TWI540658B - Cleaning methods, handling devices and memory media - Google Patents

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Description

洗淨方法、處理裝置及記憶媒體
本發明係關於除去附著於被處理體之表面的顆粒等之附著物的洗淨方法、處理裝置及記憶上述方法之記憶媒體。
就以除去附著於半導體晶圓等之被處理體之基板(以下，稱為「晶圓」)之表面的顆粒或髒污等之附著物的技術而言，所知的有例如記載於專利文獻1、2之手法。在上述專利文獻1、2中，在晶圓表面被照射氣體團簇離子束。在如此之技術中，以贏過附著物附著於晶圓之附著力之方式，例如在氣體團簇離子束中，藉由加速電壓或離子化量，調整其物理性剪力。
但是，隨着被形成在晶圓上之裝置構造微細化，藉由氣體團簇離子束，上述裝置構造容易受到損傷。即是，當對例如由形成在晶圓上之溝和線條所組成之圖案照射氣體團簇離子束時，上述線條之寬尺寸於例如數十nm等級之時，則有藉由氣體團簇離子束之照射使得該線條崩塌之危險性。再者，即使在不形成圖案之時，於照射氣體團簇離子束之後，晶圓之表面形狀變差。
於專利文獻3記載有使用藥液而除去基板9上之自然氧化膜之後，噴出賦予超音波振動之氣體的技術，再者，於專利文獻4針對對基板之表面照射脈衝雷射之技術有記 載。但是，在該些專例文獻3、4，針對微細之裝置構造中之顆粒的除去或晶圓受到的損傷則無提及。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-43975
[專利文獻2]日本特開2008-304737
[專利文獻3]日本特開2006-278387
[專利文獻4]日本特開2009-224721
本發明係鑒於如此之情形下而創作出，其目的在於提供可以一面抑制對被處理體所造成之損傷，一面容易除去附著於被處理體之表面的顆粒等之附著物的洗淨方法、處理裝置及記憶上述方法之記憶媒體。
本發明之洗淨方法係屬於從附著有附著物之被處理體之表面除去附著物的洗淨方法，其特徵為包含：對被處理體之表面及附著物之至少一方，進行包含蝕刻處理之前處理的工程；從壓力較放置被處理體之處理氛圍高的區域，吐出對 露出於上述被處理體之表面的膜不具有反應性之洗淨用氣體至處理氛圍，藉由絕熱膨脹生成屬於上述洗淨用氣體之原子或分子之集合體的氣體團簇之工程；和對進行上述前處理的被處理體之表面，照射洗淨用氣體之氣體團簇，而除去附著物之工程。
上述前處理即使包含對被處理體之表面及附著物之至少一方進行的改質處理，和對藉由上述改質處理而被改質之改質層進行的蝕刻處理亦可。
進行上述前處理之工程和除去上述附著物之工程即使同時進行亦可。
上述前處理即使包含為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程亦可。
為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，即使照射上述洗淨用氣體之氣體團簇，而使用與在除去附著物之工程中照射氣體團簇之生成機構相同之生成機構亦可，使用不同之生成機構亦可。
照射上述洗淨用氣體之氣體團簇，而除去附著物之工程及為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，即使為配置複數照射氣體團簇之生成機構，而從上述生成機構照射氣體團簇之工程亦可。
照射上述洗淨用氣體之氣體團簇，而除去附著物之工程及為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，即使在照射氣體團簇之生成機構對被處理體之角度可調整之狀態下被進行亦可。
本發明之處理裝置係屬於從附著有附著物之被處理體之表面除去附著物的被處理體之處理裝置，其特徵為具備：前處理室，其係在內部載置被處理體；前處理模組，其係具有對被載置在上述前處理室內之被處理體之表面或附著物之至少一方，進行包含蝕刻處理之前處理的前處理機構；洗淨處理室，其係在內部載置被處理體；氣體團簇噴嘴，其係被設置在上述洗淨處理室，從壓力高於上述洗淨處理室之內部之處理氛圍的區域，吐出對露出於上述被處理體之表面的膜不具有反應性之洗淨用氣體至處理氛圍，藉由絕熱膨脹生成屬於上述洗淨用氣體之原子或分子之集合體的氣體團簇，為了除去上述附著物，供給至前處理後之被處理體；和搬運機構，其係對上述前處理室及前洗淨處理室進行被處理體之收授。
即使上述前處理室為內部保持常壓氛圍之常壓處理室，被連接於在常壓氛圍進行被處理體之搬運的常壓搬運室，上述洗淨處理室為內部保持真空氛圍之真空處理室，氣密地被連接於在真空氛圍進行被處理體之搬運的真空搬運室，在上述常壓搬運室和上述真空搬運室之間，設置有用以進行內部之氛圍之切換的裝載鎖定室， 在上述常壓搬運室及上述真空搬運室各設置有常壓搬運機構及真空搬運機構以作為上述搬送機構亦可。
即使上述前處理室及上述洗淨處理室為內部各被保持真空氛圍之真空處理室，在上述前處理室及上述洗淨處理室之間，氣密地介設有配置上述搬運機構的真空搬運室亦可。
即使上述前處理室及上述洗淨處理室被共用化亦可。
即使在上述真空搬運室氣密連接有真空處理室，該真空處理室係用以進行於上述前處理之前被進行之真空處理或接續於進行除去附著物之後的真空處理亦可。
本發明之記憶媒體係屬於被使用於進行被處理體之洗淨的處理裝置，儲存有在電腦上動作之電腦程式的記憶媒體，其特徵為：上述電腦程式係以實施上述洗淨方法之方式組成步驟群。
本發明係對被處理體之表面及附著物之至少一方進行包含蝕刻處理之前處理，使附著物容易從被處理體之表面脫離，接着使用對露出於被處理體之表面的膜不具有反應性之洗淨用氣體而生成氣體團簇。因此，即使在洗淨用氣體之氣體團簇不離子化之狀態下被照射，附著物亦可以容易從被處理體脫離，故具有一面抑制對被處理體所造成之損傷，一面可以容易除去附著物之效果。
[第1實施型態：矽基板]
針對本發明之洗淨方法中之第1實施型態，參照第1圖~第5圖予以說明。首先，針對適用該洗淨方法之晶圓W之構成及該洗淨方法之概略予以說明。該晶圓W係如第1圖所示般，藉由矽(Si)構成，在表面形成由例如凹部之溝5和凸部之線條6所構成之圖案7。然後，該洗淨方法係如後述般，構成一面抑制產生如上述線條6之崩塌或晶圓W之表面之膜皸裂般之對晶圓W所造成之損傷，一面如第2圖所示般容易除去晶圓W表面之附著物10。
