基板洗浄方法及び装置
【課題】 基板洗浄方法及び装置が開示される。
【解決手段】 レーザービームを利用する基板洗浄方法及び装置において、工程チャンバー内にはレーザー誘起衝撃波が発生する空間を限定する内部チャンバーが配置される。前記レーザービームは前記内部チャンバー内に位置した焦点に集中され、これによってレーザー誘起プラズマ衝撃波が前記レーザー焦点の周囲に発生する。前記プラズマ衝撃波は内部チャンバーの内側表面によって反射され、前記内部チャンバーの下部を通じて基板上に照射される。結果的に基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加し、これによって、基板上の汚染物質の除去効率が向上する。
【解決手段】 レーザービームを利用する基板洗浄方法及び装置において、工程チャンバー内にはレーザー誘起衝撃波が発生する空間を限定する内部チャンバーが配置される。前記レーザービームは前記内部チャンバー内に位置した焦点に集中され、これによってレーザー誘起プラズマ衝撃波が前記レーザー焦点の周囲に発生する。前記プラズマ衝撃波は内部チャンバーの内側表面によって反射され、前記内部チャンバーの下部を通じて基板上に照射される。結果的に基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加し、これによって、基板上の汚染物質の除去効率が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板洗浄方法及び装置に関し、より詳しくはレーザー誘起衝撃波（ｌａｓｅｒ
ｉｎｄｕｃｅｄ ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ）を利用して基板上の汚染物質を除去する基板洗浄方法及びこれを遂行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体素子、平板表示素子などのような集積回路素子は多様な工程を通じて製造されることができる。例えば、半導体基板またはガラス基板に対して蒸着工程、エッチング工程、洗浄工程などのような一連の単位工程を遂行することができる。特に、洗浄工程は基板上の汚染物質を除去するために遂行することができる。
【０００３】
一例として、特許文献１及び特許文献２にはレーザー誘起衝撃波を利用する洗浄装置が開示されている。
【０００４】
前記洗浄装置はレーザービームを発生させるためのレーザーと、前記レーザービームを基板の上部に位置したレーザー焦点に誘導するための反射鏡、前記レーザービームを集束するための焦点レンズ、などを含む。
【０００５】
しかし、前記レーザー焦点の周囲で発生するレーザー誘起プラズマ衝撃波は前記基板のみでなく、前記基板が位置するチャンバーの内部表面及び前記チャンバー内部に位置する要素に衝突することがあり、これによって前記チャンバーの内部表面及び前記要素が損傷を受けることが生じる。また、前記プラズマ衝撃波が前記レーザー焦点から四方に照射されるため、エネルギー効率が低下することでき、前記基板の全体表面に対する洗浄工程を遂行するにおいての所要時間が増加することができる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２−０１７０８９２号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３−０１０６８８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一目的は、エネルギー効率を向上させることができ、レーザー誘起プラズマ衝撃波によってチャンバーが損傷されるのを防ぐことができる基板洗浄方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、エネルギー効率を向上させることができ、レーザー誘起プラズマ衝撃波によってチャンバーが損傷されるのを防ぐことができる基板洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面による基板洗浄方法は、レーザービームを発生させる段階と、前記レーザービームを前記基板の上部に位置したレーザー焦点に集中させてプラズマ衝撃波を発生させる段階と、前記プラズマ衝撃波の強度を増加させる段階と、前記強度が増加したプラズマ衝撃波を基板上に照射して前記基板から汚染物質を除去する段階とを含むことができる。
【０００９】
本発明の実施例によれば、前記基板は工程チャンバー内に配置された基板支持部によって支持され、前記レーザー焦点は前記工程チャンバー内において、前記基板支持部の上に配置された内部チャンバー内に位置することができる。
【００１０】
本発明の実施例によれば、前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることで強度が増加することができ、前記内部チャンバーの下部を通じて前記基板上に照射されることができる。
【００１１】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーに工程ガスを供給することができる。
【００１２】
本発明の実施例によれば、前記基板の上部表面の全体を洗浄するために前記基板を移動することができる。
【００１３】
本発明の他の側面による基板洗浄装置は、工程チャンバーと、前記工程チャンバーの内部に配置されて基板を支持するための基板支持部と、レーザービームを発生させ、プラズマ衝撃波を発生させるために前記基板支持部の上に位置するレーザー焦点に前記レーザービームを集中させるためのビーム照射部と、前記工程チャンバー内において、前記基板支持部の上に配置して前記レーザー焦点が位置する空間を限定し、前記基板から汚染物質を除去するために前記基板上に前記プラズマ衝撃波を照射するための下部開口を有する内部チャンバーとを含むことができる。
【００１４】
本発明の実施例によれば、前記ビーム照射部は前記レーザービームを発生させるためのレーザーと、前記レーザービームを反射させるための少なくとも１つの反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射されたレーザービームを前記レーザー焦点に集中させるための焦点レンズとを含むことができる。
【００１５】
本発明の実施例によれば、前記反射ミラーが移動可能になるように配置できる。
【００１６】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーはステンレススチールからなることができる。
【００１７】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーの内側表面は前記プラズマ衝撃波を反射させるために金でめっきすることができる。
【００１８】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーは前記レーザービームを通過させるための透明窓を有することができる。
【００１９】
本発明の実施例によれば、前記透明窓はガラスまたは石英からなることができ、１〜５ｍｍの厚さを有することができる。
【００２０】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーと接続され、前記内部チャンバーの内部に工程ガスを供給するためのガス供給部をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーと前記ガス供給部を接続するガス供給管に設置されて、前記工程ガスの流量を調節するための流量調節バルブをさらに含むことができる。
【００２２】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーの下部開口と連通して前記プラズマ衝撃波を前記基板上に照射するための衝撃波照射部をさらに含むことができる。
【００２３】
本発明の実施例によれば、前記衝撃波照射部は前記内部チャンバーの下部開口と連通する衝撃波照射管（ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｎｇ ｔｕｂｅ）と、前記
衝撃波照射管を通じて伝わる前記プラズマ衝撃波の強度を調節するために前記衝撃波照射管に接続された調節バルブを含むことができる。
【００２４】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記基板支持部と接続されて前記基板支持部を回転させ、水平及び垂直方向に移動させるための駆動部をさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記汚染物質を前記工程チャンバーから除去するための真空排出部をさらに含むことができる。
【００２６】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバー内に配置されて、前記プラズマ衝撃波を前記基板に向けて反射させるための集光鏡をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
前述のような本発明の実施例によれば、プラズマ衝撃波が内部チャンバーの内側表面によって反射されるため、基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができ、これによって、前記基板の洗浄効率が向上することができる。また、エネルギー効率が向上されることができ、前記プラズマ衝撃波による工程チャンバーの内側表面及び前記工程チャンバー内に配置された要素の損傷が減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ、より詳しく説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施例による基板洗浄装置を説明するための概略的な断面図である。
【００３０】
図１を参照すると、本発明の一実施例による基板洗浄装置１００は工程チャンバー１１０、基板支持部２００、ビーム照射部３００、内部チャンバー４００、及び衝撃波照射部５００を含む。
【００３１】
工程チャンバー１１０は、基板１２０を洗浄するための空間を提供する。例えば、工程チャンバー１１０は内部に空間を有する六面体形状を有することができる。これとは別に、工程チャンバー１１０は内部に空間を有する多様な形状を有することができる。
【００３２】
基板支持部２００は、工程チャンバー１１０の内部に配置され、基板１２０を支持する。例えば、基板支持部２００は基板１２０のエッジ部位を支持することができる。
【００３３】
基板支持部２００はスピンチャック２１０と、前記スピンチャック２１０上に配置され、前記基板１２０のエッジ部位を支持するための多数の支持ピン２２０及びスピンチャック２１０を回転、移動させるための駆動部２３０を含む。
【００３４】
スピンチャック２１０は基板１２０の大きさと同一であるか或いは大きい大きさを有することができる。また、スピンチャック２１０は駆動軸２１２により駆動部２３０と接続される。
【００３５】
支持ピン２２０は基板１２０のエッジ部位を支持するためにスピンチャック２１０の上部面のエッジ部位上に配置される。本発明の他の実施例によれば、前記スピンチャック２１０のエッジ部位上には前記基板１２０のエッジ部位を把持するためのホルダー（図示せず）を配置することができる。
【００３６】
駆動部２３０はスピンチャック２１０を回転させることができる。即ち、スピンチャック２１０の回転により前記支持された基板１２０が回転されることができる。また、前記駆動部２３０は前記スピンチャック２１０を移動させることができる。例えば、駆動部２３０はスピンチャック２１０を垂直または水平方向に移動させ、基板１２０の位置を調節することができる。特に、駆動部２３０はレーザー焦点３５０と基板１２０との間の距離を調節するためにスピンチャック２１０を垂直方向に移動させることができ、プラズマ衝撃波３６０が基板１２０の上部面全体に照射されるように前記スピンチャック２１０を水平方向に移動させることができる。
【００３７】
ビーム照射部３００はレーザー３０５、第１反射ミラー３２０、第２反射ミラー３３０、及び焦点レンズ３４０を含むことができる。
【００３８】
レーザー３０５は工程チャンバー１１０の外部に配置される。これとは別に、レーザー３０５は工程チャンバー１１０の内部に配置されることができる。
【００３９】
レーザー３０５はレーザービーム３１０を発生させることができ、前記レーザービーム３１０は基板１２０の上に位置するレーザー焦点３５０に集中されることができる。例えば、レーザー３０５から発生されるレーザービーム３１０は高エネルギーを有するパルス波を含むことができる。前記レーザービーム３１０は１〜１００ｎｓ程度のパルス幅及び０．１〜１０Ｊ／ｐｕｌｓｅ程度の出力エネルギーを有することができる。前記レーザービーム３１０は焦点レンズ３４０によってレーザー焦点３５０に集中されることができ、これによりプラズマ衝撃波３６０が生成されることができる。例えば、前記レーザー３０５はＮｄ：ＹＡＧ、ＣＯ２レーザーなどであることができる。
【００４０】
前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０は前記レーザービーム３１０を前記焦点レンズ３４０上に誘導するために使用することができる。
【００４１】
第１反射ミラー３２０はレーザー３０５と隣接する工程チャンバー１１０の外部に配置されることができる。第１反射ミラー３２０によって反射されたレーザービーム３１０は第２反射ミラー３３０に誘導され、前記第２反射ミラー３３０によって反射されたレーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０に誘導されることができる。
【００４２】
他方、前記工程チャンバー１１０は前記レーザービーム３１０を通過させるための第１透明窓１１４を有することができる。例えば、前記第１透明窓１１４は前記工程チャンバー１１０の下部パネル１１２に配置されることができる。
【００４３】
前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０は前記レーザー焦点３５０の位置を変化させるために移動が可能であるように配置されることができる。他方、前記ビーム照射部３００は多様な光学部材をさらに含むことができ、本発明の範囲は反射ミラー（３２０、３３０）によって限定されることはない。
【００４４】
前記焦点レンズ３４０は前記レーザービーム３１０を前記レーザー焦点３５０に集中させるために使用することができる。即ち、前記第２反射ミラー３３０によって反射されるレーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０に誘導されることができ、前記焦点レンズ３４０によって前記レーザー焦点３５０上に集中されることができる。
【００４５】
前記レーザー焦点３５０に集中されたレーザービーム３１０はガス粒子のブレークダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）によるプラズマ衝撃波を発生させることができ、前記プラズマ衝撃波は前記レーザー焦点３５０から四方に照射されることができる。前記プラズマ衝撃波の一部は基板１２０上に照射されることができ、これによって基板１２０上の汚染物質
、例えば、パーティクル、有機汚染物が除去されることができる。また、前記プラズマ衝撃波は前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０の内部に配置された要素に照射されることができ、これによって、前記工程チャンバー１１０及び前記要素が損傷を受けることがある。
【００４６】
本発明の実施例によれば、前記プラズマ衝撃波を遮断するための内部チャンバー４００が工程チャンバー１１０内に配置されることができ、前記内部チャンバー４００は前記レーザー焦点３５０が位置する空間４１０を限定することができる。前記内部チャンバー４００は前記レーザービーム３１０を通過させるための第２透明窓４３０を有することができ、前記焦点レンズ３４０を通過したレーザービーム３１０は前記第２透明窓４３０を通じて前記レーザー焦点３５０に誘導されることができる。
【００４７】
前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波は前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることができ、前記反射されたプラズマ衝撃波の一部が前記内部チャンバー４００の下部（ｌｏｗｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）を通じて前記基板１２０上に照射されることができる。従って、前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができる。
【００４８】
前記内部チャンバー４００の下部には前記プラズマ衝撃波を基板１２０上に照射するための衝撃波照射部５００が接続されることができる。前記衝撃波照射部５００は円筒形状を有することができる。特に、前記内部チャンバー４００は１つの開口を有することができ、前記プラズマ衝撃波は前記下部開口と前記衝撃波照射部５００を通じて前記基板１２０上に照射されることができる。
【００４９】
結果的に、前記強度が増加したプラズマ衝撃波が前記基板１２０上に照射されることによって、前記基板１２０上の汚染物質を効果的に除去することができ、また、前記レーザービーム３１０の効率が向上することができる。
【００５０】
本発明の他の実施例によれば、図示してはいないが、前記内部チャンバー４００内には前記レーザー焦点３５０の周囲に発散されるプラズマ衝撃波の一部を基板１２０に向けて反射させるための集光鏡（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｍｉｒｒｏｒ）が配置されることができる。前記集光鏡は前記レーザー焦点３５０上に配置されることができる。例えば、前記集光鏡は半球形状または円錐形状を有することができる。また、前記集光鏡はステンレススチールからなることができ、前記集光鏡の表面は金（Ａｕ）でめっきすることができる。
【００５１】
図２は、図１に図示した内部チャンバーを説明するための概略的な断面図である。
【００５２】
図２を参照すると、内部チャンバー４００は工程チャンバー１１０の内部でプラズマ衝撃波３５５を前記基板１２０上に照射するために前記基板支持部２００上に配置されることができる。特に、内部チャンバー４００はレーザー焦点３５０を取り囲むように配置されることができる。即ち、前記内部チャンバー４００は前記レーザー焦点３５０が位置する空間４１０を限定することができ、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５が前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０の内部に配置された要素を損傷させることを防ぐために前記プラズマ衝撃波３５５を部分的に遮断することができる。
【００５３】
前記内部チャンバー４００はステンレススチールからなることができる。特に、前記プラズマ衝撃波３５５を反射させるために、また前記プラズマ衝撃波３５５によって損傷を受けないように前記内部チャンバー４００の内側表面４２０は金（Ａｕ）でめっきするこ
とができる。
【００５４】
前記内部チャンバー４００は前記焦点レンズ３４０を通過したレーザービーム３１０を通過させるための第２透明窓４３０を有することができる。前記第２透明窓４３０はガラスまたは石英からなることができ、レーザービーム３１０の損失を減少させるために１〜５ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【００５５】
前記内部チャンバー４００はガス供給部４４０と接続されることができ、前記ガス供給部４４０は前記内部チャンバー４００の内部に工程ガスを供給することができる。
【００５６】
前記ガス供給部４４０はガス供給管４４２によって前記内部チャンバー４００と接続されることができ、前記内部チャンバー４００に供給される工程ガスの流量は前記ガス供給管４４２に設置された流量調節バルブ４４４で調節することができる。
【００５７】
前記工程ガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオンなどのような不活性ガスまたは酸素、オゾン、フッ素、塩素などのような反応性ガスを使用することができる。また、前記不活性ガスと反応性ガスの混合ガスを前記工程ガスとして使用することができる。特に、前記不活性ガスは前記基板１２０上のパーティクルを除去するために使用することができ、前記反応性ガスは前記基板１２０上の有機汚染物を除去するために使用することができる。
【００５８】
前記内部チャンバー４００の下部には衝撃波照射部５００を接続することができる。前記衝撃波照射部５００は前記基板１２０と隣接して配置されることができ、前記プラズマ衝撃波３５５を基板上に伝達するための衝撃波照射管（ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｎｇ ｔｕｂｅ）５１０及び前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度を調節するための調節バルブ５２０を含むことができる。一方、前記衝撃波照射管５１０は前記内部チャンバー４００と実質的に同一物質からなることができる。例えば、前記衝撃波照射管５１０はステンレススチールからなることができ、前記衝撃波照射管５１０の内側表面は前記プラズマ衝撃波３６０を前記基板１２０上に伝達するために金でめっきすることができる。
【００５９】
前記調節バルブ５２０は前記衝撃波照射管５１０と接続することができ、前記衝撃波照射管５１０の開放程度を調節することができる。即ち、前記プラズマ衝撃波３６０を伝達する経路の断面積を調節することで前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度を調節することができる。
【００６０】
前述のように、前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度は前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５が前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることで増加することができ、これにより、基板１２０上の汚染物質を容易に除去することができる。また、前記プラズマ衝撃波３５５を反射させることで、前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０内の要素が前記プラズマ衝撃波３５５によって損傷を受けるのを防ぐことができる。
【００６１】
他方、前記プラズマ衝撃波３６０が前記基板１２０上に照射される間、前記基板１２０は前記駆動部２３０によって移動または回転されることができる。従って、前記基板１２０の上部表面全体に対する洗浄工程を適切に遂行することができる。
【００６２】
また、前記基板洗浄装置１００は第２ガス供給部６００と真空排出部７００をさらに含むことができる。前記第２ガス供給部６００は基板１２０から汚染物質を除去するために前記基板１２０上に不活性ガスを供給することができ、前記真空排出部７００は前記基板
から分離された汚染物質を前記不活性ガス及び工程ガスと共に前記工程チャンバー１１０から除去するために使用することができる。前記真空排出部７００は真空ポンプ、真空配管、圧力調節バルブなどを含むことができる。
【００６３】
図示によれば、前記第２ガス供給部６００と前記真空排出部７００は前記プラズマ衝撃波３６０が照射される基板１２０の一部位に隣接して配置されているが、前記第２ガス供給部６００と前記真空排出部７００は前記工程チャンバー１２０に接続されることもできる。また、前記第２ガス供給部６００無しで、前記真空排出部７００のみが前記工程チャンバー１１０に接続されることもできる。
【００６４】
図３は、図１及び図２に図示した基板洗浄装置を使用して基板上の汚染物質を除去するための基板洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【００６５】
図３を参照すれば、Ｓ１００段階において、半導体ウエハーまたはガラス基板のような基板１２０が工程チャンバー１１０で前記基板支持部２００上にロードされることができる。前記基板１２０と前記衝撃波照射部５００との間の間隔は前記駆動部２３０によって調節されることができる。
【００６６】
Ｓ２００段階において、レーザービーム３１０は前記レーザー３０５によって発生することができる。前記発生したレーザービーム３１０は前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０を通じて焦点レンズ３４０に誘導されることができる。
【００６７】
Ｓ３００段階において、前記レーザービーム３１０をレーザー焦点３５０上に集中させ、プラズマ衝撃波３５５を発生させることができる。特に、前記レーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０によって前記内部チャンバー４００内に位置したレーザー焦点３５０に集中されることができ、これによって前記レーザー焦点３５０の周囲でプラズマ衝撃波３５５が発生することができる。この際、前記内部チャンバー４００に不活性ガスまたは反応性ガスのような反応ガスを供給することができ、前記反応ガスによって前記プラズマ衝撃波３５５を容易に発生することができる。
【００６８】
Ｓ４００段階において、前記基板上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度が増加することができる。特に、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５は前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることができ、これによって前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度が増加することができる。
【００６９】
本発明の他の実施例によれば、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５は前記レーザー焦点３５０の上に配置された半球形または円錐形集光鏡によって反射されることもできる。
【００７０】
Ｓ５００段階において、前記強度が増加したプラズマ衝撃波３６０が前記基板１２０に照射されることができ、これによって、前記基板１２０から汚染物質を除去することができる。前記プラズマ衝撃波３６０は衝撃波照射部５００を通じて前記基板１２０上に照射されることができ、前記駆動部２３０は前記基板１２０の上部表面全体を洗浄するために前記基板１２０を水平方向に移動させることができる。また、前記駆動部２３０は前記基板１２０の上部表面全体を洗浄するために前記基板１２０を回転させることもできる。
【００７１】
また、前記基板１２０の表面を洗浄する間、前記基板１２０上に不活性ガスを供給することができ、前記基板１２０から分離された汚染物質は前記真空排出部７００によって前記工程チャンバー１１０から除去されることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
前述のような本発明の実施例によれば、プラズマ衝撃波はレーザービームをレーザー焦点に集中させることによって発生することができる。前記レーザー焦点は基板を支持するための基板支持部の上部に配置された内部チャンバー内に位置することができ、前記内部チャンバーの下部には衝撃波照射部が接続されることができる。前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることができ、続いて、前記衝撃波照射部を通じて基板上に照射されることができる。
【００７３】
従って、前記基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができ、前記基板の洗浄効率が向上することができる。また、前記プラズマ衝撃波が前記内部チャンバーの内側表面によって反射されるため、エネルギー効率が向上することができ、前記プラズマ衝撃波による工程チャンバーの内側表面及び前記工程チャンバー内に配置された要素の損傷が減少することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例による基板洗浄装置を説明するための概略的な断面図である。
【図２】図１に図示した内部チャンバーを説明するための概略的な断面図である。
【図３】図１及び図２に図示した基板洗浄装置を使用して基板上の汚染物質を除去するための基板洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 基板洗浄装置
１１０ 工程チャンバー
１２０ 基板
２００ 基板支持部
３００ ビーム照射部
３０５ レーザー
３１０ レーザービーム
３２０ 第１反射ミラー
３３０ 第２反射ミラー
３４０ 焦点レンズ
３５０ レーザー焦点
３６０ プラズマ衝撃波
４００ 内部チャンバー
５００ 衝撃波照射部
５１０ 衝撃波照射管
５２０ 調節バルブ
７００ 真空排出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板洗浄方法及び装置に関し、より詳しくはレーザー誘起衝撃波（ｌａｓｅｒ
ｉｎｄｕｃｅｄ ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ）を利用して基板上の汚染物質を除去する基板洗浄方法及びこれを遂行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体素子、平板表示素子などのような集積回路素子は多様な工程を通じて製造されることができる。例えば、半導体基板またはガラス基板に対して蒸着工程、エッチング工程、洗浄工程などのような一連の単位工程を遂行することができる。特に、洗浄工程は基板上の汚染物質を除去するために遂行することができる。
【０００３】
一例として、特許文献１及び特許文献２にはレーザー誘起衝撃波を利用する洗浄装置が開示されている。
【０００４】
前記洗浄装置はレーザービームを発生させるためのレーザーと、前記レーザービームを基板の上部に位置したレーザー焦点に誘導するための反射鏡、前記レーザービームを集束するための焦点レンズ、などを含む。
【０００５】
しかし、前記レーザー焦点の周囲で発生するレーザー誘起プラズマ衝撃波は前記基板のみでなく、前記基板が位置するチャンバーの内部表面及び前記チャンバー内部に位置する要素に衝突することがあり、これによって前記チャンバーの内部表面及び前記要素が損傷を受けることが生じる。また、前記プラズマ衝撃波が前記レーザー焦点から四方に照射されるため、エネルギー効率が低下することでき、前記基板の全体表面に対する洗浄工程を遂行するにおいての所要時間が増加することができる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２−０１７０８９２号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３−０１０６８８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一目的は、エネルギー効率を向上させることができ、レーザー誘起プラズマ衝撃波によってチャンバーが損傷されるのを防ぐことができる基板洗浄方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、エネルギー効率を向上させることができ、レーザー誘起プラズマ衝撃波によってチャンバーが損傷されるのを防ぐことができる基板洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面による基板洗浄方法は、レーザービームを発生させる段階と、前記レーザービームを前記基板の上部に位置したレーザー焦点に集中させてプラズマ衝撃波を発生させる段階と、前記プラズマ衝撃波の強度を増加させる段階と、前記強度が増加したプラズマ衝撃波を基板上に照射して前記基板から汚染物質を除去する段階とを含むことができる。
【０００９】
本発明の実施例によれば、前記基板は工程チャンバー内に配置された基板支持部によって支持され、前記レーザー焦点は前記工程チャンバー内において、前記基板支持部の上に配置された内部チャンバー内に位置することができる。
【００１０】
本発明の実施例によれば、前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることで強度が増加することができ、前記内部チャンバーの下部を通じて前記基板上に照射されることができる。
【００１１】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーに工程ガスを供給することができる。
【００１２】
本発明の実施例によれば、前記基板の上部表面の全体を洗浄するために前記基板を移動することができる。
【００１３】
本発明の他の側面による基板洗浄装置は、工程チャンバーと、前記工程チャンバーの内部に配置されて基板を支持するための基板支持部と、レーザービームを発生させ、プラズマ衝撃波を発生させるために前記基板支持部の上に位置するレーザー焦点に前記レーザービームを集中させるためのビーム照射部と、前記工程チャンバー内において、前記基板支持部の上に配置して前記レーザー焦点が位置する空間を限定し、前記基板から汚染物質を除去するために前記基板上に前記プラズマ衝撃波を照射するための下部開口を有する内部チャンバーとを含むことができる。
【００１４】
本発明の実施例によれば、前記ビーム照射部は前記レーザービームを発生させるためのレーザーと、前記レーザービームを反射させるための少なくとも１つの反射ミラーと、前記反射ミラーによって反射されたレーザービームを前記レーザー焦点に集中させるための焦点レンズとを含むことができる。
【００１５】
本発明の実施例によれば、前記反射ミラーが移動可能になるように配置できる。
【００１６】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーはステンレススチールからなることができる。
【００１７】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーの内側表面は前記プラズマ衝撃波を反射させるために金でめっきすることができる。
【００１８】
本発明の実施例によれば、前記内部チャンバーは前記レーザービームを通過させるための透明窓を有することができる。
【００１９】
本発明の実施例によれば、前記透明窓はガラスまたは石英からなることができ、１〜５ｍｍの厚さを有することができる。
【００２０】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーと接続され、前記内部チャンバーの内部に工程ガスを供給するためのガス供給部をさらに含むことができる。
【００２１】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーと前記ガス供給部を接続するガス供給管に設置されて、前記工程ガスの流量を調節するための流量調節バルブをさらに含むことができる。
【００２２】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバーの下部開口と連通して前記プラズマ衝撃波を前記基板上に照射するための衝撃波照射部をさらに含むことができる。
【００２３】
本発明の実施例によれば、前記衝撃波照射部は前記内部チャンバーの下部開口と連通する衝撃波照射管（ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｎｇ ｔｕｂｅ）と、前記
衝撃波照射管を通じて伝わる前記プラズマ衝撃波の強度を調節するために前記衝撃波照射管に接続された調節バルブを含むことができる。
【００２４】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記基板支持部と接続されて前記基板支持部を回転させ、水平及び垂直方向に移動させるための駆動部をさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記汚染物質を前記工程チャンバーから除去するための真空排出部をさらに含むことができる。
【００２６】
本発明の実施例によれば、前記基板洗浄装置は前記内部チャンバー内に配置されて、前記プラズマ衝撃波を前記基板に向けて反射させるための集光鏡をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
前述のような本発明の実施例によれば、プラズマ衝撃波が内部チャンバーの内側表面によって反射されるため、基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができ、これによって、前記基板の洗浄効率が向上することができる。また、エネルギー効率が向上されることができ、前記プラズマ衝撃波による工程チャンバーの内側表面及び前記工程チャンバー内に配置された要素の損傷が減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ、より詳しく説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施例による基板洗浄装置を説明するための概略的な断面図である。
【００３０】
図１を参照すると、本発明の一実施例による基板洗浄装置１００は工程チャンバー１１０、基板支持部２００、ビーム照射部３００、内部チャンバー４００、及び衝撃波照射部５００を含む。
【００３１】
工程チャンバー１１０は、基板１２０を洗浄するための空間を提供する。例えば、工程チャンバー１１０は内部に空間を有する六面体形状を有することができる。これとは別に、工程チャンバー１１０は内部に空間を有する多様な形状を有することができる。
【００３２】
基板支持部２００は、工程チャンバー１１０の内部に配置され、基板１２０を支持する。例えば、基板支持部２００は基板１２０のエッジ部位を支持することができる。
【００３３】
基板支持部２００はスピンチャック２１０と、前記スピンチャック２１０上に配置され、前記基板１２０のエッジ部位を支持するための多数の支持ピン２２０及びスピンチャック２１０を回転、移動させるための駆動部２３０を含む。
【００３４】
スピンチャック２１０は基板１２０の大きさと同一であるか或いは大きい大きさを有することができる。また、スピンチャック２１０は駆動軸２１２により駆動部２３０と接続される。
【００３５】
支持ピン２２０は基板１２０のエッジ部位を支持するためにスピンチャック２１０の上部面のエッジ部位上に配置される。本発明の他の実施例によれば、前記スピンチャック２１０のエッジ部位上には前記基板１２０のエッジ部位を把持するためのホルダー（図示せず）を配置することができる。
【００３６】
駆動部２３０はスピンチャック２１０を回転させることができる。即ち、スピンチャック２１０の回転により前記支持された基板１２０が回転されることができる。また、前記駆動部２３０は前記スピンチャック２１０を移動させることができる。例えば、駆動部２３０はスピンチャック２１０を垂直または水平方向に移動させ、基板１２０の位置を調節することができる。特に、駆動部２３０はレーザー焦点３５０と基板１２０との間の距離を調節するためにスピンチャック２１０を垂直方向に移動させることができ、プラズマ衝撃波３６０が基板１２０の上部面全体に照射されるように前記スピンチャック２１０を水平方向に移動させることができる。
【００３７】
ビーム照射部３００はレーザー３０５、第１反射ミラー３２０、第２反射ミラー３３０、及び焦点レンズ３４０を含むことができる。
【００３８】
レーザー３０５は工程チャンバー１１０の外部に配置される。これとは別に、レーザー３０５は工程チャンバー１１０の内部に配置されることができる。
【００３９】
レーザー３０５はレーザービーム３１０を発生させることができ、前記レーザービーム３１０は基板１２０の上に位置するレーザー焦点３５０に集中されることができる。例えば、レーザー３０５から発生されるレーザービーム３１０は高エネルギーを有するパルス波を含むことができる。前記レーザービーム３１０は１〜１００ｎｓ程度のパルス幅及び０．１〜１０Ｊ／ｐｕｌｓｅ程度の出力エネルギーを有することができる。前記レーザービーム３１０は焦点レンズ３４０によってレーザー焦点３５０に集中されることができ、これによりプラズマ衝撃波３６０が生成されることができる。例えば、前記レーザー３０５はＮｄ：ＹＡＧ、ＣＯ２レーザーなどであることができる。
【００４０】
前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０は前記レーザービーム３１０を前記焦点レンズ３４０上に誘導するために使用することができる。
【００４１】
第１反射ミラー３２０はレーザー３０５と隣接する工程チャンバー１１０の外部に配置されることができる。第１反射ミラー３２０によって反射されたレーザービーム３１０は第２反射ミラー３３０に誘導され、前記第２反射ミラー３３０によって反射されたレーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０に誘導されることができる。
【００４２】
他方、前記工程チャンバー１１０は前記レーザービーム３１０を通過させるための第１透明窓１１４を有することができる。例えば、前記第１透明窓１１４は前記工程チャンバー１１０の下部パネル１１２に配置されることができる。
【００４３】
前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０は前記レーザー焦点３５０の位置を変化させるために移動が可能であるように配置されることができる。他方、前記ビーム照射部３００は多様な光学部材をさらに含むことができ、本発明の範囲は反射ミラー（３２０、３３０）によって限定されることはない。
【００４４】
前記焦点レンズ３４０は前記レーザービーム３１０を前記レーザー焦点３５０に集中させるために使用することができる。即ち、前記第２反射ミラー３３０によって反射されるレーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０に誘導されることができ、前記焦点レンズ３４０によって前記レーザー焦点３５０上に集中されることができる。
【００４５】
前記レーザー焦点３５０に集中されたレーザービーム３１０はガス粒子のブレークダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）によるプラズマ衝撃波を発生させることができ、前記プラズマ衝撃波は前記レーザー焦点３５０から四方に照射されることができる。前記プラズマ衝撃波の一部は基板１２０上に照射されることができ、これによって基板１２０上の汚染物質
、例えば、パーティクル、有機汚染物が除去されることができる。また、前記プラズマ衝撃波は前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０の内部に配置された要素に照射されることができ、これによって、前記工程チャンバー１１０及び前記要素が損傷を受けることがある。
【００４６】
本発明の実施例によれば、前記プラズマ衝撃波を遮断するための内部チャンバー４００が工程チャンバー１１０内に配置されることができ、前記内部チャンバー４００は前記レーザー焦点３５０が位置する空間４１０を限定することができる。前記内部チャンバー４００は前記レーザービーム３１０を通過させるための第２透明窓４３０を有することができ、前記焦点レンズ３４０を通過したレーザービーム３１０は前記第２透明窓４３０を通じて前記レーザー焦点３５０に誘導されることができる。
【００４７】
前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波は前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることができ、前記反射されたプラズマ衝撃波の一部が前記内部チャンバー４００の下部（ｌｏｗｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）を通じて前記基板１２０上に照射されることができる。従って、前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができる。
【００４８】
前記内部チャンバー４００の下部には前記プラズマ衝撃波を基板１２０上に照射するための衝撃波照射部５００が接続されることができる。前記衝撃波照射部５００は円筒形状を有することができる。特に、前記内部チャンバー４００は１つの開口を有することができ、前記プラズマ衝撃波は前記下部開口と前記衝撃波照射部５００を通じて前記基板１２０上に照射されることができる。
【００４９】
結果的に、前記強度が増加したプラズマ衝撃波が前記基板１２０上に照射されることによって、前記基板１２０上の汚染物質を効果的に除去することができ、また、前記レーザービーム３１０の効率が向上することができる。
【００５０】
本発明の他の実施例によれば、図示してはいないが、前記内部チャンバー４００内には前記レーザー焦点３５０の周囲に発散されるプラズマ衝撃波の一部を基板１２０に向けて反射させるための集光鏡（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｍｉｒｒｏｒ）が配置されることができる。前記集光鏡は前記レーザー焦点３５０上に配置されることができる。例えば、前記集光鏡は半球形状または円錐形状を有することができる。また、前記集光鏡はステンレススチールからなることができ、前記集光鏡の表面は金（Ａｕ）でめっきすることができる。
【００５１】
図２は、図１に図示した内部チャンバーを説明するための概略的な断面図である。
【００５２】
図２を参照すると、内部チャンバー４００は工程チャンバー１１０の内部でプラズマ衝撃波３５５を前記基板１２０上に照射するために前記基板支持部２００上に配置されることができる。特に、内部チャンバー４００はレーザー焦点３５０を取り囲むように配置されることができる。即ち、前記内部チャンバー４００は前記レーザー焦点３５０が位置する空間４１０を限定することができ、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５が前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０の内部に配置された要素を損傷させることを防ぐために前記プラズマ衝撃波３５５を部分的に遮断することができる。
【００５３】
前記内部チャンバー４００はステンレススチールからなることができる。特に、前記プラズマ衝撃波３５５を反射させるために、また前記プラズマ衝撃波３５５によって損傷を受けないように前記内部チャンバー４００の内側表面４２０は金（Ａｕ）でめっきするこ
とができる。
【００５４】
前記内部チャンバー４００は前記焦点レンズ３４０を通過したレーザービーム３１０を通過させるための第２透明窓４３０を有することができる。前記第２透明窓４３０はガラスまたは石英からなることができ、レーザービーム３１０の損失を減少させるために１〜５ｍｍ程度の厚さを有することができる。
【００５５】
前記内部チャンバー４００はガス供給部４４０と接続されることができ、前記ガス供給部４４０は前記内部チャンバー４００の内部に工程ガスを供給することができる。
【００５６】
前記ガス供給部４４０はガス供給管４４２によって前記内部チャンバー４００と接続されることができ、前記内部チャンバー４００に供給される工程ガスの流量は前記ガス供給管４４２に設置された流量調節バルブ４４４で調節することができる。
【００５７】
前記工程ガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオンなどのような不活性ガスまたは酸素、オゾン、フッ素、塩素などのような反応性ガスを使用することができる。また、前記不活性ガスと反応性ガスの混合ガスを前記工程ガスとして使用することができる。特に、前記不活性ガスは前記基板１２０上のパーティクルを除去するために使用することができ、前記反応性ガスは前記基板１２０上の有機汚染物を除去するために使用することができる。
【００５８】
前記内部チャンバー４００の下部には衝撃波照射部５００を接続することができる。前記衝撃波照射部５００は前記基板１２０と隣接して配置されることができ、前記プラズマ衝撃波３５５を基板上に伝達するための衝撃波照射管（ｓｈｏｃｋ ｗａｖｅ ｉｒｒａｄｉａｔｉｎｇ ｔｕｂｅ）５１０及び前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度を調節するための調節バルブ５２０を含むことができる。一方、前記衝撃波照射管５１０は前記内部チャンバー４００と実質的に同一物質からなることができる。例えば、前記衝撃波照射管５１０はステンレススチールからなることができ、前記衝撃波照射管５１０の内側表面は前記プラズマ衝撃波３６０を前記基板１２０上に伝達するために金でめっきすることができる。
【００５９】
前記調節バルブ５２０は前記衝撃波照射管５１０と接続することができ、前記衝撃波照射管５１０の開放程度を調節することができる。即ち、前記プラズマ衝撃波３６０を伝達する経路の断面積を調節することで前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度を調節することができる。
【００６０】
前述のように、前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度は前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５が前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることで増加することができ、これにより、基板１２０上の汚染物質を容易に除去することができる。また、前記プラズマ衝撃波３５５を反射させることで、前記工程チャンバー１１０の内部表面及び前記工程チャンバー１１０内の要素が前記プラズマ衝撃波３５５によって損傷を受けるのを防ぐことができる。
【００６１】
他方、前記プラズマ衝撃波３６０が前記基板１２０上に照射される間、前記基板１２０は前記駆動部２３０によって移動または回転されることができる。従って、前記基板１２０の上部表面全体に対する洗浄工程を適切に遂行することができる。
【００６２】
また、前記基板洗浄装置１００は第２ガス供給部６００と真空排出部７００をさらに含むことができる。前記第２ガス供給部６００は基板１２０から汚染物質を除去するために前記基板１２０上に不活性ガスを供給することができ、前記真空排出部７００は前記基板
から分離された汚染物質を前記不活性ガス及び工程ガスと共に前記工程チャンバー１１０から除去するために使用することができる。前記真空排出部７００は真空ポンプ、真空配管、圧力調節バルブなどを含むことができる。
【００６３】
図示によれば、前記第２ガス供給部６００と前記真空排出部７００は前記プラズマ衝撃波３６０が照射される基板１２０の一部位に隣接して配置されているが、前記第２ガス供給部６００と前記真空排出部７００は前記工程チャンバー１２０に接続されることもできる。また、前記第２ガス供給部６００無しで、前記真空排出部７００のみが前記工程チャンバー１１０に接続されることもできる。
【００６４】
図３は、図１及び図２に図示した基板洗浄装置を使用して基板上の汚染物質を除去するための基板洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【００６５】
図３を参照すれば、Ｓ１００段階において、半導体ウエハーまたはガラス基板のような基板１２０が工程チャンバー１１０で前記基板支持部２００上にロードされることができる。前記基板１２０と前記衝撃波照射部５００との間の間隔は前記駆動部２３０によって調節されることができる。
【００６６】
Ｓ２００段階において、レーザービーム３１０は前記レーザー３０５によって発生することができる。前記発生したレーザービーム３１０は前記第１反射ミラー３２０及び第２反射ミラー３３０を通じて焦点レンズ３４０に誘導されることができる。
【００６７】
Ｓ３００段階において、前記レーザービーム３１０をレーザー焦点３５０上に集中させ、プラズマ衝撃波３５５を発生させることができる。特に、前記レーザービーム３１０は前記焦点レンズ３４０によって前記内部チャンバー４００内に位置したレーザー焦点３５０に集中されることができ、これによって前記レーザー焦点３５０の周囲でプラズマ衝撃波３５５が発生することができる。この際、前記内部チャンバー４００に不活性ガスまたは反応性ガスのような反応ガスを供給することができ、前記反応ガスによって前記プラズマ衝撃波３５５を容易に発生することができる。
【００６８】
Ｓ４００段階において、前記基板上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度が増加することができる。特に、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５は前記内部チャンバー４００の内側表面４２０によって反射されることができ、これによって前記基板１２０上に照射されるプラズマ衝撃波３６０の強度が増加することができる。
【００６９】
本発明の他の実施例によれば、前記レーザー焦点３５０から発散されるプラズマ衝撃波３５５は前記レーザー焦点３５０の上に配置された半球形または円錐形集光鏡によって反射されることもできる。
【００７０】
Ｓ５００段階において、前記強度が増加したプラズマ衝撃波３６０が前記基板１２０に照射されることができ、これによって、前記基板１２０から汚染物質を除去することができる。前記プラズマ衝撃波３６０は衝撃波照射部５００を通じて前記基板１２０上に照射されることができ、前記駆動部２３０は前記基板１２０の上部表面全体を洗浄するために前記基板１２０を水平方向に移動させることができる。また、前記駆動部２３０は前記基板１２０の上部表面全体を洗浄するために前記基板１２０を回転させることもできる。
【００７１】
また、前記基板１２０の表面を洗浄する間、前記基板１２０上に不活性ガスを供給することができ、前記基板１２０から分離された汚染物質は前記真空排出部７００によって前記工程チャンバー１１０から除去されることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
前述のような本発明の実施例によれば、プラズマ衝撃波はレーザービームをレーザー焦点に集中させることによって発生することができる。前記レーザー焦点は基板を支持するための基板支持部の上部に配置された内部チャンバー内に位置することができ、前記内部チャンバーの下部には衝撃波照射部が接続されることができる。前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることができ、続いて、前記衝撃波照射部を通じて基板上に照射されることができる。
【００７３】
従って、前記基板上に照射されるプラズマ衝撃波の強度が増加することができ、前記基板の洗浄効率が向上することができる。また、前記プラズマ衝撃波が前記内部チャンバーの内側表面によって反射されるため、エネルギー効率が向上することができ、前記プラズマ衝撃波による工程チャンバーの内側表面及び前記工程チャンバー内に配置された要素の損傷が減少することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例による基板洗浄装置を説明するための概略的な断面図である。
【図２】図１に図示した内部チャンバーを説明するための概略的な断面図である。
【図３】図１及び図２に図示した基板洗浄装置を使用して基板上の汚染物質を除去するための基板洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 基板洗浄装置
１１０ 工程チャンバー
１２０ 基板
２００ 基板支持部
３００ ビーム照射部
３０５ レーザー
３１０ レーザービーム
３２０ 第１反射ミラー
３３０ 第２反射ミラー
３４０ 焦点レンズ
３５０ レーザー焦点
３６０ プラズマ衝撃波
４００ 内部チャンバー
５００ 衝撃波照射部
５１０ 衝撃波照射管
５２０ 調節バルブ
７００ 真空排出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザービームを発生させる段階と、
前記レーザービームを前記基板の上部に位置したレーザー焦点に集中させてプラズマ衝撃波を発生させる段階と、
前記プラズマ衝撃波の強度を増加させる段階と、
前記強度が増加したプラズマ衝撃波を基板上に照射して前記基板から汚染物質を除去する段階と、を含む基板洗浄方法。
【請求項２】
前記基板は工程チャンバー内に配置された基板支持部によって支持され、前記レーザー焦点は前記工程チャンバー内で前記基板支持部の上に配置された内部チャンバー内に位置することを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
【請求項３】
前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることで強度が増加し、前記内部チャンバーの下部を通じて前記基板上に照射されることを特徴とする請求項２記載の基板洗浄方法。
【請求項４】
前記内部チャンバーに工程ガスが供給されることを特徴とする請求項２記載の基板洗浄方法。
【請求項５】
前記基板の上部表面の全体を洗浄するために前記基板を移動させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の基板洗浄方法。
【請求項６】
工程チャンバーと、
前記工程チャンバーの内部に配置され、基板を支持するための基板支持部と、
レーザービームを発生させ、プラズマ衝撃波を発生させるために前記基板支持部の上に位置するレーザー焦点に前記レーザービームを集中させるためのビーム照射部と、
前記工程チャンバー内で前記基板支持部の上に配置し、前記レーザー焦点が位置する空間を限定し、前記基板から汚染物質を除去するために前記基板上に前記プラズマ衝撃波を照射するための下部開口を有する内部チャンバーを含む基板洗浄装置。
【請求項７】
前記ビーム照射部は、
前記レーザービームを発生させるためのレーザーと、
前記レーザービームを反射させるための少なくとも１つの反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射されたレーザービームを前記レーザー焦点に集中させるための焦点レンズを含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記反射ミラーが移動可能であることを特徴とする請求項７記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記内部チャンバーはステンレススチールからなることを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
前記内部チャンバーの内側表面は前記プラズマ衝撃波を反射させるために金でめっきすることを特徴とする請求項９記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】
前記内部チャンバーは前記レーザービームを通過させるための透明窓を有することを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１２】
前記透明窓はガラスまたは石英からなり、１〜５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１１記載の基板洗浄装置。
【請求項１３】
前記内部チャンバーと接続され、前記内部チャンバーの内部に工程ガスを供給するためのガス供給部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１４】
前記内部チャンバーと前記ガス供給部を接続するガス供給管に設置されて前記工程ガスの流量を調節するための流量調節バルブをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の基板洗浄装置。
【請求項１５】
前記内部チャンバーの下部開口と連通して前記プラズマ衝撃波を前記基板上に照射するための衝撃波照射部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１６】
前記衝撃波照射部は、
前記内部チャンバーの下部開口と連通する衝撃波照射管と、
前記衝撃波照射管を通じて伝わる前記プラズマ衝撃波の強度を調節するために前記衝撃波照射管に接続された調節バルブと、を含むことを特徴とする請求項１５記載の基板洗浄装置。
【請求項１７】
前記基板支持部と接続され、前記基板支持部を回転させて水平及び垂直方向に移動させるための駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１８】
前記汚染物質を前記工程チャンバーから除去するための真空排出部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１９】
前記内部チャンバー内に配置されて、前記プラズマ衝撃波を前記基板に向けて反射させるための集光鏡をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１】
レーザービームを発生させる段階と、
前記レーザービームを前記基板の上部に位置したレーザー焦点に集中させてプラズマ衝撃波を発生させる段階と、
前記プラズマ衝撃波の強度を増加させる段階と、
前記強度が増加したプラズマ衝撃波を基板上に照射して前記基板から汚染物質を除去する段階と、を含む基板洗浄方法。
【請求項２】
前記基板は工程チャンバー内に配置された基板支持部によって支持され、前記レーザー焦点は前記工程チャンバー内で前記基板支持部の上に配置された内部チャンバー内に位置することを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
【請求項３】
前記プラズマ衝撃波は前記内部チャンバーの内側表面によって反射されることで強度が増加し、前記内部チャンバーの下部を通じて前記基板上に照射されることを特徴とする請求項２記載の基板洗浄方法。
【請求項４】
前記内部チャンバーに工程ガスが供給されることを特徴とする請求項２記載の基板洗浄方法。
【請求項５】
前記基板の上部表面の全体を洗浄するために前記基板を移動させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の基板洗浄方法。
【請求項６】
工程チャンバーと、
前記工程チャンバーの内部に配置され、基板を支持するための基板支持部と、
レーザービームを発生させ、プラズマ衝撃波を発生させるために前記基板支持部の上に位置するレーザー焦点に前記レーザービームを集中させるためのビーム照射部と、
前記工程チャンバー内で前記基板支持部の上に配置し、前記レーザー焦点が位置する空間を限定し、前記基板から汚染物質を除去するために前記基板上に前記プラズマ衝撃波を照射するための下部開口を有する内部チャンバーを含む基板洗浄装置。
【請求項７】
前記ビーム照射部は、
前記レーザービームを発生させるためのレーザーと、
前記レーザービームを反射させるための少なくとも１つの反射ミラーと、
前記反射ミラーによって反射されたレーザービームを前記レーザー焦点に集中させるための焦点レンズを含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記反射ミラーが移動可能であることを特徴とする請求項７記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記内部チャンバーはステンレススチールからなることを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
前記内部チャンバーの内側表面は前記プラズマ衝撃波を反射させるために金でめっきすることを特徴とする請求項９記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】
前記内部チャンバーは前記レーザービームを通過させるための透明窓を有することを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１２】
前記透明窓はガラスまたは石英からなり、１〜５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１１記載の基板洗浄装置。
【請求項１３】
前記内部チャンバーと接続され、前記内部チャンバーの内部に工程ガスを供給するためのガス供給部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１４】
前記内部チャンバーと前記ガス供給部を接続するガス供給管に設置されて前記工程ガスの流量を調節するための流量調節バルブをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の基板洗浄装置。
【請求項１５】
前記内部チャンバーの下部開口と連通して前記プラズマ衝撃波を前記基板上に照射するための衝撃波照射部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１６】
前記衝撃波照射部は、
前記内部チャンバーの下部開口と連通する衝撃波照射管と、
前記衝撃波照射管を通じて伝わる前記プラズマ衝撃波の強度を調節するために前記衝撃波照射管に接続された調節バルブと、を含むことを特徴とする請求項１５記載の基板洗浄装置。
【請求項１７】
前記基板支持部と接続され、前記基板支持部を回転させて水平及び垂直方向に移動させるための駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１８】
前記汚染物質を前記工程チャンバーから除去するための真空排出部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【請求項１９】
前記内部チャンバー内に配置されて、前記プラズマ衝撃波を前記基板に向けて反射させるための集光鏡をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の基板洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−８８５３５（Ｐ２００９−８８５３５Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７３５１（Ｐ２００８−２５７３５１）
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５９８１２３１５０）セメス株式会社 (76)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】＃２７８，Ｍｏｓｉ−ｒｉ，Ｊｉｋｓａｎ−ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ−ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ−ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（５９８１２３１５０）セメス株式会社 (76)
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】＃２７８，Ｍｏｓｉ−ｒｉ，Ｊｉｋｓａｎ−ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ−ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ−ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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