[发明专利]基板清洗方法和基板清洗装置

说明书

技术领域

本发明涉及基板清洗方法和基板清洗装置，特别是涉及不使用液体清洗基板的基板清洗方法和基板清洗装置。

背景技术

经过多道工序在基板例如晶片上制造电子器件的情况下，在各工序中对晶片进行成膜处理和蚀刻处理，在晶片上形成例如由槽和孔构成的所需的图案。此时，有在成膜处理和蚀刻处理中生成反应生成物或意外的异物并附着在晶片上的情况。晶片上的异物等会对后续工序的处理产生不利影响，所以需要尽量除去。

现在，作为晶片上的异物除去方法，使用了在药液槽中浸泡晶片洗去异物的方法或在晶片上喷雾纯净水或药液洗去异物的方法。在这些方法中，由于晶片清洗后在晶片上残留有纯净水或药液，所以要通过旋转干燥等使晶片干燥。

然而，在晶片干燥时，如图4A所示，在槽41、42中例如有药液43残留的话，在药液43的表面产生气液界面张力F，该气液界面张力F作用于图案的凸部44a~44c，存在如图4B所示弄倒图案凸部44a和44c的风险。

为了防止图案凸部的倒塌，适合用不使用纯净水或药液清洗晶片的干洗方法，作为干洗方法，虽然向晶片上照射激光使异物蒸发的方法和通过利用等离子体的溅射物理地除去异物的方法为众所周知，但是存在照射激光时在晶片上形成的膜发生变质的风险，而且，由于等离子体能量高，存在溅射不仅削去异物而且削去图案的风险。

因此，近年来，作为传递到晶片的能量不是那么高的干洗方法，开发出利用GCIB（Gas Cluster Ion Beam）的方法（例如，参照专利文献1）。GCIB是向真空气氛中吹入气体形成气体分子团簇，进一步对该气体分子团簇进行离子化，在晶片上施加偏压，由此使离子化了的气体分子团簇碰撞晶片的方法。碰撞到晶片的气体分子团簇在向晶片传递动能后，被分解成气体分子飞散开来。此时，在晶片上通过动能促进异物与气体分子的化学反应，生成反应物，通过使该反应物升华，将异物被除去。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-29691号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于GCIB，由于离子化了的团簇通过偏置电压被加速而与晶片碰撞，因此有时团簇中的气体分子使晶片上形成的膜或晶片本身产生缺陷，或者一定量的气体分子被掺杂，使膜或者晶片劣化。

本发明的目的在于提供能够清除基板上附着的异物，且防止基板和该基板上形成的膜的劣化的基板清洗方法和基板清洗装置。

用于解决问题的方法

为了达到上述目的，根据本发明的第一方式，提供一种基板清洗方法，其向附着有异物且配置于低压气氛中的基板喷雾与所述低压气氛相比为高压的气体，形成包含多个气体分子的团簇，使该团簇不离子化就向所述基板碰撞。

在本发明的第一方式中，优选使配置在与所述基板不同的场所的冷却部捕捉从所述团簇所到达的所述基板被除去的所述异物。

在本发明的第一方式中，优选对所述基板斜着喷雾所述高压的气体。

在本发明的第一方式中，优选所述异物是自然氧化膜，所述气体是三氟化氯气体。

在本发明的第一方式中，优选所述异物是有机物，所述气体是二氧化碳气体。

在本发明的第一方式中，优选所述异物是金属，所述气体是卤化氢气体。

在本发明的第一方式中，优选在所述团簇向所述基板碰撞时加热所述基板。

在本发明的第一方式中，优选所述气体喷雾时的压力是0.3MPa~2.0MPa中的任一压力。

为了达到上述目的，根据本发明的第二方式，提供一种基板清洗装置，其包括：收纳附着有异物的基板的内部是低压的气氛的处理室；和气体喷雾部，其向所述基板喷射与所述低压气氛相比为高压的气体。形成包含多个气体分子的团簇，使该团簇不离子化就向所述基板碰撞。

在本发明的第二方式中，优选还包括还包括冷却部，其与所述基板相比处于低温，并捕捉从所述团簇所到达的所述基板除去的所述异物，所述冷却部配置在与所述基板不同的场所。

在本发明的第二方式中，优选所述气体喷雾部边喷雾所述高压的气体边沿所述基板的表面移动。

在本发明的第二方式中，优选所述气体喷雾部对所述基板斜着喷雾所述高压的气体。

在本发明的第二方式中，优选还包括加热所述基板的加热部。

在本发明的第二方式中，优选还包括向所述冷却部喷出CO₂气流或包含多个气体分子的其它团簇的喷出部。