ 光導入口、 １２９ 窓材、 １３０ 基体収納槽、 １３１ 搬送室 １３１，１３２，１３３ 開閉弁。101 vacuum processing tank, 102 molecular pump, 103 roughing pump, 104 open / close valve, 105 vacuum exhaust passage, 107 silicon wafer (base), 108 support base (means for holding base), 109 dust, 110 N 2 gas flow , 111 N 2 gas outlet, 112 gas supply passage, 113 gas supply control valve, 114 high pressure gas supply source, 115 high pressure gas supply passage, 116 steady flow passage, 117 high pressure gas control section, 118 heating mechanism, 119, 120 High-speed on-off valve, 121 high-pressure part, 122 exhaust passage, 123,124,125 on-off valve, 126 rough exhaust passage, 127 Xe lamp, 128 light inlet, 129 window material, 130 substrate storage tank, 131 transfer chamber 131, 132, 133 on-off valve.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 洋幸 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地日本真空技 術株式会社内 (72)発明者 林 主税 神奈川県茅ケ崎市萩園2500番地日本真空技 術株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Yamakawa 2500 Hagizono, Chigasaki City, Kanagawa Japan Vacuum Technology Co., Ltd.
Claims (20)
内において基体を保持する手段と、前記基体表面に水分
濃度１００ｐｐｂ以下のガスを供給する手段と、前記基
体表面にベルヌーイの圧力差を発生させるための手段と
を備えたことを特徴とする基体表面からの気相ゴミ除去
装置。1. At least one processing tank, a means for holding a substrate in the processing tank, a means for supplying a gas having a water concentration of 100 ppb or less to the surface of the substrate, and a Bernoulli pressure difference on the surface of the substrate. An apparatus for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate, which comprises:
表面に発生させるための手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の基体表面からのゴミ除去装置。2. The device for removing dust from the surface of a substrate according to claim 1, further comprising means for generating intermittent pressure fluctuations on at least the surface of the substrate.
表面に発生させる手段として、衝撃波もしくは圧力波を
発生させる機構を備えたことを特徴とする請求項２に記
載の基体表面からの気相ゴミ除去装置。3. The vapor phase dust from the substrate surface according to claim 2, wherein a mechanism for generating a shock wave or a pressure wave is provided as a means for generating the intermittent pressure fluctuation at least on the substrate surface. Removal device.
度に上昇させる手段を備えたことを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の基体表面からの気相ゴ
ミ除去装置。4. A means for raising the temperature of the substrate to 80 ° C. or more and 300 ° C. or less is provided.
4. A device for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to any one of items 1 to 3.
度に上昇させる手段を備えたことを特徴とする請求項４
に記載の基体表面からの気相ゴミ除去装置。5. A means for raising the temperature of the substrate to 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is provided.
A device for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to item 1.
分子層以下となるよう構成したことを特徴とする請求項
１ないし５のいずれか１項に記載の基体表面からの気相
ゴミ除去装置。6. The average amount of water adsorbed on the surface of the substrate is 2
6. The apparatus for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 1, wherein the apparatus is configured to have a molecular layer or less.
記処理槽内に存在する静電気を除去するための手段を有
したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項
に記載の基体表面からの気相ゴミ除去装置。7. The method according to claim 1, further comprising means for supplying positive and negative charges into the processing tank to remove static electricity existing in the processing tank. A device for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate as described.
を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の
基体表面からの気相ゴミ除去装置。8. The apparatus for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 1, further comprising means for rotating the substrate.
またはその両方を供給する手段を有したことを特徴とす
る請求項１ないし８のいずれか１項に記載の基体表面か
らの気相ゴミ除去装置。9. The vapor phase dust from the substrate surface according to claim 1, wherein the substrate has means for supplying ultrasonic waves, mechanical vibrations, or both. Removal device.
段を有したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれ
か１項に記載の基体表面からの気相ゴミ除去装置。10. The apparatus for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 1, further comprising means for mixing atomic hydrogen into the gas.
ン、イソプロピルアルコール等の常温で容易に気化する
液体を供給する手段を有したことを特徴とする請求項１
ないし１０のいずれか１項に記載の基体表面からの気相
ゴミ除去装置。11. A means for supplying a liquid such as liquid nitrogen, liquid argon, or isopropyl alcohol, which is easily vaporized at room temperature, to the surface of the substrate.
11. The device for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to any one of 1 to 10.
とも反応ガスを一部に含んだガスであることを特徴とす
る請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の基体表面
からの気相ゴミ除去装置。12. The vapor phase dust removal from the substrate surface according to claim 1, wherein the gas is a reactive gas or a gas containing at least a reactive gas in a part thereof. apparatus.
送する手段を有したクラスター方式の基体処理装置にお
いて、前記複数の処理槽の少なくとも１つに請求項１な
いし１２のいずれか１項に記載の基体表面からの気相ゴ
ミ除去装置が組み込まれていることを特徴とするプロセ
ス装置。13. A cluster-type substrate processing apparatus having a plurality of processing tanks and means for transporting a substrate to the processing tanks, wherein at least one of the plurality of processing tanks comprises at least one of the processing tanks. 5. A process device including the device for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to 1.
記載の基体表面からの気相ゴミ除去装置を少なくとも一
部に有することを特徴とするプロセスライン。14. A process line comprising at least a part of the apparatus for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 1. Description:
なくとも一部に有することを特徴とするプロセスライ
ン。15. A process line comprising the process apparatus according to claim 13 in at least a part thereof.
とし、基体表面に水分濃度１０ｐｐｍ以下のガスの流れ
と、ベルヌーイの圧力差を発生させることを特徴とする
基体表面からの気相ゴミ除去方法。16. A method of removing vapor-phase dust from a substrate surface, wherein the water concentration in the treatment layer is 10 ppm or less, and a gas flow having a water concentration of 10 ppm or less and a Bernoulli pressure difference are generated on the substrate surface. .
体表面に発生させることを特徴とする請求項１６記載の
基体表面からの気相ゴミ除去方法。17. The method for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 16, wherein intermittent pressure fluctuations are generated at least on the surface of the substrate.
させる手段を備えたことを特徴とする請求項１６または
１７に記載の基体表面からの気相ゴミ除去方法。18. The method for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 16 or 17, further comprising means for raising the temperature of the substrate to 300 ° C. or lower.
２分子層以下とすることを特徴とする請求項１６ないし
１８のいずれか１項に記載の基体表面からの気相ゴミ除
去方法。19. The method of removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to claim 16, wherein the amount of adsorbed water on the surface of the substrate is not more than 2 molecular layers on average.
前記処理槽内に存在する静電気を除去することを特徴と
する請求項１６ないし１９のいずれか１項に記載の基体
表面からの気相ゴミ除去方法。20. Supplying positive and negative charges into the processing bath,
The method for removing vapor-phase dust from the surface of a substrate according to any one of claims 16 to 19, wherein static electricity existing in the processing tank is removed.
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