CZ267195A3 - Process and apparatus for removing surface contamination matters by irradiation - Google Patents

Process and apparatus for removing surface contamination matters by irradiation Download PDF

Info

Publication number
CZ267195A3
CZ267195A3 CZ952671A CZ267195A CZ267195A3 CZ 267195 A3 CZ267195 A3 CZ 267195A3 CZ 952671 A CZ952671 A CZ 952671A CZ 267195 A CZ267195 A CZ 267195A CZ 267195 A3 CZ267195 A3 CZ 267195A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
treated
flow
gas
substrate
contaminants
Prior art date
Application number
CZ952671A
Other languages
English (en)
Inventor
Audrey C Engelsberg
Original Assignee
Cauldron Lp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=21936355&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ267195(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cauldron Lp filed Critical Cauldron Lp
Publication of CZ267195A3 publication Critical patent/CZ267195A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0057—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means
    • B23K26/1436—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means for pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means
    • B23K26/1437—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means for flow rate control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/704—Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning
    • 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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02046—Dry cleaning only
    • 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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32051—Deposition of metallic or metal-silicide layers
    • 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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • 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
    • 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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76819—Smoothing of the dielectric

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

Způsob a zařízení k odstraňování povrchových znečišťujících látek pomocí ozařování
Oblast techniky
Tento vynález se týká odstraňování povrchových znečišťujících látek, přesněji řečeno jejich odstraňování s povrchu nějakého substrátu pomocí ozáření, které nemění příslušnou molekulární krystalovou strukturu ošetřovaných povrchů.
Dosavadní stav techniky
Tato žádost si nárokuje prioritu z US patentové žádosti Ser. No. 08/045 165, podané 12. dubna, 1993, jež je pokračováním v části US patentové žádosti Ser. No. 07/865 039, podané 31. března, 1992, jež je pokračováním v části US patentové žádosti Ser. No. 07/611 198, podané 9. listopadu, 1990, nyní US patentu No. 5 099 557, který je odloučením z US patentové žádosti Ser. No. 07/216 903, podané 8. července, 1988, nyní US patentu No. 5 024 968. Tyto US patentové žádosti jsou v tomto materiálu zapracovány referencí.
Tak jak se v tomto materiálu používá pojem povrchové znečišťující látky (resp. kontamináty), tento obsahuje částice, vrstvičky a nechtěné chemické prvky či sloučeniny.
Částicemi kontaminátů mohou být diskrétní částice hmoty od submikronové velikosti až ke granulím viditelným pouhým okem. Vrstvičky kontaminátů mohou být organické nebo anorganické a obsahovat takové znečištující látky jako je například mastnota z lidských otisků prstů. Znečišťující chemikálie obsahují jakýkoli prvek nebo sloučeninu, jež jsou v době provádění procesu čištění nežádoucí. Například, hydroxylové skupiny (OH) mohou být v jedné fázi tohoto' procesu žádoucím reakčním promotérem na povrchu substrátu, ale nežádoucím kontaminátem v etapě následující.
Tyto znečišťující látky mohou přilínat k nějakému povrchu slabými kovalentními vazbami, elektrostatickými silami, van der Waalsovými silami, vodíkovým můstkem, coulombickými silami anebo interakcemi dipól-dipól, což činí jejich odstraňování obtížným.
V některých případech způsobí přítomnost povrchových kontaminátů, že příslušný znečištěný substrát se stává méně účinným, či neprovozuschopným pro své zamýšlené určení. Například u některých přístrojů přesného, vědeckého měření, dochází ke ztrátě této přesnosti, pokud jsou optické čočky nebo zrcadla pokryty mikrojemnými povrchovými kontamináty. Podobně u polovodičů, kde povrchové závady v důsledku malých molekulárních kontaminátů často činí polovodičové masky nebo čipy bezcennými. Snížení množství molekulárních povrchových závad v křemíkové polovodičové masce, byt jenom o malé množství, může radikálně zlepšit výsledky produkce polovodičových čipů. Podobně odstranění molekulárních povrchových kontaminátů, jako je uhlík anebo kyslík, s povrchu silikonových plátků před tím, než jsou na ně naneseny vrstvy obvodů anebo mezi nanášením vrstev, významně zlepšuje kvalitu vyrobeného počítačového čipu.
Navíc, významná část zbytků, jež nakonec znečišťují křemíkové plátky čipů během výroby, emanuje z výrobních zařízení, jako například z komor zpracování, v nichž jsou dané plátky umístěny a z trubic přivádějících zpracovatelský plyn do těchto komor. Podle toho může být úroveň znečištění plátků, k níž dochází během výroby, významně snížena periodickým čištěním těchto aparatur.
Požadavek na čisté povrchy, zbavené i těch nejjemnějších kontaminátú, vedla k vývoji pestrého výběru způsobů povrchového čištění. Tyto známé způsoby však každý mají vážné nedostatky. Následující postupy se zabývají zaváděním vnějších činidel do substrátových povrchů.
Technika chemického čištění za mokra - proces RCA
Čistící proces RCA se v současnosti používá při výrobě polovodičů, plochých zobrazovacích dílů a medií diskových nosičů. Proces RCA má dvě varianty - SC-1 a SC-2 (kde SC = Standard Clean). Obecně se proces SC-1 užívá k odstraňování stopových organik a částic. Obsahuje postupné lázně vodného hydroxidu amonného (NH^OH), peroxidu vodíku (H2O2) a vody (H20). Proces SC-2 se používá k odstraňování stopových kovů a k vytvoření pasivační tenké vrstvy kysličníku, aby se stal křemík nebo podobný povrch hydrofilním. Obsahuje řadu lázní vodné kyseliny hydrochlorečné (HCL), peroxidu vodíku a vody. Při výrobě jsou tekuté lázně konstantně, ale pomalu občerstvovány, takže následující dávky plátků, například, jsou vystaveny částicím z předchozích dávek. Tyto kontamináty se na povrchu znova usazují.
Došlo ke značnému výzkumu ke zvýšení schopnosti procesu RCA k odstraňování částic malých až 0,2 μπι. Tyto tekutiny jsou na hranici svých fyzických možností při odstraňování částic velikostí pod 0,3 μπι, protože i čerstvé chemikálie mohou mít až 10 000 částic/1 o velikosti 0,5 μπι nebo méně, což odpovídá pravděpodobnosti 10 částic na 125 mm/plátek. (Viz. C.M. Osburn, R. P. Donovan, H. Berger a G. Jones, J. Environ. Sci., Březen/Duben, 1988, str. 45.)
Průmysloví odborníci rovněž zdůrazňují, že mokré chemické lázně mohou zapříčiňovat formace kysličníku na křemíku, mikrozdrsňování povrchu a znečištění organickými sloučeninami a kovovými prvky (např., železem, mědí, hliníkem a hořčíkem), které byly v lázních rozpuštěny. (Viz. M. Itano, M. Miyashita a T. Ohrni, Proceedings, Microcontamination 91, 1991, str. 521; a T. Simon, M. Tsuji, M. Morita a Y. Muramatu, tamtéž, str. 544.)
Zředěná kyselina fluorovodíková
Zředěná kyselina fluorovodíková (HF) byla do polovodičového odvětví zavedena nedávno k odstraňování organických kontaminátů, kontaminátů stopových kovů a tenkého čistého kysličníku. Avšak, HF působí mikroleptání povrchu substrátu, což se stává obtížným, ale kritickým pro řízení. Reziduální fluorové molekuly mohou rovněž působit rozklad kysličníku v hradlových nakupeních a nepříznivě postihovat jiné elektrické parametry čipu. Ohrni a ostatní nedávno hlásili, že aby se řídily mikrozdrsňovací účinky HF, je nutné striktně řídit pH dané tekutiny, udržovat vysoce čistou vodu řízením její teploty a používat vysoce čisté chemikálie k předcházení usazování nechtěných kovů, jako např. železa a mědi. (Viz. M. Itano, M. Miyashita a T. Ohrni, Proceedings. Microcontamination 91, 1991, str. 521; a T. Simon, M. Tsuji, M. Morita a Y. Muramatu, tamtéž, str. 544.)
Megasonické a ultrazvukové čištění
Megasonická technika čistění byla vyvinuta RCA v roce 1979, k doplnění mokrého chemického procesu RCA pro odstraňování organických vrstviček a částic. V megasonickém procesu jsou např. plátky čipů ponořeny ve vodě, v alkoholech, či zředěných roztocích SC-1 a vystaveny zvukovým vlnám (produkovaným piezoelektrickými měniči) v rozmezí 850-900 KHz. Částice od několika mikronů do 0,3 μιη η
mohou být účinně odstraňovány hustotami příkonu 2-5 W/cm (W. Kern, J. Electrochem. Soc. 137 (6), 1990, str. 1887). Bylo potvrzeno, že proces Megasonic může odstraňovat částice až do 0,3 μ,ιη a bylo prokázáno, že u geometrií šířky linií 0,5 μπι mohou být tyto kovové vrstvy snadno nadzvednuty za energetických úrovní potřebných k dosažení přijatelné účinnosti čištění. (Viz. A. A. Busnania a I. I. Kaskoush, Proceedings, Microcontamination 92, 1992, str. 563.) Takto, pokud jde o menší geometrie, systém Megasonics dané zařízení ničí.
Čištění ultrazvukem pracuje na stejném principu, ale používá frekvencí kavitace tekutiny v rozmezí 20-70 KHz a hustot energie 50 krát větší. Ultrazvukový způsob je méně účinný při odstraňování částic pod 1 μη (viz. W. Kern, J. Electrochem. Soc, 137 (6), 1990, str. 1 887).
Jak systém čištění ultrazvukový, tak megasonický, pracují na principu zavádění kavitujícího (dutiny tvořícího) tekutého media pod dané částice tak, že hydrostatické síly tyto částice od povrchu uvolňují. Odhaduje se, že van der Waalsovy a sekundární síly adheze u částice 0,1 μπι jsou 10 dynů. Síly vyvíjené dynů, což vysvětluje menší než 0,3 μπι.
megasonickým čištěním jsou řádově 10J jejich neschopnost odstraňovat částice (viz. M. Ranada, Aerosol. Sci. and
Technol. 7, 1987, str. 161).
Ultrafialové a ozonové čištění
Proces ultrafialového/ozonového čištění (UV/03) používá rtuťového nebo rtuťo/xenonového zdroje (lampy), schopného dodávat energii v regionu 184-254 nm. Tento způsob se prokázal jako relativně účinný při odstraňování reziduálních organických vrstviček jako fotoelektrického odporu, ale není účinný u soli, prachu, otisků prstů a polymerů odbourávaných pomocí ozonu. Existují obavy, že reziduální molekuly peroxidu a těkavé hydroxylové skupiny na daném povrchu ho z hydrofobního změní na hydrofilní, což může způsobovat problémy zpracovávání přilínavosti po proudu a může rovněž přitahovat nechtěné kontamináty z dalšího procesu čištění. V závislosti na daném povrchu, může ozon zapříčiňovat nechtěnou formaci kysličníku, jenž bude vyžadovat ještě další proces čištění, aby byl odstraněn. Konečně, aby byl UV/O3 opravdu účinný, vyžaduje proces předčištění k odstranění anorganických látek (viz. J. R. Vig, J. Vac. Sci. Technol. A. 3 (3), 1985, str. 1 027).
Kartáčové čištění
Kartáčové čištění pomocí deionizované vody nebo alkalickými roztoky bylo shledáno jako efektivní způsob odstraňování částic s povrchu do velikosti 1,0 μιη. Tento způsob si našel specifická, stálá místa v polovodičovém průmyslu jako je například konečné čištění k odstraňování kalu po chemickém a mechanickém leštění. Prevence poškození povrchu a odlupování kartáčového materiálu vyžadují pečlivou kontrolu tohoto materiálu (viz. W. Kern, J. Electrochem. SOC. 137 (6), 1990, str. 1 887).
Fluorovodíková kyselina v plynné fázi
Vznik systémů skupinového nasazení nástrojů vedl ke zkoumání plynné fáze HF jako čistícího prostředku, protože mokré chemické a mechanické systémy jsou skutečně neintegrovatelné do skupiny nástrojů. Kontaminace z daného procesu a daný nástroj potřebují vodu k vyčištění před a po každém kritickém kroku procesu. Protože všechny současné techniky čištění jsou bud mokré chemické nebo mechanické, plátek čipu musí být vyjímán z prostředí skupinových nástrojů pro vyčištění, čímž se neguje mnoho výhod daného systému skupinového nasazení.
Byl prováděn výzkum k integraci čištění HF v plynné fázi do modulu, jenž by mohl být částí nějakého skupinového nástroje. Genus, lne. oznámil modul (původně vyvinutý společností Advantage Production Technology, lne.), jenž může být zapracován do skupinového systému. Zpráva SEMATECH uvedla, že leptání parou HF nebylo kontrolovatelné a působilo vážné mikro-zdrsňování (viz. B. Van Eck, S. Bhat a V. Menon, Proceedinqs, Microcontamination 92, 1992, str. 694).
Řízení HF se stalo kritickým problémem. Genus zkoumal použití kombinací reagentů plynové fúze: UV/O2; UV/CL2/H+ a UV/C12/H2. Výsledky z experimentů prokázaly, že míry leptání použitím těchto jednotlivých reagentů plynné fáze nejsou řiditelné tak, jak je daný systém v současnosti konfigurován. Odbourávání hradlovéko kysličníku bylo rovněž potvrzena z těchto pokusů, jež zkoumaly užití plynné fáze HF ke zvýšení omezené výtěžnosti z hradlového nakupení z komplementární struktury MOS (viz. J. deLarios, W. Krusell, D. McKean, G. Smolinsky, S. Bhat, B. Doris a Mo. Gordon, Proceedinqs, Microcontamination 92, 1992, str. 706). Existují obavy, týkající se zbytkového fluoridu, chloru a hydridových jontů na povrchu a jak by tyto jonty mohly degradovat parametrický výkon anebo zapříčiňovat problémy po proudu zpracování.
