DE3904969A1 - Method for eliminating dust particles from surfaces in a gaseous environment - Google Patents

Method for eliminating dust particles from surfaces in a gaseous environment

Info

Publication number
DE3904969A1
DE3904969A1 DE19893904969 DE3904969A DE3904969A1 DE 3904969 A1 DE3904969 A1 DE 3904969A1 DE 19893904969 DE19893904969 DE 19893904969 DE 3904969 A DE3904969 A DE 3904969A DE 3904969 A1 DE3904969 A1 DE 3904969A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
particles
dust particles
solid
flashes
dust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19893904969
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Dr Schmidt-Ott
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCHMIDT OTT ANDREAS DR
Original Assignee
SCHMIDT OTT ANDREAS DR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCHMIDT OTT ANDREAS DR filed Critical SCHMIDT OTT ANDREAS DR
Publication of DE3904969A1 publication Critical patent/DE3904969A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B6/00—Cleaning by electrostatic means

Abstract

The method according to the invention eliminates dust particles from surfaces of solid bodies. The method is efficient for particle sizes down to a few nanometers. The solid body (3) to be freed of dust particles is subjected to a beam (8) of electromagnetic radiation flashes. If, at the same time, an electric voltage generated by the voltage generator (6) is applied between the solid body (3) to be freed of particles and a collector electrode (collecting electrode) (5), this results in the particles being detached and eliminated from the solid body (3). The process can be made more efficient by employing a blower (7). Evaporation of the particles does not necessarily occur. The method can be applied, in particular, to the elimination of very small particles from those surfaces, whose being covered by particles during the fabrication of integrated circuits puts at risk the functionality of these circuits. <IMAGE>

Description

Einleitungintroduction

Oberflächen, die vollkommen frei von Staubpartikeln sind, werden in wichtigen industriellen Prozessen benötigt. Dies ist insbesondere in der Herstellung integrierter Schaltungen der Fall. Hier werden z. B. dem Halbleitersubstrat (Mikrochip) durch photographische Prozesse Struk­ turen aufgeprägt, die durch eine Maske vorgegeben sind. Bei der Belich­ tung können feinste Stäubchen, die sich auf Maske oder Substrat nieder­ geschlagen haben, zu fehlerhaften Strukturen in den produzierten inte­ grierten Schaltkreisen führen. Trotz einer hochentwickelten Reinraum­ technik, durch welche extrem staubfreie Atmosphären geschaffen werden, ist die durch Staubdeposition verursachten Ausschußrate in der Elek­ tronikindustrie immer noch erheblich. Da die Maßstäbe in modernen in­ tegrierten Schaltungen immer kleiner werden, wird nicht nur die maximal tolerierbare Staubpartikelkonzentration der umgebenden Atmosphäre, son­ dern auch die maximal tolerierbare Staubpartikeldimension immer kleiner. Heute sind selbst Partikel im Größenbereich von 10 nm nicht mehr über­ all zulässig.Surfaces that are completely free of dust particles needed in important industrial processes. This is particularly so in the manufacture of integrated circuits. Here z. B. the semiconductor substrate (microchip) through photographic processes imprinted on structures that are specified by a mask. At the Belich fine dust that settles on the mask or substrate have struck to faulty structures in the produced inte circuit. Despite a sophisticated clean room technology that creates extremely dust-free atmospheres, is the reject rate caused by dust deposition in the elec electronics industry still significant. Because the standards in modern in integrated circuits become smaller and smaller, not only the maximum tolerable dust particle concentration in the surrounding atmosphere, son the maximum tolerable dust particle size is getting smaller. Today, even particles in the size range of 10 nm are no longer over all permissible.

Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt Partikel in diesem Größenbereich auf einfachste berührungslose Weise von Oberflä­ chen und verspricht deshalb insbesondere in der Herstellung von Mikro­ chips eine drastische Verringerung der Ausschußrate sowie Einsparungen bezüglich reinraumtechnischer Einrichtungen.The method according to the invention eliminates particles in this size range in the simplest non-contact way of surface Chen and therefore promises especially in the production of micro chips a drastic reduction in reject rate as well as savings regarding clean room facilities.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die von Staubpartikeln zu be­ freiende Oberfläche kurzen Blitzen elektromagnetischer Strahlung aus­ gesetzt. Bei gleichzeitigem Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der von Partikeln zu befreienden Oberfläche und einer Auffangelektrode führt dies zur Ablösung und Beseitigung der Partikel von der besagten Oberfläche. Dem Vorgang kann durch zusätzliche Anwendung eines Geblä­ ses zusätzliche Effizienz verliehen werden.In the process according to the invention, that of dust particles becomes free surface of short flashes of electromagnetic radiation set. With simultaneous application of an electrical voltage between the surface to be freed of particles and a collecting electrode this leads to the detachment and removal of the particles from said Surface. The process can be done by additionally using a blower additional efficiency.

Stand der TechnikState of the art

Herkömmliche Verfahren zur trockenen, berührungslosen Beseitigung von Staubpartikeln von Oberflächen verwenden Ultraschall zum Abschütteln und/oder Blaseinrichtungen zu Wegblasen der Partikel. Solche Methoden sind nur effizient für Partikelgrößen im mikrometer-Bereich oder darü­ ber. Andere Verfahren beruhen auf der Verdampfung verunreinigender Substanzen durch Erhitzen. Dieses kann durch gepulste Laserstrahlung herbeigeführt werden. Störend kann bei solchen Verfahren die Rekonden­ sation des Dampfes auf dem zu reinigenden Material (im Folgenden als Substrat bezeichnet) sein. Ein weiterer Nachteil ist die notwendige Be­ schränkung auf solche zu beseitigende Substanzen, die im Vergleich zum Substrat einen genügend niedrigen Dampfdruck aufweisen, da eine Verdampfung des Substrats selbst in der Regel nicht erwünscht ist. Bei organischen Verunreinigungen kann die Verflüchtigung durch reaktions­ fähige Gase begünstigt werden. Eine andere verwendete Möglichkeit be­ steht in der Verdampfung einer speziell dazu konditionierten Oberflä­ chenschicht auf dem zu reinigenden Substrat. Durch den entweichenden Dampf werden dann auf der Oberfläche deponierte Partikel mitgerissen und beseitigt.Conventional methods for dry, contactless disposal of dust particles from surfaces use ultrasound to shake off and / or blowing devices for blowing away the particles. Such methods are only efficient for particle sizes in the micrometer range or above Other methods rely on the evaporation of contaminants Substances by heating. This can be done by pulsed laser radiation be brought about. The recondensing can be disruptive in such processes sation of the steam on the material to be cleaned (hereinafter referred to as Substrate). Another disadvantage is the necessary loading  restriction to such substances to be eliminated, in comparison to the substrate have a sufficiently low vapor pressure, since a Evaporation of the substrate itself is usually not desirable. At organic contaminants can be volatilized by reaction capable gases are favored. Another possibility used be stands in the evaporation of a specially conditioned surface layer on the substrate to be cleaned. Through the escaping Steam particles are then carried away on the surface and eliminated.

Funktionsweise des erfindungsgemäßen VerfahrensOperation of the method according to the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt feinste Staubpartikel von Oberflächen ohne Verdampfung der Partikel oder von Teilen des Sub­ strats. Es beinhaltet die folgenden zwei Verfahrensschritte:The method according to the invention removes the finest dust particles of surfaces without evaporation of the particles or parts of the sub strats. It includes the following two process steps:

  • 1. Das von Partikeln zu befreiende Substrat wird einer kurzen, inten­ siven elektromagnetischen Strahlung ausgesetzt. Auf der Oberfläche des Substrats haftende Staubpartikel absorbieren einen Teil der Strahlung, die in Wärme umgewandelt wird. Die Partikel werden wegen des schlechten Kontakts zu wärmeleitendem Material stärker erwärmt als das Substrat. Die Wärmebewegung der Atome, die sich an der Grenz­ fläche zwischen Substrat und Paritkeln befinden, überwindet die Ad­ häsionskraft und erteilt den Partikeln eine vom Substrat forgerich­ tete Geschwindigkeit. Die Partikel führen dann im umgebenden Gas eine Brownsche Diffusionsbewegung aus. Einfache statistiche Betrach­ tungen zeigen, daß die Wahrscheinlichkeit für eine Rückdiffusion der Partikel zum Substrat gleich eins ist. Van der Waals'sche Kräfte bewirken dann ein Haften der Partikel beim ersten Kontakt. Aus die­ sem Grund wird zur Beseitigung von Staubpartikeln von Oberflächen im erfindungsgemäßen Verfahren ein zweiter Verfahrensschritt benö­ tigt.1. The substrate to be freed from particles becomes a short, inten exposed to electromagnetic radiation. On the surface Dust particles adhering to the substrate absorb part of the Radiation that is converted into heat. The particles are due to poor contact with heat-conducting material than the substrate. The thermal movement of the atoms, which is at the limit area between the substrate and parits, the ad overcomes adhesive force and gives the particles a forge from the substrate speed. The particles then lead in the surrounding gas a Brownian diffusion motion. Simple statistical analysis shows that the probability of a back diffusion the particle to the substrate is one. Van der Waals forces then cause the particles to adhere on the first contact. From the This is the reason for removing dust particles from surfaces need a second process step in the process according to the invention does.
  • 2. Zwischen dem Substrat und einer Auffangelektrode wird eine elektrische Spannung U angelegt. Das entsprechende elektrische Feld lenkt durch die elektrostatische Kraft Staubpartikel, die sich vom Substrat ge­ löst haben und eine elektrische Ladung tragen, je nach Polarität der Ladung zurück auf dieses oder auf die Auffangelektrode. Falls die Partikel eine elektrische Ladung tragen, wird so bei richtiger Pola­ rität vonU ein Beseitigen der Partikel vom Substrat erreicht. Die mittlere vom Substrat fortgerichtete Geschwindigkeit der Partikel durch die Wirkung von U ist proportional zum Produkt aus U und der Partikelladung.2. An electrical voltage U is applied between the substrate and a collecting electrode. The corresponding electric field directs dust particles that have detached from the substrate and carry an electrical charge, depending on the polarity of the charge, back onto this or onto the collecting electrode. If the particles carry an electrical charge, the particles are removed from the substrate if the polarity of U is correct. The average velocity of the particles away from the substrate due to the action of U is proportional to the product of U and the particle charge.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht unter anderem auf der Erkennt­ nis, daß Staubpartikel, die durch intensive Strahlungsblitze vom Substrat gelöst werden, elektrisch geladen sind. Hierdurch ist im zweiten Verfahrens­ schritt ein vom Substrat fortgerichtetes Ablenken der Partikel möglich, welches die Rückdiffusionswahrscheinlichkeit herabsetzt oder in die Nähe von null bringt. Mehrere Mechanismen kommen für die Aufladung der Partikel in Frage. Die Wesentlichsten davon sind im Folgenden unter a) bis d) be­ schrieben:The method according to the invention is based, inter alia, on the cognitions nis that dust particles caused by intense radiation flashes from the substrate be solved, are electrically charged. This is in the second procedure the particles can be deflected away from the substrate, which reduces the likelihood of back diffusion or in the vicinity brings from zero. Several mechanisms come for charging the particles in question. The most important of these are listed below under a) to d) wrote:

  • a) Photoemission aus Staubpartikeln:
    Ein Staubteilchen, welches durch Einwirkung eines Strahlungsblitzes von einer Oberfläche gelöst wurde, kann durch die Strahlung desselben Blitzes auf Grund des photoelektrischen Effekts Elektronen emittie­ ren und somit eine positive elektrische Ladung erhalten. Enthält der Strahlungsblitz Photonenenergien h ν, die höher sind als die Austrittsar­ beit W des Partikels, so genügt für die Emission eines Elektrons die Absorbtion eines einzigen Photons. Hierzu sind in der Regel Lichtquellen mit Photonenenergien h ν < 4 eV nötig, also ultraviolette Lichtquellen. Werden intensive Strahlungsquellen, wie gepulste Laser mit beispiels­ weise 100 mJ pro Puls bei einer Pulsdauer von 10 ns eingesetzt, so können mehrere Photonen die Energie für die Elektronenemission lie­ fern, und die Bedingung h ν < W muß in diesem Fall nicht erfüllt sein.    a) Photoemission from dust particles:
    A dust particle which has been released from a surface by the action of a radiation flash can emit electrons due to the radiation of the same flash due to the photoelectric effect and thus receive a positive electric charge. If the radiation flash contains photon energies h ν that are higher than the work function W of the particle, the absorption of a single photon is sufficient for the emission of an electron. This usually requires light sources with photon energies h ν <4 eV, i.e. ultraviolet light sources. If intensive radiation sources, such as pulsed lasers with, for example, 100 mJ per pulse at a pulse duration of 10 ns are used, then several photons can supply the energy for the electron emission, and the condition h ν < W need not be met in this case.
  • b) Anlagerung von Photoelektronen aus dem Substrat:
    Elektronen, die durch den photoelektrischen Effekt aus dem Substrat emittiert werden, können sich an ein durch Einwirkung des Strahlungs­ blitzes vom Substrat gelöstes Partikel anlagern und dieses dadurch aufladen.    b) Accumulation of photoelectrons from the substrate:
    Electrons that are emitted from the substrate due to the photoelectric effect can accumulate on a particle detached from the substrate by the action of the radiation flash and thereby charge it.
  • c) Thermoemission aus Staubpartikeln:
    Aufheizung der Partikel durch den Strahlungsblitz kann nach Loslösung vom Substrat zur Elektronenemission aus Partikeln durch den thermo­ elektrischen Effekt führen.    c) Thermal emission from dust particles:
    Heating of the particles by the radiation flash can lead to electron emission from particles after detachment from the substrate due to the thermoelectric effect.
  • d) Aufladung durch Kontaktablösung:
    Bringt man Stoffe verschiedener Austrittsarbeiten W 1 < W 2 miteinander in elektrischen Kontakt, so entsteht ein Kontaktpotential, welches davon herrührt, daß Elektronen von Material mit W 2 in das Material mit W 1 geflossen sind. Beim Ablösen eines Partikels von einem Substrat aus verschiedenem Material kann das Partikel dementsprechend einen Überschuß oder ein Defizit an Elektronen, und damit eine Nettola­ dung aufweisen. Auch wenn W 1 = W 2 ist, können Ladungsfluktationen da­ zu führen, daß das abgelöste Partikel eine Ladung trägt.    d) Charging by contact detachment:
    If substances of different work functions W 1 < W 2 are brought into electrical contact with one another, a contact potential arises which results from the fact that electrons from material with W 2 have flowed into the material with W 1 . When a particle is detached from a substrate made of different materials, the particle can accordingly have an excess or a deficit of electrons, and thus a net charge. Even if W 1 = W 2 , charge fluctuations can lead to the detached particle carrying a charge.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht erstmals von der folgenden Kombination physikalischer Phänomene Gebrauch:The method according to the invention makes the first of the following Combination of physical phenomena use:

  • 1. Ablösung von Staubpar­ tikeln von Oberflächen durch plötzliches Aufheizen,1. Detachment of dust par particles of surfaces due to sudden heating,
  • 2. Aufladung der Partikel durch einen der beschriebenen Mechanismen und2. Charging the Particles by one of the mechanisms described and
  • 3. Entfernung von Partikeln aus der Oberflächennähe durch die Wirkung einer elektro­ statischen Kraft.3. Removal of particles from the surface near by the effect of an electro static force.

Die durch die Überlagerung der Mechanismen a) bis d) bevorzugt sich einstellende Partikelladung hängt bei gegebener Partikelzusammensetzung, Partikelgröße und Substratzusammensetzung von der Photonenenergiever­ teilung, Intensität und Dauer der Strahlungsblitze ab. Die Spannung U, die einen hinreichenden Reinigungseffekt hervorruft, muß deshalb der spezifischen Aufgabe angepaßt sein. Die optimale Spannung kann durch ein dem routinemäßigen Einsatz des Verfahrens vorausgehendes Experiment ermittelt werden, in welchem mit Partikeln belegte Oberflächen den Ver­ fahrensschritten bei verschiedenen Spannungen ausgesetzt und dann elek­ tronenmikroskopisch betrachtet werden. Auf entsprechende Weise kann auch für eine gegebene Strahlungsblitzquelle der Intensitätsbereich ermittelt werden, in welchem das Substrat bei effektiver Partikelbeseitigung nicht in unerwünschter Weise verändert wird.The particle charge which is preferably established as a result of the superimposition of mechanisms a) to d) depends on the photon energy distribution, intensity and duration of the radiation flashes for a given particle composition, particle size and substrate composition. The voltage U , which produces a sufficient cleaning effect, must therefore be adapted to the specific task. The optimum voltage can be determined by an experiment preceding the routine use of the method, in which surfaces covered with particles are exposed to the process steps at different voltages and then viewed under electron microscopy. In a corresponding manner, the intensity range can also be determined for a given radiation flash source, in which the substrate is not changed in an undesirable manner with effective particle removal.

Um alle, oder einen hinreichend großen Anteil der Staubpartikel vom Substrat zu lösen, kann es notwendig sein, mehrere Strahlungsblitze anzuwenden. In einer besonders universell anwendbaren Variante des er­ findungsgemäßen Verfahrens wird die zwischen Substrat und Auffangelek­ trode anliegende Spannung U nach einem oder mehreren Strahlungsblitzen umgepolt, um Partikel beider Polaritäten, d. h. jeder Art zu entfernen. Periodisches Umpolen, oder Verwendung einer Wechselspannung, kann zudem bei elektrisch isolierenden Stoffen den erwünschten Nebeneffekt haben, daß eine unerwünschte hohe Aufladung der Substratoberfläche dadurch ver­ mieden wird, daß abwechselnd positive und negative Ladungsträger die Oberfläche verlassen. Das ist beispielsweise bei solchen integrierten Schaltkreisen von Vorteil, die durch Oberflächenladungen leicht zerstört werden.To remove all or a sufficiently large proportion of the dust particles from the substrate, it may be necessary to use several flashes of radiation. In a particularly universally applicable variant of the method according to the invention, the voltage U present between the substrate and collecting electrode is reversed after one or more radiation flashes in order to remove particles of both polarities, ie of every type. Periodic polarity reversal, or use of an alternating voltage, can also have the desired side effect in the case of electrically insulating substances in that an undesirable high charge on the substrate surface is avoided by alternating positive and negative charge carriers leaving the surface. This is advantageous, for example, in the case of such integrated circuits which are easily destroyed by surface charges.

Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Excimer-Laser 1 erzeugt Strahlung einer Wellenlänge von 193 nm (entsprechend 6 · 4 eV) in Blitzen von 14 ns Dauer. Die Energie pro Blitz beträgt 100 mJ, und der Strahlquerschnitt 1 cm2. Der Strahl (8) wird durch einen uv-Spiegel 2 auf das von Partikeln zu befreiende Sub­ strat 3 (z. B. ein Silizium Wafer) gelenkt. Das Substrat liegt stabil in einer Einbuchtung des elektrisch leitenden und geerdeten Halters 4. In einer Höhe von 1 cm über dem Substrat befindet sich die zylindrisch ausgebildete Auffangelektrode 5. Sie ist mit einem Pol des Hochspannungs­ generators 6 elektrisch verbunden, dessen anderer Pol auf Erdpotential liegt. Der Hochspannungsgenerator 6 erzeugt eine Spannung U mit dem Abso­ lutwert 3 kV, deren Polarität periodisch wechselt. Der Excimer-Laser erzeugt während jeder Spannungseinstellung (+3 kV oder -3 kV) mindestens einen Blitz. Die Gesamtanzahl der Blitze, die für die Befreiung der Ober­ fläche von Partikeln benötigt wird, richtet sich nach dem Grad der Par­ tikelbelegung und dem erwünschten Reinigungseffekt. Die Dauer jeder Span­ nungseinstellung entspricht (ohne Anwendung einer Blasvorrichtung) etwa der Zeit, die die Partikel unter dem Einfluß der elektrostatischen Kraft benötigen, um die Auffangelektrode zu erreichen. Diese liegt für Parti­ kelgrößen zwischen 5 nm und 1 µm typischerweise zwischen 10 ms und 10 s. Um, besonders bei großen Partikeln, den Vorgang der Partikelbeseitigung zu beschleunigen, kann ein Gebläse 7 hinzugefügt werden, welches mit partikelfreier Luft solche Partikel wegbläst, die durch die elektrosta­ tische Kraft in genügenden Abstand von der Partikeloberfläche gebracht wurden. Das Gebläse kann jedoch nicht anstatt der Spannung U angewendet werden, da in unmittelbarer Nähe der Oberfläche (Abstand ca. 1 µm) keine genügend hohe, von der Oberfläche weggerichtete Strömungsgeschwindigkeit erreichbar ist. Ohne die Spannung U wäre das Verfahren bestenfalls für relativ große Partikel (größer als 10 µm) effizient. Fig. 1 shows an embodiment of the inventive method. The excimer laser 1 generates radiation with a wavelength of 193 nm (corresponding to 6 · 4 eV) in flashes of 14 ns duration. The energy per flash is 100 mJ and the beam cross section is 1 cm 2 . The beam ( 8 ) is directed by a uv mirror 2 onto the substrate 3 to be freed of particles (z. B. a silicon wafer). The substrate lies stably in an indentation of the electrically conductive and grounded holder 4 . The cylindrical collecting electrode 5 is located at a height of 1 cm above the substrate. It is electrically connected to one pole of the high-voltage generator 6 , the other pole of which is at ground potential. The high voltage generator 6 generates a voltage U with the absolute value 3 kV, the polarity of which changes periodically. The excimer laser generates at least one flash during each voltage setting (+3 kV or -3 kV). The total number of flashes required to remove particles from the surface depends on the degree of particle occupancy and the desired cleaning effect. The duration of each voltage setting corresponds (without the use of a blower) approximately to the time it takes for the particles under the influence of the electrostatic force to reach the collecting electrode. For particle sizes between 5 nm and 1 µm, this is typically between 10 ms and 10 s. In order to accelerate the process of particle removal, especially for large particles, a blower 7 can be added, which blows away particles with particle-free air that have been brought into sufficient distance from the particle surface by the electrostatic force. However, the blower cannot be used instead of the voltage U , since a sufficiently high flow velocity directed away from the surface cannot be achieved in the immediate vicinity of the surface (distance approx. 1 µm). Without the voltage U , the process would be efficient at best for relatively large particles (larger than 10 µm).

Als geeignete Strahlungsquelle kann anstatt des Excimer-Lasers bei­ spielsweise eine andere Sorte von Pulslaser oder eine Gasentladungslampe im Blitzbetrieb verwendet werden.A suitable radiation source can be instead of the excimer laser for example, another type of pulse laser or a gas discharge lamp be used in flash mode.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf Oberflächen aller Art anwenden, sofern nicht unerwünschte Veränderungen der Oberfläche durch photochemische Prozesse eintreten, die durch die elektromagnetische Strah­ lung ausgelöst werden. Gegebenenfalls kann die Wellenlänge der Strahlung so gewählt werden, daß dies vermieden wird. Thermische Veränderungen der Oberfläche sind durch genügende Herabsetzung der Pulsenergie vermeid­ bar. Sofern der Strahlungspuls kurz genug ist (z. B. einige ns) und damit die Strahlungsleistung entsprechend hoch, tritt die erwünschte Loslö­ sung der Partikel vom Substrat ein. Das Verfahren ist insbesondere auf die Befreiung von Halbleiterchips, oder den bei ihrer Herstellung verwen­ deten Photomasken, von Staubpartikeln anwendbar. Zudem lassen sich prin­ zipiell alle Gegenstände von Partikeln befreien, die sich in Reinsträumen befinden, wie z. B. Werkzeuge.The method according to the invention can be used on surfaces of all kinds apply, unless not caused by undesirable changes in the surface photochemical processes occur that are caused by the electromagnetic beam lung are triggered. If necessary, the wavelength of the radiation be chosen so that this is avoided. Thermal changes the surface are avoided by sufficiently reducing the pulse energy bar. If the radiation pulse is short enough (e.g. a few ns) and thus the radiation power is high, the desired release occurs solution of the particles from the substrate. The procedure is particularly based on the exemption from semiconductor chips, or the use in their manufacture Detect photomasks, applicable from dust particles. You can also print partially clear all objects of particles that are in clean rooms are located such. B. Tools.

Claims (14)

1. Verfahren zur Beseitigung von Staubpartikeln von Oberflächen von Fest­ körpern in gasförmiger Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß dem jeweils von Staubpartikeln zu befreienden Festkörper eine Auffangelek­ trode gegenübersteht, daß zwischen der Auffangelektrode und dem besag­ ten Festkörper eine elektrische Spannung angelegt wird, die geladene, im Gas schwebende Staubpartikel durch die elektrostatische Kraftwir­ kung in die Richtung der Auffangelektrode lenkt, daß mindestens der Teil des besagten Festkörpers, der von Staubpartikeln zu befreien ist, während die besagte Spannung anliegt, mindestens einem Blitz elektro­ magnetischer Strahlung im optischen Bereich ausgesetzt wird, dessen Intensität groß genug ist, um durch plötzliche Aufheizung besagter Staubpartikel deren Loslösung von der Oberfläche des besagten Fest­ körpers zu bewirken, und daß die Blitzdauer so kurz ist, daß die Strahlungsenergie, die von dem besagten Festkörper absorbiert wird, so gering ist, daß durch diese Absorption keine unerwünschten Verän­ derungen an dem besagten Festkörper hervorgerufen werden.1. A method for removing dust particles from surfaces of solid bodies in a gaseous environment, characterized in that the respective solid body to be freed from dust particles is opposed to a collecting electrode, that an electrical voltage is applied between the collecting electrode and said solid body, the charged, in the gas floating dust particles by the electrostatic force effect directs in the direction of the collecting electrode that at least the part of said solid, which is to be freed of dust particles while said voltage is present, is exposed to at least one flash of electromagnetic radiation in the optical range, the Intensity is large enough to cause detachment of said dust particles from the surface of said solid by sudden heating, and that the flash duration is so short that the radiation energy which is absorbed by said solid is so low that it absorption no undesirable changes are caused to said solid. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur beschleu­ nigten Beseitigung der besagten Staubpartikel während die besagte Spannung anliegt, und während dem Einstrahlen besagter Blitze, partikel­ freies Gas mindestens auf den Teil der Oberfläche des besagten Fest­ körpers geblasen wird, der von Staubpartikeln zu befreien ist.2. The method according to claim 1, characterized in that for the acceleration required removal of said dust particles while said Voltage is present and, during the irradiation of said lightning, particles free gas at least on the part of the surface of said solid is blown body that is to be freed of dust particles. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität besagter Blitze so klein ist, daß keine Verdampfung der besagten Staubpartikel eintritt.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that the intensity of said flashes is so small that there is no evaporation of said dust particles occurs. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer besagter Blitze jeweils kürzer als eine Mikrosekunde ist.4. The method according to claim 1, 2 and / or 3, characterized in that the duration of said flashes is in each case shorter than one microsecond. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das mittlere, durch die besagte Spannung hervorge­ rufene elektrische Feld zwischen dem besagten Festkörper und der Auf­ fangelektrode mindestens 100 Volt pro Zentimeter beträgt.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the middle one is caused by said tension called electric field between said solid and the Auf electrode is at least 100 volts per centimeter. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mittlere Intensität der besagten elektromagne­ tischen Strahlung während ein besagter Blitz andauert, jeweils größer ist als 5000 Joule pro Sekunde pro Quadratzentimeter. 6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the average intensity of said electromagnetic table radiation during a said flash, in each case larger is as 5000 joules per second per square centimeter.   7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß besagte Blitze von einem Laser ausgesendet werden.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized ge indicates that said flashes are emitted by a laser. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Blitze von einem Excimer-Laser ausgesendet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that said flashes be emitted by an excimer laser. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß besagte Blitze von einer Gasentladungslampe ausge­ sendet werden.9. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized ge indicates that said lightning strikes from a gas discharge lamp be sent. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellenlängenspektrum und die Intensität be­ sagter Blitze so gewählt sind, daß Elektronenemission an den besag­ ten Staubpartikeln oder an dem besagten Festkörper eintritt.10. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that the wavelength spectrum and the intensity be said flashes are selected so that electron emission to said dust particles or on said solid body. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte elektrische Spannung periodisch ihre Polarität ändert.11. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that said electrical voltage periodically their Polarity changes. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Blitze in periodischen Abständen auf den besagten Festkörper treffen.12. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized characterized in that said flashes occur periodically hit said solid. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der besagten elektrischen Spannung zu klein ist, um eine elektrische Gasentladung hervorzurufen.13. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the amount of said electrical voltage is too small to cause an electrical gas discharge. 14. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von solchen Oberflächen Staub­ partikel beseitigt werden, deren Belegung mit Staubpartikeln im Prozeß der Herstellung integrierter Schaltungen die Funktionsfähigkeit der Integrierten Schaltungen gefährdet.14. Application of the method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that dust from such surfaces particles are eliminated, their coating with dust particles in the process the manufacture of integrated circuits Integrated circuits at risk.
DE19893904969 1988-02-24 1989-02-18 Method for eliminating dust particles from surfaces in a gaseous environment Withdrawn DE3904969A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH67788 1988-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3904969A1 true DE3904969A1 (en) 1989-09-21

Family

ID=4192592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19893904969 Withdrawn DE3904969A1 (en) 1988-02-24 1989-02-18 Method for eliminating dust particles from surfaces in a gaseous environment

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3904969A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0503539A1 (en) * 1991-03-15 1992-09-16 Linde Aktiengesellschaft Method for the processing of a work piece with a laser
WO1993019888A1 (en) * 1992-03-31 1993-10-14 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation
US5531857A (en) * 1988-07-08 1996-07-02 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source
US5584938A (en) * 1993-12-10 1996-12-17 Texas Instruments Incorporated Electrostatic particle removal and characterization
EP0749153A1 (en) * 1995-06-11 1996-12-18 Sizary Materials Purification Ltd. Cleaning system and method
EP0840357A2 (en) * 1996-11-05 1998-05-06 Ebara Corporation Method and apparatus for removing particles from surface of article
US5821175A (en) * 1988-07-08 1998-10-13 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface
US6177356B1 (en) 1997-06-05 2001-01-23 Sizary Ltd. Semiconductor cleaning apparatus
US6256825B1 (en) * 1996-07-15 2001-07-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Removal of particulate contamination in loadlocks

