高温ソース清浄化システム
可動プラテンに搭載された基板（５）を清浄化する装置である。例示的な実施形態では、装置は、プラテンが基板を搬送するときに基板表面（５）を溶剤（７）で湿潤化する溶剤吐出ノズル（２５）を有する第１のチャンバ（２０）を備える。プラテンは、基板をプロセスチャンバの中へ搬送するときに、所定の方向へ所定の走査速度で移動する。プロセスチャンバは基板表面（５）から所定の高さ（ｈ）に高温ソース（３０）を有し、高温ソースは基板表面へ向けられた熱エネルギーを供給し、熱エネルギーが基板表面に吐出された溶剤（７）を蒸発させ、プラテンが基板を第１のチャンバ（２０）からプロセスチャンバの中へ搬送するときに、溶剤蒸発が基板表面から微粒子（３５）を除去する。清浄化された基板は、精密フォトマスク、又は、ウェハを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体プロセシングに関係する。特に、本発明は、基板の清浄化中におけるサブミクロン粒子の除去に関係する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス産業は、より小さい面積により高機能のデバイスを実現するために半導体技術の進歩に依存し続けている。多くのアプリケーションでは、より高機能のデバイスを実現することは、多数の電子デバイスを単一のシリコンウェハに集積化することを必要とする。シリコンウェハの単位面積当たりの電子デバイスの数が増加するのに伴って、製造プロセスはより難しくなる。
【０００３】
多くの分野において種々のアプリケーションを有する多種多様な半導体デバイスが製造されている。このようなシリコンベースの半導体デバイスは、多くの場合に、ｐ−チャンネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、ｎ−チャンネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、及び、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）トランジスタのような金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラトランジスタ、ＢｉＣＭＯＳトランジスタを含む。ＭＯＳＦＥＴデバイスは、導電性ゲートとシリコンのような基板との間に絶縁材料を含むので、これらのデバイスは、一般に、ＩＧＦＥＴ（絶縁ゲート型ＦＥＴ）と呼ばれる。
【０００４】
これらの半導体デバイスのそれぞれは、一般に、多数の能動デバイスが上に形成される半導体基板を含む。所与の能動デバイスを含む特定の構造はデバイスタイプの間で変化する。たとえば、ＭＯＳトランジスタにおいて、能動デバイスは、一般に、ソース領域及びドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間の電流を変調するゲート電極とを含む。バイポーラトランジスタにおいて、能動デバイスは、一般的に、トランジスタの動作を制御するために、エミッタ領域及びコレクタ領域とベース電極とを含む。
【０００５】
さらに、このようなデバイスは、多数のウェハ製造プロセス、たとえば、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラなどで生産されるデジタルデバイス又はアナログデバイスである。基板は、シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、又は、マイクロエレクトロニクス回路を上に構築するため適したその他の基板である。
【０００６】
このようなデバイスを製造する際の一つの重要なステップは、フォトリソグラフィ及びエッチングプロセスを使用する、デバイス、又は、デバイスの一部分の形成である。フォトリソグラフィでは、ウェハ基板は、フォトレジストと呼ばれる感光材料で覆われる。次に、ウェハは露光され、ウェハに衝突する光はマスクプレートを通り抜ける。このマスクプレートは、基板上に印刷されるべき望ましい形を画定する。露光後、レジストで覆われたウェハ基板は現像される。マスク上に画定されたような望ましい形は、フォトレジストで覆われた基板上に保持される。レジストの非露光領域は現像液で洗い流される。望ましい形が画成されたウェハはエッチングされる。生産プロセスに依存して、エッチングは、液体化学薬品がウェハ材料を除去するため使用されるウェットエッチでも、ウェハ材料に無線周波（ＲＦ）誘導プラズマが照射されるドライエッチでもよい。
【０００７】
多くの場合に、望ましい形は、最終的な印刷され、エッチングされた領域が長時間に亘って正確に再現されなければならない特定の領域を有する。それらは最小寸法（ＣＤ）と呼ばれる。デバイスジオメトリがサブミクロン領域に接近するにつれて、ウェハ製造は、通常のプロセス変動の間に一貫したＣＤを維持することに一層依存するようになる。フォトマスク上で設計、複製されるような能動デバイス寸法と、実際にウェハ基板上に描かれた能動デバイス寸法は、再現可能であり、かつ、制御可能である必要がある。多くの状況において、プロセスは、最終的なＣＤをマスキングＣＤに等しく維持しようとする。
【０００８】
ＣＤはテクノロジーが進歩するときに小さくなる傾向があるので、マスクプレートの適切な清浄化が重要になる。マスクプレートの表面上に存在する粒子は、シリコン基板上に望ましくない形として顕像化され、欠陥を生じる結果になる。非常に多くの欠陥はデバイス故障と歩留まり低下の原因となる。このような粒子のサイズは、サブミクロン領域、約１００ｎｍ以下に入る傾向がある。
【０００９】
表面からサブ１００ｎｍ粒子を除去することは、今日の表面処理研究のやりがいのある主題である。表面と粒子の相互作用は、関連する材料の詳細な表面構造に依存し、一般的に、サイズに依存しない。しかし、表面上の粒子へのエネルギー伝達効率は表面上の粒子のサイズに強く依存する。表面から粒子を除去するため、最初に、粒子と表面との間の粘着力を克服し、次に、粒子が表面に再堆積しない安全距離内で粒子を表面から遠く運ぶことが必要である。
【００１０】
次世代半導体テクノロジーは、平均で１．５オングストロームＲＭＳの粗さの非常に平坦な表面を必要とする反射光学系を使用する。したがって、表面から粒子を除去するために粒子のアンダーエッチングを使用する従来型のウェット清浄化技術はもはや適用できない。
【００１１】
サブ１００ｎｍ粒子の除去の場合、粒子を基板から分離するために化学的な技術に加えて物理的な仕組みを使用すべきである。エネルギー源と粒子との間にある種の物理的な相互作用を提供する様々な技術がある。
【００１２】
そのなかに、粒子を基板から除去するためにレーザーと粒子との相互作用を使用するレーザー清浄化技術がある。液体アシストレーザー清浄化は、レーザーパルスの照射下で表面上の液体（水）の急激な蒸発を使用する技術である。レーザー清浄化は、基板に破損の危険性をもたらす。これは基板内の高濃度領域におけるパワー損失に起因する。一部のレーザー清浄化技術の欠点には、高密度パワーが一点に集中され、基板へのパワー伝達が容易に制御できないということが含まれる。さらなる情報は、参考のため全体として組み込まれた、タイトルが「Ｌａｓｅｒ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｌｉｋｅ」である、Ｔｏｍｓｏｎらの（２００２年１２月１７日に発行された）米国特許第６，４９４，２１７号に求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
液体アシストレーザー清浄化が直面する課題を解決できる技術の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、フォトマスクのような基板の清浄化の際に役立つことがわかっている。高温ソースは表面上に存在する水（ナノ）液滴を蒸発させるのに適している。表面における水分子の急激な蒸発は、表面に粘着した望ましくない粒子への側方エネルギー伝達を引き起こす。この運動量が粒子を基板から引き離す。
【００１５】
本発明による例示的な実施形態では、可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置がある。この装置は溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバを備える。溶剤吐出ノズルは、プラテンが基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で湿潤化する。プラテンは所定の方向へ所定の走査速度で移動する。プラテンは、基板を第１のチャンバから、基板表面へ向けられた、基板表面に吐出された溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを基板表面から所定の高さの所に有するプロセスチャンバの中へ搬送し、プラテンが基板をプロセスチャンバの中へ搬送するときに、溶剤蒸発が基板表面から微粒子を除去する。本実施形態の特長は、第２のチャンバをさらに備える。第２のチャンバは、プラテンがプロセスチャンバから第２のチャンバへ基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で再湿潤化する溶剤吐出ノズルを有する。溶剤吐出ノズルは、清浄化されるべき基板に応じて多種多様の溶剤を吐出する。溶剤は、これらに限定されないが、水、洗浄剤、有機溶剤、液体二酸化炭素、及び、液体窒素から選択される。本実施形態の別の特長は、基板の温度を、プロセスチャンバ内の溶剤の蒸発温度より低い所定の温度まで上昇させるため、基板ヒータをさらに備える。
【００１６】
本発明による別の例示的な実施形態では、可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置がある。この装置は溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバを備える。溶剤吐出ノズルは、プラテンが基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で湿潤化する。プラテンは所定の方向へ所定の走査速度で移動する。プラテンは、基板を第１のチャンバから、基板表面へ向けられ、基板表面に吐出された溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを基板表面から所定の高さの所に有するプロセスチャンバの中へ搬送し、プラテンが基板をプロセスチャンバの中へ搬送するときに、溶剤蒸発が基板表面から微粒子を除去する。溶剤吐出ノズルを有する第２のチャンバがあり、溶剤吐出ノズルは、プラテンがプロセスチャンバから第２のチャンバの中に基板を搬送するときに、基板表面を溶媒で再湿潤化する。
【００１７】
さらに別の例示的な実施形態では、基板表面を清浄化するシステムがある。このシステムは、基板を第１のチャンバに設置する手段を備える。第１のチャンバ内には、噴霧状水滴を基板表面に堆積させる手段がある。噴霧状水滴を堆積させた後、基板をプロセスチャンバへ搬送する手段がある。プロセスチャンバ内には、基板を高温ソースにさらす手段があり、高温ソースは基板表面に堆積した水を蒸発させ、水蒸発が基板表面から微粒子を除去する。微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ手段は、微粒子の基板表面への再堆積を妨げる。本実施形態の付加的な特長は、基板表面が十分に清浄されているかどうかを判定する手段をさらに備える。判定によって基板表面が十分に清浄されていないことが示されるならば、噴霧状水滴を基板表面に堆積させる第２のチャンバへ基板を搬送する手段と、基板表面を高温ソースに再びさらすために、基板をプロセスチャンバへ逆に搬送する手段とがある。判定によって基板表面が十分に清浄されていることが示されるならば、清浄終了を知らせる手段がある。
【００１８】
さらに別の例示的な実施形態では、基板を清浄化する方法がある。この方法は、基板を第１のチャンバ内に設置するステップと、噴霧状水滴を基板表面に堆積させるステップとを備える。基板はプロセスチャンバに搬送され、基板は高温ソースにさらされ、高温ソースが基板表面に堆積した水を蒸発させ、水蒸発が基板表面から微粒子を除去し、微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ。基板は第２のチャンバへ搬送され、噴霧状水滴が基板表面に堆積させられる。この方法の付加的な特長は、基板表面が清浄されているかどうかを判定するステップと、もし清浄されているならば、基板を乾燥機へ移動させるステップとをさらに備える。基板表面が清浄されていないならば、基板はプロセスチャンバへ逆に搬送され、再び高温ソースにさらされ、高温ソースが基板表面に堆積した水を蒸発させる。水蒸発は基板表面から微粒子を除去し、微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ。基板は第１のチャンバ又は第２のチャンバへ戻され、噴霧状水滴が基板表面に再堆積させられる。基板が清浄されているかどうかの判定が繰り返される。
【００１９】
上述の本発明の概要は、本発明の開示された各実施形態、又は、あらゆる態様を表すことを目的としていない。その他の態様及び例示的な実施形態が図面と後述の詳細な説明に記載される。
【００２０】
発明は、添付図面と併せて、発明の種々の実施形態の後述の詳細な説明を考慮してより完全に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
発明は種々の変形及び代替的な形式に応じるが、それらの詳細は一例として図面に記載され、詳細に記述される。しかし、発明を記述された特定の実施形態に限定することは意図されていないことが理解されるべきである。それどころか、発明は、特許請求の範囲によって定められた発明の精神及び範囲に含まれるあらゆる変形、均等物、及び、代替物を網羅する。
【００２２】
本発明は、基板、特に、フォトマスクに使用される基板のような精密ガラス基板からサブ１００ｎｍ粒子を除去するのに役立つことがわかった。望ましいフォトマスク上の形をシリコン基板に描画することが重要である。フォトマスクが通常の使用及び取り扱い中に受けるダスト粒子、又は、フォトマスクの製造中にエッチングされなかったクロムのような汚染物は、シリコン基板上に望ましくない形を印刷することになる。サブ１００ｎｍ粒子を除去する際、粒子を基板の表面に結びつける力に打ち勝つことが必要である。
【００２３】
本発明による典型的な実施形態では、高温ソース清浄化システム（ＨＳＣＳ）がある。図１を参照せよ。ＨＳＣＳは、第１の（前段プロセス）チャンバ２０と、第２の（後段プロセス）チャンバ４０と、２個の冷却トラップ（３４，３６）と、高温ソース３５を有するプロセスチャンバ３０とを含む。第１のチャンバ２０及び第２のチャンバ４０をプロセスチャンバ３０の熱から隔離するため、絶縁体材料２５が含まれる。
【００２４】
基板５は前段プロセスチャンバ２０に入る。基板５は（図示されない）プラテンによって運ばれ、プラテンは、第１のチャンバ２０とプロセスチャンバ３０と第２のチャンバ４０との間で基板を搬送する。前段プロセスチャンバ２０は、非常に小さな蒸気液滴７を生成するノズル２５（すなわち、噴霧装置）を有する。水滴は基板表面５に堆積させられる。液滴の形状（すなわち、接触角）は、表面が親水性であるか、又は、疎水性であるかという表面の性質に依存する。基板５は、次に、高温ストリームを基板表面５に吹き付ける高温ストリーム源３０の下を移動させられる。ストリーム温度は水の沸点よりはるかに上回るので、高温ストリームは、基板の全長に沿って水滴７を即時に蒸発させる。この急激な蒸発は基板表面５上に十分なエネルギーを放出し、基板表面５に付着する粒子に運動量を伝達する。これらの粒子３８は基板表面５から取り除かれ、粒子の一部が高温蒸気と共に表面から離れる。真空チャック３２及び搬送ガス３３を用いて、取り除かれた粒子は基板から運び去られる。搬送ガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、二酸化炭素（ＣＯ２）又はその他の適当な不活性ガスである。さらに、粒子に隣接した冷却トラップ３４ａ、３４ｂは、基板５に再堆積する可能性がある水蒸気を収集する。冷却液３１は、安定冷却温度を維持するために冷却トラップ３４ａ、３４ｂの中を循環する。
【００２５】
基板５はプロセスチャンバ３０から第２の（後段プロセス）チャンバ４０へ搬送される。第２のチャンバ４０内で、水滴はノズル４５を通って基板に再び堆積させられる。基板５は付加的な粒子除去のためプロセスチャンバ３０内の高温ソース３５へ戻される。それ以上の粒子除去が望まれるならば、基板５は、さらなる水滴が堆積させられる第１のチャンバ２０へ戻される。プロセスチャンバ３０を経由する第１のチャンバ２０と第２のチャンバ４０との間の搬送は、基板が所定のプロセス必要条件ごとに十分に清浄されるまで繰り返される。
【００２６】
十分に清浄された後、湿った基板５は、ＩＰＡ乾燥機（たとえば、イソプロピルアルコールドライヤ）へ送られる。乾燥後、基板は、その後の処理又は使用のため、耐汚染性パッケージに入れられる。
【００２７】
本発明による別の実施形態では、乾燥装置は基板５を加熱するためヒータ１０（たとえば、ランプ、抵抗）を使用する。ヒータは、水の蒸発温度より約１０℃〜２０℃低い値まで徐々に温度を上げる。基板５の温度は周囲より高いので、熱泳動力は表面上の粒子再堆積を減少させる。その上、表面上の水滴を蒸発させるために必要とされるエネルギーは減少する。
【００２８】
さらに別の実施形態では、高温ストリームに代えて、高温ソース３０が基板５へ向けられる乾熱を放射する。図２を参照せよ。同図は、熱集中の詳細な仕組と、関連するパラメータとを示す。高温ソース３０は、幅（Ｇ）を有する矩形開口を通過する熱を放射する。開口の長さ（Ｌ）は、開口を通して処理される基板５の幅によって予め決められる。開口エッジからの熱の散乱はフレネル回折レンズとして使用される。基板表面５への総エネルギー伝達はギャップ距離Ｇによって制御される。余分な熱は冷却トラップの上面によって吸収される。
【００２９】
基板走査速度（Ｖ）は、基板表面の単位面積に伝達される総エネルギーを制御するため使用される。したがって、高温ソースの総放射熱、ギャップ距離Ｇ、及び、基板走査速度Ｖを制御することにより、表面上の水滴を瞬時に蒸発させるけれども、基板を加熱し表面変形欠陥を引き起こさない最適なエネルギーを得ることが可能である。
【００３０】
本発明による別の例示的な実施形態では、清浄化装置は予めプログラムされた手順を完了するようにセットアップされる。図３を参照せよ。基板に清浄化プロセス２００が行われる。基板は第１のプロセスチャンバ内に設置される。噴霧状水滴が基板に堆積させられる（２１０）。基板は高温ストリーム源へ移される（２１５）。微粒子が基板から除去される。基板は第２のプロセスチャンバへ移される（２２０）。実証的証拠及びその他の適切な分析に基づいて、必要な清浄度の基準が存在する。清浄化装置は、基板が清浄されているかどうかを判定（１２５）するようにプログラムされている。十分に清浄されているならば（１２５）、清浄化された基板が乾燥機へ移される（２４５）。十分に清浄されていないならば、基板はさらなる噴霧状水滴が堆積させられる（２２５）。基板は高温ストリーム源へ再び移され（２３０）、さらに清浄化される。清浄化後、基板は第１のプロセスチャンバへ戻される（２３５）。基板が十分に清浄されているならば（１４０）、清浄化された基板は乾燥機へ移される。基板が清浄されていないならば、プロセスは、さらなる噴霧状水滴の基板への塗布を続ける（２１０）。プロセスは、基板が十分に清浄されるまで継続する。クオーツマスクの場合、基板温度は１０００℃の高さに達することがある。しかし、精密平坦マスクをこのような高温にさらすことは望ましくない。清浄化中に、マスクプレートの温度を１００℃より下に保つ方が好ましい。例示的なウェット清浄化プロセスはプレートを約１１０℃まで加熱する。
【００３１】
マスク基板を乾燥する際に、例示的なプロセスでは、マスクホルダがマスク基板をスピン乾燥するため適した後段プロセスチャンバの下に保持される。乾燥化プロセスは、超純水がマスク基板に吹きかけられている間に、ノズルの下でプレートを回転させることにより始まる。次のステップにおいて、回転が継続している間に水噴射が停止する。回転だけがプレートを乾燥させる。さらに、ＩＰＡは、水除去を促進するため表面張力を低下させるように水噴射後に混ぜ合わされる。スピン乾燥は技術的によく知られている。
【００３２】
実験を通して、基板を清浄化するために必要とされるサイクルの回数が決定される。欠陥検査ツールは、清浄化後に残存するサブミクロン粒子を走査するために必要とされるであろう。例示的な製造ラインでは、検査ツールは、基板が一連の清浄化サイクルの後に検査されるように、清浄化装置に近接する。
【００３３】
本技術において、基板に伝達されるパワーを調整するために多数のパラメータ（Ｇ、ｈ、ｖ、全パワー、冷却レート）が存在する。これらのパラメータの大半は技術的に容易に制御され得るので、より制御された垂直熱プロファイルが実現される。これらのパラメータは、したがって、コンピュータ制御型インターフェイスを有する機器の中にプログラムされる。伝達エネルギー（ＲＥ）は、距離の平方の逆数に比例し、すなわち、ＲＥ∝１／ｈ２であり、ギャップ距離の逆数に比例し、すなわち、ＲＥ∝１／ｇである。走査速度は単位表面積に照射されるエネルギーを決定する。走査速度が速くなるにつれて、マスク表面の照射面積が多くなり、したがって、単位表面に伝達されるエネルギーが少なくなる。粗い推定は、ＲＥ∝１／ｖｓｃａｎである。具体的なパラメータ及び係数は、特定の基板タイプを清浄化するためセットアップされた所与の装置から収集された実験データから得られる。プロセス開発を通して、最適なプロセスが導き出された。
【００３４】
本発明による別の例示的なプロセスでは、水以外にその他の溶剤が使用される。その他の溶剤には、有機溶剤、洗浄剤、界面活性剤、液体窒素、液体ＣＯ２が含まれるが、これらに限定されない。清浄化されるべき基板のタイプ又は条件は、溶剤選択を左右するであろう。たとえば、ある一般的な事例は、オゾン（Ｏ３）、水素（Ｈ２）、ＣＯ２などが水に溶けている機能水である。界面活性剤は、しばしば、清浄化の有効性を高めるために水に加えられる。
【００３５】
上述の実施例はマスク基板に関連しているが、発明は、微細粒子の除去を必要とするウェハ基板、マスク基板、又は、その他の精密基板に適応される。さらに、発明はパターン付き基板とパターン無し基板の両方のため使用される。
【００３６】
発明の多数のその他の実施形態が特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲を逸脱することなく当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態による基板から粒子を除去する装置の側面図である。
【図２】図１に示された装置の高温ソースの平面図及び拡大側面図である。
【図３】本発明の実施形態による基板に加えられる粒子除去プロセスのフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体プロセシングに関係する。特に、本発明は、基板の清浄化中におけるサブミクロン粒子の除去に関係する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス産業は、より小さい面積により高機能のデバイスを実現するために半導体技術の進歩に依存し続けている。多くのアプリケーションでは、より高機能のデバイスを実現することは、多数の電子デバイスを単一のシリコンウェハに集積化することを必要とする。シリコンウェハの単位面積当たりの電子デバイスの数が増加するのに伴って、製造プロセスはより難しくなる。
【０００３】
多くの分野において種々のアプリケーションを有する多種多様な半導体デバイスが製造されている。このようなシリコンベースの半導体デバイスは、多くの場合に、ｐ−チャンネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）、ｎ−チャンネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）、及び、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）トランジスタのような金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、バイポーラトランジスタ、ＢｉＣＭＯＳトランジスタを含む。ＭＯＳＦＥＴデバイスは、導電性ゲートとシリコンのような基板との間に絶縁材料を含むので、これらのデバイスは、一般に、ＩＧＦＥＴ（絶縁ゲート型ＦＥＴ）と呼ばれる。
【０００４】
これらの半導体デバイスのそれぞれは、一般に、多数の能動デバイスが上に形成される半導体基板を含む。所与の能動デバイスを含む特定の構造はデバイスタイプの間で変化する。たとえば、ＭＯＳトランジスタにおいて、能動デバイスは、一般に、ソース領域及びドレイン領域と、ソース領域とドレイン領域との間の電流を変調するゲート電極とを含む。バイポーラトランジスタにおいて、能動デバイスは、一般的に、トランジスタの動作を制御するために、エミッタ領域及びコレクタ領域とベース電極とを含む。
【０００５】
さらに、このようなデバイスは、多数のウェハ製造プロセス、たとえば、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラなどで生産されるデジタルデバイス又はアナログデバイスである。基板は、シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、又は、マイクロエレクトロニクス回路を上に構築するため適したその他の基板である。
【０００６】
このようなデバイスを製造する際の一つの重要なステップは、フォトリソグラフィ及びエッチングプロセスを使用する、デバイス、又は、デバイスの一部分の形成である。フォトリソグラフィでは、ウェハ基板は、フォトレジストと呼ばれる感光材料で覆われる。次に、ウェハは露光され、ウェハに衝突する光はマスクプレートを通り抜ける。このマスクプレートは、基板上に印刷されるべき望ましい形を画定する。露光後、レジストで覆われたウェハ基板は現像される。マスク上に画定されたような望ましい形は、フォトレジストで覆われた基板上に保持される。レジストの非露光領域は現像液で洗い流される。望ましい形が画成されたウェハはエッチングされる。生産プロセスに依存して、エッチングは、液体化学薬品がウェハ材料を除去するため使用されるウェットエッチでも、ウェハ材料に無線周波（ＲＦ）誘導プラズマが照射されるドライエッチでもよい。
【０００７】
多くの場合に、望ましい形は、最終的な印刷され、エッチングされた領域が長時間に亘って正確に再現されなければならない特定の領域を有する。それらは最小寸法（ＣＤ）と呼ばれる。デバイスジオメトリがサブミクロン領域に接近するにつれて、ウェハ製造は、通常のプロセス変動の間に一貫したＣＤを維持することに一層依存するようになる。フォトマスク上で設計、複製されるような能動デバイス寸法と、実際にウェハ基板上に描かれた能動デバイス寸法は、再現可能であり、かつ、制御可能である必要がある。多くの状況において、プロセスは、最終的なＣＤをマスキングＣＤに等しく維持しようとする。
【０００８】
ＣＤはテクノロジーが進歩するときに小さくなる傾向があるので、マスクプレートの適切な清浄化が重要になる。マスクプレートの表面上に存在する粒子は、シリコン基板上に望ましくない形として顕像化され、欠陥を生じる結果になる。非常に多くの欠陥はデバイス故障と歩留まり低下の原因となる。このような粒子のサイズは、サブミクロン領域、約１００ｎｍ以下に入る傾向がある。
【０００９】
表面からサブ１００ｎｍ粒子を除去することは、今日の表面処理研究のやりがいのある主題である。表面と粒子の相互作用は、関連する材料の詳細な表面構造に依存し、一般的に、サイズに依存しない。しかし、表面上の粒子へのエネルギー伝達効率は表面上の粒子のサイズに強く依存する。表面から粒子を除去するため、最初に、粒子と表面との間の粘着力を克服し、次に、粒子が表面に再堆積しない安全距離内で粒子を表面から遠く運ぶことが必要である。
【００１０】
次世代半導体テクノロジーは、平均で１．５オングストロームＲＭＳの粗さの非常に平坦な表面を必要とする反射光学系を使用する。したがって、表面から粒子を除去するために粒子のアンダーエッチングを使用する従来型のウェット清浄化技術はもはや適用できない。
【００１１】
サブ１００ｎｍ粒子の除去の場合、粒子を基板から分離するために化学的な技術に加えて物理的な仕組みを使用すべきである。エネルギー源と粒子との間にある種の物理的な相互作用を提供する様々な技術がある。
【００１２】
そのなかに、粒子を基板から除去するためにレーザーと粒子との相互作用を使用するレーザー清浄化技術がある。液体アシストレーザー清浄化は、レーザーパルスの照射下で表面上の液体（水）の急激な蒸発を使用する技術である。レーザー清浄化は、基板に破損の危険性をもたらす。これは基板内の高濃度領域におけるパワー損失に起因する。一部のレーザー清浄化技術の欠点には、高密度パワーが一点に集中され、基板へのパワー伝達が容易に制御できないということが含まれる。さらなる情報は、参考のため全体として組み込まれた、タイトルが「Ｌａｓｅｒ Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｌｉｋｅ」である、Ｔｏｍｓｏｎらの（２００２年１２月１７日に発行された）米国特許第６，４９４，２１７号に求められる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
液体アシストレーザー清浄化が直面する課題を解決できる技術の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、フォトマスクのような基板の清浄化の際に役立つことがわかっている。高温ソースは表面上に存在する水（ナノ）液滴を蒸発させるのに適している。表面における水分子の急激な蒸発は、表面に粘着した望ましくない粒子への側方エネルギー伝達を引き起こす。この運動量が粒子を基板から引き離す。
【００１５】
本発明による例示的な実施形態では、可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置がある。この装置は溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバを備える。溶剤吐出ノズルは、プラテンが基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で湿潤化する。プラテンは所定の方向へ所定の走査速度で移動する。プラテンは、基板を第１のチャンバから、基板表面へ向けられた、基板表面に吐出された溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを基板表面から所定の高さの所に有するプロセスチャンバの中へ搬送し、プラテンが基板をプロセスチャンバの中へ搬送するときに、溶剤蒸発が基板表面から微粒子を除去する。本実施形態の特長は、第２のチャンバをさらに備える。第２のチャンバは、プラテンがプロセスチャンバから第２のチャンバへ基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で再湿潤化する溶剤吐出ノズルを有する。溶剤吐出ノズルは、清浄化されるべき基板に応じて多種多様の溶剤を吐出する。溶剤は、これらに限定されないが、水、洗浄剤、有機溶剤、液体二酸化炭素、及び、液体窒素から選択される。本実施形態の別の特長は、基板の温度を、プロセスチャンバ内の溶剤の蒸発温度より低い所定の温度まで上昇させるため、基板ヒータをさらに備える。
【００１６】
本発明による別の例示的な実施形態では、可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置がある。この装置は溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバを備える。溶剤吐出ノズルは、プラテンが基板を搬送するときに、基板表面を溶剤で湿潤化する。プラテンは所定の方向へ所定の走査速度で移動する。プラテンは、基板を第１のチャンバから、基板表面へ向けられ、基板表面に吐出された溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを基板表面から所定の高さの所に有するプロセスチャンバの中へ搬送し、プラテンが基板をプロセスチャンバの中へ搬送するときに、溶剤蒸発が基板表面から微粒子を除去する。溶剤吐出ノズルを有する第２のチャンバがあり、溶剤吐出ノズルは、プラテンがプロセスチャンバから第２のチャンバの中に基板を搬送するときに、基板表面を溶媒で再湿潤化する。
【００１７】
さらに別の例示的な実施形態では、基板表面を清浄化するシステムがある。このシステムは、基板を第１のチャンバに設置する手段を備える。第１のチャンバ内には、噴霧状水滴を基板表面に堆積させる手段がある。噴霧状水滴を堆積させた後、基板をプロセスチャンバへ搬送する手段がある。プロセスチャンバ内には、基板を高温ソースにさらす手段があり、高温ソースは基板表面に堆積した水を蒸発させ、水蒸発が基板表面から微粒子を除去する。微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ手段は、微粒子の基板表面への再堆積を妨げる。本実施形態の付加的な特長は、基板表面が十分に清浄されているかどうかを判定する手段をさらに備える。判定によって基板表面が十分に清浄されていないことが示されるならば、噴霧状水滴を基板表面に堆積させる第２のチャンバへ基板を搬送する手段と、基板表面を高温ソースに再びさらすために、基板をプロセスチャンバへ逆に搬送する手段とがある。判定によって基板表面が十分に清浄されていることが示されるならば、清浄終了を知らせる手段がある。
【００１８】
さらに別の例示的な実施形態では、基板を清浄化する方法がある。この方法は、基板を第１のチャンバ内に設置するステップと、噴霧状水滴を基板表面に堆積させるステップとを備える。基板はプロセスチャンバに搬送され、基板は高温ソースにさらされ、高温ソースが基板表面に堆積した水を蒸発させ、水蒸発が基板表面から微粒子を除去し、微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ。基板は第２のチャンバへ搬送され、噴霧状水滴が基板表面に堆積させられる。この方法の付加的な特長は、基板表面が清浄されているかどうかを判定するステップと、もし清浄されているならば、基板を乾燥機へ移動させるステップとをさらに備える。基板表面が清浄されていないならば、基板はプロセスチャンバへ逆に搬送され、再び高温ソースにさらされ、高温ソースが基板表面に堆積した水を蒸発させる。水蒸発は基板表面から微粒子を除去し、微粒子を基板表面から遠くへ運ぶ。基板は第１のチャンバ又は第２のチャンバへ戻され、噴霧状水滴が基板表面に再堆積させられる。基板が清浄されているかどうかの判定が繰り返される。
【００１９】
上述の本発明の概要は、本発明の開示された各実施形態、又は、あらゆる態様を表すことを目的としていない。その他の態様及び例示的な実施形態が図面と後述の詳細な説明に記載される。
【００２０】
発明は、添付図面と併せて、発明の種々の実施形態の後述の詳細な説明を考慮してより完全に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
発明は種々の変形及び代替的な形式に応じるが、それらの詳細は一例として図面に記載され、詳細に記述される。しかし、発明を記述された特定の実施形態に限定することは意図されていないことが理解されるべきである。それどころか、発明は、特許請求の範囲によって定められた発明の精神及び範囲に含まれるあらゆる変形、均等物、及び、代替物を網羅する。
【００２２】
本発明は、基板、特に、フォトマスクに使用される基板のような精密ガラス基板からサブ１００ｎｍ粒子を除去するのに役立つことがわかった。望ましいフォトマスク上の形をシリコン基板に描画することが重要である。フォトマスクが通常の使用及び取り扱い中に受けるダスト粒子、又は、フォトマスクの製造中にエッチングされなかったクロムのような汚染物は、シリコン基板上に望ましくない形を印刷することになる。サブ１００ｎｍ粒子を除去する際、粒子を基板の表面に結びつける力に打ち勝つことが必要である。
【００２３】
本発明による典型的な実施形態では、高温ソース清浄化システム（ＨＳＣＳ）がある。図１を参照せよ。ＨＳＣＳは、第１の（前段プロセス）チャンバ２０と、第２の（後段プロセス）チャンバ４０と、２個の冷却トラップ（３４，３６）と、高温ソース３５を有するプロセスチャンバ３０とを含む。第１のチャンバ２０及び第２のチャンバ４０をプロセスチャンバ３０の熱から隔離するため、絶縁体材料２５が含まれる。
【００２４】
基板５は前段プロセスチャンバ２０に入る。基板５は（図示されない）プラテンによって運ばれ、プラテンは、第１のチャンバ２０とプロセスチャンバ３０と第２のチャンバ４０との間で基板を搬送する。前段プロセスチャンバ２０は、非常に小さな蒸気液滴７を生成するノズル２５（すなわち、噴霧装置）を有する。水滴は基板表面５に堆積させられる。液滴の形状（すなわち、接触角）は、表面が親水性であるか、又は、疎水性であるかという表面の性質に依存する。基板５は、次に、高温ストリームを基板表面５に吹き付ける高温ストリーム源３０の下を移動させられる。ストリーム温度は水の沸点よりはるかに上回るので、高温ストリームは、基板の全長に沿って水滴７を即時に蒸発させる。この急激な蒸発は基板表面５上に十分なエネルギーを放出し、基板表面５に付着する粒子に運動量を伝達する。これらの粒子３８は基板表面５から取り除かれ、粒子の一部が高温蒸気と共に表面から離れる。真空チャック３２及び搬送ガス３３を用いて、取り除かれた粒子は基板から運び去られる。搬送ガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、二酸化炭素（ＣＯ２）又はその他の適当な不活性ガスである。さらに、粒子に隣接した冷却トラップ３４ａ、３４ｂは、基板５に再堆積する可能性がある水蒸気を収集する。冷却液３１は、安定冷却温度を維持するために冷却トラップ３４ａ、３４ｂの中を循環する。
【００２５】
基板５はプロセスチャンバ３０から第２の（後段プロセス）チャンバ４０へ搬送される。第２のチャンバ４０内で、水滴はノズル４５を通って基板に再び堆積させられる。基板５は付加的な粒子除去のためプロセスチャンバ３０内の高温ソース３５へ戻される。それ以上の粒子除去が望まれるならば、基板５は、さらなる水滴が堆積させられる第１のチャンバ２０へ戻される。プロセスチャンバ３０を経由する第１のチャンバ２０と第２のチャンバ４０との間の搬送は、基板が所定のプロセス必要条件ごとに十分に清浄されるまで繰り返される。
【００２６】
十分に清浄された後、湿った基板５は、ＩＰＡ乾燥機（たとえば、イソプロピルアルコールドライヤ）へ送られる。乾燥後、基板は、その後の処理又は使用のため、耐汚染性パッケージに入れられる。
【００２７】
本発明による別の実施形態では、乾燥装置は基板５を加熱するためヒータ１０（たとえば、ランプ、抵抗）を使用する。ヒータは、水の蒸発温度より約１０℃〜２０℃低い値まで徐々に温度を上げる。基板５の温度は周囲より高いので、熱泳動力は表面上の粒子再堆積を減少させる。その上、表面上の水滴を蒸発させるために必要とされるエネルギーは減少する。
【００２８】
さらに別の実施形態では、高温ストリームに代えて、高温ソース３０が基板５へ向けられる乾熱を放射する。図２を参照せよ。同図は、熱集中の詳細な仕組と、関連するパラメータとを示す。高温ソース３０は、幅（Ｇ）を有する矩形開口を通過する熱を放射する。開口の長さ（Ｌ）は、開口を通して処理される基板５の幅によって予め決められる。開口エッジからの熱の散乱はフレネル回折レンズとして使用される。基板表面５への総エネルギー伝達はギャップ距離Ｇによって制御される。余分な熱は冷却トラップの上面によって吸収される。
【００２９】
基板走査速度（Ｖ）は、基板表面の単位面積に伝達される総エネルギーを制御するため使用される。したがって、高温ソースの総放射熱、ギャップ距離Ｇ、及び、基板走査速度Ｖを制御することにより、表面上の水滴を瞬時に蒸発させるけれども、基板を加熱し表面変形欠陥を引き起こさない最適なエネルギーを得ることが可能である。
【００３０】
本発明による別の例示的な実施形態では、清浄化装置は予めプログラムされた手順を完了するようにセットアップされる。図３を参照せよ。基板に清浄化プロセス２００が行われる。基板は第１のプロセスチャンバ内に設置される。噴霧状水滴が基板に堆積させられる（２１０）。基板は高温ストリーム源へ移される（２１５）。微粒子が基板から除去される。基板は第２のプロセスチャンバへ移される（２２０）。実証的証拠及びその他の適切な分析に基づいて、必要な清浄度の基準が存在する。清浄化装置は、基板が清浄されているかどうかを判定（１２５）するようにプログラムされている。十分に清浄されているならば（１２５）、清浄化された基板が乾燥機へ移される（２４５）。十分に清浄されていないならば、基板はさらなる噴霧状水滴が堆積させられる（２２５）。基板は高温ストリーム源へ再び移され（２３０）、さらに清浄化される。清浄化後、基板は第１のプロセスチャンバへ戻される（２３５）。基板が十分に清浄されているならば（１４０）、清浄化された基板は乾燥機へ移される。基板が清浄されていないならば、プロセスは、さらなる噴霧状水滴の基板への塗布を続ける（２１０）。プロセスは、基板が十分に清浄されるまで継続する。クオーツマスクの場合、基板温度は１０００℃の高さに達することがある。しかし、精密平坦マスクをこのような高温にさらすことは望ましくない。清浄化中に、マスクプレートの温度を１００℃より下に保つ方が好ましい。例示的なウェット清浄化プロセスはプレートを約１１０℃まで加熱する。
【００３１】
マスク基板を乾燥する際に、例示的なプロセスでは、マスクホルダがマスク基板をスピン乾燥するため適した後段プロセスチャンバの下に保持される。乾燥化プロセスは、超純水がマスク基板に吹きかけられている間に、ノズルの下でプレートを回転させることにより始まる。次のステップにおいて、回転が継続している間に水噴射が停止する。回転だけがプレートを乾燥させる。さらに、ＩＰＡは、水除去を促進するため表面張力を低下させるように水噴射後に混ぜ合わされる。スピン乾燥は技術的によく知られている。
【００３２】
実験を通して、基板を清浄化するために必要とされるサイクルの回数が決定される。欠陥検査ツールは、清浄化後に残存するサブミクロン粒子を走査するために必要とされるであろう。例示的な製造ラインでは、検査ツールは、基板が一連の清浄化サイクルの後に検査されるように、清浄化装置に近接する。
【００３３】
本技術において、基板に伝達されるパワーを調整するために多数のパラメータ（Ｇ、ｈ、ｖ、全パワー、冷却レート）が存在する。これらのパラメータの大半は技術的に容易に制御され得るので、より制御された垂直熱プロファイルが実現される。これらのパラメータは、したがって、コンピュータ制御型インターフェイスを有する機器の中にプログラムされる。伝達エネルギー（ＲＥ）は、距離の平方の逆数に比例し、すなわち、ＲＥ∝１／ｈ２であり、ギャップ距離の逆数に比例し、すなわち、ＲＥ∝１／ｇである。走査速度は単位表面積に照射されるエネルギーを決定する。走査速度が速くなるにつれて、マスク表面の照射面積が多くなり、したがって、単位表面に伝達されるエネルギーが少なくなる。粗い推定は、ＲＥ∝１／ｖｓｃａｎである。具体的なパラメータ及び係数は、特定の基板タイプを清浄化するためセットアップされた所与の装置から収集された実験データから得られる。プロセス開発を通して、最適なプロセスが導き出された。
【００３４】
本発明による別の例示的なプロセスでは、水以外にその他の溶剤が使用される。その他の溶剤には、有機溶剤、洗浄剤、界面活性剤、液体窒素、液体ＣＯ２が含まれるが、これらに限定されない。清浄化されるべき基板のタイプ又は条件は、溶剤選択を左右するであろう。たとえば、ある一般的な事例は、オゾン（Ｏ３）、水素（Ｈ２）、ＣＯ２などが水に溶けている機能水である。界面活性剤は、しばしば、清浄化の有効性を高めるために水に加えられる。
【００３５】
上述の実施例はマスク基板に関連しているが、発明は、微細粒子の除去を必要とするウェハ基板、マスク基板、又は、その他の精密基板に適応される。さらに、発明はパターン付き基板とパターン無し基板の両方のため使用される。
【００３６】
発明の多数のその他の実施形態が特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲を逸脱することなく当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態による基板から粒子を除去する装置の側面図である。
【図２】図１に示された装置の高温ソースの平面図及び拡大側面図である。
【図３】本発明の実施形態による基板に加えられる粒子除去プロセスのフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置であって、
所定の方向へ所定の走査速度で移動する前記プラテンが前記基板を搬送するときに基板表面を溶剤で湿潤化する溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバと、
前記基板表面から所定の高さの所に、前記基板表面へ向けられ、前記基板表面に吐出された前記溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを有するプロセスチャンバと、
を備え、
前記プラテンが前記第１のチャンバから前記プロセスチャンバの中へ前記基板を搬送するときに、前記溶媒の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する、装置。
【請求項２】
溶剤吐出ノズルを有する第２のチャンバをさらに備え、
前記プラテンが前記プロセスチャンバから前記第２のチャンバの中へ前記基板を搬送するときに、前記溶剤吐出ノズルが前記溶剤で前記基板表面を再湿潤化する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記溶剤吐出ノズルが、水、洗浄剤、有機溶剤、液体ＣＯ２、及び、液体窒素のうちの少なくとも一つから選択された溶剤を吐出する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記基板の温度を前記プロセスチャンバ内の前記溶剤の蒸発温度より低い所定の温度まで上昇させる基板ヒータをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記熱エネルギーが、乾燥熱と高温ストリームのうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセスチャンバが、冷却トラップと、前記冷却トラップに組み込まれた真空チャックと、前記高温ソースの近くにある搬送ガス開口部とをさらに含み、
搬送ガスが前記開口部から発生し、前記高温ソースを用いて前記基板表面から前記蒸発された溶剤によって運ばれる前記微粒子を除去し、前記真空チャックが前記基板表面から除去された前記微粒子を捕捉する、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記搬送ガスが、窒素、アルゴン、二酸化炭素のうちの少なくとも一つを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記高温ソースが所定のギャップ距離と全長をもつ開口をさらに含み、前記開口の前記全長が前記プラテンで搬送される前記基板の幅によって定まる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記基板表面へ伝達されるエネルギーが、前記高温ソースのパワー、前記基板表面からの前記高温ソースの所定の高さ、前記所定のギャップ距離、及び、所定の走査速度に応じて決まる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記基板表面へ伝達されるエネルギーが、表面変形を引き起こすために十分な温度まで前記基板を加熱することなく、前記基板表面上の水滴を瞬時に蒸発させるように調整される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記基板の清浄度を判定し、当該装置に清浄終了を知らせるスキャナをさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置であって、
所定の方向へ所定の走査速度で移動する前記プラテンが前記基板を搬送するときに基板表面を湿潤化する水吐出ノズルを有する第１のチャンバと、
前記基板表面から所定の高さの所に、前記基板表面へ向けられ、前記基板表面に吐出された水を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを有し、前記プラテンが前記第１のチャンバから前記基板を中へ搬送するときに、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する、プロセスチャンバと、
前記プラテンが前記プロセスチャンバから前記基板を中へ搬送するときに、前記基板表面を再湿潤化する水吐出ノズルを有する第２のチャンバと、
を備える装置。
【請求項１３】
前記プロセスチャンバが、冷却トラップと、前記冷却トラップに組み込まれた真空チャックと、前記高温ソースの近くにある搬送ガス開口部とをさらに含み、
搬送ガスが前記開口部から発生し、前記高温ソースを用いて前記基板表面から前記蒸発された溶剤によって運ばれる前記微粒子を除去し、前記真空チャックが前記基板表面から除去された前記微粒子を捕捉する、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
基板表面を清浄化するシステムであって、
基板を第１のチャンバに設置する手段と、
噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる手段と、
前記基板をプロセスチャンバへ搬送する手段と、
前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記基板を、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する高温ソースにさらす手段と、
前記微粒子の前記基板表面への再堆積を妨げるように前記微粒子を前記基板表面から遠くへ運ぶ手段と、
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記基板表面が十分に清浄されているかどうかを判定する手段と、
前記判定によって前記基板表面が清浄されていないことが示されるならば、噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる第２のチャンバへ前記基板を搬送する手段と、
前記基板をプロセスチャンバへ逆に搬送し、前記基板表面を前記高温ソースに再びさらす手段と、
前記判定によって前記基板表面が清浄されていることが示されるならば、清浄終了を知らせる手段と、
をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
基板を清浄化する方法であって、
ａ）基板を第１のチャンバ内に設置し、噴霧状水滴を基板表面に堆積させるステップと、
ｂ）前記基板をプロセスチャンバに搬送し、前記基板を、前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記水の蒸発が前記基板表面から前記微粒子を除去する高温ソースにさらすステップと、
ｃ）前記基板を、噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる第２のチャンバへ搬送するステップと、
を備える方法。
【請求項１７】
ｄ）前記基板表面が清浄されているかどうかを判定し、もし清浄されているならば、前記基板を乾燥機へ移動させるステップと、
前記基板表面が清浄されていないならば、ｅ）前記基板を前記プロセスチャンバへ逆に搬送し、前記基板を、前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する高温ソースに再びさらすステップと、
ｆ）前記基板を前記第１のチャンバへ戻すか、又は、前記基板を前記第２のチャンバへ戻し、噴霧状水滴を前記基板に再堆積させるステップと、
ｇ）ステップｄ）を繰り返すステップと、
をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高温ソースが、乾燥熱と高温ストリームのうちの少なくとも一つからのエネルギーを供給する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置であって、
所定の方向へ所定の走査速度で移動する前記プラテンが前記基板を搬送するときに基板表面を溶剤で湿潤化する溶剤吐出ノズルを有する第１のチャンバと、
前記基板表面から所定の高さの所に、前記基板表面へ向けられ、前記基板表面に吐出された前記溶剤を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを有するプロセスチャンバと、
を備え、
前記プラテンが前記第１のチャンバから前記プロセスチャンバの中へ前記基板を搬送するときに、前記溶媒の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する、装置。
【請求項２】
溶剤吐出ノズルを有する第２のチャンバをさらに備え、
前記プラテンが前記プロセスチャンバから前記第２のチャンバの中へ前記基板を搬送するときに、前記溶剤吐出ノズルが前記溶剤で前記基板表面を再湿潤化する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記溶剤吐出ノズルが、水、洗浄剤、有機溶剤、液体ＣＯ２、及び、液体窒素のうちの少なくとも一つから選択された溶剤を吐出する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記基板の温度を前記プロセスチャンバ内の前記溶剤の蒸発温度より低い所定の温度まで上昇させる基板ヒータをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記熱エネルギーが、乾燥熱と高温ストリームのうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記プロセスチャンバが、冷却トラップと、前記冷却トラップに組み込まれた真空チャックと、前記高温ソースの近くにある搬送ガス開口部とをさらに含み、
搬送ガスが前記開口部から発生し、前記高温ソースを用いて前記基板表面から前記蒸発された溶剤によって運ばれる前記微粒子を除去し、前記真空チャックが前記基板表面から除去された前記微粒子を捕捉する、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記搬送ガスが、窒素、アルゴン、二酸化炭素のうちの少なくとも一つを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記高温ソースが所定のギャップ距離と全長をもつ開口をさらに含み、前記開口の前記全長が前記プラテンで搬送される前記基板の幅によって定まる、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記基板表面へ伝達されるエネルギーが、前記高温ソースのパワー、前記基板表面からの前記高温ソースの所定の高さ、前記所定のギャップ距離、及び、所定の走査速度に応じて決まる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記基板表面へ伝達されるエネルギーが、表面変形を引き起こすために十分な温度まで前記基板を加熱することなく、前記基板表面上の水滴を瞬時に蒸発させるように調整される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記基板の清浄度を判定し、当該装置に清浄終了を知らせるスキャナをさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
可動プラテンに搭載された基板を清浄化する装置であって、
所定の方向へ所定の走査速度で移動する前記プラテンが前記基板を搬送するときに基板表面を湿潤化する水吐出ノズルを有する第１のチャンバと、
前記基板表面から所定の高さの所に、前記基板表面へ向けられ、前記基板表面に吐出された水を蒸発させる熱エネルギーを供給する高温ソースを有し、前記プラテンが前記第１のチャンバから前記基板を中へ搬送するときに、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する、プロセスチャンバと、
前記プラテンが前記プロセスチャンバから前記基板を中へ搬送するときに、前記基板表面を再湿潤化する水吐出ノズルを有する第２のチャンバと、
を備える装置。
【請求項１３】
前記プロセスチャンバが、冷却トラップと、前記冷却トラップに組み込まれた真空チャックと、前記高温ソースの近くにある搬送ガス開口部とをさらに含み、
搬送ガスが前記開口部から発生し、前記高温ソースを用いて前記基板表面から前記蒸発された溶剤によって運ばれる前記微粒子を除去し、前記真空チャックが前記基板表面から除去された前記微粒子を捕捉する、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
基板表面を清浄化するシステムであって、
基板を第１のチャンバに設置する手段と、
噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる手段と、
前記基板をプロセスチャンバへ搬送する手段と、
前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記基板を、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する高温ソースにさらす手段と、
前記微粒子の前記基板表面への再堆積を妨げるように前記微粒子を前記基板表面から遠くへ運ぶ手段と、
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記基板表面が十分に清浄されているかどうかを判定する手段と、
前記判定によって前記基板表面が清浄されていないことが示されるならば、噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる第２のチャンバへ前記基板を搬送する手段と、
前記基板をプロセスチャンバへ逆に搬送し、前記基板表面を前記高温ソースに再びさらす手段と、
前記判定によって前記基板表面が清浄されていることが示されるならば、清浄終了を知らせる手段と、
をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
基板を清浄化する方法であって、
ａ）基板を第１のチャンバ内に設置し、噴霧状水滴を基板表面に堆積させるステップと、
ｂ）前記基板をプロセスチャンバに搬送し、前記基板を、前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記水の蒸発が前記基板表面から前記微粒子を除去する高温ソースにさらすステップと、
ｃ）前記基板を、噴霧状水滴を前記基板表面に堆積させる第２のチャンバへ搬送するステップと、
を備える方法。
【請求項１７】
ｄ）前記基板表面が清浄されているかどうかを判定し、もし清浄されているならば、前記基板を乾燥機へ移動させるステップと、
前記基板表面が清浄されていないならば、ｅ）前記基板を前記プロセスチャンバへ逆に搬送し、前記基板を、前記基板表面に堆積した水を蒸発させ、前記水の蒸発が前記基板表面から微粒子を除去する高温ソースに再びさらすステップと、
ｆ）前記基板を前記第１のチャンバへ戻すか、又は、前記基板を前記第２のチャンバへ戻し、噴霧状水滴を前記基板に再堆積させるステップと、
ｇ）ステップｄ）を繰り返すステップと、
をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高温ソースが、乾燥熱と高温ストリームのうちの少なくとも一つからのエネルギーを供給する、請求項１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００８−５１１１５１（Ｐ２００８−５１１１５１Ａ）
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２９０８３（Ｐ２００７−５２９０８３）
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５２７６３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２１９２７
【国際公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【出願人】（５０７０５９５６５）アイビーエム、コーポレーション (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＢＭ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２３日（２００５．８．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５２７６３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２１９２７
【国際公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【出願人】（５９１００３９４３）インテル・コーポレーション (1,101)
【出願人】（５０７０５９５６５）アイビーエム、コーポレーション (1)
【氏名又は名称原語表記】ＩＢＭ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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