接著，當針對附著物10予以詳細敘述時，該附著物10係藉由例如對晶圓W形成上述圖案7之時之電漿蝕刻處理，或是接續於上述電漿蝕刻處理而進行的電漿灰化處理而生成之殘渣物。具體而言，附著物10係藉由包含從上述溝5之內部被除去之矽的無機物，或包含由被疊層在晶圓W之上層的有機物所構成之光阻遮罩之殘渣的碳(C)之有機物等所構成。此時，藉由例如晶圓W在保管中被曝露於大氣，附著物10並非係單乘坐在晶圓W之表面的狀態，當微視性觀看時，如第2圖所示般，被形成在晶圓W表面之自然氧化膜包圍，並且強力黏貼。即是，在晶圓W之表面形成包圍附著物10之例如自然氧化膜，依此附著物10成為埋入自然氧化膜之狀態。即是，經被形成在晶圓W之表面的架橋而附著物10成為保持於該晶圓W之狀態。
此時，晶圓W之表面係於例如該晶圓W在大氣中搬運時被氧化，成為由矽氧化物(SiO2)所構成之自然氧化膜11。自然氧化膜11之厚度尺寸成為例如1nm程度。針對由該自然氧化膜11之下方側之矽所構成之區域，在以下之說明中，稱為基底膜12。並且，雖然有晶圓W之表面和附著物10例如化學性結合而互相連結之情形，但是在此為了簡化說明，如先前所述般藉由形成在晶圓W和附著物10間之架橋而被保持。再者，針對晶圓W及附著物10之各個之表面形狀及尺寸，在第1圖中模式性表示。即使針對以後之圖示也相同。
接著，針對本發明之洗淨方法予以詳述。首先，如第3圖所示般，就以前處理而言，氟化氫(HF)水溶液之蒸氣被供給至晶圓W。藉由該氟化氫之蒸氣，先前所述之自然氧化膜11溶解，成為氟化矽，而當作氣體被排氣。此時，形成在晶圓W和附著物10間之架橋也被蝕刻，晶圓W之表面係如第4圖所示般，當從附著物10觀看時，後退至下方側，附著物10成為從表面露出之狀態。
因此，埋入至晶圓W之表面之自然氧化膜，強力吸附於該晶圓W之附著物10藉由前處理，與晶圓W之間的附著力變弱。即是，附著物10係藉由晶圓W之表面被蝕刻而露出，成為僅接觸於晶圓W表面之狀態。此時，如後述般，當附著物10包含矽氧化物之時，即使針對該附著物10，也藉由氟化氫之蒸氣被蝕刻，但是在此注目於晶圓W之表面而予以說明。並且，在第4圖中，使晶圓 W(基底膜12)之上面和附著物10之下面間隔開而與以描劃，但實際上基底膜12和附著物10僅接觸。再者，針對朝晶圓W供給氟化氫之蒸氣的裝置，由於係組合眾知之氣化器和處理容器而構成，故與實施洗淨方法之處理裝置一併後述。
接著，使用氣體團簇，而從晶圓W之表面除去附著物10。該氣體團簇係從壓力較置放晶圓W之處理氛圍高之區域對處理氛圍供給氣體，而藉由絕熱膨脹冷卻至氣體之凝結溫度，氣體之原子或分子當作集合體而集聚生成的物質。第5圖係表示用以產生氣體團簇之噴嘴23之一例。該噴嘴23具備：延伸至上下方向，並且以下端部開口之方式形成概略圓筒形狀之壓力室32，和連接於該壓力室32之下端部的氣體擴散部33。該氣體擴散部33係從壓力室32之下端周緣部朝向該壓力室32之中央部而在整個周方向水平地縮徑而構成節流孔部32a，並且形成隨著從該節流孔部32a朝向下方而擴徑。上述節流孔部32a中之開口徑及節流孔部32a和載置台22上之晶圓W之間的間隔距離各成為0.1mm及6.5mm程度。在該噴嘴23之上端側連接有用以對壓力室32內供給例如二氧化碳(CO2)氣體的氣體供給路34。
然後，處理氛圍中之處理壓力被設定成例如1~100MPa程度之真空氛圍，並且以例如0.3~2.0MPa程度之壓力對噴嘴23供給二氧化碳氣體。當該二氧化碳氣體被供給至處理氛圍時，因藉由急劇之絕熱膨脹，被冷卻至 凝結溫度以下，故互相之分子彼此藉由凡得瓦力(van der Waals force)結合，而成為集合體之氣體團簇。此時，在氣體供給路34或噴嘴23之下方側中之氣體團簇的流路，無設置用以使該氣體團簇離子化之離子化裝置，因此氣體團簇係如第5圖所示般，在非離子化之狀態下朝向晶圓W而垂直被照射。
晶圓W之表面之附著物10係如先前所述般藉由前處理與該晶圓W之間的附著力變得極弱，成為與基底膜12之表面些許接觸之狀態。因此，當氣體團簇衝突於晶圓W上之附著物10時，如第5圖所示般，藉由該氣體團簇之吐出壓力，附著物10從晶圓W之表面被吹散而被除去。此時，氣體團簇係藉由不與基底膜12具有反應性的二氧化碳氣體而構成。再者，氣體團簇不被離子化，在非離子化之狀態下被照射至晶圓W。因此，藉由先前所述之前處理而露出之晶圓W之表面部的基底膜12，係藉由氣體團簇之照射而抑制被削取，再者不會有被形成在該基底膜12之內部的電配線充電之危險性。因此，不會對上述電配線引起損傷，或是該損傷會被抑制成低水準。因此，氣體團簇照射後之晶圓W之表面成為原樣地仿效自然氧化膜11之表面的狀態。
如此一來，當以涵蓋晶圓W之面內而照射氣體團簇之方式，使晶圓W對噴嘴23相對性在水平方向移動時，涵蓋面內附著物10被除去而進行洗淨處理。並且，就以藉由先前所述之氟化氫之蒸氣而溶解之自然氧化膜11之 副生成物而言，於產生水之時，藉由後述之調溫機構加溫晶圓W，可以抑制水的殘留。
接著，針對包含對晶圓W供給先前所述之氟化氫水溶液之蒸氣的裝置或照射氣體團簇之裝置的處理裝置，以下說明。首先，針對對晶圓W供給氟化氫之蒸氣的裝置，參照第6圖而予以說明。在該裝置設置有於內部設置載置晶圓W之載置台41之處理容器42，和用以對該處理容器42內供給氟化氫水溶液之蒸氣的前處理機構的氣化器43而構成前處理模組。第6圖中之44為晶圓W之搬運口，45為在用以載置台41上之晶圓W之表面抑制氟化氫之蒸氣的加熱器。
以與載置台41上之晶圓W對向之方式，在處理容器42之頂棚面，連接有由氣化器43延伸之氣體供給路46之一端側。氟化氫之蒸氣係被構成從氣體供給部46與例如氮(N2)氣體等之載體氣體一起被供給至晶圓W。第6圖中之V及M各為閥及流量調整部。
在處理容器42之床面於例如複數處形成用以使該處理容器42內之氛圍予以排氣之排氣口51，從該排氣口51延伸之排氣路52，經蝶閥等之壓力調整部53而連接真空泵54。
然後在該處理容器42中，當在氣化器43蒸發之氟化氫水溶液之蒸氣藉由載體氣體被供給至載置台41上之晶圓W時，如先前述般自然氧化膜11溶解。
接著，針對對晶圓W照射氣體團簇之裝置，參照第7 圖予以說明。該裝置係如第7圖所示般，設置有用以在內部收納晶圓W而進行附著物10之除去處理之洗淨處理室21，在該洗淨處理室21內，配置有用以載置晶圓W之載置台22。在洗淨處理室21之頂棚面中之中央部，形成有朝向上方側突出至圓筒狀之突出部21a，在該突出部21a設置有先前所述之噴嘴23以當作氣體團簇之生成機構。該噴嘴23在該例中朝向垂直方向下方側。第7圖中之40為搬運口，G為進行該搬運口40之開關的閘閥。
在例如靠近搬運口40之位置的洗淨處理室21之床面，在此雖然省略，但設置有被配置成貫通形成在載置台22之貫通口的支撐銷。然後，構成藉由被設置在載置台22之無圖示之升降機構及上述支撐銷之共用動作作用，對載置台22使晶圓W升降，而在洗淨處理室21之外部的無圖示之晶圓搬運機械臂之間收授晶圓W。在洗淨處理室21之床面，連接有用以使該洗淨處理室21內之氛圍予以真空排氣的排氣路24之一端側，在該排氣路24之另一端側經蝶閥等之壓力調整部25連接有真空泵26。
載置台22係被構成在洗淨處理室21內於水平方向移動自如，使得噴嘴23對該載置台22上之晶圓W在整個面內相對性地掃描。具體而言，在載置台22之下方中之洗淨處理室21之床面，設置有沿著X軸方向而水平延伸之X軸軌道27，和構成沿著該X軸軌道27移動自如之Y軸軌道29。然後，先前所述之載置台22被支撐在Y軸軌道29之上方。並且，在載置台22設置有用以進行該載置 台22上之晶圓W之調溫的無圖示之調溫機構。
在壓力室32之上端部連接有貫通洗淨處理室21之頂棚面而延伸之氣體供給路34之一端側，該氣體供給路34之另一端側，經閥36及流量調整部35，連接有貯留二氧化碳之氣體源37。在上述壓力室32設置有無圖示之壓力計，構成藉由後述之控制部67，經該壓力計調整被供給至該壓力室32內之氣體流量。並且，噴嘴23對載置台22之角度或距離藉由無圖示之驅動部而被調整。如此一來，防止調整噴嘴23之角度或距離之時，從晶圓W被除去之附著物10再次附著於該晶圓W，或是謀求降低對圖案7所造成之損傷，並且容易除去附著於溝5之底面的附著物10。如後述般，即使在前處理中照射氣體團簇之時，同樣調整噴嘴23之角度或距離亦可。
接著，針對具備處理容器42及洗淨處理室21之處理裝置之全體之構成，參照第8圖予以說明。該處理裝置係在橫向排列例如3處設置用以載置收納例如25片之晶圓W的密閉型之搬運容器的FOUP1的搬入搬出埠60，以沿著該些搬入搬出埠60之排列，設置有大氣搬運室61。在該大氣搬運室61內設置有藉由用以搬運晶圓W之多關節機械臂而構成之晶圓搬運機構61a以當作常壓搬運機構。再者，在大氣搬運室61之側方側，設置有用以進行晶圓W之方向調整及對位的對準室62，在該大氣搬運室61之側方側，以與上述對準室62對向之方式，連接有先前已述之處理容器42。再者，在大氣搬運室61中之搬入搬出 埠60之相反側之面，氣密連接有用以在常壓氛圍和大氣氛圍之間進行氛圍之切換的裝載鎖定室63。在該例中，裝載鎖定室63係橫向排列設置在兩處。
從大氣搬運室61觀看時，在較裝載鎖定室63、63內側，氣密地連接有設置搬運機械臂64a之真空搬運室64，該搬運機械臂64a係在真空氛圍進行晶圓W之搬運的真空搬運機構。在真空搬運室64氣密地設置有先前所述之洗淨處理室21。再者，在真空搬運室64，各氣密地連接有進行用以在晶圓W形成圖案7之電漿蝕刻處理的蝕刻處理室65，和進行光阻遮罩之電漿灰化處理的灰化處理室66。並且，即使在該真空搬運室64氣密地連接除去附著物10之後之處理的例如CVD(Chemical Vapor Deposition)處理等之處理腔室亦可。
自該處理裝置設置有由用以進行裝置全體之動作的控制的電腦所構成之控制部67。在控制部67之記憶體內，除了上述說明之前處理及洗淨處理之外，儲存有用以進行蝕刻處理及灰化處理之程式。該程式以實行對應於對晶圓W進行之處理的裝置之動作之方式，編入步驟群。上述程式係從硬碟、CD、光磁碟、記憶卡、軟碟等之記憶媒體的記憶部68而被安裝在控制部67內。
在該處理裝置中，當FOUP1被載置在搬入搬出埠60時，藉由晶圓搬運機構61a晶圓W從該FOUP1被取出。在該晶圓W之表面，疊層有被圖案製作成對應於先前所述之圖案7之光阻遮罩。接著，在對準室62進行晶圓W 之對準之後，該晶圓W被搬入至設定成大氣氛圍之裝載鎖定室63。然後，裝載鎖定室63內之氛圍被切換至真空氛圍之後，晶圓W藉由搬運機械臂64a以蝕刻處理室65及灰化處理室66之順序被搬運，而以該順序進行先前所述之圖案7之形成及灰化處理。接著，晶圓W係經裝載鎖定室63及大氣搬運室61而被搬運至處理容器42內而進行先前所述之前處理之後，被搬入至洗淨處理室21而進行氣體團簇之照射處理。之後，處理完之晶圓W係經裝載鎖定室63及大氣搬運室61而返回至原來之FOUP1。
若藉由上述實施型態時，針對除去附著於晶圓W之表面的附著物10，對晶圓W進行供氟化氫之蒸氣，以作為前處理，並使晶圓W之表面中之自然氧化膜11溶解。因此，附著物10係成為僅與晶圓W之表面些許接觸之狀態，與該表面之附著力變得極弱。因此，藉由對該附著物10照射由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇，容易去除該附著物10。因此，於去除附著物10之時，因即使如先前述般為形成微細圖案7之晶圓W，亦可以抑制例如氣體團簇之照射速度，故可以抑制例如線條6之崩塌等之損傷的產生。
此時，二氧化碳氣體係對晶圓W之基底膜12不持有反應性。再者，氣體團簇不被離子化，被照射至晶圓W。因此，於對晶圓W照射氣體團簇之時，抑制該晶圓W之表面粗糙，或物理性被削除之損傷的產生。再者，因氣體 團簇不離子化，故不例如先前所述之洗淨處理室21不需要使氣體或氣體團簇離子化之裝置，因此可以抑制裝置之成本。
再者，因在處理容器42內晶圓W被曝露於氟化氫之蒸氣的氛圍中，故藉由前處理，附著物10對晶圓W之全面之附著力一次下降。因此，比起例如僅使用以往之反應性氣體之氣體團簇而除去附著物10之例，因可以在短時間對整個面內均勻地施予處理，故可以提高產量。並且，藉由組合前處理和氣體團簇之照射，比起使用氣體或氣體團簇或僅藥液而進行附著物10之除去之時，可以抑制氣體或藥液之使用量。此時，即使在前處理及氣體團簇之照射中之任一工程，因不對晶圓W供給藥液，故可以抑制廢液處理所需之成本。
藉由進行先前所述之前處理，從晶圓W之表面不具有導電性之自然氧化膜11成為具有導電性之基底膜12，可以說該表面成為具有導電性。因此，附著物10和自然氧化膜11除了藉由先前所述之物理性的固定力之外，即使在藉由例如靜電力互相吸附之時，藉由上述處理因該靜電力消失或變弱，故容易從晶圓W除去附著物10。再者，即使自然氧化膜11和附著物10互相化學性結合之時，由於蝕刻該結合之自然氧化膜11，故如先前所述般容易除去附著物10。
[第1實施型態之變形例：矽基板之氧化]
接著，針對第1之實施型態之變形例，參照第9圖予以說明。在先前所述之第1實施型態中，雖然針對除去晶圓W之表面之自然氧化膜11之時予以說明，自然氧化膜11因在膜厚等之控制有困難，故於需要洗淨過程中之控制性或重現性之時，如下述般進行前處理。
於需要洗淨過程中之控制性或重現性之時，首先進行該基底膜12之表層之氧化處理。具體而言，如第9圖所示般，對晶圓W之表面供給氧化氣體的例如臭氧氣體。藉由該臭氧氣體，與附著物10接觸之基底膜12之表層僅只有例如1nm被氧化，生成改質層之氧化膜13。之後，藉由依序進行先前所述之氟化氫之蒸氣的工程，和由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇之照射，附著物10與上述氧化膜13一起在整個面內被除去。在該例中，藉由臭氧氣體之基底膜12之氧化處理和氟化氫之蒸氣的供給，進行前處理。就以對晶圓W供給臭氧氣體之裝置而言，使用具備有臭氧氣體供給源(無圖示)以取代先前所述之第6圖中之氣化器43的裝置。
在此，針對晶圓W之基底膜12之氧化處理，對該晶圓W供給臭氧氣體，但是即使供給臭氧水(含有臭氧氣體之水溶液)以取代臭氧氣體亦可。針對對晶圓W供給臭氧水之前處理模組之一例，參照第10圖予以簡單說明。並且，針對基底膜12藉由臭氧水被氧化之樣子，或之後氧化膜13之蝕刻處理或氣體團簇之照射因與先前所述之例相同，故省略說明。
在該裝置中，設置有用以對晶圓W供給臭氧水之處理容器81，和構成用以載置晶圓W之載置台的旋轉吸盤82。旋轉吸盤82係支撐晶圓W之下面側中央部，並且被構成藉由驅動部83繞垂直軸旋轉自如及升降自如。在該旋轉吸盤82之上方設置有用以對晶圓W吐出水之臭氧水噴嘴84以當作前處理機構。在旋轉吸盤82之上方側，以與該旋轉吸盤82上之晶圓W相向之方式，藉由無圖示之升降機構升降自如地設置有用以密閉對該晶圓W以進行前處理之氛圍的蓋體85。先前所述之臭氧水噴嘴84係被安裝在該蓋體85之中央部。在旋轉吸盤82之側方側形成有被配置成在整個周方向面臨晶圓W之周緣部的環狀之排氣路86。排氣路86之下面側，經蝶閥等之壓力調整機構87連接有真空泵88。第10圖中之81a為晶圓W之搬運口，81b為用以開關上述搬運口81a之快門。
在該處理容器81中，當對被吸附保持於旋轉吸盤82，並且繞垂直軸旋轉之晶圓W之中央部，從臭氧水噴嘴84吐出臭氧水時，該臭氧水藉由離心力被拉引至晶圓W之周緣部側，在整個晶圓W之面內形成液膜。然後，當完成先前所述之氧化處理時，旋轉吸盤82以高速旋轉而將臭氧水甩到外緣部，之後藉由從無圖示之沖洗噴嘴吐出之沖洗液洗淨晶圓W之表面。
針對在以上之第1實施型態及第1實施型態之變形例中，於晶圓W上形成圖案7之例予以說明。但是，即使為不形成圖案7之氧化矽膜或矽膜，同樣地藉由前處理及 二氧化碳氣體所構成之氣體團簇之照射，容易除去附著物10。即是，因藉由例如CVD法形成之時所使用之源氣體因包含有機物，故於該有機物當作附著物10附著於晶圓W之表面之時，與上述說明之例相同被除去。
再者，在以上之例中，雖然在大氣氛圍進行前處理，但是即使在真空氛圍進行亦可。此時，即使將用以進行前處理之處理容器42，和進行洗淨處理之洗淨處理室21個別地連接於先前所述之第8圖所示之真空搬運室64亦可，並且即使與該些處理容器42和洗淨處理室21共通化亦可。具體而言，如第11圖及第12圖所示般，在真空搬運室64氣密連接有兼作處理容器42之洗淨處理室21，在該洗淨處理室21除了先前所述之噴嘴23之外，設置有貯留氟化氫氣體之氣體源47。在該例中，在較突出部21a之外緣更外側的洗淨處理室21之頂棚面，於複數處設置有從氣體源47延伸之氣體供給路46，該些氣體供給路46之開口端，各配置成朝向載置台22上之晶圓W之中央部。
在該第12圖所示之裝置中，例如洗淨處理室21內之壓力被設定成進行前處理之處理壓力，並且對晶圓W進行前處理。接著，洗淨處理室21內之壓力被設定成較上述處理壓力低壓(高真空)之後，進行先前所述之洗淨處理。
[第2實施型態：鍺膜]
接著，針對本發明之第2實施型態，參照第13至16圖予以說明。在該第2實施型態中，在晶圓W之矽層14之上層側，如第13圖所示般，形成有由鍺(Ge)膜所構成之基底膜12。然後，在該基底膜12之表面附著附著物10。在該情形下之附著物10包含於藉由例如CVD法等形成上述基底膜12之時生成之副生成物等。在該第2實施型態中，進行以下之前處理。
具體而言，對基底膜12之表面供給臭氧氣體。藉由該臭氧氣體，在基底膜12之表層，如第14圖所示般，僅該表層被氧化而生成氧化鍺(Ge-O)膜15而當作改質層。接著，如第15圖所示般，當對該晶圓W照射由水蒸氣(H2O)所構成之氣體團簇之時，氧化鍺膜15熔解成水蒸氣而被蝕刻。因此，藉由該些臭氧氣體的基底膜12之氧化處理和水蒸氣之氣體團簇之供給所生成之前處理，如第16圖所示般，成為附著物10僅些許與晶圓W之表面接觸之狀態，附著力變得極弱。此時，由水蒸氣所構成之氣體團簇，係與基底膜12之鍺膜不具有反應性。因此，藉由水蒸氣所組成之氣體團簇，在抑制對基底膜12所造成之損傷之狀態下選擇性蝕刻氧化鍺膜15。
然後，對該晶圓W照射由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇。二氧化碳氣體之氣體團簇，因與基底膜12之鍺膜不具反應性，故不會對基底膜12造成損傷，附著物10或與附著物10同時溶解於水蒸氣之氧化鍺膜15被除去。
就以氧化該第2實施型態之基底膜12之裝置而言， 在先前所述之第6圖所示之裝置中，使用連接臭氧氣體源之構成以取代氣化器43。再者，就以照射由水蒸氣所構成之氣體團簇的裝置而言，將與先前所述之洗淨處理室21相同之構成之前處理室氣密地連接於真空搬運室64，並且設置有使純水氣化之氣化器以當作氣體源37。在第2實施型態中，用以對晶圓W供給臭氧氣體之氣體供給路46，和照射由水蒸氣所組成之氣體團簇之噴嘴23構成前處理機構。再者，針對氧化基底膜12，即使用先前所述之第10圖之裝置，對晶圓W供給臭氧水來取代臭氧氣體亦可。
此時，於使用臭氧氣體之氣體團簇之時，即使構成下述般亦可。即是，如第17圖所示般，即使使純水氣化之氣化器38及從該氣化器38延伸之水蒸氣供給路39，與照射由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇的氣體供給路34或氣體源37同時連接於噴嘴23亦可。因此，在該例中，生成前處理中之氣體團簇之生成機構，與洗淨用氣體之氣體團簇之生成機構為相同者。此時，即使如先前所說明般，於基底膜12被氧化之後，由水蒸氣所組成之氣體團簇之供給及由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇之供給依此順序進行亦可。再者，從後述之實施例可知，即使該些氣體團簇同時供給至晶圓W，而同時進行氧化鍺膜15之蝕刻處理和附著物10之除去亦可。再者，於氧化鍺膜15被蝕刻之時，即使氣體之水蒸氣或是液體之純水被供給至晶圓W來取代由水蒸氣所組成之氣體團簇被供給亦可。此時， 在第6圖或第10圖之裝置中，使用純水以取代氟化氫水溶液或臭氧水。
[第3實施型態：光阻遮罩]
接著，針對本發明之第3實施型態，參照第18至19圖予以說明。在該實施型態中，如第18圖所示般，表示除去附著於用以在晶圓W形成先前所述之圖案7之光阻遮罩16的附著物10之例。即是，對光阻遮罩16進行曝光處理及顯像處理而施予圖案製作之後，藉由該圖案製作，從光阻遮罩16被除去之有機成分當作附著物10附著在光阻遮罩16之表面。因此，該附著物10如係下述般被除去。
具體而言，使用先前所述之第6圖所示之裝置，對晶圓W之表面，供給臭氧氣體以取代氟化氫之蒸氣而作為前處理。藉由該處理，如第19圖所示般，因僅光阻遮罩16之表面氧化、被蝕刻，故附著物10對光阻遮罩16之附著力變得極弱。因此，當對該晶圓W照射由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇時，該氣體團簇因與上述表面之下層側之基底膜12的光阻遮罩16不具有反應性，故改質層18與附著物10同時被除去。
即使在該例中，臭氧水取代臭氧氣體被供給至晶圓W亦可。再者，就以前處理而言，即使使用臭氧氣體使氣體團簇產生，光阻遮罩16之表面藉由該氣體團簇被氧化亦可。此時，使臭氧氣體之氣體團簇和二氧化氣體之氣體團 簇同時被供給至晶圓W，同時進行前處理和附著物10之除去亦可。
再者，於除去光阻遮罩16上之附著物10之時，就以前處理而言，即使如第20圖所示般照射紫外線(UV)以取代臭氧氣體之供給亦可。即是，藉由照射紫外線，光阻遮罩16之表面由於惡化而硬化變脆。因此，當對該光阻遮罩16照射由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇時，同樣光阻遮罩16之表面中之硬化的層與附著物10同時被除去。因此，在該例中，由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇之照射工程可以說兼作前處理之一部分(光阻遮罩16之表面的蝕刻)。或是，就以前處理而言，即使同時進行臭氧氣體之供給和紫外線(UV)之照射亦可。此時，與先前所述之例同樣，因附著物10之附著力藉由表面之蝕刻變得極弱，故當對該晶圓W照射由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇時，附著物10容易被除去。
針對對晶圓W照射紫外線之裝置，參照第21圖而簡單予以說明。在該裝置配置有處理容器91和被設置在該處理容器91內之載置台92。在與載置台92相向之位置中之處理容器91之頂棚面，氣密地安裝有由例如石英等所組成之透明窗93。在透明窗93之上方側，設置用以對載置台92上之晶圓W經透明窗93照射紫外線之紫外線燈94以作為前處理機構。第21圖中之95為氣體供給管，96為例如貯留氮氣之氣體源，再者，97為真空泵，98為搬運口。該處理容器91係氣密地被連接於先前所述之 真空搬運室64。並且，即使使對晶圓W照射紫外線之上述處理容器91，和對晶圓W供給臭氧氣體之先前所述之第6圖之處理容器42共用化，一面對晶圓W供給臭氧氣體一面照射紫外線亦可。
[第4實施型態：金屬膜]
以下，針對本發明之第4實施型態，參照第22及23圖予以說明。在該第4實施型態中，表示疊層在晶圓W之矽層14之金屬膜17或埋入至先前所述之溝5內之金屬膜17上之附著物10被除去之例。在該例中，金屬膜17係藉由例如鎢(W)所構成。即是，於藉由CVD法等形成金屬膜17之時所使用之源氣體，因如先前所述般含有有機物，故如第22圖所示般，有由該有機物所組成之殘渣當作附著物10附著於金屬膜17之表面的情形。在此，如下述般，該附著物10被去除。
具體而言，如第23圖所示般，使用第6圖所示之裝置，對晶圓W供給氯化氫(HCl)氣體以當作前處理。藉由該氯化氫氣體，僅金屬膜17之表層被蝕刻而被除去。因此，附著物10對金屬膜17之附著力變得極弱。因此，對該晶圓W，當對基底膜12之金屬膜17照射由不具有反應性之二氧化碳氣體所組成之氣體團簇時，則容易除去附著物10。
此時，就以前處理所使用之氣體，即使使用氟化氯(ClF3)氣體取代氯化氫氣體亦可。再者，就以金屬膜17 即使為鈦膜取代鎢膜亦可。
[第5實施型態：附著物之蝕刻]
在此，針對本發明之第5實施型態予以敘述。在以上之各例中，雖然針對作為前處理的蝕刻晶圓W之表面之例予以說明，但是在該第5實施形態中，附著物10之表面被蝕刻，以取代晶圓W之表面被蝕刻。即是，於構成附著物10之材質為已知之時，或是於建立預測附著物10所包含之材質之時，當該材質被蝕刻時，例如附著物10之下端部從晶圓W側觀看時後退至上方側。因此，即使在此時，附著物10也容易從晶圓W脫離，同樣藉由二氧化碳氣體所構成之氣體團簇，容易除去該附著物10。
第24圖係表示針對構成附著物10之材質為氧化矽之時的例，該附著物10附著於晶圓W之表面的金屬膜17。此時，如第25圖所示般，藉由氟化氫之蒸氣被供給至晶圓W，因附著物10之表面被蝕刻，故該附著物10成為僅乘坐在晶圓W之表面的狀態。因此，之後藉由照射由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇，容易除去上述附著物10。
在該第5實施形態中，雖然針對附著物10為氧化矽之情形予以說明，但是於附著物10為有機物之時，臭氧或紫外線於前處理時被供給(照射)至晶圓W之表面，附著物10為金屬粒子之時，氯系之氣體於前處理時被供給。再者，於附著物10為矽之時，如以先前所述之第1實施 形態之變形例說明般，於進行附著物10中之表面之蝕刻之前，即使該表面事先被氧化亦可。並且，即使無藉由與附著物10之內部一樣相同之材質來構成，若附著物10之一部分含有被蝕刻之物質時，藉由該一部分被蝕刻，同樣可以降低附著物10對晶圓W之表面的附著力。
再者，如第26圖所示般，於晶圓W之表面和附著物10之表面含有相同材質在該例中為氧化矽之時，因即使針對晶圓W之表面也與附著物10之表面同時被蝕刻，故可以更降低附著物10之附著力。
在洗淨處理室21對晶圓W照射的氣體團簇在先前之各例中使用二氧化碳氣體。但是，就以氣體團簇使用之氣體而言，即使使用對晶圓W之基底膜12不具有反應性之非反應性氣體例如氬(Ar)氣或氮(N2)氣來取代二氧化碳氣體亦可，或是即使混合該些氣體而使用亦可。此時，由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇係氣體團簇之尺寸即是氣體團簇之動能大於上述氬氣或氮氣。因此，因除去附著物10之效果也變大，故以使用該二氧化碳氣體而生成氣體團簇為佳。
並且，如後述之實施例所示般，即使與上述非反應性氣體同時使用對晶圓W之表面或附著物10之表面具有蝕刻作用之蝕刻氣體亦可。即是，即使藉由上述非反應性氣體及上述蝕刻氣體使氣體團簇產生，可以說同時進行前處理(蝕刻處理)和附著物10之除去處理亦可。
再者，在以上之各例中，在洗淨工程或前處理工程中 ，針對晶圓W照射氣體團簇之噴嘴23，雖然僅各設置一個，但是即使各設置複數亦可。此時，各個噴嘴23係在例如晶圓W之上方側，以和該晶圓W之外緣成為同心圓狀之方式環狀地配置複數。再者，從配置成該環狀之複數之噴嘴23所構成之照射部從晶圓W之中心部側朝向外緣部配置在涵蓋複數周上。再者，於配置複數噴嘴23之時，即使在晶圓W之上方側配置棋盤狀之網眼狀亦可。
就以上述說明之處理裝置而言，舉出設置有進行前處理之裝置和照射由二氧化碳氣體所組成之氣體團簇之裝置的構成。但是，即使該些裝置互相個別地當作獨立之裝置而被配置，並且在該些裝置間，藉由外部之晶圓機械臂收授晶圓W之構成亦可。
再者，本發明即使於除去附著物10之時被照射之氣體團簇離子化，例如在解離之程度弱之狀態下離子化，也包含在權利範圍內。
[實施例]
以下，說明在本發明之實驗中所取得之結果。該實驗，係對裸晶圓噴吹粒徑為23nm之由氧化矽(二氧化矽)所組成之粒子而使該晶圓強制性污染，之後進行表示於以下之實驗條件之處理之時，確認上述粒子之附著狀況變化成如何。
(實驗條件)
比較例
氣體團簇之氣體：氬氣100%
朝氣體團簇噴嘴的導入氣體壓力：0.899MPaG(量規讀取值)
實驗例
氣體團簇之氣體：氬氣95%+氟化氫5%
朝氣體團簇噴嘴的導入氣體壓力：0.85MPaG(量規讀取值)
在比較例中，在第27圖之左側及右側各表示於氣體團簇之照射前及照射後中攝影到的SEM(Scanning Electron Microscope)照片。在第27圖中，可知在氬氣之氣體團簇之照射中粒子幾乎不被除去。
另外，當在第28圖之左側及右側各表示在實施例中氣體團簇之照射前及照射後之SEM照片時，可知於氣體團簇之照射後，可以除去幾乎所有的粒子。因此，可知僅在氬氣之氣體團簇中，雖然無法贏過粒子和晶圓之附著力，但是藉由氬氣還有氟化氫氣體使產生氣體團簇，容易除去上述粒子。
因此，可以說藉由氟化氫之氣體團簇，如先所述般二氧化矽粒子之表面被蝕刻，對晶圓之附著力下降。因此，在實施例中，即使導入壓力較比較例低，亦容易除去粒子。此時，可知在實施例中，雖然使用氬氣還有氟化氫氣體 而使氣體團簇產生，但是藉由混合該些氣體，同時進行前處理和洗淨處理，更詳細而言當蝕刻二氧化矽粒子時，快速地藉由氬氣之氣體團簇被除去。因此，可知即使分別地依序進行前處理和洗淨處理之時，亦與該實施例同樣容易除去粒子。
W‧‧‧晶圓
7‧‧‧圖案
10‧‧‧附著物
11‧‧‧自然氧化膜
12‧‧‧基底膜
13‧‧‧氧化膜
14‧‧‧矽層
15‧‧‧氧化鍺膜
16‧‧‧光阻罩幕
17‧‧‧金屬膜
23‧‧‧噴嘴
第1圖為表示適用本發明之第1實施型態中之洗淨方法的被處理體之概要。
第2圖為表示上述被處理體之概要的模式圖。
第3圖為表示上述洗淨方法之作用的模式圖。
第4圖為表示上述洗淨方法之作用的模式圖。
第5圖為表示上述洗淨方法之作用的模式圖。
第6圖為表示對上述被處理體進行前處理之裝置的縱剖面圖。
第7圖為表示為了實施上述洗淨方法，對被處理體照射氣體團簇之裝置的縱剖面圖。
第8圖為表示實施上述洗淨方法之被處理體處理裝置的橫斷俯視圖。
第9圖為表示本發明之第1實施型態中之變形例的洗淨方法之作用的模式圖。
第10圖為表示對上述變形例之前處理所使用之裝置的縱剖面圖。
第11圖為表示上述變形例中之處理裝置之橫斷俯視 圖。
第12圖為表示上述第3實施型態之前處理所使用之裝置的縱剖面圖。
第13圖為表示適用本發明之第2實施型態中之洗淨方法的被處理體之概要的模式圖。
第14圖為表示上述第2實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第15圖為表示上述第2實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第16圖為表示上述第2實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第17圖為表示上述第2實施型態中之氣體團簇之照射及前處理所使用之裝置的縱剖面圖。
第18圖為表示適用本發明之第3實施型態中之洗淨方法的被處理體之概要的模式圖。
第19圖為表示上述第3實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第20圖為表示上述第3實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第21圖為表示上述第3實施型態之前處理所使用之裝置的縱剖面圖。
第22圖為表示適用本發明之第4實施型態中之洗淨方法的被處理體之概要的模式圖。
第23圖為表示上述第4實施型態中之洗淨方法之作 用的模式圖。
第24圖為表示適用本發明之第5實施型態中之洗淨方法的被處理體之概要的模式圖。
第25圖為表示上述第5實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第26圖為表示上述第5實施型態中之洗淨方法之作用的模式圖。
第27圖為模式性表示在本發明之實施例中所取得之實驗結果的SEM照片。
第28圖為模式性表示在本發明之實施例中所取得之實驗結果的SEM照片。
10‧‧‧附著物
11‧‧‧自然氧化膜
12‧‧‧基底膜
W‧‧‧晶圓

Claims (16)

  1. 一種洗淨方法，屬於從附著有顆粒，且為形成有製造半導體裝置用之凹凸圖案之半導體基板的被處理體之表面除去顆粒的洗淨方法，其特徵為包含：為了蝕刻被形成在上述被處理體之表面和顆粒之間的氧化物，進行包含對被處理體之表面供給蝕刻流體而蝕刻該被處理體之表面的蝕刻處理之前處理的工程；從壓力較放置被處理體之處理氛圍高的區域，吐出對露出於上述被處理體之表面的膜不具有反應性之洗淨用氣體至處理氛圍，藉由絕熱膨脹生成屬於上述洗淨用氣體之原子或分子之集合體的氣體團簇之工程；和對進行上述前處理的被處理體之表面，照射洗淨用氣體之氣體團簇，而除去顆粒之工程。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法，其中上述前處理包含對被處理體之表面進行的改質處理，和對藉由上述改質處理而被改質之改質層進行的蝕刻處理。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法，其中進行上述前處理之工程和除去上述顆粒之工程同時被進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法，其中上述前處理包含為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之洗淨方法，其中 為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，係照射上述洗淨用氣體之氣體團簇，而使用與在除去顆粒之工程中照射氣體團簇之生成機構相同之生成機構而進行照射的工程。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載之洗淨方法，其中為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，係照射上述洗淨用氣體之氣體團簇，而使用與在除去顆粒之工程中照射氣體團簇之生成機構不同之生成機構而進行照射的工程。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法，其中照射上述洗淨用氣體之氣體團簇而除去顆粒之工程，係配置複數照射氣體團簇之生成機構，而從上述生成機構照射氣體團簇的工程。
  8. 如申請專利範圍第4項所記載之洗淨方法，其中為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，係配置複數照射氣體團簇之生成機構，而從上述生成機構照射氣體團簇的工程。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法，其中照射上述洗淨用氣體之氣體團簇而除去顆粒之工程，係在照射氣體團簇之生成機構對被處理體之角度可調整之狀態下進行。
  10. 如申請專利範圍第4項所記載之洗淨方法，其中為了進行上述蝕刻處理而照射氣體團簇之工程，係在照射氣體團簇之生成機構對被處理體之角度可調整之狀態 下進行。
  11. 一種處理裝置，屬於從附著有顆粒，且為形成有製造半導體裝置用之凹凸圖案之半導體基板的被處理體之表面除去顆粒的被處理體之處理裝置，其特徵為具備：前處理室，其係被處理體被載置在其內部；前處理模組，其係具有，進行包含對被載置在該前處理室內之被處理體之表面供給蝕刻流體而蝕刻被形成在該被處理體之表面和顆粒之間的氧化物的蝕刻處理之前處理的前處理機構；洗淨處理室，其係被處理體被載置在其內部；氣體團簇噴嘴，其係被設置在上述洗淨處理室，從壓力高於上述洗淨處理室之內部之處理氛圍的區域，吐出對露出於上述被處理體之表面的膜不具有反應性之洗淨用氣體至處理氛圍，藉由絕熱膨脹生成屬於上述洗淨用氣體之原子或分子之集合體的氣體團簇，為了除去上述顆粒，供給至前處理後之被處理體；和搬運機構，其係對上述前處理室及前洗淨處理室進行被處理體之收授。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之處理裝置，其中上述前處理室為內部保持常壓氛圍之常壓處理室，被連接於在常壓氛圍進行被處理體之搬運的常壓搬運室，上述洗淨處理室為內部保持真空氛圍之真空處理室，氣密地被連接於在真空氛圍進行被處理體之搬運的真空搬運室， 在上述常壓搬運室和上述真空搬運室之間，設置有用以進行內部之氛圍之切換的裝載鎖定室，在上述常壓搬運室及上述真空搬運室各設置有常壓搬運機構及真空搬運機構以作為上述搬運機構。
  13. 如申請專利範圍第11項所記載之處理裝置，其中上述前處理室及上述洗淨處理室為內部各被保持真空氛圍之真空處理室，於上述前處理室及上述洗淨處理室之間，氣密地介設有配置上述搬運機構之真空搬運室。
  14. 如申請專利範圍第11項所記載之處理裝置，其中上述前處理室及上述洗淨處理室被共用化。
  15. 如申請專利範圍第12項所記載之處理裝置，其中在上述真空搬運室氣密連接有真空處理室，該真空處理室係用以進行於上述前處理之前被進行之真空處理或接續於進行除去顆粒之後的真空處理。
  16. 一種記憶媒體，屬於被使用於進行被處理體之洗淨的處理裝置，儲存有在電腦上動作之電腦程式的記憶媒體，其特徵為：上述電腦程式係以實施申請專利範圍第1項所記載之洗淨方法之方式編入步驟。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105378898A (zh) * 2013-02-25 2016-03-02 艾克索乔纳斯公司 减少缺陷的基板处理方法
JP2015026745A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JP6311236B2 (ja) * 2013-08-20 2018-04-18 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置
KR101429732B1 (ko) * 2013-12-18 2014-08-12 주식회사 엔픽스 건식 박리 장치, 건식 박리를 위한 고속 입자 빔을 생성하는 노즐 및 고속 입자 빔을 이용한 건식 박리 방법.
JP6566683B2 (ja) * 2014-07-02 2019-08-28 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および基板洗浄装置
WO2016036739A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Tel Epion Inc. Process gas enhancement for beam treatment of a substrate
KR102476040B1 (ko) 2014-10-06 2022-12-08 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 극저온 유체 혼합물로 기판을 처리하는 시스템 및 방법
US10014191B2 (en) 2014-10-06 2018-07-03 Tel Fsi, Inc. Systems and methods for treating substrates with cryogenic fluid mixtures
US10625280B2 (en) 2014-10-06 2020-04-21 Tel Fsi, Inc. Apparatus for spraying cryogenic fluids
JP6545053B2 (ja) * 2015-03-30 2019-07-17 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法、ならびにガスクラスター発生装置および発生方法
WO2017094388A1 (ja) 2015-11-30 2017-06-08 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置のチャンバークリーニング方法
CN108369905B (zh) 2015-12-07 2022-08-23 东京毅力科创株式会社 基板清洗装置
JP6881922B2 (ja) * 2016-09-12 2021-06-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US10910253B2 (en) 2016-11-09 2021-02-02 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetically levitated and rotated chuck for processing microelectronic substrates in a process chamber
TWI765936B (zh) 2016-11-29 2022-06-01 美商東京威力科創Ｆｓｉ股份有限公司 用以對處理腔室中之微電子基板進行處理的平移與旋轉夾頭
WO2018140789A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Tel Fsi, Inc. Systems and methods for rotating and translating a substrate in a process chamber
US10890843B2 (en) 2017-07-28 2021-01-12 Tokyo Electron Limited Fast imprint lithography
KR20200121829A (ko) 2018-02-19 2020-10-26 티이엘 매뉴팩처링 앤드 엔지니어링 오브 아메리카, 인크. 제어 가능한 빔 크기를 갖는 처리 스프레이를 가지는 마이크로전자 처리 시스템
CN110189994A (zh) * 2018-02-23 2019-08-30 东莞新科技术研究开发有限公司 半导体表面微颗粒的处理方法
TWI776026B (zh) * 2018-06-04 2022-09-01 美商帕斯馬舍門有限責任公司 切割晶粒附接膜的方法
US11545387B2 (en) 2018-07-13 2023-01-03 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Magnetic integrated lift pin system for a chemical processing chamber
CN109545710A (zh) * 2018-09-29 2019-03-29 东方日升新能源股份有限公司 一种降低折射率的镀膜方法
US11177150B2 (en) * 2019-03-14 2021-11-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cluster tool and method using the same
CN112447496A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 东莞新科技术研究开发有限公司 半导体离子刻蚀清洗方法
JP7334259B2 (ja) * 2019-11-01 2023-08-28 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置および基板洗浄方法
US11551942B2 (en) * 2020-09-15 2023-01-10 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for cleaning a substrate after processing
CN116013804A (zh) * 2021-10-22 2023-04-25 长鑫存储技术有限公司 清洗装置及其清洗方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5512106A (en) * 1993-01-27 1996-04-30 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Surface cleaning with argon
JPH11330033A (ja) * 1998-05-12 1999-11-30 Fraser Scient Inc エネルギーを有するクラスタ・ビームを使用して汚染表面を洗浄する方法および装置
JP3817417B2 (ja) * 1999-09-29 2006-09-06 株式会社東芝 表面処理方法
US6689284B1 (en) 1999-09-29 2004-02-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Surface treating method
KR100349948B1 (ko) 1999-11-17 2002-08-22 주식회사 다산 씨.앤드.아이 클러스터를 이용한 건식 세정 장치 및 방법
US20040157456A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-12 Hall Lindsey H. Surface defect elimination using directed beam method
JP3816484B2 (ja) * 2003-12-15 2006-08-30 日本航空電子工業株式会社 ドライエッチング方法
JP2006278387A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP2007242869A (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Tokyo Electron Ltd 基板処理システム
JP2008124356A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Sekisui Chem Co Ltd 表面処理方法及び装置
JP2008227283A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ＳｉＣパーティクルモニタウエハの製造方法
JP5016351B2 (ja) * 2007-03-29 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム及び基板洗浄装置
JP2008304737A (ja) 2007-06-08 2008-12-18 Sii Nanotechnology Inc フォトマスクの欠陥修正方法及び異物除去方法
TW200902461A (en) * 2007-06-29 2009-01-16 Asahi Glass Co Ltd Method for removing foreign matter from glass substrate surface and method for processing glass substrate surface
JP5006134B2 (ja) 2007-08-09 2012-08-22 東京エレクトロン株式会社 ドライクリーニング方法
JP5411438B2 (ja) 2008-03-18 2014-02-12 信越化学工業株式会社 Ｓｏｉ基板の製造方法
US7776743B2 (en) * 2008-07-30 2010-08-17 Tel Epion Inc. Method of forming semiconductor devices containing metal cap layers
CN102124544B (zh) * 2008-08-18 2013-11-13 岩谷产业株式会社 团簇喷射式加工方法、半导体元件、微机电元件及光学零件
US8097860B2 (en) * 2009-02-04 2012-01-17 Tel Epion Inc. Multiple nozzle gas cluster ion beam processing system and method of operating
JP5623104B2 (ja) 2010-03-18 2014-11-12 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置及び基板洗浄方法
US8440578B2 (en) * 2011-03-28 2013-05-14 Tel Epion Inc. GCIB process for reducing interfacial roughness following pre-amorphization
US8513138B2 (en) * 2011-09-01 2013-08-20 Tel Epion Inc. Gas cluster ion beam etching process for Si-containing and Ge-containing materials

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