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531857A (en) * 1988-07-08 1996-07-02 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source
US5821175A (en) * 1988-07-08 1998-10-13 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface
AU648646B2 (en) * 1991-03-15 1994-04-28 Linde Aktiengesellschaft Process for machining a work piece using a laser
EP0503539A1 (en) * 1991-03-15 1992-09-16 Linde Aktiengesellschaft Method for the processing of a work piece with a laser
WO1993019888A1 (en) * 1992-03-31 1993-10-14 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation
US5584938A (en) * 1993-12-10 1996-12-17 Texas Instruments Incorporated Electrostatic particle removal and characterization
EP0749153A1 (en) * 1995-06-11 1996-12-18 Sizary Materials Purification Ltd. Cleaning system and method
US5770000A (en) * 1995-06-11 1998-06-23 Sizary Materials Purification Ltd. Cleaning system and method
US6256825B1 (en) * 1996-07-15 2001-07-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Removal of particulate contamination in loadlocks
EP0840357A2 (en) * 1996-11-05 1998-05-06 Ebara Corporation Method and apparatus for removing particles from surface of article
EP0840357A3 (en) * 1996-11-05 2001-05-16 Ebara Corporation Method and apparatus for removing particles from surface of article
US6391118B2 (en) 1996-11-05 2002-05-21 Ebara Corporation Method for removing particles from surface of article
KR100522380B1 (en) * 1996-11-05 2006-01-27 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Method and apparatus for removing particles from the surface of goods
US6177356B1 (en) 1997-06-05 2001-01-23 Sizary Ltd. Semiconductor cleaning apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69735920T2 (en) Method and apparatus for removing particles from an article surface
DE60122379T2 (en) CHARGE CONTROL AND DOSE METROLOGY SYSTEM AND METHOD FOR A GAS-CLUSTER ION BEAM
DE69333075T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING GASEOUS IONS USING X-RAY RAYS AND THEIR APPLICATION IN DIFFERENT DEVICES AND STRUCTURES
EP1200984B1 (en) Method and device for cluster fragmentation
US20060237667A1 (en) Submicron particle removal
US5565179A (en) Electrostatic particle removal and characterization
EP0120834B1 (en) Optically patterned filters and production process
DE2647242A1 (en) ELECTROLITHOGRAPHIC DEVICE
DE112013002561T5 (en) Apparatus and method for removing contaminants
CH649231A5 (en) METHOD FOR ELECTRICALLY CHARGING FLOATING PARTICLES IN GASES.
EP0021140A1 (en) Ion source in a vacuum chamber and method for its operation
DE3600591A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REMOVING IMPURITIES FROM THE SURFACE OF METALS BY LASER RADIATION AND SURFACE TREATED IN THIS TREATMENT
DE112011103629T5 (en) Integrated substrate cleaning system and process
DE112005002541T5 (en) Method and device for generating charged particles
DE3904969A1 (en) Method for eliminating dust particles from surfaces in a gaseous environment
DE2902875A1 (en) MASKING DEVICE FOR FINE LINE LITHOGRAPHY
DE102012109961B4 (en) Focused ion beam device
WO2017202545A1 (en) Projection exposure system for semiconductor lithography, comprising elements for plasma conditioning
DE3738344A1 (en) PLANT FOR IMPLEMENTING GRID JOBS AND METHOD THEREFOR
DE2138339A1 (en) Method and device for finishing, reworking or cleaning tips by electron bombardment
DE4416597B4 (en) Method and device for producing the pixel radiation sources for flat color screens
US5254229A (en) Electrified object neutralizing method and neutralizing device
CH653806A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR NEUTRALIZING A POSITIVELY CHARGED ION RAY.
DE102012107105A1 (en) Method for cleaning optical component of extreme-UV (EUV) projection exposure system, involves operating projection exposure system in presence of gas with work light so that work light ions are produced to clean optical component
DE112006001555T5 (en) A charged particle beam device and method of generating a charged particle beam image

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee