(57)【要約】【課題】半導体素子製造で使用される乾式エッチングクリーニング装置を提供する。【解決手段】本発明は乾式クリーニング方法によってウェーハの表面上のパーティクルを除去する装置である。装置内でウェーハから離脱されたパーティクルをチャンバ外部へ運ぶ運搬気体の気流は水平方向に形成され、チャンバの上部壁は運搬気体がウェーハの上部で速い速度で流れるように曲って形成される。これにより、ウェーハから離脱されてウェーハ上部に浮遊されたパーティクルが再びウェーハの表面に落ちることを防止する。【選択図】図４
2006140492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の表面をクリーニングする装置において、
第１壁と第２壁を具備するチャンバと、
ウェーハ収容面を具備する支持部材と、
前記支持部材に置かれた前記基板の表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、
運搬気体を供給して、前記基板の表面から離脱されたパーティクルを前記チャンバの外部へ運送する運搬気体供給部材とを含み、
前記チャンバの第１壁は、
前記ウェーハ収容面と向き合う第１部分と、
前記第１部分に隣接して、前記運搬気体供給部材の一部を収容する第２部分とを具備することを特徴とする乾式クリーニング装置。
【請求項２】
前記第１部分と前記ウェーハ収容面との間の間隔は前記第２部分と前記第２壁との間の間隔より小さいことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３】
前記第１壁の前記第２部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項４】
前記第１壁の前記第１部分は水平に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項５】
前記チャンバの前記第１壁は第３部分をさらに含み、
前記第１部分と前記ウェーハ収容面との間の間隔は前記第３部分と前記第２壁と間の間隔より小さいことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項６】
前記第３部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項５に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項７】
前記装置は前記支持部材に置かれた前記基板の表面に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項８】
前記浮遊気体供給部材は前記支持部材に置かれた基板の表面に下向くように浮遊気体を噴射する浮遊ノズルを含むことを特徴とする請求項７に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項９】
前記装置は前記支持部材を移動させる駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１０】
前記クリーニング部材は前記支持部材に置かれた前記基板の表面に向けてクリーニング気体を噴射する複数の噴射ホールが形成されるクリーニングノズルを含むことを特徴とする請求項９に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１１】
前記クリーニング部材は前記基板の表面の上部からレーザービームを照射するレーザー部材を含むことを特徴とする請求項９に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１２】
前記運搬気体供給部材は、
送風ファンと、
運搬気体を浄化させるフィルタユニットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１３】
前記第１壁は、
ベース面と、
ウェーハ収容面と対向する位置で前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１４】
半導体基板の表面を乾式でクリーニングする装置において、
運搬気体が流入される気体流入部と、前記気体流入部から延長され、支持部材上に置かれた基板の表面からパーティクルを除去する工程実行部と、前記工程実行部から延長され、前記工程実行部からチャンバ外部へ運搬気体が流出される気体流出部とを有するチャンバを含み、
前記工程実行部の断面積は前記気体流入部の断面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１５】
前記気体流入部が前記工程実行部に近くなるほど前記気体流入部の断面積が徐々に減少することを特徴とする請求項１４に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１６】
前記気体流出部の断面積が前記工程実行部の断面積より広く形成され、前記気体流出部が前記工程実行部から遠くなるほど前記気体流出部の断面積は増加することを特徴とする請求項１４に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１７】
前記気体流入部、前記工程実行部、及び前記気体流出部は上部壁を折れ曲がるように形成することによって形成されることを特徴とする請求項１４に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１８】
前記チャンバの壁は、
ベース面と、
前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項１９】
前記気体流入部は前記支持部材に置かれた基板に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材を収容することを特徴とする請求項１４に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２０】
ウェーハの表面をクリーニングする装置において、
チャンバと、
前記ウェーハを支持するために立設された支持部材と、
前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、
前記チャンバ内へ運搬気体を供給する運搬気体供給部材とを含むことを特徴とする乾式クリーニング装置。
【請求項２１】
前記チャンバは、
側壁に開口が形成されたボディーと、
前記開口を開閉して、回転可能な回転板とを具備し、
前記回転板には前記支持部材が位置して、前記開口が開放されるように前記回転板が位置した状態で前記ウェーハは水平方向に前記支持部材に装着されることを特徴とする請求項２０に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２２】
前記装置は前記回転板に位置し、前記ウェーハを前記回転板上で移動または回転させる駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２３】
前記装置はウェーハが前記支持部材からの下方向に離脱されるとき、前記ウェーハを収容する支え部材をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２４】
前記支え部材の表面は前記基板より軟らかい材質からなるたことを特徴とする請求項２３に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２５】
前記支え部材は前記ウェーハが前記支え部材によって収容されたか否かを感知する感知部材をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２６】
前記支え部材は、
第１部材と、
前記第１部材と平行に、そして一定の距離離隔されて配置される第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とを連結して、前記ウェーハを支える第３部材とを含むことを特徴とする請求項２３に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２７】
前記支え部材は、
前記第１部材に位置する発光センサと、
前記第２部材に位置する受光センサとを含み、
前記発光センサと前記受光センサとは互いに向き合うように位置することを特徴とする請求項２６に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２８】
前記チャンバの側壁は、
前記支持部材上に位置する前記ウェーハの表面と対向するように位置する第１部分と、
前記運搬気体が流入される第２部分とを含み、
前記第１部分は前記第２部分に比べて前記チャンバの中側に突出するように形成されて、前記ウェーハの表面と前記第１部分との間で前記運搬気体の流速は速くなることを特徴とする請求項２０に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項２９】
前記第２部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３０】
前記第１部分は水平に形成されたことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３１】
前記側壁は前記運搬気体が流出されて、前記チャンバ内に位置する第３部分をさらに含み、
前記第３部分は傾斜部を含むことを特徴とする請求項２８に記載のクリーニング装置。
【請求項３２】
前記装置は前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面に向けて浮遊気体を噴射する浮遊気体供給部材をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３３】
前記クリーニング部材は複数の噴射ホールが形成され、前記チャンバ内で前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面に向けてクリーニング気体を噴射するクリーニングノズルを含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３４】
前記クリーニング部材は前記ウェーハの表面の上部にレーザービームを照射するレーザー部材を含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３５】
前記運搬気体供給部材は、
送風ファンと、
運搬気体を浄化させるフィルタユニットとを含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【請求項３６】
前記上部壁は、
平たく形成されるベース面と、
前記ベース面の下に結合される加速部材とを含むことを特徴とする請求項２８に記載の乾式クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板を製造する装置に係り、さらに詳細には、基板の表面を乾式方法によってクリーニングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハ表面に対するクリーニング工程はウェーハのような半導体基板上に集積回路を形成するときに発生する残留物質（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、小さいパーティクル（ｓｍａｌｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）、汚染物（ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）などを除去する。一般的にウェーハ表面は化学的溶媒を利用した湿式クリーニング方法によってクリーニングされる。湿式クリーニング方法によるクリーニング工程は大きく薬液処理工程、リンス工程、及び乾燥工程からなる。薬液処理工程はＨＦなどのような化学薬液によってウェーハ上の汚染物質を化学的反応によってエッチングまたは剥離させる工程であり、リンス工程はウェーハ表面に付着した薬液を脱イオン水で洗浄する工程であり、乾燥工程は最終的にウェーハ表面に残留する脱イオン水を除去する工程である。
【０００３】
上述した湿式方法によってクリーニング工程実行時、乾燥不良によってウェーハ上にウォーターマークが発生されやすい。また、相当量の化学薬液使用によって環境が汚染して、クリーニング工程に多い時間がかかり、クリーニング装置の大型化によって設備面積が広くなる。
【０００４】
図１は一般的に使用されている乾式クリーニング装置９である。図１を参照すると、乾式クリーニング装置９はチャンバ９００内に配置され、ウェーハＷを支持する支持板９２０を有する。チャンバ９００にはウェーハＷの表面からパーティクルなどのような異物を除去するためのクリーニング部材(図示しない)が提供される。クリーニング部材ではウェーハＷ上へ高圧の窒素ガスを噴射するノズルが使用されるか、ウェーハの表面上部に衝撃波を形成するためのレーザーが使用される。また、チャンバ９００内には上部から下部へ向かう方向に気流を形成するためにチャンバ９００内の上部にファンフィルタユニット９４０が提供され、チャンバ９００の下部にはポンプが設けられた排気部材９６０が連結される。これにより、ウェーハから離脱されたパーティクルＰのような異物はチャンバ９００内に形成された気流に沿って移動されてチャンバ９００から排気されることができる。
【０００５】
上述した一般的な乾式クリーニング装置９の使用時に、ウェーハＷの表面は上部に向けて、ウェーハＷの表面から離脱されて浮遊されたパーティクルＰが下に落ちてウェーハＷに再吸着されてしまう。
【０００６】
図３はクリーニング工程の前後にウェーハに付着したパーティクルＰ１、Ｐ２を示す図である。点線として表示されたパーティクルＰ１はクリーニング工程の前にウェーハＷに付着したパーティクルである。実線として表示されたパーティクルＰ２はクリーニング工程の後にウェーハに付着したパーティクルである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はレーザービーム、またはノズルのようなクリーニング手段によってウェーハから除去されたパーティクルがウェーハに再吸着されることを防止することができる乾式クリーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はウェーハから除去されたパーティクルが再吸着することを最小化することができる乾式クリーニング装置を提供する。
【０００９】
本発明の一実施例によると、半導体基板の表面をクリーニングする乾式クリーニング装置は、第１壁と第２壁とを具備するチャンバと、ウェーハ収容面を具備する支持部材と、前記支持部材に置かれた基板の表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、運搬気体を供給して、前記基板の表面から離脱されたパーティクルを前記チャンバの外部へ運送する運搬気体供給部材とを含み、前記チャンバの第１壁は前記ウェーハ収容面と向き合う第１部分と、前記第１部分に隣接して前記運搬気体供給部材の一部を収容する第２部分とを具備する。
【００１０】
本発明の他の実施例によると、半導体基板の表面をクリーニングする乾式クリーニング装置は運搬気体が流入される気体流入部と、前記気体流入部から延長されて支持部材上に置かれた基板の表面からパーティクルを除去する工程実行部と、前記工程実行部から延長されて前記工程実行部からチャンバ外部へ運搬気体が流出される気体流出部を有するチャンバとを含み、前記工程実行部の断面積は前記気体流入部の断面積より小さい。
【００１１】
本発明の他の実施例によると、ウェーハの表面をクリーニングする乾式クリーニング装置はチャンバと、前記ウェーハを支持するために立設する支持部材と、前記支持部材に置かれた前記ウェーハの表面からパーティクルを除去するクリーニング部材と、前記チャンバ内へ運搬気体を供給する運搬気体供給部材とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の乾式クリーニング装置によると、レーザーまたはノズルのようなクリーニング手段によってウェーハから除去されたパーティクルがウェーハに再吸着されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の望ましい実施例を添付の図を参照してより詳細に説明する。本発明の実施例は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が下記の説明の実施例によって限定されるものとして解釈されてはならない。本実施例は当業界で平均的な知識を持った者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたものである。本実施例ではクリーニングが行われる対象物でウェーハＷ基板を例としてあげて説明する。しかし、本発明の技術的思想が適用される基板はここに限定されず、ガラス基板などのように集積回路製造のために使用される他の種類の基板に適用可能である。
【００１４】
図４は本発明の望ましい一実施例による乾式クリーニング装置１を概略的に示す断面図である。図４を参照すると、乾式クリーニング装置１はチャンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）１００、支持部材（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）２００、クリーニング部材（ｃｌｅａｎｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）３００、及び運搬気体供給部材（ｃａｒｒｉｅｒ ｇａｓ ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）４００を有する。乾式クリーニング工程（ｄｒｙ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）はチャンバ１００内で実行される。ウェーハＷのような基板はチャンバ１００内部の支持部材２００上に位置する。
【００１５】
クリーニング部材３００はパーティクルＰ、残留物、または異物のような汚染物質をウェーハＷの表面から除去するために使用される。ウェーハＷの表面から離脱されたパーティクルＰは運搬気体供給部材４００から供給される運搬気体によってチャンバ１００の外へ排気される。
【００１６】
支持部材２００はチャンバ１００内の中央部分に配置される。支持部材２００は工程進行中ウェーハＷを収容する支持板２２０と支持板２２０を回転させるか、昇降させる駆動部材２４０とを有する。支持板２２０は略円板の形状を有し、略平たい上部面を具備する。支持板２２０は例えば真空吸着またはメカニカルなクランピングによってウェーハＷを固定することができ、選択的に静電気力を使用してウェーハＷを固定することができる。
【００１７】
運搬気体供給部材４００はチャンバ１００の一側壁に提供される。排気部材５００はチャンバ１００の他側壁に提供される。一例によると、運搬気体供給部材４００では例えばファン４２０とフィルタ４４０とを具備するファンフィルタユニット（ｆａｎ ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔ）が提供されることができる。ファン４２０を利用して外部からチャンバ１００内へ運搬気体が流入され、流入された運搬気体はフィルタ４４０によって浄化される。上述の構造によってチャンバ１００内で運搬気体はチャンバ１００内の一側からチャンバ１００内の他側を向ける方向にウェーハＷの上部面に沿って流れる。すなわち、運搬気体はチャンバ１００内で概して水平の方向に流れる。運搬気体では乾燥空気（ｄｒｙ ａｉｒ）、窒素ガス、不活性ガス（ｉｎｅｒｔ ｇａｓ）、またはドライアイス（ｄｒｙ ｉｃｅ）が使用されることができる。
【００１８】
クリーニング部材３００はウェーハＷ上に高圧のクリーニング気体を噴射するノズルを具備する。クリーニング気体ではウェーハＷの表面に形成されたパターンへの影響（自然酸化膜の形成など）を最小化できる窒素ガスまたは不活性ガスが使用されることが望ましい。クリーニング部材３００はロッド形状を有する。クリーニング部材３００の長さはウェーハＷの直径と類似であるか、ウェーハＷの直径より長い。クリーニング部材３００は運搬気体の流れ方向と概して直交するようにチャンバ１００内に挿入される。
【００１９】
クリーニング部材３００には噴射ホール３０２が均一な間隔で複数個形成される。クリーニング部材３００はチャンバ１００内の側壁に固定して設けられ、駆動部材２４０はクリーニング部材３００に近接するように支持板２２０を上部に持ち上げる。駆動部材２４０はシリンダまたはモータ（図示しない）を含むことができる。本発明の一実施例によると、支持板２２０は固定され、運搬気体が流れる方向に沿ってクリーニング部材３００が移動するように構成されることができる。
【００２０】
本発明の一実施例によると、図５に示したようにクリーニング部材ではレーザー部材３００'が使用されることができる。レーザー部材３００'はウェーハＷの表面の上部にレーザービームを照射することによって、衝撃波（ｓｈｏｃｋ Ｗａｖｅ）を発生させ、これによって、ウェーハＷの表面に付着したパーティクルＰをウェーハＷから除去することができる。選択的に、レーザー部材３００'はウェーハＷの表面に直接レーザービームを照射してパーティクルＰを除去することができる。ウェーハＷの表面に直接レーザービームが照射されるとき、駆動部材２４０は支持板２２０を上部に持ち上げて支持板２２０を回転させる。
【００２１】
図５を参考すると、チャンバ１００は気体流入部１２４、工程実行部１２２、及び気体流出部１２６を含む。工程実行部１２２は支持板２２０が配置されるチャンバ１００内の中央部分に位置する。気体流入部１２４は運搬気体供給部材４００が位置するチャンバ１００の側壁と工程実行部１２２との間に該当する空間であり、気体流出部１２６は排気部材５００が位置するチャンバ１００の側壁と工程実行部１２２との間に該当する空間である。本発明の一実施例によると、運搬気体は気体流入部１２４から、工程実行部１２２、そして気体流出部１２６を流れる。
【００２２】
クリーニング部材３００によってウェーハＷ表面から離脱されたパーティクルＰは運搬気体によって排気部材５００に向かう方向に運ばれる。浮遊されたパーティクルＰは運搬気体の流れによって発生された水平方向の力と重力によって発生された垂直方向の力とによって影響を受ける。
【００２３】
水平方向の力が重力を相殺するほどに十分でなければ、パーティクルＰはウェーハＷの表面の上部を完全に脱する前に、再びウェーハＷ上に落ちる。運搬気体の流速はファン４２０の速度を増加させることによって、一定の大きさより速くすることができるが、これは乱流を発生させるおそれがある。乱流は所要電力の増加を誘発するおそれがある。
【００２４】
本発明の一実施例によると、チャンバ１００はウェーハＷの上部で運搬気体の流速が速くなることができる形状を有する。例えば、気体流入部１２４、工程実行部１２２、及び気体流出部１２６で気体が流れる通路の断面積（以下、通路面積（ｐａｓｓａｇｅＷａｙ ａｒｅａ）という）を異ならせて形成する。これによって、運搬気体の流速は変わることができる。
【００２５】
ベルヌーイの定理（ａ Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ’ｓ ｔｈｅｏｒｅｍ）によると、流体の流速は流体が流れる通路の断面積に反比例する。例えば、流体が流れる通路の断面積が減少すれば、流体の流速が速くなる。本発明の一実施例によると、工程実行部１２２の通路面積は気体流入部１２４の通路面積より狭く形成される。通路面積が急激に減少するか、大幅でステップ状になって減少すれば、通路面積が減少する領域で渦流が発生するおそれがある。気体流入部１２４のうち、工程実行部１２２と隣接した領域で通路面積は渦流発生を最小化することができる範囲内で徐々に減ることが望ましい。
【００２６】
本発明の一実施例によると、気体流出部１２６の通路面積は工程実行部１２２の通路面積より広く形成される。望ましくは工程実行部１２２を通過した運搬気体が水平または上部に移動されるようにガスが流れる通路は上方向に広くなることが望ましい。これは運搬気体の気流方向がウェーハＷから遠くなる方向に形成されるようにして、ウェーハＷ表面の上部に浮遊されたパーティクルＰがウェーハＷに再付着されることを防止することができる。気体流出部１２６の通路面積はステップ状になるように増加するか、徐々に増加することができる。選択的に図６に示したように、気体流出部１２６の通路面積は工程実行部１２２の通路面積と同様に形成されるか、狭く形成されることができる。
【００２７】
再び、図４を参照すると、上部壁１４０は工程実行部１２２上に位置する第１部分１４２、気体流入部１２４上に位置する第２部分１４４、及び気体流出部１２６上に位置する第３部分１４６を含む。第１部分１４２は第２部分１４４及び第３部分１４６より低い高さに位置する。第１部分１４２は水平に形成される。第２部分１４４は運搬気体供給部材４００と隣接した領域に水平に形成された水平部１４４ａと第１部分１４２及び水平部１４４ａとの間に位置する傾斜部１４４ｂとを含む。傾斜部１４４ｂはウェーハＷに向かうにつれて下向きに傾くように形成される。第３部分１４６は排気部材５００と隣接した領域に水平に形成された水平部１４６ａと第１部分１４２及び水平部１４６ａの間に位置する傾斜部１４６ｂとを有する。傾斜部１４６ｂはウェーハＷから遠くなるにつれて上向きに傾くように形成される。
【００２８】
図７はチャンバ１００の互いに異なる部分で運搬気体によって発生された気流の方向を示す。また、図７はチャンバ１００内の各空間で気流の速度を示す。また、図７はウェーハの表面から離脱されたパーティクルＰの移動経路を示す。図７で矢印の長さは気流の速度の大きさを示す。
【００２９】
図７を参照すると、初めに運搬気体供給部材４００によって運搬気体は予め設定された速度で気体流入部１２４内へ流入される。上部壁１４０の傾斜部１４４ｂの下を通りながら運搬気体は加速される。工程実行部１２２を通りながら運搬気体は一定の速度でウェーハＷの表面の上部に沿って流れる。以後に運搬気体は気体流出部１２６を経て、排気部材５００を通じて外部へ排気される。気体流出部１２６の傾斜部１４６ｂを通るとき、運搬気体は傾斜部１４６ｂに沿って流れる。
【００３０】
以後、パーティクルＰは工程実行部１２２を通過する気流によってウェーハＷの上部から速く離脱する。工程実行部１２２でパーティクルＰはウェーハＷから除去され、運搬気体の気流に沿ってウェーハＷから外部へ排出される。
【００３１】
工程実行部１２２内でパーティクルＰが気流に沿って移動するとき、パーティクルＰは重力によって下方向に少しずつ下がる。したがって、ウェーハＷから除去されたパーティクルＰはウェーハＷの表面へ再び落ちるおそれがある。
【００３２】
本発明の一実施例によると、図８に示したようにチャンバ１００内には浮遊気体供給部材６００が含まれることができる。
【００３３】
図８に示したように浮遊気体供給部材６００はウェーハＷの表面に向けて浮遊気体を噴射するノズル形状である。浮遊気体供給部材６００はクリーニング気体を噴射するクリーニング部材３００と類似の形状を有する。浮遊気体供給部材６００はクリーニング部材３００近くに位置することができる。一例では、浮遊気体供給部材６００はクリーニング部材３００の下に位置することができる。
【００３４】
図９に示したように、浮遊気体供給部材６００はクリーニング部材３００の噴射圧に比べて低い噴射圧で浮遊気体をウェーハＷの表面を向けて噴射する。浮遊気体供給部材６００の噴射角はクリーニング部材３００の噴射角より小さい。浮遊気体はウェーハＷの表面とぶつかった後、気体流出部１２６の上部に向かう方向に流れる。
【００３５】
図９に示したように、クリーニング気体によってウェーハＷから離脱されたパーティクルＰは運搬気体の気流に沿ってウェーハＷの表面から除去されることができる。
【００３６】
本発明の一実施例によると、図１０に示したように、噴射ホールが形成されたロッド形状または板形状の噴射部材４６０を使用してチャンバ１００内へ運搬気体を供給することができる。ロッド形状または板形状の噴射部材４６０は運搬気体の流速を増加させることができる。
【００３７】
本発明の一実施例によると、多様な形状の上部壁１４０が提供されることができる。
【００３８】
本発明の一実施例によると、図１１に示したように上部壁１４０は平たく形成されたベース面１４０ａと、ベース面１４０ａに結合された加速部材１４０ｂを有することができる。加速部材１４０ｂは下部面１４７ｂと傾斜部１４８ｂ、１４９ｂとを含む。下部面１４７ｂは平坦であり、工程実行部１２２の上部に位置する。
【００３９】
傾斜部１４８ｂ、１４９ｂは各々気体流入部１２４と気体流出部１２６に位置して、下部面１４７ｂの両側から上向き傾くように延長される。気体流入部１２４に配置される傾斜部１４８ｂと気体流出部１２６に配置される傾斜部１４９ｂとは同様の勾配角または相異なっている勾配角を有することができる。本発明の一実施例によると、加速部材１４０ｂはベース面１４０ａに着脱可能に結合することができる。
【００４０】
（第２実施例）
図１２と図１３は本発明の他の実施例による乾式クリーニング装置２を概略的に示す図である。チャンバ１００の開口１０９はチャンバ１００の壁に位置する。乾式クリーニング装置２はチャンバ１００、支持部材２００、クリーニング部材３００、及び運搬気体供給部材４００を有する。支持部材２００はチャンバ１００の内部に配置されてウェーハＷを支持する。クリーニング部材３００はパーティクルＰをウェーハＷの表面から除去する。ウェーハＷの表面から離脱されたパーティクルＰは運搬気体供給部材４００から供給される運搬気体によってチャンバ１００の外へ排出される。
【００４１】
チャンバ１００は概して水平した上部面２２を有する底板２０上に設けられる。チャンバ１００はボディー１００ａと回転板１００ｂとを含む。ボディー１００ａは直方体の形状である。ボディー１００ａの前方壁１８０には開口が形成される。回転板１００ｂはボディー１００ａの開口１０９を開閉する長方板の形状である。回転板１００ｂとボディー１００ａは例えば、ヒンジ１０８によって結合される。回転板１００ｂはヒンジ１０８を中心に回転することによって、待機状態と工程状態間の位置が変換される。待機状態とは、図１２に示したように、ボディー１００ａの開口１０９が開かれた状態である。待機状態で回転板１００ｂは底板２０と平行に位置する。工程状態とは、図１３に示したように、ボディー１００ａの開口１０９が閉まった状態である。工程状態で回転板１００ｂはボディー１００ａの後方壁１６０と平行に位置する。
【００４２】
図１２に示したように、回転板１００ｂには支持部材２００が装着される。支持部材２００は支持板２２０及び支持板２２０を支持する支持軸２６０を含む。支持軸２６０は駆動部材２４０を利用して上下に移動するか、回転することができる。支持軸２６０は回転板１００ｂの上部に突き出され、支持板２２０の下部面に固定される。支持板２２０は円板の形状である。支持板２２０の上部面は概して平坦である。
【００４３】
底板２０上には移送ロボット３０が設けられる。移送ロボット３０はチャンバ１００近くに位置して、垂直ロッド３２と水平アーム３４とを有する。垂直ロッド３２は上下移動及び回転が可能であり、水平アーム３４は垂直ロッド３２から延長されて水平方向に移動可能である。回転板１００ｂが待機状態に位置した状態で移送ロボット３０は容器（図示しない）ウェーハＷを収容して支持板２２０へウェーハＷを移送する。移送されたウェーハＷの表面は底板２０に平行に位置する。支持板２２０は真空吸着、メカニカルなクランピングまたは静電気力によってウェーハＷを固定することができる。
【００４４】
ウェーハＷが支持板２２０上に置かれれば、支持板２２０は回転して工程状態に位置する。ボディー１００ａ内でウェーハＷは立てられた状態で支持板２２０によって支持される。すなわち、ウェーハＷの表面はボディー１００ａの後方壁１６０と向き合う。
【００４５】
本発明の一実施例によると、チャンバ１００の上部壁には運搬気体供給部材４００が提供される。チャンバ１００の下部壁には排気部材５００が提供される。一例によると、運搬気体供給部材４００はファン４２０とフィルタ４４０とを含むファンフィルタユニット（ｆａｎ ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔ）を具備することができる。ファン４２０を通じてチャンバ１００内へ流入された運搬気体はフィルタ４４０によって浄化される。本発明の一実施例によると、運搬気体の気流はチャンバ１００内の上部からチャンバ１００内の下部へ向ける方向にウェーハＷの表面に沿って移動する。すなわち、運搬気体はチャンバ１００内で概して垂直した方向に移動する。運搬気体では乾燥空気（ｄｒｙ ａｉｒ）、窒素ガス、不活性ガス（ｉｎｅｒｔ ｇａｓ）またはドライアイス（ｄｒｙ ｉｃｅ）が使用されることができる。
【００４６】
クリーニング部材３００はウェーハＷ上に高圧のクリーニング気体を噴射するノズルを具備する。クリーニング気体はウェーハＷの表面に形成されたパターンに最小限の影響を与える窒素ガスまたは不活性ガスでありうる。クリーニング部材３００はウェーハＷの直径と類似であるか、またはこれより長いロッド形状のノズルを具備する。クリーニング部材３００は運搬気体の流れ方向と概して直交するようにチャンバ１００内に位置する。クリーニング部材３００には噴射ホール３０２が均一な間隔で複数個形成されることができる。クリーニング部材３００はチャンバ１００内の側壁に固定されて、駆動部材２４０はクリーニング部材３００に向けて支持板２２０を上部に移動することができる。駆動部材２４０はシリンダまたはモータを具備することができる。支持板２２０は固定されることができ、クリーニング部材３００は運搬気体が流れる方向に沿って移動することができる。
【００４７】
本発明の他の実施例によると、図１５に示したように選択的にレーザー部材３００'が使用されることができる。レーザー部材３００'はチャンバの後方壁１６０外側に結合される。レーザー部材３００'はウェーハＷの表面とチャンバの後方壁１６０との間にレーザービームを照射することによって、衝撃波を発生させて、これによって、ウェーハＷ表面に付着したパーティクルＰをウェーハＷから除去する。または、レーザー部材３００'はウェーハＷの表面に直接レーザーを照射してパーティクルＰを除去することができる。支持板２２０は駆動部材２４０によって上下に移動及び回転することができる。
【００４８】
ウェーハＷの表面から離脱されたパーティクルＰは運搬気体の気流及び重力によって下方向へ移動される。ウェーハＷは立てられているので、ウェーハＷから離脱されたパーティクルＰはウェーハＷの表面に再付着されることができない。
【００４９】
クリーニング工程の前に実行された多様な工程によって支持板２２０に置かれたウェーハＷから静電気が発生されるおそれがある。ウェーハＷから離脱されたパーティクルＰが静電気によってウェーハＷに再吸着されるおそれがある。静電気を除去するためにチャンバ内には電圧が印加されるイオン化部材（ｉｏｎｉｚｅｒ）(図示しない)が位置することができる。
【００５０】
図１６に示したように、パーティクルＰがウェーハＷの表面から十分に遠く離れるように、チャンバ１００内には浮遊気体供給部材６００が位置する。浮遊気体供給部材６００はウェーハＷの表面に向けて浮遊気体を噴射するノズルを具備する。浮遊気体供給部材６００はクリーニング気体を噴射するクリーニング部材３００と類似の形状を有し、図１６に示したように、クリーニング部材３００に隣接して、これと平行に位置することができる。浮遊気体供給部材６００はクリーニング部材３００の噴射圧に比べて低い噴射圧で、そしてさらに緩い噴射角で浮遊気体をウェーハＷの表面を向けて噴射する。浮遊気体はウェーハＷの表面とぶつかった後、後方壁１６０に向かう方向に流れる。クリーニング気体によってウェーハＷから離脱されたパーティクルＰは運搬気体の気流及び重力によってチャンバ１００から排気される。
【００５１】
図１７は本発明の他の実施例によって乾式クリーニング装置１のチャンバ１００を示す。ウェーハＷ 表面から離脱されたパーティクルＰは再びウェーハＷに吸着されることができる。ウェーハＷの表面とチャンバの後方壁１６０との間の空間で速く流れる運搬気体はパーティクルＰの再吸着を防止することができる。ウェーハＷが大口径化されることによって、さらに多い再吸着が発生することができる。ファン４２０の速度を増加させることによって、運搬気体の流速が速くすることができる。ファン４２０の増加速度は乱流を発生させることができ、これは所要電力を増加させる。
【００５２】
本発明の望ましい実施例によると、気体流入部１２４、工程実行部１２２、及び気体流出部１２６の通路面積はチャンバ１００内の後方壁１６０’を通じて変化することができる。再び図１７を参照すると、後方壁１６０は工程実行部１２２に位置する第１部分１６２、気体流入部１２４に位置する第２部分１６４、及び気体流出部１２６に位置する第３部分１６６を含む。第１部分１６２は第２部分１６４及び第３部分１６６より低い高さに位置する。第１部分１６２は水平に位置する。第２部分１６４は運搬気体供給部材４００と隣接した領域に垂直に形成された垂直部１６４ａと第１部分１６２及び垂直部１６４ａの間に位置する傾斜部１６４ｂを含む。傾斜部１６４ｂはウェーハＷに向ける方向に傾くように形成される。第３部分１６６は排気部材５００と隣接した領域に垂直に形成された垂直部１６６ａと第１部分１６２及び垂直部１６６ａの間に位置する傾斜部１６６ｂを含む。傾斜部１６６ｂはウェーハＷから遠くなる方向に傾くように形成される。
【００５３】
図１８はチャンバ１００内に運搬気体によって形成される気流の方向及びチャンバ１００内の各空間で気流の速度を示す図である。図で矢印の長さは気流の速度を示す。ウェーハＷから離脱されたパーティクルＰの移動経路も示す。
【００５４】
図１８を参照すると、運搬気体供給部材４００を利用して運搬気体は予め設定された速度で気体流入部１２４内へ流入される。後方壁１６０の傾斜部１６４ｂの下を通りながら運搬気体は加速される。ウェーハＷの表面を通る運搬気体は気体流入部１２４内へ流入される運搬気体より速い速度で移動する。以後に運搬気体は気体流出部１２６を経て、排気部材５００を通じて外部へ排気される。気体流出部１２６の傾斜部１６６ｂの下を通るとき、運搬気体は傾斜部１６６ｂに沿って移動する。
【００５５】
再び図１７を参照すると、パーティクルＰは初めにクリーニング部材３００によってウェーハＷの表面から離脱される。ウェーハＷの表面から離脱されたパーティクルＰは工程実行部１２２内に形成された気流によって気体流出部１２６へ移動することができる。本発明の一実施例によると、運搬気体の流速を速くするために噴射ホールが形成されたロッド形状または板形状の噴射部材４６０によって運搬気体がチャンバ１００内へ供給されることができる。
【００５６】
後方壁１６０は、一体からなり、屈曲した形状を有するように製造されることができる。選択的に図１９に示したように、上部壁１６０が平たく形成されたベース面１６０ａとその下に結合された加速部材１６０ｂとを有することができる。加速部材１６０ｂは工程実行部１２２に提供される平たい形状を有する下部面１６７ｂと、各々気体流入部１２４及び気体流出部１２６に配置され、下部面１６７ｂの両側から上向きに傾くように延長された傾斜部１６８ｂ、１６９ｂを有する。気体流入部１２４に配置される傾斜部１６８ｂと気体流出部１２６に配置される傾斜部１６９ｂとは同様の勾配角または相異なっている勾配角を有することができる。加速部材１６０ｂはベース面１６０ａに着脱可能に結合されることが望ましい。
【００５７】
図２０は本発明の他の実施例によって乾式クリーニング装置２のチャンバ１００を示す図である。図１２の装置を使用して工程進行時、ウェーハＷが立てられた状態で真空吸着などによって支持板２２０に支持される。工程進行時、ウェーハＷが支持板２２０から下に滑って落ちて、これにより、ウェーハＷが割れるおそれがある。これを防止するためにチャンバ１００には支え部材７００が提供される。支え部材７００は回転板１００ｂ上に装着され、支持板２２０の下に配置される。選択的に支え部材７００はボディーの側壁または下部壁に提供されることができる。
【００５８】
図２１は本発明の一実施例による下敷部材７００を示す斜視図であり、図２２は図２１の正面図である。
【００５９】
図２１と図２２を参照すると、下敷部材７００はウェーハＷを収容する安着部７３０を有する。下敷部材７００は第１部材７２０、第２部材７４０、及び第３部材７６０を有する。第１部材７２０と第２部材７４０とは互いに対向するように一定距離離隔されて配置されて、第３部材７６０によって結合される。第１部材７２０と第２部材７４０とはアーチ形状のロッドとして提供され、第３部材７６０は第１部材７２０と第２部材７４０と垂直したロッド形状として複数個提供される。第２部材７４０は回転板１００ｂに設けられる支持ロッド７１０に結合される。装着部７３０は第１部材７２０、第２部材７４０、及び第３部材７６０の間に提供される空間である。支持板２２０から滑るウェーハＷは第３部材７６０によって止められる。選択的に第１部材７２０と第２部材７４０は板として提供されて、第３部材７６０は湾曲した板で提供されることができる。支え部材７００はウェーハＷより軟質で製造されることが望ましい。例えば、支え部材７００はポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）やテフロン（登録商標）（ｔｅｆｌｏｎ）で製造されることができる。また、支え部材７００によってウェーハＷが支持されるか否かを感知する感知部材７８０を有する。感知部材７８０では光を照射する発光センサ７８２と、これを受光する受光センサ７８４とを有する。発光センサ７８２は第１部材７２０の面に装着されて、受光センサ７８４は第２部材７４０の面に発光センサ７８２と対向する位置に装着される。受光センサ７８４が光を受光することができなければ、ウェーハＷが支持板２２０から滑ったと判断して、警告音やモニタなどを通じて作業者に知らせるか、工程進行を中断する。選択的に感知部材７８０では安着部７３０を提供する第３部材７６０の面に装着される圧力センサが使用されることができる。
【００６０】
図２３は本発明の乾式クリーニング装置が複数個提供された設備を概略的に示す図である。図２３に示したように底板２０には複数個のチャンバが一列に配置される。チャンバ１００の前方にはチャンバ１００の配列方向と平行にレール３６が底板２０に装着されて、レール３６には上述の移送ロボット３０が位置する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】一般的な乾式クリーニング装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の装置でウェーハの表面から落ちたパーティクルがウェーハの表面に再付着されることを示す図である。
【図３】図１の装置を使用してクリーニング工程実行時、クリーニング工程の前後にウェーハの表面に付着したパーティクルを比べて示す図である。
【図４】本発明の第１実施例による乾式クリーニング装置を概略的に示す断面図である。
【図５】図４の乾式クリーニング装置の変形例を示す断面図である。
【図６】図４の乾式クリーニング装置の他の変形例を示す断面図である。
【図７】図４の乾式クリーニング装置使用時、チャンバ内の気流の方向及び速度、 そしてパーティクルの移動経路を示す図である。
【図８】図４の乾式クリーニング装置のまた他の変形例を示す断面図である。
【図９】図８の乾式クリーニング装置使用時、ウェーハの表面から落ちたパーティクルを除去する過程を示す図である。
【図１０】図４の乾式クリーニング装置のまた他の変形例を示す断面図である。
【図１１】図４の乾式クリーニング装置のまた他の変形例を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施例による乾式クリーニング装置を概略的に示す正面図である。
【図１３】図１２の装置のチャンバ内部構造を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１３の装置で工程実行時、チャンバ内部で運搬気体の流れ方向とウェーハＷから離脱されたパーティクルの移動経路を概略的に示す図である。
【図１５】図１３の装置の変形例を示す断面図である。
【図１６】図１３の装置の他の変形例を示す断面図である。
【図１７】図１３の装置のまた他の変形例を示す断面図である。
【図１８】図１７の装置で工程実行時、チャンバ内部で運搬気体の流れ方向と流れ速度、そしてウェーハから離脱されたパーティクルの移動経路を概略的に示す図である。
【図１９】図１７の装置の変形例を示す断面図である。
【図２０】図１３の装置のまた他の変形例を示す断面図である。
【図２１】図２０の支え部材の一例を示す斜視図である。
【図２２】図２１の正面図である。
【図２３】図１２のクリーニング装置が複数個提供された半導体製造装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  チャンバ                   
１２２  工程実行部
１２４  気体流入部            
１２６  気体流出部
１４０  上部壁                  
１４２  第１部分
１４４  第２部分                
１４６  第３部分
２００  支持部材               
３００  クリーニング部材
４００  運搬気体供給部材       
５００  排気部材
６００  浮遊気体供給部材       
７００  下敷部材
【図１】
2006140492.tif 000003
【図２】
2006140492.tif 000004
【図３】
2006140492.tif 000005
【図４】
2006140492.tif 000006
【図５】
2006140492.tif 000007
【図６】
2006140492.tif 000008
【図７】
2006140492.tif 000009
【図８】
2006140492.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006140492.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2006140492.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2006140492.tif 000018
【図１７】
2006140492.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2006140492.tif 000021
【図２０】
2006140492.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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