Čištění superkritickým fluidem
Technika superkritického fluida (tekutiny) se skládá z použití částic zmrzlého plynu (jako např. argonu) v aerosolu (viz. W. T. McDermott, R. Co. Ockovic, J. J. Wu a R. J. Miller, Microcontamination, říjen 1991, str. 33; K.
S. Schumaker, Proceedings, SEMI Ultraclean Manufacturing Conference, 1993, str. 53; a E. Bok, Solid State Technology, červen 1992, str. 117). Základem této techniky je transfer hybnosti z proudu plynu o vysoké rychlosti s argonovými peletami namířenými na částice na povrchu. Když se příslušný plyn ochladí na teplotu 84 K (-184°C) při 0,68 atm, argon tuhne a vytváří aerosol. Dopad argonových částic na povrch přenáší energii na povrchovou částici, jež je odstraňována proudem chlazeného plynu. Obavy ohledně užití této techniky se týkají termálního šoku plátku čipu, podpovrchové jontové migrace, povrchového strukturálního poškození a elektrického parametrického poškození. Doposud nebyla publikována žádná studie o úplně zpracovaných plátcích za účelem zkoumání, zda-li superkritická media působí nějaké elektrické parametrické poškození.
Čištění tekutinou pomocí laseru
Dalším známým postupem je čištění tekutinami, přehřátými pomocí laseru. Existují dvě varianty této techniky: proces Allenové a Tamův proces.
Proces Allenové - Allenové proces (viz. US patent No. 4 987 286 a S. Allen, Appl. Phys. Lett. 58 (3), 1991, str. 203) je mokrá čistící technika užívající vodu a laser C02 s vlnovou délkou 1 064 nm jako tepelný zdroj. Voda musí proniknout do štěrbiny mezi částicí a povrchem substrátu a když je rychle ohřátá impulsem laseru explozivně se vypařuje a vyhání danou částici ze substrátu.
V procesu Allenové bylo zaznamenáno několik potenciálních problémů. Na vzorovaném plátku čipu může voda proniknout pod linie kovu a nadzvednout je, když se vypařuje, poškozujíce nejen danou soustavu obvodů, ale též vytvářeje částice na povrchu. Užitím úzce zaměřeného ohniska laseru C02 při energetickém toku 30 J/cm2, jak popsala Allenová, může na vzorovaném povrchu zapříčinit ablační účinky, protože většina organických, polymerových a kovových vrstviček zcela snadno taje při 20 J/cm2. K zajištění směrového sešikmení k odnesení částice pryč a vyhnutí se jejich opětnému usazování, Allenová navrhuje upevnit daný substrát vertikálně anebo v obrácené poloze, spoléhaje na gravitaci. Alternativně navrhuje přímý proud plynu z přivaděče dodávaného plynu přes daný povrch k odnesení částice.
Tamův proces - Tamův proces (viz. W. Zapka, W. Zemlich a A.C. Tam, Appl. Phys. Lett. 58 (20), 1991, str. 2 217 a A.
C. Tam et al., J. Appl. Phys. 71 (7), 1992, str. 3 515) je velmi podobný procesu Allenové. Tamův proces užívá alkoholů jako ethanol a izopropanol, stejně jako vodu. Jeho postup se liší od Allenové tím, že používá dávky (rozprasku) zahřátého plynu dusíku skrze komoru k rozšíření tekutého media a toto je okamžité následováno ozářením impulsem laseru Ir:YAG. Sekvence je opakována několik cyklů. Při užití alkoholů bylo k odstranění částic požadováno hustot energie 5 J/cm2, ale bylo zpozorováno poškození povrchu. Tam použil ethanol a pulzní excimerový KrF laser s energetickým tokem větším než 350 mJ/cm2 k odstraňování tělísek AL2O3 o 0,35 μιη, ale nebyl úspěšný v obklopujících podmínkách bez žádných tekutých medií.
Jiné postupy
Čištění proudem fluida (tekutiny) pod tlakem usnadňuje odstraňování částic, ale riskuje poškození ošetřovaných povrchů v důsledku vysokého tlaku, v němž je čistící tekutina udržována. Dále, tato technika může elektrostaticky poškodit ošetřovaný povrch v důsledku přítomnosti iontů v čistícím fluidu. Podobně snímatelná polymérová páska může rovněž znečistit ošetřované povrchy usazováním polymerového rezidua na nich.
Jiné známé způsoby čištění povrchů substrátu se vyhýbají použití vnějších činidel. Tyto procesy obsahují:
Tavení povrchu
Tento proces vyžaduje, aby byl ošetřovaný povrch taven s cílem uvolnit příslušné kontamináty, jež jsou pak odstraňovány pomocí vysokého vakua. Tento způsob má nevýhodu v tom, že ošetřovaný povrch musí být krátce roztaven. Toto roztavení může být nežádoucí jako například, když je nějaký povrch polovodiče čištěn mezi nanášením vrstev obvodů a je žádoucí, aby integrita dříve nanesených vrstev nebyla poruporušena. Navíc, tuto operaci bývá obtížné, či vůbec nemožné provést pro čištění drahých, nepravidelných povrchů, jako těch, nacházejících se v trubicích a komorách zpracovávajících plátky čipů. Konečně, vysokovakuové zařízení, používané v tomto postupu je jak drahé, tak provozně časově náročné.
Žíhání
Způsoby ošetřování žíháním mají podobné nedostatky. Je-li nějaký povrch čištěn pomocí žíhacích metod, ošetřovaný povrch čištěného substrátu je ohříván na teplotu, jež je obecně pod bodem jeho tavení, ale dost vysoká, aby umožnila přeskupení jeho molekulární krystalové struktury. Ošetřovaný povrch je udržován v této zvýšené teplotě po prodlouženou dobu, během níž je povrchová molekulární struktura přeskupena a kontamináty odstraněny pomocí vysokého vakua. Způsoby čištění žíháním nemohou být používány tam, kde je žádoucí udržet určitou molekulární krystalovou strukturu substrátových povrchů.
Ablace
Další v současnosti používaný způsob čištění, známý ablace, trpí svými vlastními, zvláštními nedostatky.
nějaký povrch nebo kontamináty na něm vypařování. V se tento může jako
Pomocí ablace se zahřívají k bodu materiálu ablace závislosti na použitém tavit před tím, než je sublimovat přímo během vaporizován anebo materiál může ohřívání. U čistících technik pomocí ablace, pokud má dojít k odvrácení povrchového poškození, musí být energie ablace aplikována přesně pouze na dané kontamináty, spíše než na příslušný povrch, na kterém tyto leží, což je nesnadný úkol jsou-li kontamináty extrémně malé anebo nahodile rozmístěné, či když ošetřovaný povrch je nepravidelného tvaru. I tam, kde může být energie ablace úspěšně aplikována pouze na daný kontaminát, je obtížné ho vaporizovat bez toho, aby se nepoškodila základní vrstva ošetřovaného povrchu.
Čištění povrchů pomocí tavení, žíhání a ablace může být prováděno pomocí zdroje laserové energie. Avšak, používání zdroje laserové energie k odstraňování kontaminátů s povrchu tavením, žíháním anebo ablací, neodstraňuje nevýhody tkvící v samých těchto postupech. Například v patentu U.S. No. 4 292 093, Způsob používání ozáření laserem pro výrobu atomárně čistého, krystalického křemíku a ploch germania, popisovaný způsob žíhání laserem vyžaduje jak podmínky vakua, tak úrovně energie, jež jsou dostatečné ke způsobení přeskupení a tavení ošetřovaného povrchu. Jiné známé způsoby čištění povrchů laserem zahrnující tavení anebo žíhání, vyžadují podobné vystavení účinkům laserových paprsků velkých energií a/nebo vakuovým podmínkám, jak popisují patenty U.S. 4 181 538 a 4 680 616. Podobně technika ablace laserem, popsaná v patentu U.S. 3 464 534 Laserový vymazávač, trpí stejnými nedostatky jako jiné způsoby ablace použitím velkých energií.
Jedním zdrojem kontaminátů, jež končí umístěny na plochách plátků čipů je zařízení na jejich zpracovávání. Základní technikou redukce znečištění od zpracovatelského zařízení je provádění periodického procesu velkého čištění tohoto zařízení, jež typicky obsahuje jeho demontáž a na práci náročnou prohlídku jednotlivých součástí. Nicméně, způsoby čištění v mezidobí hlavního čistícího procesu mohou snížit častost těchto velkých čistících prohlídek.
Jedním takovým prozatímním způsobem čištění je pročištění inertním plynem komory, v níž je umístěno dané zařízení, aby se strhly a odnesly povrchové kontamináty. Takovýto způsob je popsán v Kapitole 24 (W. G. Fisher) v publikaci Particle Control in Semiconductor Manufacturing, R. P. Donovan, ed., New York, Marcel Dekker, 1990, která hlásá, že je žádoucí udržovat dávky proudění plynu čištění dostatečně vysoké, aby proudění tohoto plynu skrze zařízení bylo v režimu turbulentního (vířivého) proudění, zamýšleného ke zvýšení strhávání příslušných kontaminátů do inertního plynu. Podle publikace, turbulentní proudění upřednostňuje unášení částic, protože turbulentní hraniční vrstva je tenčí než laminární hraniční vrstva a protože turbulentní proudění má oblasti, kde je okamžitá rychlost fluida vyšší než jeho průměrná rychlost.
Při aplikaci tohoto způsobu na čištění plátků čipů samotných se však může užití turbulentního proudění prokázat problematickým, protože turbulentní proudění lokalizuje složky rychlosti, jež jsou normální k povrchu plátku. Tyto .rychlostní komponenty mohou nést strženou částici směrem k a do styku s povrchem plátku, kde se mohou zachytit. To zvláště platí u částic, jež byly právě uvolněny z jeho povrchu. Tyto právě uvolněné částice jsou poměrně blízko povrchu plátku čipu a tudíž více náchylné znovuusazení na něm v důsledku normálu lokalizovaných složek rychlosti k povrchu plátku.
Podstata vynálezu ošetřovaného proudí plyn
Vynález řeší dané problémy a vyhýbá se nedostatkům předchozího stavu techniky pomocí odstraňování povrchových znečišťujících látek s povrchu substrátu beze změny molekulární krystalové struktury, či jiného poškození povrchu. Přes povrch ošetřovaného substrátu a substrát je kontinuálně ozařován energií o hustotě a trvání dostatečné, aby se uvolnily povrchové kontamináty s povrchu ošetřovaného substrátu a dostatečně malé, aby nedošlo ke změně molekulární krystalové struktury ošetřovaného povrchu substrátu. Optimálně je plyn k ošetřovanému povrchu substrátu inertní. Navíc, aby došlo co nejlépe k vyhnutí se možnosti, že kontamináty unášené proudem se budou usazovat na ošetřovaném povrchu, proudění daného plynu je v laminárním režimu. Zdrojem ozařování mohou být jakékoli prostředky známé současnému stavu techniky, jako jsou lasery s nepřerušovanou vlnou, či pracující v impulsech anebo lampy o velkém výkonu. Přednostně je záření generováno impulsovým ultrafialovým laserem. Vynález může být prospěšně aplikován k odstraňování povrchových kontaminátů s celkově planárního polovodičového substrátu před, mezi a po nanesení vrstev soustavy obvodů na daný polovodičový substrát. Může být rovněž použit na nepravidelně tvarované povrchy anebo, přesněji, na povrchy ležící v rovinách, jež nejsou ve vztahu koincidence. Takové roviny zahrnují všechny možné vztahy mezi povrchy substrátu, s výjimkou těch, jež zaujímají stejný prostor anebo rovinu. Například povrchy, jež jsou ve vztahu paralelním nebo angulárním, jako příslušné protilehlé stěny vnitřku nějaké trubky či přilehlé stěny v krychlové komoře, zaujímají roviny, jež nejsou ve vztahu koincidence.
Přehled obrázků na výkrese
Obrázek 1 - schematické zobrazení způsobu odstraňování kontaminátu a zařízení podle tohoto vynálezu,
Obrázek 2 - schematické zobrazení použití ozáření laserem v jednom ztvárnění tohoto vynálezu k odstraňování kontaminátů s relativně planárních povrchů ošetření,
Obrázek 3 - schematické zobrazení použití ozáření laserem v ještě jednom ztvárnění tohoto vynálezu k odstraňování kontaminátů s relativně planárních povrchů ošetření,
Obrázek 4 - schematické zobrazení použití masky v kombinaci s ozařováním a plynem, užitými podle tohoto vynálezu k odstraňování kontaminátů s relativně planárních povrchů ošetření,
Obrázek 5 - schematické zobrazení zařízení na odstraňování kontaminátů s nepravidelně tvarovaných povrchů ošetření podle tohoto vynálezu.
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek
Obrázek až 11 - schematické pohledy zezadu na zařízení pro přivádění plynu a ozařování na nepravidelně tvarované ošetřované povrchy dle principů vynálezu, až 13 - schematické boční pohledy zobrazující, jak vynález z Obr. 5 může být použit k odstraňování kontaminátů z vnitřků protažených, uzavřených kanálů,
- schematický pohled zezadu na zařízení pro při- .
vádéní plynu a . ozařování na nepravidelně tvarované ošetřované plochy dle principů tohoto vynálezu,
- částečný průmět zařízením znázorněném na Obr. 14,
- částečný průmět ještě jednou konfigurací zařízení pro předávání plynu a ozařování na nepravidelně tvarované povrchy ošetření podle principů tohoto vynálezu, a 17a - schematické boční pohledy zobrazující, jak je aplikován vynález z Obr. 5, s pružnou, porézní vystředěnou podpůrnou konstrukcí,
- schematický boční pohled zobrazující aplikaci tohoto vynálezu s optickým difusérem, a 20 - schematické boční pohledy zobrazující, jak může být aplikován vynález z Obr. 5 k odstraňování kontaminátů z vnitřků výrobních komor, a 22 - schematické boční pohledy zobrazující, jak může být aplikován vynález z Obr. 5 k odstraňování kontaminátů z vnějšků nepravidelně tvarovaných předmětů, a 24 - schematické boční pohledy zobrazující, jak se ozařování aplikuje v ještě dalším ztvárnění tohoto vynálezu k odstraňování kontaminátů z vnitřků s kanály, a 26 - schematické pohledy zezadu a boku znázorňující aplikaci ozařování v ještě jedné podobě vynálezu k odstraňování kontaminátů z vnějšků nepravidelně tvarovaných předmětů.
Obr. 27A a 27B - pohledy shora na různé úrovně zařízení pro předávání plynu a ozáření na povrchy ošetření dle principů tohoto vynálezu,
Obrázek 28 - pohled řezem zařízením na Obr. 27, provedený podél linií 28-28 na Obr.27A,
Obrázek 29 - rozložený pohled na zařízení z Obr. 27,
Obrázek 30 - graf zobrazující profil rychlosti plynu v různých úsecích kanálu toku,
Obrázek 31 - graf poskytující data o proudění a tlaku pro použití při výběru filtrů pro zařízení z Obr. 27,
Obrázek 32 - názorné schéma zařízení skupinových nástrojů pro zpracovávání určitých částic substrátu,
Obr. 33-35 - názorná schémata způsobů odstraňování kontaminátů a zařízení podle tohoto vynálezu,
Obrázek 36 - zobrazuje Rankinův ovál, popisující tvar části komory zpracování ztvárňující principy tohoto vynálezu,
Obrázek 37 - zobrazuje příkladné profily rychlostí pro proudění v komoře zpracování,
Obr. 38 a 39 - půdorysné a nárysné pohledy na zkušební buňku použitou v souladu se způsobem tohoto vynálezu,
Obrázek 40 - znázorňuje údaje ze zkoušky tohoto způsobu, Obrázek 41 - schematicky znázorňuje linii proudu inertního plynu skrze dutinu v substrátu, když je zaveden sekundární proud inertního plynu,
Obrázek 42 - schematicky zobrazuje další ztvárnění zařízení obsahujícího zapracované principy tohoto vynálezu
Příklady provedení vynálezu
Následně budou provedeny podrobné odkazy k současně upřednostňovaným ztvárněním tohoto vynálezu, jejichž příklady jsou zobrazeny v doprovodných výkresech. Na všech výkresech jsou k označování stejných prvků používány stejné referenční znaky.
1._Základní způsob ošetřeni a zařízení
Způsob a zařízení pro odstraňování povrchových znečišťujících látek s povrchu nějakého substrátu beze změny příslušné molekulární krystalové struktury anebo jiného poškození povrchu substrátu, jsou schematicky znázorněny na Obr. 1. Obr. 1 zobrazuje montáž 10, jež drží substrát 12. z něhož mají být odstraněny povrchové kontamináty. Plyn 18 zesvého zdroje 16 je nepřetržitě hnán přes substrát 12. Plyn 18 je vůči substrátu inertní a proudí přes substrát 12 tak, aby substrát 12 koupal v prostředí nereaktivního plynu. Plynem 18 je přednostně chemicky inertní plyn jako helium, dusík nebo argon. Pouzdro 15 pro držení substrátu 12 komunikuje se zdrojem plynu 16 skrze řadu trubek 21, ventilů 22 a měřič průtoku plynu 20.
Podle ztvárnění vynálezu, zobrazeného na Obr. 1, pouzdro 15 zahrnuje vzorovou reakční buňku z nerezavějící oceli, s namontovanými protilehlými porty přívodu a vývodu plynu 23. respektive 25. Pouzdro 15 má namontované utěsněné křemenné okno 17 optického stupně, přes nějž může procházet záření. Vstupní a vývodové porty 23., 25 se mohou skládat například z trubic nerezavějící oceli, vybavených ventily. Potom, co je vzorek 12 umístěn v pouzdru 15. toto je opakovaně propláchnuto a opět naplněno pomocí plynu 18 a je udržováno za tlaku nepatrně nad atmosferickým tlakem okolí, aby se zabránilo vniknutí jiných plynů. Ačkoli je pouzdro 15 zobrazeno jako pevná komora, předpokládá se, že čištěný povrch by mohl být uzavřen v jakémkoli druhu pouzdra, jímž může být proháněn plyn. Například, když je ošetřovaný povrch velkým, pevným předmětem, mohl by být použit velký přenosný kryt, jako například plastický pytel.
Tok plynu 18 může být regulován měřičem průtoku 20, jímž je v přednostním ztvárnění Model Matheson 602. Ventily 22 jsou přednostně měřící, regulační nebo dmýchadlové, vhodné pro aplikace s vysokou teplotou a tlakem a pro použití s toxickými, hazardními, korozivními anebo expanzivními plyny anebo tekutinami, jako například ventily serie Swagelok SS-4H™ od Swagelok Co. of Solon, Ohio. Ventily 22 mohou být otevřeny nebo zavřeny k izolování pouzdra 15, k umístění pouzdra 15 do komunikace se zdrojem plynu 16 anebo k umístění pouzdra 15 do komunikace s jinou substancí, jako je plyn pro nanášení na substrát 12, přicházející ze střídavého zdroje
40.
Podle způsobu tohoto vynálezu je ošetřovaný povrch substrátu ozařován zářením s velkou energií, jejíž hustota a trvání je mezi tou, jaká je potřeba k uvolnění kontaminátů s ošetřovaného povrchu substrátu a tou, jež povede ke změně molekulární krystalové struktury daného povrchu. Podle ztvárnění vynálezu uvedeného na Obr. 1, zdroj záření 14, jímž může být nějaký laser nebo lampa s velkou energií, generuje záření 11, namířené přímo proti ošetřovanému povrchu substrátu 12. Na Obr. 1, je zdroj 14 zobrazen jako ležící vně pouzdra 15 a ozařující vzorek 12 skrze křemenné okno 17. Uvažuje se však, že zdroj 14 by mohl být alternativně umístěn uvnitř pouzdra 15.
Proud energie a vlnová délka ozáření s vysokou energií jsou přednostně voleny v závislosti na odstraňovaných povrchových kontaminátech. K tomu účelu může být k portu vývodu 25 připojen analyzátor plynů 27. Analyzátor 27 analyzuje obsah odsávaného plynu z pouzdra 15, aby umožnil zvolit energetické a vlnové nastavení zdroje 14. Analyzátor plynů 27 může být hmotnostní spektrometr, jako například čtyřpólový hmotnostní spektrometr vyráběný firmou Bruker Instruments, lne. of Billerica, Massachusetts, anebo od firmy Perkin Elmer of Eden Prairie, Minnesota.
Výběr zdroje ozáření užívaného v tomto vynálezu závisí na požadované energii radiace a vlnové délce. Úroveň energie v elektron voltech/fotony (Εν/foton) je přednostně alespoň dvakrát taková, než je energie potřebná k rozbití spojů přilínání kontaminátů k čištěnému povrchu. Energie spojení mezi běžnými kontamináty (jako uhlík a kyslík) a běžnými materiály substrátů (jako křemík, titan, germanium, železo, platina a hliník) je v rozmezí od 2 a 7 Ev/spoj, jak popisuje Přírůčka chemie a fyziky, 68. vydání, str. F-169 až F-177 (CRC Press 1987). Tudíž, jsou žádoucí zdroje emitující fotony s energiemi v rozmezí od 4 až 14 Εν/fotonů. Vlnová délka by měla být pod vlnovou délkou, jež by vydala v nebezpečí integritu povrchu substrátu pomocí dobře známého foto-elektrického efektu, jak popisuje G. W. Castellan ve Fyzikální chemii, 2. vydání, 458-459 (Academie Press, 1975), jež je zde zapracována pomocí reference. Přednostní vlnová délka závisí na molekulárních spéciích, jež jsou odstraňovány a jejich resonančních stavech.
V tomto vynálezu může být použit jakýkoli prostředek, známý současnému stavu techniky pro generování záření vhodné energetické úrovně, včetně zdrojů (lamp) s velkou energií a laserů. V závislosti na dané aplikaci se předjímá, že světelná energie těchto zdrojů může být v rozmezí od hluboké ultrafialové k infračervené, s příslušnými korespondujícími vlnovými délkami od 193-3 000 nm.
Vlnové délky a energie fotonů řady vhodných laserů jsou uvedeny níže v Tabulce I.
Tabulka I - specifikace vhodných laserů
Laser Vlnová délka (nm) Ev/foton
XeCL, impulsový 308 4,04
argon-iont, nepřerušovaná vlna 257 4,83
KrF, impulsový 248 5,01
ArF, impulsový 193 6,44
Laditelné barevné lasery, impulsové či s nepřerušovanou vlnou 200-800 6,22-1,55
Tyto lasery jsou podrobněji popsány v následujících odkazech: M.J. Weber, ed. CRC Handbook of Laser Science, Vols. 1-5 (1982-1987); Mitsuo Maeda, Laser Dyes. (Academie Press 1984); a v literatuře, týkající se laserových produktů od Lambda Physik na adrese: 289 Great Road, Acton, Massachusetts, Coherent, lne. at 3210 Porter Drive, Palo Alto, California a Spectra-Physics na adrese: 1250 West Middlefield Road, Mountain View, California. Předjímá se, že jako vhodné zdroje ozařování by mohly být použity xenonové nebo rtuťové zdroje (lampy) s velkou energií, či jiné druhy laserů, včetně viditelných, ultrafialových, infračervených, roentgenových, či laserů volných elektronů.
Podle tohoto vynálezu je ozařování namířené přímo proti ošetřovanému povrchu daného substrátu, z něhož jsou odstraňovány kontamináty, menší energetické hustoty, než je potřeba k tomu, aby došlo ke změně molekulární krystalové struktury daného povrchu. Přednostně je hustota a trvání ozařování zvolena tak, aby udělily určité množství energie povrchu substrátu, jež je značně pod energií potřebnou k tomu, aby se změnil povrch struktury substrátu. Přednostní úroveň energie závisí na složení ošetřovaného substrátu. Například, u určitých materiálů substrátů, jako například plasty, může být tato úroveň energie daleko menší, než u jiných materiálů jako jsou třeba karbidové oceli s vysokou pevností. Slučovací tepla různých materiálů jsou dobře známá a uvedená v Handbook of Chemistry and Phvsics, 68. vydání, str. D33-D42 (CRC Press 1987). Slučovací teplo obecně odpovídá množství tepla potřebného ke strhnutí různých materiálů a může být použito jako vodítko při výběru hustoty a trvání energie ozáření, která nebude měnit molekulární krystalovou strukturu ošetřovaného povrchu. Slučovací tepla řady běžných substrátových materiálů jsou sumarizována níže, v Tabulce II.
Tabulka II - Slučovací tepla materiálů substrátu
Materiál Slučovací teplo
al2°3 16 906,7 kJ/mol; 17,52 Ev/molecule
SiO2 840,3 kJ/mol; 9,11 Ev/molecule
Nb2°5 1 528,2 kJ/mol; 13,27 Ev/molecule
NÍO 230,6 kJ/mol; 2,50 Ev/molecule
Τ^2θ3 500,2 kJ/mol; 15,63 Ev/molecule
Hustota energie ozáření a její trvání použité v tomto vynálezu je taková, že se na povrchu ošetřovaného substrátu nepřibližuje danému slučovacímu teplu. Nalezení maximální použitelné energie pro daný materiál substrátu však vyžaduje určité experimentování se zřetelem na znalost slučovacího tepla určitého materiálu. Toto experimentování zajištuje, že nedojde k žíhání, ablací a tavení.
Ozařování je přednostně namířeno kolmo k rovině té části substrátu, jež je právě ošetřována, aby se maximalizoval energetický tok při povrchu substrátu pro daný výkon ze zdroje ozáření. Avšak, radiace může být namířena na substrát v jakémkoli úhlu, který je vhodný anebo nezbytný k realizaci tohoto postupu ve zvláštním prostředí. Zajisté se energetický tok při povrchu bude odlišit se sinem úhlu dopadu, což musí být vzato v úvahu při výběru energetického výkonu zdroje ozařování a jeho trvání.
Když je povrch substrátu ozařován jak je uvedeno výše, spojení a/nebo síly přidržující povrchové kontamináty k povrchu substrátu jsou rozbity a inertní plyn odnáší během ozařování kontamináty pryč s povrchu substrátu. Tak dlouho, jak zůstává čistý substrát v prostředí inertního plynu, žádné nové kontamináty se na povrchu substrátu netvoří. Pokud je to nezbytné, může být k vývodu 25 pouzdra připojen vhodný zachycovací systém pro zachycování a neutralizování odstraněných spécií kontaminátů.
a. Dynamická báze teoretického kvanta pro proces
Odstraňování kontaminátů s povrchu pomocí ozařování spřazeným s prouděním inertního plynu, může být popsáno pomocí nelineární optické teorie, odvětví kvantové mechaniky.
Základ nelineární optické teorie je odvozen z Maxwellových rovnic v nelineárních mediích, které jsou:
(1)
C( δΒ/δ t) σ(δβ/δύ/
V . E = 4πρ
4π + J (2) (3) (4) kde E je elektrické pole, B je magnetické pole, J hustota proudu a p je hustota náboje.
S příchodem laseru a jiných vysokoenergetických zdrojů zářeni se teoreticky nelineární přístup k postulován optiky je nelineárním procesům, jenž byl již od 1880, stal přístupným. Teorie popsana N. Bloembergen v Nonlmear Optics, New York: Benjamin/Cummings Publishing Company, 1965 (čtvrtý tisk 1982) a Y.R. Shenem, The Principles of Nonlinear Optics, New York: John Wiley and Sons, 1984.
Laser generuje paprsek, který je koherentní a má vysoce směrové vlastnosti. Tato vlastnost paprsku je definována jako síla radiace, jež má unikátní vlastnosti, jež mohou být užity k odstraňování přilnutých kontaminátů s nějakého povrchu. Síla radiace v jednotném mediu je dána rovnicí (5), jež je rovněž odvoditelná z Maxwellových rovnic:
p(5e/5 ) f = Vp + _ - (e - l)(5G/5t) (5)
8ttVF2 a G je elektroAshkin a J.M. 333, 30 (1977), že malé částice kde p je hustota daného media, p je tlak magnetická hustota ve vakuu.
Experimenty Ashkinse a Dziedzice (A.
Dziedzic, Appl. Phys. Lett. 28 (1976), str. str. 202 a 19 (1971), str. 729) prokázaly, jako např. ΙΟμιη tělíska latexu mohou být odstraňována s nějakého povrchu v laserovém poli dostatečného fotonového proudu. Jakmile je laser zastaven, latexové tělísko (vrstvička) se vrací k povrchu. Tento nelineární proces je nazýván optickou levitací. Pokusy Ashkina prokázaly, že vlastností zdroje ozáření může být užito k překonání lokální adhese a gravitačních sil. Tento jev byl pozorován v testech daného procesu popsaných zde s pomocí 5μιη částic. Readhesi částice potom, co pole záření přešlo přes nějaké místo, je bráněno použitím proudícího inertního plynů.
Ještě jeden nelineární proces, jenž byl pozorován při testech tohoto vynálezu a přístroje je multifotonová disociace (MPD). Zdroj ozařování vysoké energie s dostatečným proudem fotonů v interakci s povrchem, jenž má na sobě kontamináty, může tyto kontamináty odstraňovat pomocí MPD (viz. Y.R. Shen, Principles of Nonlinear Optics, New York: John Wiley and Sons, 1984, kapitola 23, str. 437-465).
Tímto procesem může několik fotonů vyvolat vibrační a rotační stavy, jež neumožňují klasické prostředky. Tyto nové stavy, do nichž se kontamináty dostávají, mohou být popsány jako kvasi-metastabilní. Kvasi-metastabilní stav může vést k disociaci kontaminátú od povrchu anebo k jeho rozbití. Disociační proces je dále zintentivnén pomocí nelineární vnímatelnosti (susceptibility) daného povrchu a kontaminátú. Navíc, teorie procesu MPD postuluje, že je možno selektivně odstraňovat spoje na základě znalosti daného povrchu a chemických spécií, které mají být odstraněny, naladěním fotonového toku, aby se využilo výhody nelineárního mechanismu.
Nelineární proces výše popsaný se jeví jako doplňkový. V závislosti na kontaminátú a povrchu může být jeden nelineární proces přednostní pro druhý anebo mohou pracovat v tandemu.
b. Příklady základního ošetření
V následujících příkladech je ilustrována aplikace způsobu základního ošetření a zařízení výše popsaného, s ohledem na planární povrchy ošetření. Na příkladu I, jsou na substrát kysličníku (dále oxidu) křemíku aplikovány různé hustoty energie z impulsového KrF excimerového laseru s různým stupněm úspěšnosti. V příkladě II se zkoumá potřeba vynálezu v příslušné oblasti optických komponentů.
i. Přiklad I
Pro podporu růstu tenké vrstvičky na površích polovodičů je potřeba přírodního oxidu křemíku. Naneštěstí, když jsou polovodičové plochy oxidu křemíku vystaveny okolnímu prostředí, k povrchu polovodiče lehce přilínají uhlíkové znečišťující látky. Přítomnost těchto kontaminátú velmi snižuje vodivost nebo izolační povahu tenkého filmu, jenž má být nanesen. Tudíž, při výrobě polovodičů se značná bezpečnostní opatření věnují minimalizaci expozice vnějšímu prostředí pomocí užití rozpracovaných vakuových, chemických a mechanických technik. Vakuové techniky jsou drahé, zvláště používá-li se vakuum vysoké nebo blízko velmi vysokého k udržování čistých povrchů mezi kroky zpracování. Techniky chemické (mokré a suché) a mechanické, mohou poškodit ošetřovaný povrch substrátu a je-li ošetřovaným substrátem zpracovaný integrovaný obvod, pak podkladovou strukturu.
Při pokusu překonat tyto problémy byla aplikována radiace od impulsového KrF excimerového laseru (model EMG150 od Lambda Physic), jehož základní vlnová délka je 248 nm (rozsah UV), na povrch křemíkového substrátu v utěsněné komoře, jíž proudil argonový plyn. Aby se zmenšila kontaminace uhlíkem a snížilo procento uhlíku sdruženého s chemisorbovaným organometalikem (trimetyl aluminium), prekursor do formace tenkého filmu aluminia při polovodičové výrobě, bylo po 20 minut aplikováno ozařování 35 mj/cm2 za 6 000 laserových dávek při opakovacím kmitočtu 10 Hz na povrch substrátu oxidu křemíku pomocí KrF excimerového laseru. Laserem ošetřované plochy byly vystaveny během nepřetržitého průtoku argonového plynu při míře toku 16 1/hod (4,5 ml/sec) za tlaku vnitřního regulátoru 1,03 x 103 torů. Po ošetření ukázala roentgenová fotoelektronová spektroskopická analýza (XPS), že substrát vykazoval významný úbytek povrchového uhlíku, ve srovnání s průměrným povrchem před ošetřením pokrytým uhlíkem z 30 - 45%, kdežto po ošetření průměrný povlak uhlíkem činil 19% povrchu substrátu. Povrch substrátu sám nevykázal žádné poškození anebo změnu.
Povrch ošetřený laserovým ozářením, jak popsáno výše, a poté vystavený proudění organometalického plynu, ukázal pomocí analýzy XPS, že 20,8% povrchu substrátu bylo pokryto uhlíkem, ve srovnání s 40-45% povrchu substrátu, jenž byl pokryt uhlíkem po vystavení organometalickému plynu na povrchu neošetřeném laserem. Když byl použit laser, jak popsáno výše, jak před expozicí organometalickému plynu, tak opět po expozici plynu, pouze 8,9% daného povrchu bylo pokryto uhlíkem. Oblasti přilehlé oblastem vystaveným laseru rovněž vykazovaly určité účinky ošetření čištěním laserem. Oblasti přilehlé k ošetřovaným oblastem vykázaly zmenšenou úroveň uhlíku činící 12,7%. Tento efekt je pravděpodobně v důsledku Gaussovy povahy aplikovaného laserového impulsu.
Přenos plátku z vzorkové buňky do analyzátoru XPS byl přes argonem naplněnou rukavicovou krabici. Křemíkový plátek byl přenesen do XPS přes UHV inertní přenášecí tyč. Toto udrželo vystavení vnějšímu prostředí na minimum.
Další plátek oxidu křemíku, zatímco vystavený argonovému plynu jak popsáno výše, byl vystaven ozařování impulsovým KrF excimerovým laserem o 9 mj/cm2 za 6 000 dávek při opakovacím kmitočtu 10 Hz. Analýza XPS ukázala pokrytí povrchu uhlíkem 40-45% jak před, tak po ošetření laserem. Tedy ozáření 9 mj/cm2 neodstranilo absorbovaný povrchový uhlík.
Další plátek oxidu křemíku, zatímco vystavený argonovému plynu jak popsáno výše, byl vystaven ozařování impulsovým KrF excimerovým laserem o 300 mj/cm2 za 6 000 dávek při opakovaném kmitočtu 10 Hz. Na konci ošetření povrch substrátu utrpěl značné poškození, včetně otvoru skrze daný substrát. Tudíž, ozařování při 300 mj/cm2 změnilo molekulární krystalovou strukturu povrchu substrátu.
Tyto příklady ukazují, že ozáření laserem za určitého energetického toku a vlnové délky může snížit povrchovou kontaminaci, bez poškození podkladového povrchu anebo přilehlých struktur.
Očekává se, z hlediska slučovacího tepla SiO2, že podrobení povrchu substrátu oxidu křemíku ozařování impulsovým KrF excimerovým laserem o méně než 100mj/cm2 za 6 000 dávek, při opakovaném kmitočtu 10 Hz, nezmění molekulární krystalovou strukturu substrátu. Neočekává se, že ozařování impulsovým Krf excimerovým laserem menší než 75 mj/cm2 za 6 000 dávek při opakovacím kmitočtu 10 Hz, změní povrch substrátu oxidu křemíku žádným způsobem.
ii. Příklad II
Vysokoenergetické optické komponenty se obtížně vyrábějí pro takové technologie jakou je laserové tavení, roentgenová litografie a UV optika excimerových laserů. Laserové tavení a technologie roentgenové litografie jsou používány výhradně v čistém prostředí. Optika excimerových laserů má krátký životní cyklus, protože se současnou, komerční technologií nanášení filmů je obtížné sériově vyrábět filmy (tenké vrstvičky) schopné vydržet déletrvající toky velkých energií.
Trvalým problémem optiky velkých energií je optická porucha. Tento jev může být popsán jako katastrofický rozvoj škody utrpěné v transparentním mediu v silném laserovém poli. Y.R. Shen, Principy nelineární optiky, 1. vydání, 528-540 (Wiley Interscience, 1984). Tento fenomen se objevuje jak v pevných tělesech, tak v plynech. U pevných těles, jako je optika velkých energií, je optická porucha aktivována přítomností povrchových defektů jako jsou například škrábance a póry ve volně loženého materiálu. Ve většině případů je optická porucha v důsledku znečištění povrchu, jako jsou např. jsou absorbované prachové částice. Přítomnost těchto kontaminátů snižuje mezní hranici poruch, což následně omezuje maximální laserový výkon, jenž může být užit z daného laserového systému. Tato skutečnost je velmi důležitým omezením, týkajícím se pumpování laserového media (v pevné fázi nebo plynné) pomocí zdroje energie externí pumpy. To následně omezuje laserový výkon, jenž může být využit k přenosu energie skrze optická okna, čočky a jiné optické komponenty.
Optická porucha, například na nějakém tuhém tělese, je podporována přítomností kontaminátů přilínajících k povrchu. Interakce sledu impulsů laseru s dostatečným energetickým průřezem může nanést dost energie k tomu, aby to generovalo lavinovou ionizaci na povrchu tuhého tělesa. To může vytvořit povrchové plasma, jež může desintegrovat dané tuhé těleso. Přítomnost kontaminátů efektivně snižuje účinnost laseru a omezuje jeho užití v potenciálních aplikacích.
Aby se překonaly výše uvedené problémy, způsob odstraňování kontaminátů, popsaný v tomto materiálu, může být použit k odstraňování přilnutých kontaminátů jako je například absorbovaný prach. Například, aby se ošetřil optický komponent, je vystaven kontinuálnímu toku argonového plynu, během čehož je impulsový KrF excimerický laser namířen na povrch daného optického komponentu. Laser je vyladěn na příslušný tok energie a vlnovou délku, jež je značně menší než impuls velké energie, potřebný k podpoře ionizace a následného plasma v optice velké energie. Povrch optického komponentu je ozářen zvoleným tokem a vlnovou délkou po dobu dostatečnou, aby se odstranily absorbované kontamináty.
iii. Přiklad III
Byly prováděny kvalitativní experimenty pomocí laseru Krf Potomac Photonics SGX-1OOO (prodávaný Potomac Photonic of Lanham, Maryland). Laser byl provozován s průměrným výkonem 60 mJ/s, s dobou trvání 0,02 s a bodem paprsku 20μπι. Byl užit dusík v míře proudění 140 1/s, zatímco substrát byl upevněn na přenášecí plošině s rychlostí plošiny 1 mm/s. Výkon laseru byl měřen joulmetrem Molectron JD-1000 se snímačem J3-O9, prodávaným Molectron Detector, lne. of Portland, Oregon. Vizuální kontrola výsledků (při zvětšení 1 000 krát) čištění ukázala, že organické oleje (otisky prstů) a vločky aluminia byly odstraněny z aluminia, křemíkové vločky a křemíkový zákal byly odstraněny z křemíku a neidentifikovaný cizí materiál byl odstraněn ze vzorovaného plátku komplementární struktury MOS s 3,0 μπι.
c. Selektivní ošetřováni substrátu
Planární substrát ošetřovaný v souladu s tímto vynálezem, může být selektivně ozařován laserem. Jak je uvedeno na Obr. 2, například, substrát 12 je upevněn na desce XY 13., s níž se selektivně pohybuje se zřetelem k fixnímu svazku impulsů laseru llz. jež jsou generovány laserem 14z namířeným skrze rozdělovač svazku 24 a zaměřovači čočky 28 před tím, než kontaktují vybrané části povrchu substrátu 12, přes který proudí inertní plyn 18. Alternativně, jak znázorňuje Obr. 3, laserové impulsy llz mohou být rozděleny rozdělovači svazku 30, 32 do dvou souborů impulsů, jež se výběrové pohybují pomocí nastavení zrcadel 34-37 nad povrchem substrátu 12 na pevné desce ,19. Měřič výkonu laseru 26, měřící energii přímo od laseru, dovoluje přísné monitorování energie laseru aplikované na substrát. Takovéto vhodné měřiče jsou k dostání od Digirad of Oriskany, New York a od Scientech, lne. of Boulder, Colorado.
Navíc, výběrové ozařování planárního povrchu může být dosaženo použitím masky, podobné jaká se užívá v průmyslu polovodičů, umístěné mezi zdroj záření a ošetřovaný substrát. Jak znázorňuje Obr. 4, maska 9 umožňuje výběrové ozařování substrátu 12, zajištěného k pevné desce 19, omezením přístupu záření 11 k substrátu 12 skrze pasáž masky a. Jak je podrobně na Obr. 1, pouzdro 15 zahrnuje vzorovou reakční buňku z nerezavějící oceli, s namontovanými protilehlými porty přívodu a vývodu plynu 23, respektive 25 a utěsněné křemenné okno 17 optického stupně, přes nějž může procházet záření.
Předpokládá se, že k ozařování planárních povrchů může být použito zdrojů (lamp) s velkou energií v konfiguraci podobné, jaká je uvedena na Obr. 2 až 4.
Ještě jedno ztvárnění, umožňující selektivní ozařování planárního povrchu, je uvedeno názorně na Obr. 42. Výstup z vhodného laseru 110 je namířen do zaměřovačích čoček 112, je odražený od předávacích zrcadel 113 a 114 a skrze Galileův teleskop 115. Záření z laseru je pak odraženo od dalšího předávajícího zrcadla 116 a zaměřeno skrze nastavitelné čočky finálního zaměření 117 před tím, než docílí substrát namontovaný na držáku 118 na přenášecí plošině x-y. Alespoň držák 118 je uspořádán uvnitř nějaké buňky (neznázorněna), kterou proudí inertní plyn. Měřič proudění 119 je uspořádán při výstupu z buňky. Uspořádání zobrazené na Obr. 42 poskytuje obzvláště kompaktní zařízení.
d. Laminární prouděni inertního plynu
Aby se zmenšila pravděpodobnost, že kontaminát, jenž byl právě uvolněn s povrchu substrátu a stržen inertním plynem, se znova uloží po proudu toku na povrch substrátu, dává se přednost řízení proudění plynu tak, aby neudělil unášenému kontaminátů složku rychlosti normální k povrchu daného substrátu. Tyto komponenty rychlosti jsou, definicí, inherentní v turbulentním plynovém proudění a, jak v turbulentním tak laminárním proudění, v prostorech recirkulace proudění. V souladu s principy tohoto vynálezu se tudíž dává přednost udržovat proudění plynu napříč substrátem v režimu laminárního toku a vyhnout se tvoření zón jeho recirkulace.
Je dobře známo, že u vnitřních proudění (jako v trubkách a v tomto případě v komoře zpracování) je laminární proudění udržováno u Reynoldsových čísel menších než přibližně 2 000. Jak uvádí rovnice (6) níže, Reynoldsovo číslo (Re) se vypočítává jako:
p V h
Re (6) kde p a μ jsou hustota, resp. absolutní viskozita plynu, h je polovina výšky vzdálenosti mezi stěnami uzavírajícími proud a V je průměrná rychlost proudění.
Je též dobře známo, že síla unášení F na volnou částici v plynu, jako je uvolněná částice unášená proudem plynu, závisí na viskozitě plynu, poloměru částice dp a na relativní rychlosti V mezi částicí a prouděním plynu pomocí následujícího vztahu:
π μ dp v
F = _ (9) c
kde c je faktor korekce skluzu. Aby se maximalizovala síla na částici a tak maximalizovala pravděpodobnost, že bude stržena do proudu plynu a zůstane v něm, rychlost proudění by měla být maximalizována. Avšak to podléhá omezení, že Reynoldsovo číslo by mělo být udržováno pod přibližně 2 000, k udržování laminárního proudění. Je rovněž zřejmé, že vyšší rychlosti plynu může být dosaženo udaného plynu redukcí poloviny výšky kanálu proudění h.
Průměrná rychlost V v kanálu proudění se vztahuje k míře volumetrického (odměrného) proudění Q plynu skrze daný kanál dle následujícího:
Q = V A (11) kde A je plocha příčného řezu proudění. Tudíž, míra volumetrického proudění plynu, jež musí být dodávána do kanálu toku, aby se udržovala daná průměrná rychlost, je menší u kanálu toku s menší plochou průřezu. Šířka kanálu se typicky řídí šířkou ošetřovaného substrátu, ale vyšší pružnost je k dispozici pro řízení výšky tohoto kanálu. Tudíž, aby se minimalizovalo množství plynu k dosažení žádoucí rychlosti, upřednostňuje se minimalizace výšky kanálu.
Odborník pozná, že rychlost proudění plynu není napříč kanálem stejnoměrná - rychlost je nula při stěně a zvyšuje se jednotvárně do maximální hodnoty v ose kanálu. Pro plně rozvinuté laminární proudění je distribuce rychlosti:
u(y) = 3 V h2 (12) kde y je vzdálenost od stěny kanálu proudění. Jak zobrazuje Obr. 30, profil rychlosti je tedy parabolické povahy. Ve vstupním regionu E kanálu proudění, t.j. v regionu, kde mezní vrstvy, jež vznikají na každé z protilehlých stěn kanálu proudění se nesetkávají ve středu kanálu, je region mezní vrstvy blízko stěny a potenciálního jádra. Ačkoli neexistuje řešení v uzavřené podobě pokud jde o rychlost, jak znázorňuje Obr. 30, rychlost proudění v dané vzdálenosti blízko stěny je větší ve vstupním regionu E, než v regionu plně rozvitého proudění F.
Dalšími pertinentními parametry v unášení kontaminátú jsou vlastnosti plynu, jeho hustota a absolutní viskožita. Tyto vlastnosti jsou spojeny v příslušné kinematické viskozitě, jež je poměrem hustoty a absolutní viskozity:
μ v = - (13)
P
Jak je evidentní z rovnice Reynoldsova čísla (rovnice (6) výše), pro dané Reynoldsovo číslo a dimenzi kanálu proudění může být dosaženo vyšší rychlosti pomocí vyšší kinematické viskozity, v lineárním vztahu. Konkurenční úvahou je tloušťka mezní vrstvy - celkově je žádoucí mít co nejvyšší možnou rychlost co nejblíže stěny jak je to možné, což dále znamená upřednostnění tenčí mezní vrstvy. Toto však podléhá omezení, že ačkoli je turbulentní mezní vrstva celkově tenčí, než vrstva laminárního proudění za stejných podmínek, má dojít k vyhnutí se turbulentnímu proudění.
Tloušťka mezní vrstvy je proporcionální k druhé odmocnině kinematické viskozity a obráceně proporcionální k druhé odmocnině průměrné rychlosti v kanálu proudění. Tudíž, pro danou rychlost v kanálu toku bude mezní vrstva tenčí u plynu s relativně vysokou kinematickou viskozitou, než u toho s relativně nízkou kinematickou viskozitou. Avšak, ze vztahu Reynoldsova čísla, zvýšení kinematické viskozity umožňuje proporcionální zvýšení rychlosti, ač je udržováno stejné Reynoldsovo číslo (a tak udržováno laminární proudění). Tudíž, nežádoucí účinky zvýšené kinematické viskozity na tloušťku dané vrstvy mohou být překonány zvýšením průměrné rychlosti proudění. Zajisté, tyto úvahy se vztahují jen ke vstupnímu regionu - tlouštka mezní vrstvy se rovná polovině šířky kanálu proudění v plně rozvinutém regionu a není postižena vlastnostmi daného plynu.
Viskozita je důležitý parametr v unášecí síle na nějakou částici, jak uvádí rovnice (9) výše - čím vyšší je viskozita plynu, tím větší je síla na částici. Tudíž se dává přednost plynům s vyšší absolutní viskozitou.
Jak uvedeno výše, k čištění může být použit jakýkoli plyn inertní k substrátu. Vzácné plyny jsou zejména vhodné, vzhledem k inertnosti vůči prakticky všem materiálům substrátu. Pro většinu substrátů je též vhodný dusík. Nejpoužitelnější a ekonomicky vhodný ze vzácných plynů je helium a argon. Z těchto třech plynů - helia, argonu a dusíku, se upřednostňuje argon, protože má nejvyšší absolutní viskozitu.
Další parametry, týkající se stavu proudění plynovým kanálem, jsou teplota a tlak plynu. Viskozita (jak absolutní, tak kinematická) většiny plynů se nepatrně zvyšuje s teplotami. Avšak, u většiny komerčních aplikací procesu ošetření bude teplota plynu přibližně pokojová (okolí). Proti tomu se však tlak plynu může značně měnit. Hustota plynu je proporcionální k jeho statickému tlaku. Tedy, odkazuje znova na rovnici Reynoldsova čísla (6) výše, pro dané Reynoldsovo číslo, plyn a výšku kanálu proudění D, zvýšení hustoty (zvýšením tlaku) vyžaduje zmenšení průměrné rychlosti. Tudíž, nižší tlaky dovolí docílit vyšší rychlosti v laminárním režimu proudění.
Vraceje se k druhému aspektu vyhnutí se udělení unášenému povrchovému kontaminátu složek rychlosti normálních vůči povrchu - vyhnutí se zónám recirkulace - v současném stavu techniky je dobře známo, že recirkulace proudění může být způsobena nepříznivými gradienty tlaku v proudění, jež jsou produkovány diskontinuitami ve směru proudění anebo rychlými změnami v profilu povrchu, přes který plyn proudí. Je tudíž žádoucí vyhnout se vytváření těchto diskontinuit na povrchu komory zpracování, v níž má být substrát ošetřován, obzvláště v anebo těsně proti proudu substrátu. Dále, proudění vstupující do kanálu toku by mělo mít jednotný profil rychlosti s vektorem rychlosti paralelním k ose kanálu toku.
Význam těchto úvah o proudění - vyhnutí se recirkulaci a turbulentnímu proudění - je znázorněn pomocí výsledků testů provedených v reakční buňce, jež měla méně než optimální konfiguraci pro udržování laminárního, nerecirkulujícího proudění. Je to stejná konfigurace buňky, jež byla užita pro testy popsané v příkladech I a II výše. Reakční buňka 200 je názorně popsána na Obr. 38 a v příčném řezu na Obr. 39. Buňka má vstup 202 a výstup plynu 210, jenž je v rovině se dnem 201 buňky a oba mají průměr 0,6 cm (0,25). Substrát k ošetření je též upevněn na dno 201. Buňka má průměr 7,6 cm a výšku 2,5 cm.
Vzorky čistého křemíku vystavené okolnímu prostředí byly čištěny v buňce nízkotlakým 500 Hg/Xe zdrojem (lampou) Model 6288, prodávaným Oriel Corporation of Stamford,
Connecticut, s průměrem čoček 4 spřažených k elektronickému časovému ovládači modelu 84350 (též od firmy Oriel), jenž měl výstupní energii 40 μύ/s přes region 200-315 mm. Lampa dodala za dobu 30 minut celkově 8 m/Jcm2. Energetická měření byla prováděna fotometrem JL-1400A s detektorem JSEL/24O/QnDS2/TD pro rozsah 200-315 nm a JXRL140B pro rozsah 300-400 nm, všechny dodávané společností Jetlight Company, lne. of Laguna Hills, California. Analýza vzorku (před a po ošetření) byla provedena pomocí spektrometru Auger/XPS, Model 310, od VG Instruments, nyní prodávaného společností Fisons Instruments of Danvers, Massachusetts.
Míra proudění (toku) plynu buňkou se měnila od 9 cc/s do 130 cc/s, řízena 150 mm měnitelným průtokovým měřičem serie L-03217, prodávaným Cole-Parmer Instruments, lne. of Niles, Illinois, kalibrovaným pro argon, dusík a helium, jak je vidět níže v Tabulce III a na Obr. 40.
Tabulka III - Údaie testu
Míra toku argonu (cc/s) Odstranění uhlíku (%)
9 18,9
9 21,4
12 20,6
12 30,9
12 34,6
66 37,9
66 42,5
66 65,4
117 20,6
117 19,3
130 25,2
Z údajů je zřejmé, že účinnost odstraňování procesu závisí na míře toku proudění (a takto na podmínkách proudění v buňce). Ačkoli byla vypočtená Reynoldsova čísla založená na polovině výšky buňky, jasně v laminárním rozsahu, má se za to, že při vyšších mírách toku neomezené rozpínání plynu do buňky ze vstupu 202 vytvářelo prostory recirkulace na obou stranách vstupu a po proudu pravděpodobně víry anebo vířivé proudy. Tento recirkulační proces byl pravděpodobně příčinou zpětného ukládání kontaminátů.
Reakční buňka, jež ztělesňuje principy výše stanovené - vytvoření nerecirkulujícího laminárního proudění přes ošetřovaný povrch substrátu - je znázorněna na Obr. 27-29. Toto ztvárnění rovněž zajišťuje jednotné proudění u vstupu do kanálu toku. Tato buňka 200 je tímto navržena, aby maximalizovala odstraňování kontaminátů s povrchu ošetřovaného substrátu a minimalizovala jeho zpětné ukládání.
Reakční buňka 200 obsahuje vstup 202, jenž je v tekuté komunikaci s malou mísící komůrkou 206, jež dále obsahuje nízkohybné přetlakové zařízení (dále plénum) 230 a přilehlou drážku 204. Plénum 230 je při svých koncích omezeno montáží filtru 226 a vertikálním sloupkem 228.
Montáž filtru 226 leží u vstupu do kanálu toku 232 a je v této pozici omezena dvěmi nastavovači 208. Utěsnění (nezobrazeno) jako například teflonová vložka, těsnící kroužek nebo elastický pás, je instalováno na obvodu každého prvku montáže filtru k prevenci obtoku z mísící komory 206 do kanálu toku 232.
Kanál toku 232 se protahuje po proudu montáže filtru 226 a obsahuje zahloubení 214 pro přijetí vzorku daného substrátu (neukázán). Zahloubení je dimenzováno tak, aby povrch ošetřovaného vzorku byl v rovině s povrchem daného kanálu. Aby byl vzorek během ošetření omezen, může být na jeho zadní stranu aplikováno vakuum skrze vakuový sací port 216 a vakuové kanály 218.
Křemíkový disk 220, jímž může záření procházet způsobem dříve popsaným, je uspořádán nad zahloubením 214 pro přijetí vzorku substrátu. Disk 220 je fixován a utěsněn v buňce 200 pomocí odstranitelné desky a těsnícího kroužku vhodné velikosti.
Po proudu zahloubení 214 je situován odsávací kanál 210. umístěný v části kanálu proudění 232. jenž je konfigurován, aby měl tvar Rankinova oválu. Jak je odborníkovi dobře známo, Rankinův ovál bere v úvahu řešení neviskozního toku pro jednotný proud vstupující do bodu odtoku. V tomto kontextu konfigurace Rankinova oválu slouží k vedení proudu do odsávacího kanálu 210. přičemž dojde k vyhnutí se recirkulaci proudění v kanálu toku 232.
Tvar Rankinova oválu je popsán v následující rovnici (v souvislosti s diagramem na Obr. 36):
R2 - a2 y = ---------- (01- o2) (14)
2a kde R je zachycení Rankinova oválu pozitivní stranou osy x.
Tok plynu buňkou 200 vzniká ve vstupu 202. Plyn může být dodáván do vstupu ze stlačeného zásobníku vybaveného vhodným tlakovým regulátorem (nezobrazeno), k řízení tlaku plynu a míry toku. Dodávka plynu je připojena ke vstupu vhodným potrubím. Ze vstupu 202 je plyn směrován na plochý povrch drážky 204. Opouštěje drážku 204. tok vstupuje do pléna 230 a pak se pohybuje do montáže filtru 226.
Je evidentní, že proudění vstupující do pléna 230 nebude stejnoměrné - bude mít různé rychlosti přes jeho vstupní rovinu a budou zde složky rychlosti neparalelní k ose kanálu toku. Jak je výše popsáno, je žádoucí, aby obě tyto situace byly eliminovány tak, aby proudění vstupující do kanálu toku mělo jednotný profil rychlosti, jenž je paralelní k ose kanálu toku 232 jak zobrazuje Obr. 30. Toho je docíleno pomocí montáže filtru 226.
Montáž filtru 226 je uspořádána u vstupu kanálu toku buňky 200. Když je tok nucené hnán skrze montáž filtru 226.
podmínky proudění jsou změněny, aby se produkoval jednotný a paralelní profil rychlosti napříč šířky a výšky kanálu toku 232. Aby se udržely ztráty proudu v přijatelných hranicích, dává se přednost omezit pokles tlaku přes filtr na 1-2 psi. Přednostně filtrová montáž obsahuje porézní, sintrovaný kovový filtr jako ten, jenž nabízí Pall Ultrafine Filtration Company.
Počet a typ potřebných filtrů je diktován podmínkami proudění. Např., pro tok vzduchu v rozsahu od 0-500 cc/s, poskytuje Obr. 31 údaje, dovolující volbu filtrů k zajištění žádoucího maximálního poklesu tlaku 1-2 psi. Nepřerušované čáry, 1F-4F, se týkají serie hrubších sítových filtrů Pall, označovaných jako stupeň F PSS. Přerušované čáry 1H, 2H, 3H a 4H se týkají serie jemnějších sítových filtrů Pall, označovaných jako stupeň H PSS.
Pro podmínku původního designu 70 cc/s uvádí Obr. 31, že filtr 1H poskytne žádoucí pokles tlaku 1-2 psi. Tato indikace z Obr. 30 byla experimentálně potvrzena.
Informace poskytované pomocí Obr. 31 jsou pro vzduch, protože vzduch je složen v prvé řadě z dusíku, týkají se rovněž dusíku. Pro jiné inertní plyny, jako je argon nebo helium, je nutná úprava těchto údajů.
U buňky 200, užité k ošetření vzorku substrátu s průměrem asi 6 palců má kanál toku šířku přibližně 16,51 cm (6,5 in) a výšku přibližně 0,31 cm (0,125 in), což vede ke kanálu toku s plochou příčného řezu přibližné 5,24 cm2 (0,8125 in*4). Celkové rozměry buňky jsou 25,4 cm x 50,8 cm (10 in x 20 in). Buňka je zásobována pomocí osazení trubkou o průměru 0,6 cm (0,25 in) jak při vstupu 202, tak výstupu 210, jež jsou adekvátní pro míry toku až do 500 cc/s. V závislosti na větších mírách toku může být potřeba většího osazení.
Při používání argonu se maximální rychlost, jež může být dosažena při současném udržování laminárního proudění, určí vyřešením rovnice Reynoldsova číslo pro V. Pro argon je to:
2000 . (0,134 cm2/s) (16)
0,16 cm nebo 1,675 cm/s. Míra toku potřebná k dosažení této rychlosti je určena z rovnice (11),
Q = (1,675 cm/s)(5,24 cm2) (17) nebo 8,777 cm3/s.
Proudění plynu uvnitř komory zpracování může být modelováno užitím dobře známých principů dynamiky tekutin, obsahujících Navier-Stokesovy rovnice, rovnice kontinuity a rovnice mezní vrstvy, model proudění plynu uvnitř dané buňky může být formulován. V závislosti na vstupu různých parametrů jako je typ plynu a míra objemu toku, může být vypočítáno Reynoldsovo číslo. Je rovněž možné určit profil rychlosti ve zvolených vzdálenostech od vstupu kanálu toku.
Například, je-li užit argon v míře toku 1000 cc/s,
průměrná rychlost toku bude 191 cm/s , a Reynoldsovo číslo
bude 233. Délka vstupu bude 30 mm. Výsledné profily
rychlosti plynu z: jsou uvedeny na Obr. 37 pro několik hodnot
x
S = --E kde x je osová vzdálenost a E délka vstupu pro tok. V tomto příkladě je délka vstupu přibližně 30 mm. Profily rychlosti na Obr. 37 znázorňují vztah mezi poměrem lokální rychlosti k průměrné rychlosti (U/U_m) a vzdálenosti y od povrchu kanálu toku.
Podle způsobu a zařízení tohoto vynálezu je inertní plyn dodáván do buňky 200 způsobem v podstatě popsaným výše. Plyn je dodáván ze zdroje a konstantně teče, v laminárním režimu proudění, přes ošetřovaný povrch substrátu. Tento tok může být regulován a monitorován jakýmkoli vhodným ventilovým regulátorem a měřičem průtoku.
Rozumí se, že mohou být zamýšleny různé modifikace tohoto ztvárnění, aby se jeho způsob a zařízení realizovaly v komerčním prostředí, zejména ve spojení se způsobem ošetření v běžně používaných skupinových nástrojích, jak názorně uvádí Obr. 32.
Typický skupinový nástroj obsahuje centrální komoru umístění substrátu 320. v níž je předmět substrátu 321 udržován mezi jednotlivými kroky zpracování. Okolo komory umístění 320 jsou umístěna různá pouzdra nástroje zpracování 302. 304, 306. a 308 a daný předmět je zaváděn do každého pouzdra podle předprogramovaného kroku zpracování.
Jednotka procesu čištění může být vhodně umístěna bud v jedné z anebo v obou, jak v nakládací 312, tak vykládací 310 jednotce a ztělesňuje zařízení pro ošetřování a způsob používající laminárního proudění. Před tím, než je předmět substrátu 321 zaveden do komory zpracování 320. dojde k ošetření čištěním v nakládací jednotce 312. Podobně dojde k čištění ve vykládací jednotce 310 po dokončení zpracování v komoře zpracování 320.
Komora zpracování 320 ve skupinových jednotkách je obvykle konfigurována k provozu za podmínek nízkého vakua (od sub-atmosférického tlaku do 1 x 10-3 torr). Je žádoucí minimalizovat proudění plynu mezi centrální komorou zpracování 320 a jednotkou procesu čištění, kterýžto tok může rozrušovat potenciální kontamináty na stěnách obou komory okolo vzájemných propojení mezi nimi, zaváděje ještě další zdroj kontaminátů. Tudíž, může být komerčně přednostní provozovat jednotku procesu čištění ve stejném tlaku jako komoru zpracování 320. Jak uvedeno výše, proces zde popsaný může být za těchto tlaků úspěšně provozován.
Rovněž se rozumí, že v různých aplikacích může být žádoucí zavést pomocné prostředky proudění plynu k řízení podmínek toku plynu (tlaku nebo míry toku) v dané komoře, při současném udržování laminárního proudění přes povrch substrátu. Celkově se bude míra toku plynu komorou a statický tlak plynu v komoře řídit tlakem plynu a mírou toku dodávanými do vstupu a tlakem na výstupu.
Například se zamýšlí, že plyn uváděný do vstupu buňky 202 ze stlačeného válce plynu (jak popsáno výše) by mohl být dodáván za použití plynového kompresoru v tomto regionu vstupu. Toto doplnění by dovolilo plynu, aby se pohyboval buňkou bud ve vyšším statickém tlaku při relativně stejné rychlosti anebo vyšší rychlostí při stejném statickém tlaku, než kdyby nebylo zajištěno žádné doplňování. Podobně se zamýšlí, že by odsávání toku plynu skrze výstupní port 210 mohlo být doplněno vakuovou pumpou, připojenou k regionu výstupu plynu. Toto bude nezbytné, má-li být komora udržována v sub-atmosférickém tlaku. Řízení výstupu a vstupu by mohlo být také spojeno.
Λ_Ošetřování nepravidelně tvarovaných povrchů
Ztvárnění uvedená na Obr. 2-4 a Obr. 27-29 směřují v prvé řadě k ošetřování planárních nebo plochých substrátů jako jsou křemíkové plátky čipů. V souladu s tím je jejich užití omezeno na ty plochy substrátů, jež mohou být vhodně zajištěny uvnitř komory zpracování a konfigurovány, aby dovolily adekvátní vystavení zdroji záření, emanujícího z celkově stabilního umístění.
Alternativně, Obr. 5 až 26 popisují ztvárnění tohoto vynálezu, schopná odstraňovat povrchové kontamináty s objektů, jež mají nepravidelně tvarované vnitřní a vnější povrchy substrátů, či konkrétněji, povrchy, jež leží v rovinách, jež nejsou ve vztahu koincidence. Takové roviny zahrnují všechny možné vztahy mezi povrchy substrátu s výjimkou těch, jež zaujímají stejný prostor anebo rovinu. Například povrchy, jež jsou ve vztahu paralelním nebo angulárním, jako protilehlé stěny vnitřku nějaké trubky, či přístroje substráty.
přilehlé stěny v krychlové komoře, zaujímají roviny, jež nejsou ve vztahu koincidence.
Podstatou jsou zařízení popsaná na Obr. 2-4 a 27-29 neschopná ošetřování takovýchto povrchů substrátu. Tyto jsou striktně omezeny na jednotlivě planární A naopak, zařízení na Obr. 5 až 26 mohou efektivně ošetřovat povrchy zaujímající roviny, jež nejsou ve vztahu koincidence, at sekvenčně či simultánně, jak je obsáhleji pojednáno níže.
Ačkoli nezobrazen na těchto obrázcích, analyzátor plynů 27, jako je ten popsaný výše a/nebo detektor částic, mohou být zabudovány do těchto ztvárnění, aby se usnadnilo nastavení energie a vlnové délky zdroje 14, jak je popsáno výše. Vhodné detektory částic jsou k dostání od Particle Measuring Systems, lne. of Boulder, Colorado a od firmy Tencor Instruments of Mountainview, California.
Obr. 5 schematicky zobrazuje přístroj 80 na odstraňování kontaminátů z prodloužených (dále elongovaných), uzavřených průchodů, jako například trubek 71. Záření ze zdroje záření 14 je vedeno skrze potrubí radiace 50. jež je optickým vlnovodem, jako například svazek optických vláken nebo světelná trubice, zatímco plyn inertní k ošetřovanému povrchu substrátu je veden z plynového zdroje 16 na ošetřovaný povrch plynovým potrubím 51. Potrubí radiace 50 a plynové potrubí 51 se spojují v anebo před hlavou kabelu 53, kde mohou být svázány do jednoho kabelu 52. Hlava kabelu 53., připojená ke konci kabelu 52, obsahuje kanály radiace 54 (jež mohou být jedním anebo více optickými vlákny) a kanály plynu 55. Na Obr. 6-11 jsou v řezu zobrazeny různé konfigurace kabelové hlavy 53.
Geometrický tvar a konfigurace kanálů záření 54. a průchodů plynu 55 na konci kabelové hlavy 53 mohou být vybrány na základě intensity a distribuce radiace a/nebo plynové turbulence, požadované pro speciální aplikaci (t.j., elongované uzavřené kanály anebo dražší, planární povrchy). Například, Obr. 6a 7 uvádějí konfigurace s dispozicí ke zvýšenému vystavení záření, respektive plynové turbulenci. Dále, Obr. 6-9 poskytují geometrie, jež přivádějí nerovnoměrné množství plynu a/nebo radiace, když tyto opakovaně normálně přecházejí přes nějaký povrch. Tyto jsou v kontrastu s rovnoměrnou distribucí plynu a radiace, obsaženou v Obr. 10 a 11, když jsou normálně směrovány na povrch. Alternativně, Obr. 8 a 9 zajišťují relativně stejnoměrnou distribuci plynu a radiace, když jsou aplikována na povrchy celkově paralelní k ose kabelové hlavy 53, jak je konkrétněji vyloženo níže. Ačkoli je řízení plynu a radiace posíleno používáním kabelové hlavy 53., předjímá se, že v určitých aplikacích může být tento prvek zcela odstraněn, což umožní plynu a záření, aby jednoduše emanovaly přímo z konců plynového potrubí 51 a potrubí radiace 50.
Navíc k usnadnění mnohonásobných kanálů radiace 54 a kanálů plynu 55, kabelová hlava 53 poskytuje prostředky pro přesměrování radiace a plynu k povrchu ošetření substrátu 70. Takovéto přesměrování je nezbytné, když je zařízení 80 užito pro čištění vnitřků úzkých průchodů, jako jsou trubky 71, jak je znázorněno na Obr. 12 a 13, kde osa kabelové hlavy 53 musí být celkově paralelní k povrchu ošetření 70.
Jak je znázorněno na Obr. 15, kanál radiace 54 a kanál plynu 55 se nálevkovitě rozšiřují směrem ven od centrální osy kabelové hlavy 53., čímž směřují jak radiaci, tak tok plynu směrem k vnitřním stěnám průchodu, jenž má být čištěn. Úhel emanace z centrální osy kabelové hlavy 53 může být v rozmezí od jen několika málo stupňů do více než 90°, jak je znázorněno na Obr. 15, respektive 16. Konfigurace kabelové hlavy 53 je specifickou aplikací, vztahující se k míře toku plynu a požadavkům na dodávku fotonů k odstranění kontaminátú. Konkrétněji, kabelová hlava 53 směřuje radiaci příslušné hustoty a úhlu dopadu pro specifický kontaminát a substrát, zatímco se udržuje kontinuální proudění inertního plynu přes tuto část ozařovaného substrátu.
Při provozu může zařízení 80 a konkrétněji kabel 52 a kabelová hlava 53 pojíždět elongovaným uzavřeným kanálem 71 bud ve směru vpřed či obráceně, jak je znázorněno na Obr.
12, respektive 13. Při pohybu vpřed, jak označuje šipka 60 na Obr. 12, může být hlava kabelu 53 konfigurována jak je znázorněno na Obr. 15. Kanál radiace 54 a kanál plynu 55 mohou být uspořádány ve vnitřních a vnějších průchodech kabelové hlavy 53. Tímto způsobem dojde k ozáření povrchu substrátu 70 energií předávanou kanálem radiace 54 ve směru proudění od toku plynu emanujícího z konce výtoku kanálu plynu 55 a jakékoli uvolněné kontamináty budou kontinuálně tlačeny před kabelovou hlavou 53 vyváděným vzduchem, jak se kabelová hlava pohybuje dopředu.
Alternativně, kabelová hlava 53 se může pohybovat v příčném nebo zpětném směru, vyznačeném šipkou 61 na Obr.
13. Když se pohybuje směrem zpět, kabelová hlava 53z může být konfigurována jak je znázorněno na Obr. 16. Kanál radiace 54 a kanál plynu 55 mohou být uspořádány ve vnějších respektive vnitřních kanálech kabelové hlavy 53z. Plyn vyváděný z plynového kanálu 55 proudí zpátky podél kabelu 52 v prstencovém prostoru mezi kabelem a trubkou 71. Tímto způsobem část ozařovaného povrchu substrátu 70 energií přiváděnou kanálem radiace 54 bude pokryta příslušným plynem a jakékoli uvolněné kontamináty budou kontinuálně tlačeny plynem ve směru pohybu kabelové hlavy 53z. když se kabelová hlava pohybuje směrem vzad podél dané trubky. Aby kontamináty zatížený plyn nemohl projít do části trubky, jež již byla ošetřena, na konec trubky nejbližší první ošetřené části může být umístěn uzávěr. Alternativně, uzávěr 53az, jak znázorňuje Obr. 16, může být usazen na konec kabelové hlavy 53z. Tento uzávěr (hlavička) má vnější průměr nepatrně menší než vnitřní průměr trubky 71, takže prstencová plocha proudění mezi tímto uzávěrem a trubkou je daleko menší, než plocha prstencového proudění mezi trubkou 71 a kabelem 52 nebo kabelovou hlavou 53r. Plyn bude tudíž proudit pryč od uzávěru 53az a směrem ke kabelu 52.
Jak v konfiguracích dopředného, tak zpětného pohybu, konstantní poměr proudění inertního plynu vyváděného z plynového kanálu 55 je dostatečný k pohybu kontaminátů pryč z prostoru ošetření. Tento proud plynu může rovněž sloužit jako prostředek vystředění kabelové hlavy 53 uvnitř elengovaných, uzavřených kanálů, jež mají být vyčištěny. Jak je znázorněno na Obr. 14-16, kanál plynu 55 může být konfigurován jako prstencový kruh namířený směrem ven od osy kabelu 52. Pokud je použit dostatečný tlak plynu, stejnoměrný, směrem ven namířený plyn z plynového kanálu 55 může vystřeďovat kabelovou hlavu 53 uvnitř elongovaného, uzavřeného kanálu.
Alternativně, pružná, porézní podpůrná struktura 56 složená ze stabilního a částice nezanechávajícího materiálu, může být umístěna okolo kabelové hlavy 53 pro účely vystředění, jak je znázorněno na Obr. 17 a 17a. Aby se vyhlo kontaminaci čistých povrchů, podpůrná struktura 56 by neměla nikdy kontaktovat ošetřené povrchy, aí se kabelová hlava 53 pohybuje směrem vpřed (šipka 60) nebo zpět (šipka 61). Tudíž, podpůrná struktura 56 by měla procházet přes povrch substrátu před ošetřením radiací. V takové aplikaci musí být tato struktura dostatečně porézní, aby dovolila proudění plynu a uvolněným kontaminátům skrze ní, když kabelová hlava 53 pojíždí uzavřeným kanálem. Při ztělesnění dopředného pohybu, zobrazeného na Obr. 17, kanál plynu 55 a kanál radiace 54 (neznázorněn), mohou vycházet z boku kabelové hlavy 53 spíše, než z její čelní plochy, jak znázorňuje Obr. 14 a 15, aby to umožňovalo instalaci podpůrné struktury 56 směrem po proudu toku plynu a kontaminátu.
Tam, kde je vnitřek elongovaného, uzavřeného kanálu konstruován z dostatečně reflektivního materiálu, jako je bazická, žíhaná nerezavějící ocel 316, lampa s velkou energií anebo přívod radiace 50 s optickým difusérem 52, namontovaným k jeho konci, mohou jednoduše emitovat záření na vstupu do daného kanálu a umožnit vzniklému záření 11, aby se odrazem pohybovalo vnitřkem lQf . jak je znázorněno na Obr. 18. Vnitřek 70z elongovaného kanálu 71z je dostatečně reflektivní, aby umožnil radiaci 11 pohybovat se napříč vnitřkem, aniž by se pohybovalo zdrojem záření. Tok inertního plynu 18, přiváděný do vstupu kanálu 71z jakýmkoli prostředkem známým současnému stavu techniky zajišťuje, že jakmile jsou částice uvolněny s povrchu substrátu 70z pohybují se po směru proudění. Navíc, reflektor 58., který může být také sestrojen z nerezavějící oceli 316, je upevněn k obvodu vstupu do kanálu 71z. aby bránil zpětnému proudění radiace a plynu.
Rovněž se předjímá, že tekutina spíše než plyn může sloužit jako inertní medium k odnášení pryč uvolněných kontaminátů během ozařování z úzkých elongovaných kanálů. Taková modifikace by byla zvláště užitečná při odstraňování plaku z vnitřních stěn krevních cév. V této aplikaci by se užitá radiace vyznačovala hustotou energie a trváním mezi tím, co je potřeba k uvolnění povrchových kontaminátů s ošetřovaného povrchu a tím, co by vedlo k poškození nebo traumatizaci složení dané vaskulární struktury.
Analogicky, k elongovaným uzavřeným kanálům, zařízení 80. či obzvláště kabel 52 a kabelová hlava 53, mohou být používány k čištění dražších interiérů, jako jsou uvedené komory zpracovávání. V takových případech kabelová hlava 53 může být konfigurována bez nálevkovitého rozšíření tak, že radiace a inertní plyn jsou směrovány přímo z konce kabelu podél jeho osy. Při čištění těchto povrchů může být použito manuálního či robotického řízení této montáže.
Na Obr. 19, například, komora 15/z obsahuje přívod plynu, vestavěný v plynovém kanálu 55 kabelové hlavy 53. a plynový vývod 25. Uvnitř dané komory, robotická paže 81 připevněná k základně 83 zajišťuje prostředek pro pohybování kabelovou hlavou 53 okolo vnitřních stěn komory, identifikovaných jako ošetřovaný povrch substrátu 70. Tato paže se může otáčet o celých 360° a základna 83 se může pohybovat nahoru a dolu, jak vyznačuje šipka 62, což poskytuje úplný přístup k interiéru komory. Když jsou radiace a plyn přiváděny na ošetřovaný povrch substrátu 70 pomocí kanálů 54 a 55 kabelové hlavy 53, kontamináty jsou uvolňovány s povrchu a vtahovány do vývodu 25 gravitací a prouděním plynu.
Alternativně, Obr. 20 zobrazuje uspořádání čištění komory, v níž je vývod plynu 25 umístěn navrchu dané komory. Jako na Obr. 19, robotická paže 81,, připevněná k základně 83, zajištuje prostředek pohybu kabelové hlavy 53 okolo stěn vnitřku komory. V tomto případě se však nelze spoléhat na gravitaci, přitahující uvolněné kontamináty směrem k vývodu plynu 25. V takovém případě je zajištěn sekundární plynový kanál, označený šipkou 55z. aby udržoval konstantní turbulenci na základně komory 15ff . Tento sekundární tok vytváří konstantní pohyb plynu k vývodu plynu 25 podél celé hloubky komory. V souladu s tím je povrch substrátu 70 čištěn od spoda k vršku, přičemž kontaminát je nesen nahoru proudícím plynem, produkovaným sekundárním tokem 55 a vylučován skrz vývod 25. Předjímá se, že do komory 15z/ může být přidán jeden nebo více sekundárních zdrojů plynu, aby došlo k akomodaci různých geometrií komory a nastavení plynového vývodu (t.j., boční usazení).
Navíc k interiérům, kabel 52 a kabelová hlava 53 mohou být užity k odstraňování kontaminátů z vnějšků nepravidelně tvarovaných objektů. Například, na Obr. 21 je komora 15z slícována s plynovými přívody 23 a vývody 25, což umožňuje objemu plynu 18, aby proudil napříč touto komorou. Uvnitř ní robotická paže 81, připojená k základně 82, zajištuje prostředek pro pohyb kabelové hlavy 53 okolo objektu 72, jenž obsahuje povrch ošetření substrátu 70. Přístup k celému povrchu 70 objektu 72 je usnadněn otáčivým stolem 84.· Kanály 54 a 55 uvnitř kabelové hlavy 53 přivádějí radiaci a dostatečný tok plynu ke konkrétní ošetřované ploše tak, aby se uvolnily kontamináty s povrchu daného substrátu 70. Jakmile jsou uvolněny s plochy ošetření, kontamináty se stávají součástí proudu objemu plynu 18 a jsou odstraněny z komory 15z přes plynový vývod 25. Jak výše uvedeno, odváděný plyn může být monitorován během použití detektorem částic, aby se energie a vlnové délky zdroje analyzátorem plynů a/nebo usnadnilo nastavení zvolené ozařování 14 (není znázorněn).
Principy na Obr. 21 se vztahují stejně na Obr. 22, v němž objekt 73 obsahuje více planární povrch ošetření 70, takový jaký se nachází na nějaké malbě.
Předjímá se, že vnějšky nepravidelně tvarovaných předmětů mohou být úspěšně ošetřeny pomocí předchozího postupu bez užití nějaké komory, spoléháním výhradně na plyn dodávaný přivaděčem 51. Takový přístroj může mít podobu v ruce drženého zařízení, v němž se dostatečná dekontaminace měří vizuální kontrolou spíše, než analyzátorem plynů a/nebo detektorem částic.
Při použití některých nepravidelně tvarovaných povrchů může být výhodné upravit zařízení 80 oddělením od sebe prostředků přenosu plynu a radiace. Například, když se odstraňují kontamináty z vnitřku nějaké komory procesu, jeden nebo více zdrojů radiace, jako je například ultrafialová lampa, může být umístěn uvnitř komory pomocí podpory 85, jak je znázorněno na Obr. 23. Když ultrafialová lampa ozařuje vnitřek komory 70 (povrch ošetřovaného substrátu), plyn 18 může být poskytován z jednoho nebo více přívodů 23 k vyhánění uvolněných kontaminátů z komory 15/z/ vývodem 25. Proud plynu 18 může být řízen pomocí ventilů 22, jak je výše popsáno. Alternativně, radiace může být přiváděna do vnitřku komory 15/z/ přes přívod 50 a robotickou paží 81, jak je znázorněno na Obr. 24.
Konečně, jak je znázorněno na Obr. 25 a 26, radiace může být generována pomocí skupiny lamp s velkou energií 59, jež v podstatě koupou ošetřovaný povrch substrátu 70 objektu 74 pomocí dostatečné úrovně záření, aby se uvolnil kontaminát. Objekt 74, jímž může být obrněné vozidlo, je vystaven lampám 59 uvnitř přístřešku Quonset, zatímco inertní plyn 18, urychlovaný ventilátorem 86, proudí přes povrch substrátu 70. Tam, kde by geometricky stíněné plochy mohly uniknout plynové turbulenci vytvářené ventilátorem 86. anebo radiaci generované skupinou 59, pro přístup k těmto povrchům může být použito jednoho anebo více zařízení 80 (není znázorněno).
3. Ošetřování doplňované gravitačními silami
V dalším ztvárnění způsobu a zařízení tohoto vynálezu se uvažuje, že se docílí určitých výhod zajištěním sestavení, jež umožní, aby byl předmět substrátu udržován během ošetření v obrácené poloze. Celkově, když je kontaminát uvolněn s povrchu ošetření, tok inertního plynu bude tendovat k unášení kontaminátu pryč a vyhnutí se stavům proudění plynu, jež by udělily kontaminátu složku rychlosti normální s povrchem substrátu, omezí šanci, že se kontaminát znovu usadí na jeho povrchu. Avšak, je-li substrát uspořádán s povrchem k ošetření nejvýše, síly vykonávané gravitací budou směrem k povrchu substrátu, s tendencí podporovat opětné usazování. Tudíž, bude celkově přednostní upevnit substrát tak, aby uvolněné kontamináty padaly od povrchu, spíše než k jeho povrchu. Avšak rozumí se, že namontování substrátu v obrácené pozici může být nežádoucí, vezmou-li se v úvahu výroba a jiné faktory zpracování.
Odkazuje na Obr. 33, běžně se chápe, že předmět substrátu 301 může často obsahovat množství prohlubenin nebo dutin 305, kde se může kontaminát 303 zachytit. Takové substráty jsou zejména vhodné k upevnění v obrácené poloze, aby gravitace působila proti zpětnému usazování. Stejně jak je výše uvedeno, je k povrchu ošetřování zajištěn tok 307 inertního plynu, spolu s ozářením 309 ze zdroje záření 313. Ozáření prochází křemíkovým oknem 311. Jistě musí být zajištěny určité prostředky udržení substrátu v obrácené poloze, jako např. vakuový kanál 216, znázorněný na Obr. 27.
Je zřejmé, že když se aspekt poměru (hloubka k šířce) nějaké dutiny 305 zvětšuje, méně inertního plynu pronikne na dno dutiny k odstranění kontaminátů. Tudíž, rovněž se během ošetření objektu 301 předjímá zavedení určitého sekundárního toku inertního plynu 315 do primárního toku 307. když je předmět namontován obráceně, jak je na Obr. 34 a 35. Tento sekundární tok inertního plynu 315 může být zaveden v podstatě kolmo k rovině předmětu substrátu 301 tak, že pomocné prostředky dodatečného toku fluida pomáhají účinku ozařování a primárnímu toku plynu 307 k uvolnění kontaminátů 303 z prohlubní nebo dutin 305. Cílem tohoto toku není docílit rychlosti toku, jež by rozrušila primární tok 307 do takového stupně, že by se vytvořil nelaminární (t.j., turbulentní) stav proudění. Jak znázorňují Obr. 41, předjímá se, že sekundární tok 315 vyvolá směr linie toku 325 skrze dutinu 305, jež bude celkově sledovat stěny této dutiny. Ač by mohlo být zvažováno, že to zahrne recirkulaci a tok má složku rychlosti normální k povrchu celého substrátu, z lokálního pohledu by měl mít ve skutečnosti tuto složku rychlosti relativně malou vůči stěnám a dnu dutiny. Tudíž, tento tok by měl pomáhat odstraňování kontaminátů a nepodporovat opětné ukládání.
Sekundární tok 315 může být zaveden v jakémkoli úhlu optimálně stanoveném k nej lepšímu odstraňování kontaminátů 303. Podobně, jak je popsáno výše, může být dána přednost orientovat dopadající radiaci 309 v určitém úhlu vůči rovině substrátu, aby to osvětlilo stěny dané dutiny v úhlu co nejbližší normálnímu, čímž se zlepší odstraňování kontaminátů se stěn. Zajisté, že úhel dopadu bude diktován aspektem poměru dané dutiny.

Claims (20)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob odstraňování znečišťujících látek s ošetřovaného povrchu substrátu při současném zachování krystalové struktury ošetřovaného povrchu, zahrnující kroky:
    zavedení laminárního toku plynu přes ošetřovaný povrch, přičemž tento plyn je inertní k povrchu ošetření, a ozařování ošetřovaného povrchu pomocí ozáření vysoké energie, přičemž toto ozáření má hustotu energie a trvání dostatečné k uvolnění povrchových kontaminátů s ošetřovaného povrchu a nedostatečné ke změnění jeho krystalové struktury.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že tento laminární tok plynu vzniká z toku plynu, jenž je nucené hnán přes filtr, umístěný proti proudu ošetřovaného povrchu.
  3. 3. Způsob podle nároku 2,vyznačuj ící se tím, že tento laminární tok plynu vzniká z toku plynu, jenž je zaveden do mísící komory, uspořádané proti proudu tohoto filtru.
  4. 4. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že před řečeným krokem zavedení laminárního toku je ošetřovaný povrch umístěn do roviny s povrchem kanálu toku, jenž je konfigurován tak, aby zajistil laminární tok.
  5. 5. Způsob podle nároku 4,vyznačuj ící se tím, že povrch substrátu je omezen na tomto povrchu kanálu toku pomocí vakua.
  6. 6. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že před zavedením laminárního toku je ošetřovaný povrch umístěn v kanálu toku takovým způsobem, že tento ošetřovaný povrch je převráceně ve vztahu ke gravitačním silám.
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačuj ící se tím, že k ošetřovanému povrchu je v určitém úhlu do řečeného laminárního toku zaveden sekundární tok inertního plynu.
  8. 8. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že řečený laminární tok plynu vzniká z toku plynu, jenž je doplňován působením kompresoru, umístěného proti proudu ošetřovaného povrchu.
  9. 9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že řečený laminární tok plynu vzniká z toku plynu, jenž je doplňován působením pumpy, umístěné proti proudu ošetřovaného povrchu.
  10. 10. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že řečený laminární tok plynu je vtahován do výstupu pomocí odsávací pumpy, umístěné po proudu ošetřovaného povrchu.
  11. 11. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že laminární tok plynu je laminárním tokem plynu argonu.
  12. 12. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že laminární tok přes ošetřovaný povrch má profil rychlosti, jenž je v podstatě stejnoměrný a paralelní k ošetřovanému povrchu.
  13. 13. Zařízení k odstraňování znečišťujících látek s ošetřovaného povrchu substrátu při současném zachování krystalové struktury ošetřovaného povrchu, zahrnující zásobník plynu inertního k ošetřovanému povrchu, pouzdro pro podporu ošetřovaného povrchu substrátu a pro vedení laminárního toku tohoto inertního plynu z jeho zásobníku přes ošetřovaný povrch, a ozařovací zařízení k ozařování ošetřovaného povrchu ozářením s vysokou energií při hustotě a trvání dostatečném k uvolnění povrchových kontaminátú s ošetřovaného povrchu a nedostatečném ke změně jeho krystalové struktury.
  14. 14. Zařízení dle nároku 13,vyznačující se tím, že řečené pouzdro obsahuje kanál toku se zahloubením pro přijetí ošetřovaného povrchu.
  15. 15. Zařízení dle nároku 13,vyznačující se tím, že montáž filtru je uspořádána v regionu vstupu kanálu toku pro generování, uvnitř laminárního toku, profilu rychlosti, jenž je v podstatě stejnoměrný a paralelní k ošetřovanému povrchu.
  16. 16. Zařízení dle nároku 14,vyznačující se tím, že řečené pouzdro obsahuje mísící komoru pro míchání toku plynu z jeho zásobníku, přičemž mísící komora je uspořádána proti proudu řečené montáže filtru.
  17. 17. Zařízení dle nároku 13,vyznačující se tím, že řečené pouzdro obsahuje vakuový mechanismus k udržování ošetřovaného povrchu v daném zahloubení.
  18. 18. Zařízení dle nároku 13,vyznačující se tím, že řečené pouzdro obsahuje zahloubení k udržování ošetřovaného povrchu převráceně ve vztahu ke gravitačním silám.
  19. 19. Zařízení dle nároku 17, vyznačující se tím, že řečené pouzdro obsahuje prostředky pro vedení sekundárního toku inertního plynu k ošetřovanému povrchu, přičemž tento sekundární tok inertního plynu je namířen k ošetřovanému povrchu v určitém úhlu.
  20. 20. Zařízení k odstraňování znečišťujících látek s ošetřovaného povrchu substrátu při současném zachování krystalové struktury ošetřovaného povrchu, zahrnující zásobník plynu inertního k ošetřovanému povrchu, pouzdro pro podporu ošetřovaného povrchu substrátu převráceného ve vztahu ke gravitačním silám a pro vedení toku tohoto inertního plynu z jeho zásobníku přes ošetřořovaný povrch, a ozařovací zařízení k ozařování ošetřovaného povrchu ozářením s vysokou energií při hustotě a trvání dostatečném k uvolnění povrchových kontaminátů s ošetřovaného povrchu a nedostatečném ke zrněné jeho krystalové struktury.
CZ952671A 1993-04-12 1994-04-11 Process and apparatus for removing surface contamination matters by irradiation CZ267195A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4516593A 1993-04-12 1993-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ267195A3 true CZ267195A3 (en) 1996-04-17

Family

ID=21936355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ952671A CZ267195A3 (en) 1993-04-12 1994-04-11 Process and apparatus for removing surface contamination matters by irradiation

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0693978B1 (cs)
JP (1) JP2820534B2 (cs)
CN (1) CN1066644C (cs)
AT (1) ATE186859T1 (cs)
AU (1) AU684772B2 (cs)
BR (1) BR9405973A (cs)
CA (1) CA2160255A1 (cs)
CZ (1) CZ267195A3 (cs)
DE (1) DE69421806D1 (cs)
FI (1) FI954837A (cs)
HU (1) HUT73857A (cs)
LV (1) LV11288B (cs)
NO (1) NO954027L (cs)
RU (1) RU2136467C1 (cs)
SG (1) SG41949A1 (cs)
TW (1) TW252211B (cs)
WO (1) WO1994023854A1 (cs)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5643472A (en) * 1988-07-08 1997-07-01 Cauldron Limited Partnership Selective removal of material by irradiation
IL115931A0 (en) 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Laser stripping improvement by modified gas composition
IL115934A0 (en) * 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Laser processing chamber with cassette cell
IL115933A0 (en) 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Process and apparatus for oblique beam revolution for the effective laser stripping of sidewalls
AU7552498A (en) * 1997-06-10 1998-12-30 Nikon Corporation Optical device, method of cleaning the same, projection aligner, and method of producing the same
US6325078B2 (en) 1998-01-07 2001-12-04 Qc Solutions, Inc., Apparatus and method for rapid photo-thermal surface treatment
TW563002B (en) * 1999-11-05 2003-11-21 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using a lithographic projection apparatus, and device manufactured by the method
DE10206687B4 (de) * 2002-02-18 2004-02-19 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zur lichtinduzierten chemischen Behandlung eines Werkstücks
US7476312B2 (en) 2004-04-15 2009-01-13 Trojan Technologies Inc. Fluid treatment system
JP4610308B2 (ja) * 2004-11-16 2011-01-12 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置、基板処理システム、基板洗浄プログラム及び記憶媒体
US7648581B2 (en) 2004-11-16 2010-01-19 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning apparatus, substrate processing system, substrate cleaning program and storage medium
NO328089B1 (no) * 2007-09-03 2009-11-30 Weltec As Dekkgasstromningsstyrer for et sveiseapparat
GB2452941B (en) * 2007-09-19 2012-04-11 Wolfson Microelectronics Plc Mems device and process
DE102007051459A1 (de) * 2007-10-27 2009-05-14 Asml Netherlands B.V. Reinigung eines optischen Systems mittels Strahlungsenergie
ES2337860B8 (es) * 2007-12-19 2011-07-28 Airbus Operations, S.L. Procedimiento para la preparacion y limpieza de utiles de fabricacionde piezas de material compuesto, y dispositivo correspondiente.
CN101580222B (zh) * 2008-05-15 2011-11-16 原相科技股份有限公司 微机电元件与制作方法
US10493559B2 (en) 2008-07-09 2019-12-03 Fei Company Method and apparatus for laser machining
RU2445175C1 (ru) * 2010-06-28 2012-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр лазерных технологий" (ООО "ЦЛТ") Способ поверхностной лазерной обработки и устройство для его осуществления
DE102011079451A1 (de) 2011-07-20 2012-08-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung und Verfahren zur Verringerung von oxidischen Verunreinigungen
JP5453487B2 (ja) 2012-05-24 2014-03-26 ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフト 超音波洗浄方法および超音波洗浄装置
HU229953B1 (hu) * 2012-07-05 2015-03-02 Sld Enhanced Recovery, Inc Eljárás és berendezés elsősorban kitermelőcsövek alkáliföldfém-só lerakódásainak eltávolítására
RU2552296C2 (ru) * 2012-12-11 2015-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские нанотехнологии" Способ исследования нано- и микрообъектов методом зондовой микроскопии
DE102015011229B4 (de) * 2015-08-27 2020-07-23 Süss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Aufbringen eines mit UV-Strahlung beaufschlagten flüssigen Mediums auf ein Substrat
CN106994453A (zh) * 2016-01-22 2017-08-01 台湾神户电池股份有限公司 电池极板板头清洁方法
CN107203094B (zh) * 2017-07-03 2020-07-24 京东方科技集团股份有限公司 掩膜版清理装置及方法
KR101987957B1 (ko) * 2017-09-05 2019-06-12 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN108145595B (zh) * 2017-12-22 2020-07-07 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 一种抛光液供给装置及系统
KR102573280B1 (ko) * 2018-03-21 2023-09-01 삼성전자주식회사 기판 세정 방법, 기판 세정 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 제조방법
KR102433558B1 (ko) 2019-07-11 2022-08-19 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN111943526A (zh) * 2020-07-06 2020-11-17 南方科技大学 抛光方法及应用、抛光装置、石英玻璃
CN112246782B (zh) * 2020-08-19 2022-04-12 厦门理工学院 一种激光清洗头
KR102504805B1 (ko) * 2021-03-15 2023-02-28 주식회사 지티아이코리아 웨이퍼 막질 제거 장치
EP4309809A1 (de) * 2022-07-19 2024-01-24 Müller, Axel Reinigungsverfahren mittels gasspülung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297172A (en) * 1980-01-23 1981-10-27 Kansas State University Research Foundation Low energy process of producing gasoline-ethanol mixtures
JPS57102229A (en) * 1980-12-17 1982-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Substrate processing method
US4756765A (en) * 1982-01-26 1988-07-12 Avco Research Laboratory, Inc. Laser removal of poor thermally-conductive materials
JPS60129136A (ja) * 1983-12-15 1985-07-10 Toshiba Corp 紫外線照射装置
JPS61119028A (ja) * 1984-11-15 1986-06-06 Nec Corp 光化学気相成長装置
US4829552A (en) * 1985-12-06 1989-05-09 Rossi Remo J Anti-scatter grid system
US5024968A (en) * 1988-07-08 1991-06-18 Engelsberg Audrey C Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
JPH0513346A (ja) * 1991-06-28 1993-01-22 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPH05179447A (ja) * 1991-12-26 1993-07-20 Nissin High Voltage Co Ltd イオン注入装置
US5228206A (en) * 1992-01-15 1993-07-20 Submicron Systems, Inc. Cluster tool dry cleaning system

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994023854A1 (en) 1994-10-27
AU6629794A (en) 1994-11-08
DE69421806D1 (de) 1999-12-30
NO954027L (no) 1995-12-11
RU2136467C1 (ru) 1999-09-10
CA2160255A1 (en) 1994-10-27
EP0693978A1 (en) 1996-01-31
BR9405973A (pt) 1995-12-12
CN1066644C (zh) 2001-06-06
HU9502907D0 (en) 1995-12-28
SG41949A1 (en) 1997-08-15
CN1125917A (zh) 1996-07-03
JP2820534B2 (ja) 1998-11-05
LV11288A (lv) 1996-06-20
TW252211B (cs) 1995-07-21
ATE186859T1 (de) 1999-12-15
LV11288B (en) 1996-12-20
NO954027D0 (no) 1995-10-10
AU684772B2 (en) 1998-01-08
HUT73857A (en) 1996-10-28
JPH08509652A (ja) 1996-10-15
FI954837A0 (fi) 1995-10-11
EP0693978B1 (en) 1999-11-24
FI954837A (fi) 1995-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ267195A3 (en) Process and apparatus for removing surface contamination matters by irradiation
US5821175A (en) Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface
US5531857A (en) Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source
US5024968A (en) Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
US5099557A (en) Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
US5814156A (en) Photoreactive surface cleaning
KR100476814B1 (ko) 경사지게 조사된 방사비임에 의해 재료를 제거하는 방법 및 장치
RU2141879C1 (ru) Выборочное удаление материала облучением
CZ238294A3 (en) Device for removing surface polluting matters by irradiation
US20060207629A1 (en) Method and apparatus for an in-situ ultraviolet cleaning tool
Engelsberg Particle Removal from Semiconductor Surfaces Using a Photon-Assisted, Gas-Phase Cleaning Process
RU2099811C1 (ru) Способ удаления поверхностных примесей с поверхности подложки и устройство для его осуществления
CA2259910C (en) Removal of material by radiation applied at an oblique angle

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic