CZ378297A3 - Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu - Google Patents

Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu Download PDF

Info

Publication number
CZ378297A3
CZ378297A3 CZ973782A CZ378297A CZ378297A3 CZ 378297 A3 CZ378297 A3 CZ 378297A3 CZ 973782 A CZ973782 A CZ 973782A CZ 378297 A CZ378297 A CZ 378297A CZ 378297 A3 CZ378297 A3 CZ 378297A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
treated
substrate
energy
physical properties
gas
Prior art date
Application number
CZ973782A
Other languages
English (en)
Inventor
Audrey C. Engelsberg Ph. D.
Andrew W. Johnson
William P. Parker
Original Assignee
Cauldron Limited Partnership
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cauldron Limited Partnership filed Critical Cauldron Limited Partnership
Publication of CZ378297A3 publication Critical patent/CZ378297A3/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—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
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • 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
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control
    • 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
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • 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
    • H01L21/04—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
    • H01L21/70—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

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu
Qblaak-t ashni Ky
Vynález se týká odstraňování materiálu z povrchu.
Konkrétněji se vynález týká výběrového odstranění materiálu z povrchu podložky na základě ozáření, aniž by došlo ke změně íyzikálních vlastností materiálu, který zůstane na podložce pod materiálem, jež má být odstraněn, nebo vedle něho.
Dosavadní stav techniky
Účinné odstranění nežádoucího materiálu z povrchu podložky je závažným aspektem mnoha postupů zpracování a výroby důležitých materiálů. Jak je popsáno v přihlášce 165, mezi nežádoucí materiály (které mohou být také považovány za kontaminanty) patří částice, nežádoucí chemické prvky nebo sloučeniny a tenké filmy čili vrstvy materiálu. Částice mohou být jednotlivé částečky hmoty velikosti od velmi jemného prášku až po granule viditelné pouhým okem. Nežádoucí chemikálií je jakýkoli prvek nebo sloučenina, který je nežádoucí v okamžiku, kdy probíhá odstraňování. Např. hydroxylové skupiny (obsahující -OH) mohou v určité fázi procesu vyvolávat na povrchu látky žádoucí reakci, zatímco v jiné fázi mohou být nežádoucím kontaminantem. Povrchové filmy čili vrstvy materiálu mohou být organické, jako je např. mastnota lidské kůže na otiscích prstů, může se jednat o barviva nebo epoxidy či anorganické matreriály, jako oxidy materiálu podložky nebo materiály, jimž byla podložka vystavena.
Tyto nežádoucí materiály musejí být v některých
Ο «_· & 9 9 9 případech odstraněny, aby stanovenému úče1u. Např. měřicích přístrojích je látka mohla lépe sloužit svému v některých přesných vědeckých narušena přesnost, když se objektivy či zrcadla pokryjí velmi jemnými povrchovými kontaminanty. Obdobně je tomu v polovodičích, kdy povrchové efekty, způsobené malými molekulárními kontaminanty, často znehodnocují masky Či čipy polovodiče. Snížením počtu molekulárních povrchových defektů v masce křemenného polovodiče jen o malé množství lze podstatně zvýSit produktivitu výroby polovodičových čipů. Podobně se po odstranění molekulárních povrchových kontaminatů, jako je např. uhlík či kyslík, z povrchu silikonových plátků před dosazením obvodových vrstev na plátek či mezi dosazením vrstev podstatně zvýSÍ kvalita výroby počítačových čipů.
Aby se na povrchu podložky vytvořily velmi malé struktury (tzv. nanostruktury), lze vrstvy materiálu podložky odstánit výběrově. Materiál (materiál podložky, vrstvy oxidu nebo jiné vrstvy materiálu) lze též výběrově odstranit v různých množstvích na povrchu podložky, čímž se mění topografie povrchu podložky (např. se vyhladí drsný povrch).
Ve vybavení pro zpracování materiálu je často třeba odstranit nežádoucí materiál, aby se zabránilo znečistění výrobků, které se v přístroji zpracovávají. Např. podstatná část nežádoucího materiálu, který při výrobě znečisťuje silikonové plátky, vzniká ve výrobním přístroji, např. v procesních komorách, v nichž jsou plátky umístěny, v křemenných nádobách užívaných k přidržování plátků při průchodu křemennými žárnicemi (a přímo v žárnicích) a v potrubí, které vede výrobní plyn do komor. Stupeň znečistění plátku v průběhu výroby lze proto podstatně snížit periodickým čistěním tohoto přístroje.
Obecně by měl jakýkoli postup odstraňování materiálu z podložky fungovat tak, aby neovlivnil fyzikální vlastnosti (žádoucího) materiálu, který zde zůstává. Mezi fyzikální vlastnosti, jež by měly zůstat neovlivněny, by měla obecně náležet krystalická struktura, vodivost.
• ·
hustota, dielektrická konstanta, hustota náboje, Hallova konstanta a difúzní koeficient pro elektrony a díry. Při konkrétní ch použitích polovodičů (jako jsou polovodiče oxidů kovu zkracované MOS), u tranzistorů typu FET a bipolárního plošného tranzistoru (BJT) může mezi tyto vlastnosti patřit kapac i tance a plocha v MOS, kapacitance přechodu.
proud ve směru od kolektoru do emitoru v tranzistoru typu
FET, napětí mezi kolektorem a baží.
mezi emitorem a baží v
BJT, mezi kolektorem a emitorem a mezi řídicí elektrodou a emitorem v
FET, prahový potenciál
MOS, stav povrchového náboje/oblasti
MOS a čas zpoždění přesahu.
Dále může být nežádoucí měnit topografi i (j ako hrubost povrchu) zbývajícího materiálu.
je např.
Jak je podrobně popsáno v přihlášce 165, bylo pro odstranění nežádoucích materiálů navrženo (a stále se používá) mnoho postupů. Patří sem mokré čištění chemickou cestou (postup
RCA), ředění HF, megazvukové, ultrazvukové a superkritické kapalné čištění, ozónové a UV čištění, kartáčové čištění, parní
HF, laserové kapalné čištění (včetně Allenova a Tamova procesu), tavení, vystavení žáru a žíhání povrchu.
Dalšími postupy je plazmatické čištění, které lze použít k čištění procesních komor v určité fázi zpracování (např.
po určitém počtu plátků) pomocí reaktivního iontového leptání (RIE). Preferovaným druhem plazmy je kyslík.
tetrarchlorid uhličitý a dusík, jichž je možno využít v různých koncentracích molární hmoty pro čištění optiky a šili koňových povrchů.
V současnosti se používá plazma na principu elektronové cyklotronové resonance (ECR).
Účinnost tohoto typu čištění je omezena částicovým charakterem: odstranění tenké vrstvy bývá složité a může poškodit elektrické parametry.
Čištění suchým ledem (CO2), známé také jako čištění sněhem a tryskové čištění COz, je postup, kdy se ručním přístrojem obsahujícím různé hubice k povrchovému čištění dodává sníh z CO2. Tento postup je limitován rozpustností částice ve sněhu z CO2, tzn. např. nebude-li částice
9 9 rozpustná v COz, nelze ji postupem čištění nemohou a polymerové vrstvy.
U všech těchto postupů odstranit velmi malé částice, z povrchu odstranit. Tímto být dále odstraněny oxidové je nevýhodou např. nemožnost nežádoucí změna fyzikálních vlastností podložky, spotřeba velkého množství nákladných materiálů, jako např. ultračisté vody a plynů, a vznik toxických odpadních produktů (např. kyselin HF).
Tenké vrstvy, a zejména oxidační vrstvy, jsou běžnou problematickou kategorií materiálů, jež je třeba z podložky odstranit. Většina materiálů vystavených atmosféře obsahující kyslík (např. vzduchu) vytváří přirozený oxid, který pokryje povrch. Tyto vrstvy oxidů jsou v podstatě nepřerušované molekulární vrstvy materiálu oxidu. Ve většině případů je tato přirozená vrstva oxidu v závislosti na způsobu využití materiálu podložky nežádoucí. Jedno z řešení tohoto problému spočívá v uchování materiálu podložky ve vakuu, aby se tak zabránilo vývoji oxidu. Mezi známé postupy, jak odstranit oxidační vrstvy, patří jejich ošetření silnými kyselinami, jako je např. lučavka královská, kyselina sírová a kyselina fluorovodíková.
Při výrobě polovodičů je současně se zmenšováním rozměrů použité techniky středem zájmu odstranění přirozeného oxidu (oxidu křemičitého) ze silikonové podložky. Nynější metody odstraňování oxidu křemičitého pracují s kapalným HF a provádějí se pokusy s halogeny ve skupenství páry a s halogeny ve skupenství páry ve spojení s UV zářením. B. Van Eck, S. Bhat, a V. Menon, Leptání ve skupenství páry a čištění SÍO2, (Vapor- phase etching and cleaning of SiOz), Proceedings, Microcontamination 92 (Santa Clara, CA, říjen 27 - 30, 1992), s. 694, J. De Larios, W. Krusell, D. McKean, G. Smolinsky, B. Doris a M. Gordon, Plynové čištění stopového kovu a organických kontaminantů z plátků: chemikálie na bázi kyslíku a chlóru ozařované ultrafialovým zářením (Gas-phase cleaning oí trace metal and organic contaminants from wafers:
Ultraviolet irradiated oxygen-based and chlorine-based
5·9 • ~~ chemistries), Proceedingrs, Microcontamination 92 (Santa Clara, CA, Míjen 27 - 30, 1992), s. 706, M. Miyashita, K. Makihara a T. Ohrni, Závislost povrchové mikrohrubosti CZ, FZ a EPI plátků na mokrém chemickém zpracování(Dependence oí surface microroughness of CZ, FZ a EPI waíers on wet chemical processing), Journal oí the Electrochemical Society, roč. 139 (8) 1992, s. 2133 a T. Ohrni, Spolehlivost OLŠI v ultračistém zpracování (ULSI reliability through ultraclean processing), Proceedings IEEE, roč. 81 (5), s. 716. Při použití halogenové chemie se může poškodit příslušný obvod, protože tento postup čištění má spíše hrubý než detailní charakter.
Odstranění povrchových oxidů je také důležité při přípravě kovových podložek pro aplikaci lepidel jako alternativy ke sváření ve vzdušném prostoru, v automatice a v konstrukcích (ve stavebnictví). Odstranění oxidačních vrstev najde také využití při obnově zvětralých kovových povrchů a při opravování povrchu měny, která byla v oběhu.
Dalším důležitým postupem úpravy je vytváření nanostruktur (tzn. velmi malých fyzikálních struktur) na nebo v materiálech podložky, jako jsou tlakové měniče, akcelerometry, mikroskopické sondy pracující s atomovou silou a mikromotory. Jeden z postupů doporučovaných pro vytváření nanostruktur využívá chemického leptání v kombinaci s technikami maskování (vyskytujícího se při hromadném mikroobrábění, kde jsou na plátek navršeny strukturální vrstvy materiálu, a poté je odleptána pomocná vrstva). J. Bryzaek, K. Peterson a W. McCulley, IEEE
Spectrum, květen 1994, s. 20. Další doporučený postup využívá laserovou depozici materiálu, viz J. J. McClelland, R. E. Scholten, E. C. Palm a R. J. Celotta, Atomová depozice pomocí laseru (Lasei—focused atomic deposition), Science, roč. 262, 5. listopadu 1993, s. 877.
Jiným důležitým postupem úpravy je planarizace, t.j . zarovnávání, určená k eliminaci nebo redukci nepravidelností na povrchu podložky. Při planarizaci se běžně pracuje s technikou chemického mechanického leštění
-«» « .. .·· ·· · · · · ··· ··· · • · · · * ·· »· • · ·· · · · ···· · . · ·«···♦ ···· ··· ·· ··· ·· ·· (CMP), kdy se k vyhlazení povrchu do roviny pomocí vyhlazovacích plošek užívá řídké směsi. Výhodou tohoto vyhlazování povrchu je zlepšení výkonu čipu. Planarizace typu CMP je řízena pokyny pro ukončení leptání a načasováním průběhu, takže vyhlazování nepřekročí stanovenou míru. Během tohoto procesu vzniká velké množství odpadních látek (zbytků řídké směsi) a dále je velmi nákladný (jeho průměrná cena je asi 35 amerických dolarů na plátek), což vyplývá z nákladů na suroviny, jako je řídká směs, voda, leštící plošky a kartáče pro kartáčové čističe. Další problém je u CMP odstranění zbytků řídké směsi z vodního povrchu. Odstraňování užitím kartáčového čištění, což je běžný postup, je účinné jenom pro částice cca o velikosti 0,5 mikrometru. Jiným nedostatkem planarizace typu CMP je její neslučitelnost s jinými běžnými postupy čištění.
Účinné odstranění nežádoucího materiálu je zvláště potřebné v případě, kdy je na povrchu podložky tenká vrstva, pokrývající požadovaný materiál. Tyto tenké vrstvy mají tloušťku několika Angstromů až řádově po mikrometry. Bylo zjištěno, že přístroj a postupy popsané v analogické přihlášce 039 nejsou při práci s těmito podložkami zcela účinné: při hodnotě plošné energie a výkonu potřebné k účinnému odstranění nežádoucího materiálu může být tenká vrstva poškozena. Když je plošná hodnota snížena na úroveň potřebnou, aby nedošlo k poškození, může být odstranění nežádoucího materiálu neúčinné. Piezoelektrické materiály, včetně feroelektrických látek, jsou také považovány za obtížně zpracovatelné.
Odstranění nežádoucího materiálu z vnitřního povrchu relativně malého uzavřeného tvaru (jako je trubice) je obtížnější v důsledku relativní nepřistupnosti vnitřního povrchu pro působení energetických íotonů, např. z laserových zdrojů. Jedno z řešení tohoto problému je popsáno v přihlášce 039, kde jsou fotony a inertní plyn vedeny k působení na povrch zvláštním přístrojem. Přestože má toto řešení mnoho výhod, za některých podmínek by bylo _ · · · ·· · ··4 4 — / «r— «·· 4 ··· · · ·· • · ·· 4 44 4 4 • 4 4 · · ······· · 4 4 4444
4444 4*4 44 444 4444 vhodnějiSí odstranit nežádoucí materiál z vnitřního povrchu bez použití relativně složitějšího přístroje popisovaného v přihlášce 039. Zejména by byla upřednostňována možnost odstranit nežádoucí materiál z vnitřního povrchu působením záření na vnější povrch.
U mnohých aplikací je žádoucí připravit povrch podložky ke zpracování odstraněním kontaminujících látek (včetně nežádoucích chemikálií) z vázaných míst povrchu, takže žádoucí materiál (jiné chemikálii) může být účinněji chemi sorbován.
Podstata vynálezu
Vynález řeší problém předcházejícího stavu techniky a eliminuje jeho nedostatky tím, že výběrově odstraňuje nežádoucí materiál z upravovaného povrchu podložky ozářením ne ž ádouc í ho materiálu energetickými í otony, maj ícími prostorou a časovou koncentraci (plošnou energii a výkon) dostatečnou k odstranění nežá.doucího materiálu, a přitom nemění fyzikální vlastnosti podložky.
který se nachází pod ním. Plyn přednostně protéká spojitě po povrchu materiálu a odnáší s sebou odstraňovaný materiál, aby nedošlo k novému usazení materiálu na upravovaném povrchu.
V optimálním případě jde o inertní plyn vzhledem k podložce a materiálu, který má být odstraněn. K zamezení možnosti, že by se na upravovaném povrchu usazovaly prouděním plynu kontaminanty je nejlépe, aby proudění plynu bylo laminární.
Zdroj záření (energetické fotony) může být jakéhokoli typu, který je v oboru znám, fotony však musí mít požadovanou energetickou hladinu. Patří sem lasery s pulzním nebo spojitým vlněním a vysoce energetické lampy. Při některých aplikacích, např. když příslušné vazby vyžadují simultánní působení většího množství fotonů, se dává přednost výstupu o vysoké energii, jako je např. pulzní ultrafialový laser.
Vynález je popsán jako aplikovatelný pro odstranění
převážně spojitých vrstev nežádoucích organických a anorganických povlaků. Odstranění organických tenkých vrstev zahrnuje odstranění barviva a značení z nerezové oceli a křemenných podložek. Odstranění anorganických oxidačních tenkých vrstev zahrnuje odstranění oxidace z chrómu, slitin molybdenu, slitin niklu a železa, nerezové oceli, tantalu, wolframu, mědi, erbia a zinku a odstranění pólykrystalického silikonu z křemene. V závislosti na vlastnostech a tlouSťce nežádoucího materiálu a podložky a vlastnostech zdroje záření, který je k dispozici, může při úpravě materiálu vzniknout potřeba odstranit nežádoucí materiál.
Vhodnou aplikací procesu upravování může být také měněna topografie povrchu. Z oblasti, kde je tlouSťka materiálu relativně větSí, může být odstraněno relativně větSí množství materiálu, a menSí množství v oblastech s menší tlouSťkou tak, aby byla vytvořena jednotnější tlouSťka materiálu. Tak lze účinně snížit hrubost povrchu materiálu. Zdroj fotonů může být zapojen v řídicí smyčce s elipsometrem nebo jiným zdrojem měření povrchu, čímž vznikne zpětná vazba ke sledování a řízení odstraňování materiálu v každé oblasti. Obdobně vzniká při působení záření v relativně malém úhlu větSí koncentrace fotonů na více vystupujících částech povrchu, zatímco méně exponované části jsou stíněny, a tak přijímají menSí koncentraci fotonů. Z více vystupujících částí je tak odstraněno větě! množství materiálu a hrubost povrchu se sníží.
Nanostruktury lze vytvořit výběrovým ozářením povrchu za účelem odstranění materiálu ze zvolených oblastí do stanovené hloubky.
Nežádoucí materiál lze odstranit z povrchu tenké vrstvy pokrývající materiál podložky, aniž by doSlo k poškození materiálu podložky, působením polarizovaného laserového světla na povrch.
Nežádoucí materiály lze také účinně odstranit z piezoelektrických látek včetně feroelektrických materiálů polarizovaným laserovým světlem. Účinnost tohoto čistění se
pak zvyšuje, jsou-li použity plyny, které mají nižší reaktivitu, včetně vzácných plynů např. argonu.
Nasměrováním fotonů na stranu podložky protilehlou ke straně s nežádoucím materiálem lze zvýšit účinnost odstraňování nežádoucího materiálu, takže je možno zvnějšku ošetřit i vnitřní část uzavřených povrchů.
Chemisorbci žádoucího materiálu do povrchu podložky lze podpořit odstraněním nežádoucích materiálů z vázaných míst, s nimiž může žádoucí materiál vytvořit vazbu ozářením povrchu v přítomnosti proudícího inertního plynu, a poté je povrch vystaven žádoucímu materiálu.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr. 1 je schematické zobrazení postupu a přístroje pro odstraňování nežádoucího materiálu z podložky na základě principů podle vynálezu.
Na obr. 2A-B jsou schematická zobrazení dvou testovacích přístrojů používaných k odstranění materiálu z vybraných podložek.
Na obr. 2C je schematické zobrazení třetího přístroje, podobajícího se přístroji na obr. 2A-B, avšak s jednodušší optikou.
Na obr. 3 je schematické zobrazení geometrie oblasti dopadu záření na podložku podle některého z přístrojů na obr. 2A-C.
Na obr. 4 je schematické zobrazení postupu pro výběrové odstranění materiálu ze podložky za účelem vytvoření nanostruktur.
Na obr. 5 je schematické zobrazení podložky před průběhem planarizace.
Na obr. 6 je schematické zobrazení prvního přístroje pro použití v průběhu planarizace podložky na obr. 5.
Na obr. 7 je schematické zobrazení výběrového zjemnění hrubosti povrchu podložky šikmým ozářením povrchu.
Na obr. 8 je schematické zobrazení funkce rozkladného • 9 • 9
9 99
999
99999
99
999 9999 zařízení polarizačního paprsku typu, který se používá pro provádění zde popisovaných zkoušek.
Příklady-.,provedení vynálezu
Nyní budou uvedeny podrobné odkazy na preferovaná provedení vynálezu, jejichž příklady jsou znázorněny na připojených výkresech. Ve výkresech jsou k popisu příslušných částí uvedeny odpovídající vztahové značky.
1. Základní postup a přístroj k úpravě povrchu
Postup a přístroj pro odstranění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu podložky beze změny fyzikálních vlastností podložky je schematicky znázorněn na obr. 1. Jak ukazuje obr. 1, přístroj 10 pro úpravu povrchu podložky 12. z něhož má být odstraněn nežádoucí materiál, obsahuje zářivý systém 400. plynový systém 500 a systém pro relativní pohyb 600. Zářivý systém 400 obsahuje zdroj 410 záření 11 (který obsahuje energetické fotony), jako např. laser, a vhodný přívodní optický systém 450. která vede záření 11 po upravovaném povrchu podložky 12. Plynový systém 500 zahrnuje zdroj 510 plynu 18 a připojený přívodní systém 550 pro průtok plynu 18 alespoň jednou částí povrchu podložky 12, na který působí záření 11. Plyn 18 je přednostně inertní vzhledem k podložce 12 a proudí po podložce 12 tak, aby byla podložka 12 ponořena do prostředí nereagujícího plynu. Plyn 18 je přednostně chemicky inertní plyn, např. hélium, dusík nebo argon. Systém relativního pohybu 600 umožňuje relativní pohyb mezi částí upravovaného povrchu podložky 12 a zářením 11 a volitelně i plynem 18.
Každý se stavebních prvků těchto součástí přístroje 10 (zdroj záření 410. přívodní optika 450, plynový zdroj 510. přívodní systém plynu 550 a systém relativního pohybu 600) může být totožný s prvky popsanými v přihlášce 165 • ·
11· « ·· · · a odborník je pro konstrukci přístroje podle vynálezu snadno stanoví. Přívodní optika 450 může např. zahrnovat zrcadla, čočky, optická, vlákna, kolimátory, clony, zařízení pro homogenizaci paprsku a další prvky. Přívodní systém plynu 550 může zahrnovat potrubí, komory, vedení, ventily, íiltry, měřiče průtoku a další prvky. Systém relativního pohybu 600 může být jakýkoli systém vhodný pro translační nebo rotační pohyb podložky 12 vzhledem k záření 11 a plynu JU8,. Může obsahovat translační stupeň pro rovinné posunutí podložky a rotační zařízení pro otáčení podložky nebo pohyblivé složky v přívodní optice k rozkladu paprsku záření 11 na podložce. Ilustrační provedení přístroje 10 jsou podrobněji popsána níže.
Podle postupu z vynálezu jsou energetické fotony vyzařovány na upravovaný povrch podložky v prostorové a časové koncentraci (energetických a silových energetických jednotkách), která postačuje k odstranění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu podložky a zároveň nepostačuje ke změně fyzikálních vlastností materiálu, který má zůstat na povrchu podložky.
Aby byl nežádoucí materiál odstraněn, musí se rozbít vazby, jimiž je připojen ke spodnímu a okolnímu materiálu na upravovaném povrchu (což může být stejný materiál, materiál podložky nebo jiný materiál). Každá taková vazba se zruší působením dostatečné energie alespoň stejné hodnoty, jako je energie vytvoření vazby. Energie vytvoření vazby (tzn. množství energie, uvolněné při vytvoření vazby) pro běžné materiály podložky jsou v níže uvedené tabulce la. Uvedené vazební energie se týkají vazeb mezi týmiž prvky materiálu (např. vazba Cr - Cr) a mezi prvkem materiálu a kyslíku (např. Cr - O). Energie vytvoření vazeb pro různé sloučeniny kyslíku jsou uvedeny níže v tabulce lb.
Tabulka la
Tabulka lb
·· ····
Vazby se poruší, když energie přenášená fotony, působící na vazby, je větší než energie vytvoření vazby. V tomto procesu rozbíjení vazeb pravděpodobně existují ztráty energie, a proto je potřebné asi dvojnásobné množství energie fotonů než k vytvoření vazby. Jak je vidět v tabulce la a tabulce lb, vazební energie s kyslíkem jsou v rozmezí 4,0 až 8,3 eV, zatímco vazební energie organických prvků (uhlík) jsou v rozmezí 3,5 až 11,2 eV. Energie fotonů musí být proto přibližně v rozsahu od 7 do 22 eV.
Energie fotonu závisí na jeho vlnové délce a je dána vztahem
Rovnice č. 1 kde c je rychlost světla (3,00 x 108 m/s), Λ- je vlnová délka (m) a h je Planckova konstanta (4,14 x 10-ts eV.s) Volba zdroje fotonů proto závisí na potřebné energii fotonů, a tedy i na požadované vlnové délce. V tabulce lc jsou níže uvedeny různé lasery. Tabulka stanovuje médium laseru, tzn. je-li médiem plyn (g) , kapalina (1), pevná látka (s), nebo plazma (p), a vlnovou délku fotonu (nm), energii fotonu EPh (eV). Pro lasery s kontinuálním vlněním je uvedena také průměrná energie Páve (W) a pro pulzní lasery je stanovena energie na jeden impulz EpUise (J), reprezentativní trvání impulzu tPui se (ns) a vrcholová hodnota energie v průběhu impulzu PPeak (MW).
Tabulka lc
Při porovnání energie fotonů pro výše uvedené lasery s požadovanými energiemi uvedenými výše pro běžné materiály podložky (berou-li se v úvahu očekávané ztráty) je zřejmé, že ve většině případů nebude k narušení příslušné vazby
• · • · ···· ··· ·· · • ·· • · ·· • ·* ·«·♦· ·· ·· • · · · ····· • ·· ·· ·· postačovat energie jediného fotonu
Energii k narušení vazby však lze pravděpodobně získat z většího množství fotonů.
narazí-li fotony do vazby během velmi krátkého okamžiku nebo v podstatě současně.
Protože k rozbití každé vazby je třeba určité množství energie, je celková hodnota energie (a tedy celkový počet fotonů s danou energií) potřebná odstranění daného množství nežádoucího materiálu upravovaného povrchu obecně úměrná množství vazeb v tomto množství materiálu.
F ot ony pravdě podobně interaguj í s vazbami pouze v čelní oblasti upravovaného povrchu (tzn.
v nejvyšší jedné vrstvě nebo ve dvou vrstvách atomů nebo molekul monovrtsvách) .
K odstranění převážně spojitých vrstev materiálu (jako jsou oxidové vrstvy) se proto doporučuje brát v úvahu jednotkové povrchové plochy a tloušťky materiálu v monovrtsvách. Pro danou povrchovou oblast je pro odstranění určité tloušťky materiálu (nebo určitého počtu monovrstev) nutné účinné působení daného množství energie (počtu fotonů). Samozřejmě, že k rozbití vazby nepřispějí všechny fotony, které narazí do upravovaného povrchu podložky. Za rozbití vazby odpovídá patrně jen malá část fotonů. To je pravděpodobně způsobeno tím, že efektivní místa (vazby nebo jejich části) pro absorpc i energie fotonů jsou jen malým zlomkem povrchové oblasti.
Pro daný materiál však pravděpodobně existuje relativně stálý vztah mezi skutečným množstvím potřebných fotonů a teoretickým počtem na základě vazeb, které mají být narušeny. Proto se za odpovídající parametr považuje tzv. plošná energie (energie na jednotku plochy nebo počet fotonů na jednotku plochy) působící ha upravovaný povrch podložky, což odpovídá tloušťce odstraňovaného nežádoucího materiálu
Jak je uvedeno výše, existují případy, kdy příslušné vazby vyžadují větší energii než je ta, kterou přenáší jediný foton, emitovaný zvoleným zdrojem záření. Tyto vazby jsou zde označovány jako multifotonové vazby. Jak je uvedeno výše, energie dvou nebo většího počtu fotonů se ·« «·· — i 4· — · ·· ·♦ ♦ · ·· • · · ·· • · ·· ···· ·♦··· ··· pravděpodobně sečtou a dodají energii potřebnou rozbití multifotonové vazby jen tehdy, když fotony narazí do vazby současně. Z toho vyplývá vstupní rychlost fotonů v místě vazby, což odpovídá plošné energii (energii za časovou jednotku na jednotku plochy). Dále je zjištěno, že multifotonové rozbití vazby má patrně pravděpodobnostní charakter. Pro daný průměrný plošný výkon působící na oblast podložky existuje průměrná vstupní rychlost fotonů v každém daném místě vazby. Avšak skutečná vstupní rychlost fotonů by měla být kolem průměrné hodnoty rozdělena náhodně. Když má tedy foton minimální vstupní rychlost (maximální časový interval mezi fotony), v níž probíhá sčítání energie fotonů k rozbití multifOtonové vazby, bude průměrná plošná energie působící na danou oblast, odpovídající této minimální rychlosti, působit na přibližně polovinu míst vazby v této oblasti, vystavených potřebné vstupní rychlosti (nebo větší rychlosti). A naopak, i když je průměrná plošná energie o trochu menší, než je třeba k vyvolání požadované vstupní rychlosti fotonu, očekává se, že fotony dospějí na některá vazební místa v požadovaném intervalu.
Souhrnně řečeno: k odstranění dané tloušťky nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu podložky musí na nežádoucí materiál působit minimální celková plošná energie (celkový počet fotonů dané energetické hodnoty na jednotku plochy). Pracuje-1i je též nutná určitý plošný výkon, tím roste možnost, vystaveno potřebné vstupní se s multifotonovými vazbami, výkon, a čím větší je plošný že každé místo vazby bude rychlosti fotonu. Při výběru vhodného zdroje energetických fotonů je pak třeba zjistit potřebnou energii fotonu a pro multifotonovou vazbu i působící sílu. Jak vyplyne z níže uvedených dat, k odstranění oxidačních a organických tenkých vrstev (které mají velké vazební energie, a tedy i multifotonové energie) jsou jako fotonové zdroje preferovány pulzní UV lasery, vyznačující se nejvyššími vrcholovými hodnotami energie a velkými protonovými energiemi.
15··~ « ·
Plošnou energii a výkon, jež může působit na upravovaný povrch podložky, však omezuje další faktor: potřeba vyhnout se změně fyzikálních vlastností materiálu, který zůstane na povrchu. Obecně jsou změny fyzikálních vlastností materiálu způsobovány vzrůstem teploty materiálu nad prahovou hodnotu. Změna teploty povrchu materiálu, způsobená působením energie záření, závisí na vlastnostech přenosu tepla v materiálu a působícího záření. Pro nalezení a výkonu u daného materiálu provedení určitého experimentu, dle předcházejícího stavu z odpařování, vystavení žáru plošné energii a výkonu maximální plošné energie podložky bude nezbytné Laserové techniky čištění techniky, vycházející nebo roztavení povrchu.
poskytují určitý návod pro nalezení plošné energie a výkonu potřebných k vyvolání stavových změn materiálu podložky.
Obecně jsou pro daný výstup ze zdroje fotonů fotony přednostně směrovány kolmo k rovině části upravované podložky, aby se tak maximalizovala plošná energie a výkon působící na povrch. Fotony však mohou být nasměrovány vzhledem k podložce v úhlu vyhovujícím či nutným v dané aplikaci procesu v konkrétním prostředí. Plošná energie a výkon na povrchu se budou samozřejmě měnit se funkcí sinus úhlu dopadu fotonů vzhledem k rovině povrchu, což je třeba vzít v úvahu při volbě výstupu ze zdroje fotonů.
V některých situacích může být vhodnější nasměrovat záření v šikmém úhlu k podložce, aby přednostně ozařovalo výstupky v materiálu, čímž jsou odstraňovány, a materiál se vyhlazuje.
Světelný paprsek vystupující z laseru má v typickém případě Gaussův tvar paprsku. Gaussův tvar představuje povahu dodávané energie, jelikož energie je největší uprostřed a směrem k okrajům paprsku se snižuje. Paprsek nabývá Gaussova tvaru tehdy, když se použije v kombinaci se sférickou optikou, a využiívá se v litografii, při vrtání a mikroobrábění.
Pro řadu aplikací je však výhodou jednotná hustota energie v profilu paprsku (plochý vrchní profil paprsku).
·· · ·· · ·* ·· •_ «·· · · · · · · · · ·· · · · ···· • · · · · · · ··· · · • · ··· ··· ··*« ··· *· ··· ·· *·
Plochý vrchní profil paprsku může vzniknout při použití aperturových clon a (nebo) homogenizátoru paprsku. Tento profil umožňuje velkou pružnost při tvarování ohniska paprsku za účelem prevence poškození podložky, a umožňuje odstranění nežádoucího materiálu menším množstvím energie, jelikož do všech částí rozdělené oblasti lze jednotně rozdělit dostatečné množství energie bez přeexponování středu oblasti rozkladu. Plochý vrchní profil navíc umožňuje použít pro vytvoření finálního ohniska cylindrickou čočku, což také zajišťuje jednotnější rozdělení energie na výrobku.
2. Zkušební přístroj
V následujících příkladech byly použity dvě sady testovacích přístrojů (označované zde jako A a B). Přístroj A je schematicky znázorněn na obr. 2A. V tomto přístroji (označeném na obrázku jako 10A) je zdrojem záření laser 411. což je pulzní excimetrický laser pracující s KrF, prodávaný Lambda Physik jako model číslo LEXtra 200. Laser má vlnovou délku 248 nm (pro energii fotonu 5,01 eV), maximální výstupní energii na impulz 600 mJ a stálou dobu trvání impulzu 34 ns (pro maximální výkon na impulz 17,65 MW). Maximální opakovači pulzní kmitočet je 30 Hz, přičemž vniká maximální průměrný výkon v hodnotě 18 W. Paprsek záření má na výstupu laseru hodnotu 23 mm na 13 mm.
Přívodní systém záření 450 obsahuje v pořadí, v jakém postupuje paprsek záření 11 po opuštění laseru 411. destičku apertury 452. zrcadla otáčivá v úhlu 45° 453, 454. 455 a 456 a nastavitelný objektiv 457. Destička apertury 452 je plochá s pravoúhlou aperturou o šířce 6 mm a délce 25 mm. Používá se k blokování postranních chvostů Gaussovy křivky rozdělení fotonů, vystupujících z laseru 411 tak, že prostorové rozdělení energie paprsku záření JX je v rovině kolmé k paprsku přibližně jednotné. Otáčivá zrcadla 453 (50 mm), 454 (50 mm), 455 (25 mm) a 456 (25 mm) • · · i?·-: ·:
jsou rovinná zrcadla. Nastavitelný objektiv 457 je cylindrická čočka o šířce 25 mm a délce 37 mm a ohniskové vzdálenosti 75 mm. Volbou výšky objektivu 457 nad povrchem podložky 12 a nastavením orientace (konkávní stěnou nahoru, nebo dolů) čočky se nastavuje šířka světleného bodu vytvořeného paprskem na povrchu podložky. Všechny optické prvky mají antireflexní povrch pro světlo vlnové délce 248 nm.
Přívodní systém záření 450 druhého přístroje, přístroje B (na obr. 2B) je stejný jako u přístroje A, s výjimkou toho, že chybí první otáčivé zrcadlo 453 (a laser 411 a destička apertury 452 jsou na základě toho přeorientovány o 90°, aby směřovaly přímo k otáčivému zrcadlu 454) a otáčivé zrcadlo 455 má velikost 50 mm (nikoli 25 mm jako v přístroji A). Na obr. 2C je znázorněn třetí přístroj (který se v pokusech nepoužívá) s jednodušší optikou.
Paprsek záření 11 je přiváděn přibližně v kolmém směru na stupeň 610, na němž je připevněna podložka 12.. Jak je vidět na obr. 3, lze stupeň 610 posunout ve směrech X a Y (rovnoběžně s rovinou stupně, jak je na obr. 3 označeno šipkami X a ¥). Paprsek záření 11 vytváří obecně pravoúhlou oblast dopadu záření 611 o šířce w a délce 1. Oblast 611 se po povrchu podložky 12 přesouvá posunováním stupně 610.
Přívodní systém plynu 500 obsahuje Dewarovu nádobu s tekutým dusíkem (o kapacitě 4500 1) spojenou sériově s duálním regulátorem stupně, adsorbentem směsi a kyslíku (výrobek MG Industries Oxisorb, který adsorbuje do koncentrace 0,01 ppb), filtr částic Milí póre Model 304 (provádí filtraci do 0,003<Λυη), měřič průtoku, íiltr (J. S. Filter Membralox (provádí filtraci do 0,001 ^m) a s hubicí 551 tvořící zakončení sousední oblasti 611 Hubice 551 se vypouští plyn 18. protékající oblastí 611, a zůstává vzhledem k oblasti 611 ve stálé poloze, takže se stupeň 610 a podložka 12 vzhledem k ní pohybují. Tento přívodní systém plynu je výhodný pro materiály, které nejsou citlivé na typické atmosférické plyny, a umožňuje zjednodušení přístroje, které je nutný nebo potřebné k izolování podložky od atmosféry během zpracování (jak je popsáno v přihlášce 165).
Ke sledování oblasti 611 a poskytování vizuálních dat týkajících se výsledků zpracování je nainstalována videokamera 700.
V uvedeném provedení je při vyslání paprsku 1i na povrch podložky 12 stupeň 610 nejdříve posunut podélně ve směru X, čímž na podložce 12 vzniká prodloužená pravoúhelníkové oblast 612, která je vystavena záření paprsku 12. Stupeň 610 pak může být vrácen do původní polohy a opět posunut ve směru X, takže paprsek záření 12 vytvoří další průchozí cestu oblastí 612. Po jednom nebo větším počtu průchodů může být stupeň 610 posunut bočně ve směru Y o hodnotu přibližně rovnou délce 1, a poté posunut opět ve směru X, aby tak vznikla další oblast přilehlá k předcházející oblasti 612. Část povrchu 12, jež má být opracována, je tedy postupně vystavována záření paprsku 11 a současnému průtoku plynu 18.
Plošná energie (energie na jednotku plochy), kterou působí na jakýkoli bod na povrchu podložky 12 paprsek záření 11 v průběhu jednoho impulzu laseru 411. je rovna energii impulzu na povrchu dělené oblastí, na niž je tato energie rozdělena. To lze vyjádřit následovně:
Eps
Fops = Rovnice č. 2
I. w kde Feps je pulzní plošná energie na působící jednotku plochy ( J/cm2), EPS je pulzní energie působící na povrch (J), a I a w je délka a šířka oblasti 611 (mm). Pulzní plošný výkon (FpPS) je proto možno vypočítat obdobně:
19.·· ··
Fees
F = ---t»>
Rovnice č. 3 laserového impulzu.
paprsku záření jsou spojeny energie na energie.
kde t»> je trvání
S průchodem a destičkou apertury je pulzní laserová vydávaná pulzní laserová miniovladač s měřidlem pulzní zaznamenávání výstupu energie Vnitřní měřidlo však není měření energie byl testovací vznikl opravný prvek, měřidla a zajišťující laseru působící na detektoru Molecron J50 upravovaného povrchu a porovnávány s výsledky (EPm). Vznikl tak opravný zahrnoval ztráty vzniklé v měřidla.
Ερβ ~ Epm X Rcorrection aplikovate1ný přesnější povrch
a. j hodnoty vnitřního íaktor optickém optickými elementy energetické ztráty. Proto povrchu (Ερε) menší než Laser LEXtra 200 obsahuje energie, který jé vhodný pro laseru v průběhu experimentů, příliš přesné. Pro přesnější přístroj kalibrován tak, aby na hodnoty vni t řn í ho výsledky. Pulzní energie (EpS) byla měřena hlavicí oulemetrem JD 1000 v místě naměřené energie byly měření pulzní energie (Rcor r ecl i on> , který zařízení i nepřesnosti
Rovnice č. 4
Tento opravný faktor není konstantní. Bylo zjištěno, že se mění přibližně lineárně s výstupní energie závisí na napěťovém vstupu hodnotou laseru. Pulzní (Vi ) laseru, který lze měnit přibližně na hodnoty mezi a 22 kV.
Výstupní energie laseru (uváděná vni třním měřidlem) se pro dané podmínky napětí mění v závislosti na faktorech.
jako je např. úroveň dodávky laserového plynu, takže napětí nelze použít přímo k měření pulzní energie. Místo toho se používá vnitřní měřidlo. Opravný íaktor má pak tvar:
• ·
Rc o r r e c 11 o η — ~
m. Vi + b
Rovnice č. 5 kde m je strmost a b je počáteční úsek na ose.
Hodnoty m a b pro oba zkušební přístroje jsou znázorněny v tabulce 2a.
Tabulka 2a
Energie připadající na impulz na upravovaném povrchu je tedy dána rovnicí:
Rovnice č. 6
Ve znázorněném provedení je oblast 612 tvořena sériemi oddělených oblastí 611 (jak je na obr. 3 ilustrováno druhou oblastí 611 nakreslené přerušovanou čarou). Vzdálenost, o niž je oblast 611 posunuta vzhledem k oblasti 611 (4X) , je laserovými impulzy (což dána časovým intervalem mezi je inverzní hodnota opakovačiho kmitočtu laserového impulzu Ri ) a rychlostí posunu stupně
610 (rychlosti rozkladu vs). Plošná energie působící na daný bodu podložky je tedy závislá na plošné energii na impulz (Feps) a na počtu laserových impulzů, které na bod působí (Npi ). Počet impulzů NPL je roven šířce w oblasti
611 děleno vzdáleností ΔΧ, o niž se stupeří posune mezi impulzy. Je samozřejmé, že není-li w celým násobkemΔΧ, a zároveň platí, že na každý bod musí působit počet impulzů vyjádřený celým číslem, nebude na každý bod působit stejný počet impulzů. Výše popsaný vztah je však dostatečně přesný ke stanovení průměrné energie působící na každou oblast 612. Proto je lépe ponechat stupeň ve stejné boční pozici a aplikovat na stejné místo další oblast 612. a nikoli stupeň před započetím další oblasti 612 bočně posunovat. Na podložce tak vznikne další průchod. Celková působící plošná energie (Fet) je tak rovna plošné energii připadající na průchod (FePaL) vynásobené počtem průchodů
Celkovou plošnou energii, působící na povrch podložky
12. tak lze vypočítat ze vztahu:
F g> © . Ri . w
Fepa = ' ~ Rovnice č. 7 vs
Celková plošná energie, působící na daný bod, se získá vynásobením plošné energie na průchod (Fepa) počtem průchodů:
Fet
Fepa.
Npa.
Rovnice č. 8
Pro experimentální data, uvedená níže, jsou parametry
testu znázorněny níže v tabulce 2b.
Tabulka 2b
Není-li uvedeno j inak. použi1 se jako plyn dusík
a rychlost průtoku po upravovaném povrchu byla v rozmezí
250 a 500 ml/s.
3. Příklady odstraňování oxidačních tenkých vrstev
Aplikace základních postupů úpravy a příslušného přístroje, jež jsou popsány výše, na tenké oxidační vrstvy, je předvedena v následujících příkladech. V každém příkladu byla na jednom nebo větším počtu vzorků zoxidovaného materiálu podložky provedena série jednotlivých kol, v nichž probíhala úprava. Každé kolo zahrnovalo úpravu
jedné oblasti 612 na upravovaném větším počtem průchodů v oblasti.
povrchu s jedním nebo
Není-li uvedeno jinak, byly vzorky upravovány na rovinném povrchu (např. na ploché čelní části napravovaných elektrod).
Účinnost úpravy se hodnotí podle šestibodové škály rychlosti čištění (Rc), která je vysvětlena v tabulce 3a.
Tabulka 3a
Při těchto testech v co nejmenším počtu bylo cílem odstranit veškerý oxid průchodů (přednostně v jediném průchodu) co nejvyšší možnou rychlostí bez poškození upravovaného povrchu.
To odpovídá maximální výrobní rychlosti pro komerční účely, tj. úpravě podložek v nekratší možné době. Jak je rozebíráno výše, je klí čovým faktorem patrně plošná energie na impulz (Fe»s), přímo související (při stálém trvání impulzu 34 ns) plošný výkon na impulz (FPP8) a celková plošná energie (Fet) Tyto procesní faktory se měnily nastavováním hodnoty pulzní energie (EPS), opakovacího kmitočtu laserového impulzu (Ri ), rychlosti stupně (Vs) a šířky oblasti dopadu (w).
a) Chromová naprašovaná elektroda
V tomto příkladu byla přístrojem B upravována chromová naprašovaná elektroda. Cíl naprašování (jako ostatní cíle naprašování použité v níže popsaných experimentech) byl přibližně 21 cm dlouhý, mírně oválného tvaru, přičemž maximální šířka byla 9 cm. Byla provedena série devíti kol, jejíchž výsledky jsou shrnuty níže v tabulce 3b.
Tabulka 3b
Z těchto dat vyplývá, že z plošného výkonu na pulzní úrovni působícího v jednotlivých kolech vyplynuly prahové hodnoty pro multifotonové vazby. Dobrého čištění bylo dosaženo pro hodnoty FPPS větší než přibližně 12 MW/cm2, • ·
i pro konstantní hodnoty FePa (např. v kolech 5 až 7) a pak pro nižší hodnoty FePa. (např. pro kola 8 až 10) .
b) Erbiová napravovaná elektroda
V tomto příkladu byl přístrojem B upravován naprašovaný zoxidovaný terč z erbia. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 3c.
Tabulka 3c
Pozorovaný modrý oxid je pravděpodobně oxid erbia nebo jiný Vedlejší produkt interakce při naprašování. Ve všech kolech pokusu byl použit paprsek o stejné šířce 2,9 mm, přičemž se mírně zvyšovala pulzní energie laseru Eps jednotlivých kolech podstatně vzrůstala rychlost rozkladu.
V první ch dvou kolech bylo dosaženo částečného čištění a v následujících kolech (při mírně zvýšených hodnotách
Fpps přibližně 8
MW/cmz) bylo dosaženo lepšího čištění s nadá1e nižšími přičemž při 0,7
J/cm2 bylo čištění stále ještě dobré. Z toho opět vyplývá, že mezi koly č. 2 a 3 byl překročen práh multifotonové vazby FPř>s .
V kole č. 7 se při pokusu snížit celkovou plošnou energii na hodnotu již příliš nízkou k odstranění oxidu zvětšila rychlost stupně Vs na 50 mm/s. V tomto kole vznikl difrakční vzor čar reziduálního oxidu ve směru X, z čehož vyplývá, že oblasti, kde zůstal oxid, nebyly vystaveny působení stejné energie nebo plošné energie jako středové, očištěné oblasti. Přestože rychlost nebyla tak velká, aby se po sobě následující oblasti dopadu (611) nepřekrývaly (při opakovacím kmitočtu laseru 30/s), posunula se podložka mezi impulzy o vzdálenost (1,6 mm), která je menší než šířka oblasti dopadu (2,9 mm), může pozorovaný účinek v rozměru osy X oblasti dopadu 611 vykazovat Gaussovo rozdělení fotonů.
c) Zinková napravovaná elektroda
V tomto příkladu byla přístrojem B upravována zinková napravovaná elektroda. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 3d.
Tabulka 3d
Stejně jako u předcházejícího příkladu byl ve všech kolech pokusu použit paprsek o stejné šířce 2,9 mm, přičemž se mírně zvyšovala pulzní energie laseru EPS (a tak i pulzní plošný výkon Fp.PS) a v jednotlivých kolech podstatně vzrůstala rychlost rozkladu. Ve všech kolech bylo dosaženo dobrého čištění, s postupně klesajícími hodnotami celkové plošné energie, přičemž při 0,9 J/cm2 bylo čištění stále ještě dobré.
d) Tantalový držák
V tomto příkladu byl přístrojem B upravován zoxidovaný tantalový válcovitý držák. Protože držák měl válcový tvar, představoval při úpravě zakřivený povrch a kapacita k rozkladu lineárního posunutí stupně nepostačovala oblasti dopadu světla 611 po celém povrchu.
Držák byl pr ot o ruč ně otáčen rychlostí, při níž se nepřekrývají oblasti dopadu. Data v tabulce 3e se proto vztahují k jednotlivým izolovaným oblastem dopadu.
Tabulka 3e
Data ukazují, že k odstranění tenké tantalové oxidační vrstvy z tantalové podložky ležící pod ní postačuje plošná energie cca o hodnotě 0,5 J/cm2. Při plošném výkonu větším než přibližně 22 MW/cm2 (v kolech 1 až 3) došlo již k určitému poškození - bylo pozorováno zčernání povrchu podložky.
e) Wolframový kelímek
V tomto příkladu je přístrojem B upravován zoxidovaný wolframový kelímek. Kelímek byl asi 10 cm dlouhý a 2,5 cm • ·
široký, měl tvar podlouhlé nádoby (v upravovaných oblastech měl přibližně tvar půlválce). Data znázorněná v tabulce 3f se týkají kol 1 až 3 na vnitřním povrchu (konkávním) a 4 až 7 na vnějším povrchu (konvexním).
Tabulka 3f
Tato data ukazují, že oxid wolframový lze odstranit při plošné energii již od přibližně 1,3 J/cm2 a podložka se nepoškodí až do hodnoty plošné energie přibližně 41 MW/cm2.
í) Masky ze slitiny molybdenu
V tomto případě byly přístrojem A upravovány tři zoxidované masky (používané při výrobě částí silikonových čipů s drátěným vzorem) ze slitiny molybdenu. Data, týkající se úpravy masek, byla shrnuta do tabulky 3g.
Tabulka 3g
K odstranění oxidace z větší masky použité jako vzorek 1 bylo třeba vyšších hodnot plošné energie (Fet) než u dalších dvou masek. Na první masce zanechala úprava v kolech 6 a 9a hnědavé zbytky, které mohou ukazovat na poškození zbývajícího materiálu. Z dat také vyplývá, že Fpps nepřekročil u vzorku č. 1 (když bylo FPPS menší než přibližně 30 MW/cm2) práh energie multiíotonové vazby, avšak u vzorků 2 a 3 tento práh překročil (Ft>pS více než přibližně 60 MW/cm2).
g) Ocelové pravítko
V tomto případě bylo přístrojem A upravováno zoxidované ocelové pravítko. Data získaná při úpravě pravítka jsou shrnuta v tabulce 3h.
Tabulka 3h
Data ukazují, že mezi koly 2b a 2c až 7 byl překročen práh výkonu multiíotonové vazby (a měl tak hodnotu v rozmezí přibližně 7,5 a 9,3 MW/cmi) 2). Přestože hodnoty Fpps byly v kolech 5 až 7 dostatečně velké, celková plošná energie F©t však nebyla dostatečně velká (přibližně 1,5 až
1,9 J/cm2) k odstranění veškerého oxidu.
h) Napravovaná elektroda ze slitiny niklu a železa
V tomto příkladu byla napravovaná elektroda upravována přístrojem B. Naprašovaná elektroda byla vyrobena ze slitiny niklu a přibližně 19 % železa. Data, týkající se úpravy elektrody, jsou shrnuta v tabulce 3i.
Tabulka 3i
V kolech 1, 3, 4, 5 a 7 byla v průběhu úpravy pozorována interakce s růžovým světlem a v kole 7 zůstal na povrchu slabý zarůžovělý povlak. Jedním z možných vysvětlení je poškození podložky při vyšší pulzním plošném výkonu o hodnotě přibližně 20 až 26 MW/cm2. Jinak mohly vyšší plošné hodnoty vyvolat změnu ve složení vrstvy oxidu, čímž vzniklo složení, které se obtížněji odstraňuje (tzn. s vyššími vazebními energiemi). To odpovídá pozorování, že v těchto kolech byla k odstranění celé vrstvy oxidu třeba větší celková plošná energie. Oproti tomu stačily v kolech 8 až 10 k odstranění zoxidované vrstvy nižší hodnoty pulzního plošného výkonu v rozsahu od 9 do cca 10 MW/cm2 (s hodnotou celkové plošné energie Fet asi 1,3 či více J/cm2 ) .
i) Proužek ze slitiny niklu
V tomto příkladu byl přístrojem A upravován proužek ze zoxidované slitiny niklu. Slitina niklu měla neurčité sležení. Data, týkající se úpravy proužku, jsou shrnuta, v tabulce 3j.
Tabulka 3j • · • ·
Při vizuálním pozorování v kole č. 4 bylo vidět
nahnědlé reziduum. patrně poukaz u j í c í na poškození
zbývajícího materiálu . Vizuální zkoumání kola č. 7 mezi
průchody ukázalo, že efektivita odstraňování oxidu v každém dalším průchodu postupně rostla. Dále je práh plošného výkonu multifotonové vazby přibližné 50 MW/cm2. Při nižších odnotách FPPS bylo dosaženo částečného čištění, k odstranění veškerého oxidu bylo však třeba vyšší Fet.
j) Měděná pence
V tomto příkladu byly přístrojem B upravovány zoxidované mince v hodnotě americké pence (měděné). Byly upravovány tři pence, přičemž na lícové i rubové straně mince proběhlo vždy jedno kolo (kola jsou pro každou minci spárována - kola 1 a 2 pro stejnou minci, 3 a 4 pro další atd.). Data, týkající se úpravy mincí, jsou shrnuta v tabulce 3k.
Tabulka 3k měďnatého těchto dat při hodnotách vyplývá účinné odstranění oxidu plošného pulzního výkonu přibližně až 20 MW/cm2 (přičemž k odstranění veškerého nebo téměř veškerého přibližně oxidu je třeba, aby celkové energie měly hodnotu až 130 J/cm2), avšak vyšší hodnoty plošného pulzního výkonu (20 MW/cm2 v kole č.
6) mohou poškodit povrch.
k) Čtvrtdolar z měděné slitiny
V tomto příkladu byly přístrojem
B upravovány mince (s povrchovou vrstvou ze slitiny niklu) v hodnotě amerického čtvrtdolaru.
Byly použity dva čtvrtdolary, přičemž jedno kolo bylo provedeno na lícové a jedno na rubové straně každé mince. (Jak je uvedeno výše.
kola č.
a 2 platí pro obě strany jedné mince, kola č.
a 4 pro stany druhé mince).
Data, týkající se úpravy mincí, jsou shrnuta v tabulce 31.
Tabulka 31
Tato data ukazují, že zoxidovaná vrstva na povrchu slitiny niklu byla účinně odstraněna v průchodech 1 až 4 při hodnotách pulzního plošného výkonu přibližně od 10 do 11 MW/cm2 .
4. Odstraňování tenkých organických vrstev
Aplikace výše uvedeného postupu úpravy a přístroje na tenké organické vrstvy je vysvětlena v následujících příkladech. Není-li uvedeno jinak, byly testy prováděny stejným způsobem a znázorněná data mají stejný tvar a jednotky jako v příkladech odstranění oxidační vrstvy. Všechny testy byly prováděny s přístrojem A.
a) Barva na nerezové oceli
V tomto příkladu byl disk z nerezové oceli 304 s nátěrem Ba 20 nastříkán běžnou metalízou (v tomto případě barvou prodávanou pod obchodním názvem RUSTOLEUM). Výsledky úpravy jsou shrnuty v tabulce 4a.
Tabulka 4a
Σ těchto dat vyplývá, že z podložky z nerezové oceli lze účinně odstranit poměrně silná organický vrstva, aniž by bylo pozorováno jakékoli poškození podložky. Pro barevnou vrstvu patrně postačovala celková plošná energie (Fet) alespoň přibližně 16 J/cm2 a větší celková energie (167 J/cm2) při nižším plošném pulzním výkonu (přibližně 8 MW/cm2 v kole č. 9) . Z toho lze také odvodit práh plošného výkonu v hodnotě mezi 8 až 12 MW/cm2.
b) Tenké organické vrstvy na křemenné nádobce na plátky
V tomto příkladu byly na povrch obecně válcovité křemenné štěrbinovité nádobky na plátky (užívané k transportu polovodičových plátků žárnicemi) aplikovány různé tenké organické vrstvy. Byly použity tři typy organických vrstev: otisky prstů (lidský tělesný olej), nátěr (modrý a červený) a popisovač. Křemenná nádobka pak byla upravováno přístrojem A. Výsledky úpravy jsou shrnuty níže v tabulce 4b.
Tabulka 4b
Z těchto dat vyplývá, že tenké organické vrstvy lze účinně odstranit bez poškození křemenné podložky v jednom nebo větším počtu průchodů při různých hladinách energie.
c) Tenké organické vrstvy na křemenném skle
V tomto příkladu byly na povrch obecně rovinného optického křemenného skla aplikovány různé tenké organické vrstvy. Byly použity dva typy organických vrstev: otisky prstů (lidský tělesný olej) s přidáním nebo absencí prachu a modrá barva. Sklo pak bylo upravováno přístrojem B. Výsledky úpravy jsou shrnuty v tabulce 4c.
T abulka 4c
Z těchto dat opět plyne, že tenké organické vrstvy lze účinně odstranit bez poškození povrchu křemenné podložky v jednom nebo větším počtu průchodů při různých hladinách energie.
5. Odstranění polykrystatického silikonu z křemene
Následující příklady ukazují aplikaci výše popsaného postupu a přístroje na polykrystalický silikon v křemení. Vnitřní povrch válcovité křemenné žárnice byl upravován tak, aby se odstranila vrstva polykrystalického silikonu, která v průběhu průchodu silikonu žárnicí rekondenzovala na • · povrchu. Přístrojem A byla upravována část radiální oblasti trubice. Byla provedena série zkušebních kol, jejichž výsledky jsou uvedeny v tabulce 5a. Ve zkušebním přístroji byla oblast dopadu 611 kontinuálně rozložena po oblasti 612 se šířkou (rozměrem X) mezi 0,9 a 2,0 mm a dobou rozkladu odpovídající asi desetinám minuty. Počet průchodů (Npa) znázorněný v tabulce 5a je proto:
tscan Vs
ΝΡβ.= Rovnice č. 9
Ws v a t h kde Wsvatn je šířka oblasti 612, tscan je doba trvání rozkladu a Vi je rychlost laserového rozkladu.
Bylo pozorováno, že při vysokých hodnotách energie a plošného výkonu byl okamžik, kdy byla úplně odstraněna vrstva polykrystalického silikonu a kdy byl tedy křemen vystaven záření, provázen fluorescencí křemene. Vznikl tak výhodný vizuální indikátor okamžiku, kdy došlo k rozbití.
Tabulka 5a
Data ukazují, že z povrchu křemene lze pólykrystatický silikon odstranit.
6. Úprava topografie povrchu
Z popisu a dat prezentovaných výše vyplývá, že z povrchu podložky lze výběrově odstranit převážně kontinuální vrstvy materiálu. Tloušťka materiálu, odejmutého z podložky, je funkcí vazebních energií materiálu, který má být odstraněn, energie (vlnové délky) působících fotonů, plošné energie působících fotonů a pro multifotonové vazby i funkcí plošného výkonu. Plošná energie a výkon mohou být také označovány jako prostorová a časová koncentrace působících fotonů. Pro daný materiál je proto možné stanovit, časovou a prostorovou koncentraci fotonů potřebnou k odstranění vrstvy materiálu požadované tloušťky. Jak je popsáno výše pro oxidační a organické i anorganické povlaky, mohou být vrstvy materiálu odstraněny jednotně na rozsáhlé vrstvě podložky rozkladem záření na ploše podložky. Vhodným řízením průběhu odstraňování materiálu je však možné odstranit výběrově (tzn. nikoli jednotně) materiál z relativně malých oblastí, a tak modifikovat povrch podložky. Úprava topografie může mít formu mikroobrábění za účelem vytvoření nanostruktur nebo může být zaměřena na zarovnání hrubého povrchu (planarizaci).
a) Vytváření nanostruktur
Nanostrukturu lze vytvořit výběrovým odstraněním materiálu podložky z okolních struktur, které mají být vyvýšeny nad okolní povrch. To lze provést dvěma způsoby. První způsob koncepčně odpovídá úpravě běžných struktur frézováním. Pokračujme v této analogii. Oblast dopadu záření 611 lze považovat za frézku, přičemž velikost oblasti 611 (odpovídající velikosti frézky) určuje nejmenší šířku materiálu, který má být odstraněn. Analogicky i boční rozdělení řízení pohybu po oblasti 611 (posunutím stupně jako u 610 nebo posunutím optiky) určuje měřítko a přesnost, s níž lze struktury vytvořit. Hloubka řezu v každém průchodu oblasti dopadu je určována plošnou energií a výkonem a celková hloubka odstraněného materiálu je dále řízena počtem průchodů vzniklých na povrchu.
Vytvoření jednoduché na nanostruktury je schematicky znázorněno na obr. 4. Nanostruktura je ostrůvek 720. obklopený příkopovou drážkou 710 na povrchu podložky 12. Příkopová drážka 710 vzniká posunováním oblasti dopadu záření 611 (schematicky znázorněné jako kruhová oblast, ačkoli může mít pravoúhlý tvar jako u výše uvedeného experimentálního přístroje), kolem oblasti, v níž má být vytvořen ostrůvek 720. Posunutí oblasti 611 je označeno jako jiná poloha oblasti (611 ') v jiné pozici drážky 710.
··
Jinou technikou mikroobrábění je použít ke stanovení oblastí materiálu, které mají být odstraněny, masku, překrýt maskou upravovaný povrch podložky a rozložit oblast dopadu záření jednotně po masce. K odstranění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu podložky musí samozřejmě být stanoven materiál masky a podložky, určena hodnota plošné energie a výkonu, aby před dokončením mikroobrábění podložky nedošlo k poškození masky a jejímu znehodnocení.
Postupy pro použití masek (jako je íotolitografie) a kontroly velikosti a polohy oblasti dopadu laserového světla a jeho ovládání v potřebném prostorovém měřítku při mikroobrábění nanostruktur byly již vysvětleny v předcházejícím stavu techniky. Způsob, jak by tyto postupy mohly být použity v prezentovaném vynálezu při mikroobrábění, budou proto odborníkovi zřejmé a nejsou zde podrobněj i popisovány.
b) Planarizace
Podložka může být také zarovnána výběrovou aplikací záření, jak je schematicky znázorněno na obr. 5. Obsahuje-li podložka 12 (jak je znázorněno na obr. 5) vrstvu 12b (např. vrstvu oxidu, ačkoli vrstvou může být prostě jen povrchová vrstva podložky), jejíž tloušťka je nejednotná (označeno v oblastech 12bl. 12b2, 12b3 atd.), může být při některých aplikacích žádoucí odstranit část vrstvy oxidu, ale nikoli celou vrstvu a sjednotit tak tloušťku vrstvy oxidu (nakresleno přerušovanou čarou 12c). To lze provést výběrovou aplikací záření na každou z oblastí 12bl atd., čímž se lze zbavit tloušťky materiálu, rovnající se rozdílu mezi dříve upravenou tloušťkou a požadovanou tloušťkou. Záření lze rozložit na povrchu podložky do vzoru rastru a odstranit z každé oblasti požadované množství materiálu.
K přesnému určení tloušťky vrstvy 12b před úpravou (a volitelnému potvrzení požadované tloušťky po úpravě) je žádoucí použít postup měření tloušťky tenké vrtsvy přímo v místě (in šitu). Mezi vhodné známé měřicí postupy patří
·· · · 9
9 · ·· ·· spektrofotometrie nebo elipsometrie odrazu nebo profilu paprsku. (Tyto postupy jsou popsány v práci P. Burggraaf, Metrologie tenké vrstvy: hledání nového platÓ-Thin Film Metrology: Headed for a New Plateau, Semiconductor
International, březen 1994) Aby se stanovila tloušťka nežádoucího materiálu, lze pak porovnat skutečnou tloušťku v každé oblasti s požadovanou tloušťkou. K odstranění tloušťky nežádoucího materiálu pak lze na Oblast působit přiměřenou hodnotou plošné energie a výkonu záření. Aby se potvrdilo, že skutečná tloušťka se rovná požadované tloušťce, provádí se po úpravě měření tloušťky, a je-li třeba, pokračuje se v úpravě. Tento postup lze opakovat pro každou oblast.
Vhodný přístroj je schematicky znázorněn na obr. 6. Podložka 12 je umístěn na pohyblivém stupni 610 a záření 11 ze zdroje 410 působí přes optické zařízení 450. Informace o tloušťce 805 jsou shromažďovány elipsometrem 810 (nebo jiným vhodným zařízením pro měření tloušťky). Řídicí jednotka 850 přijímá informace o tloušťce 185 z elipsometru 810 a vysílá signál o řízení záření 820 do zdroje 410 a signály o řízení polohy 825 do stupně 610 nebo signály 830 do řiditelné optiky 450.
c) Šikmé ozáření
Upravovaný povrch podložky o nejednotné tloušťce může být také vyhlazen působením záření v šikmém úhlu ke střednímu hodnotě povrchu podložky, jak je schematicky znázorněno na obr. 7. Hrubá povrchová vrstva 12b podložky 12 (znázorněná v řezu na obr.
7) má povrchové částice orientovány v mnoha směrech (neboli v mnoha úhlech vzhledem k celkové rovině upravovaného povrchu). Protože se dopadající plošná energie a výkon záření 11 mění s funkcí sinus úhlu dopadu na povrchovou částici, částice, které jsou nejblíže normále záření, budou vystaveny větší plošné energii než částice, které jsou v šikmé poloze . A dále platí, že částice, které jsou stíněny (nevystaveny záření), nebudou přijímat žádnou plošnou energii. Souhrnným účinkem působení záření li bude odstranění relativněvětšího množství materiálu z povrchovým částic orientovaných k normále a méně z částic v šikmém směru nebo ze stíněných částic (označených schematicky obrysy povrchu po úpravě 12b , 12b ). Tak se zmenší průměrná hrubost povrchové vrstvy 12b.
7. Účinek polarizace na odstrašování materiálu
Jak je rozebíráno výše, účinné odstranění nežádouc í ho materiálu z povrchu podložky je zvláště obtížné tehdy, když je podložka potažena tenkou vrstvou. Tyto tenké potahové vrstvy mohou mít tloušťku v rozmezí od několika flngstromů až přibližně
PO deset mikrometrů. Bylo zjištěno, že úprava těchto povrchů užitím přístrojů a postupů popsaných výše při hodnotách plošné energie a výkonu dostatečných k odstranění mnohých nežádouc í ch materiálů poškozuje některé potahové vrstvy.
Bylo však zjištěno, že hodnoty energie a povrchové energie natolik nízké, že nemohou poškodit tenkou vrstvu, nedokáž í některé nežádoucí materiály účinně odstranit.
Jak dokazují níže uvedená data, bylo proto stanoveno, že polarizace laserového světla umožňuje odstranění několika nežádoucích materiálů z různých materiálů tenkých vrstvě na různých podložkách při hodnotách plošné energie a výkonu, které nestačí poškodit povrch.
Bylo zjištěno, že některé typy piezoelektrických substancí (zejména ty, které jsou íeroelektrické) se výše popsanými postupy přístroj i obtížně čistí.
Piezoelektrické materiály se vyznačují tím, že vykazují interakci mezi rozdělením náboje v materiálu a rozměrovými změnami v materiálu. Proto vyvolává působení vnějšího elektrického pole změny v rozměrech a naopak. Tepelně indukované rozměrové změny v piezoelektrických materiálech mohou také vyvolat vznik elektrického pole (tzv.
pyroelektrický jev). Některé piezoelektrické materiály jsou • · • ·
· · · • · • · • · • « · · · · · také íerroelektrické, tzn. elektrické dipóly na povrchu se spontánně natáčejí tak, že spolu vzájemně silně interagují a zřejmě silně interagují i s materiály na povrchu feroelektrického materiálu. Bylo zjištěno, že polarizované laserové světlo působí na odstraňování částic ze dvou důležitých íeřroelektrických materiálů, niobičnanu lithia (LiNbOs) a tantaličnanu lithia (LiTaOs). Účinnost čištění se dále zvyšuje při použití argonu místo dusíku.
Fotonový impulz vycházející z dutiny pulzního laseru pracujícího s KrF, jehož se v těchto testech využívá, je nepolarizovaný. To u laseru znamená, že se světlo skládá ze dvou ortogonálně lineárně polarizovaných kolineárních paprsků (se složkou p a složkou s), jejichž energie se náhodně (a inverzně) vzájemně časově mění. V následujících příkladech bylo laserové světlo působící na upravovaný povrch částečně polarizováno děličem paprsku vysoce energetického laseru, dostupného jako č. 08 BSQ 005, přípona povrchu/802, Melles Griot of Irvine, Kalifornie. Tento dělič paprsku se skládá z UV syntetického taveného křemene silikonu, pokrytého na jedné straně povrchem s průměrnou odrazívostí 50 % v úhlu 45° a na druhé straně s antireílexním povrchem. Dělič paprsku je schematicky znázorněn na obr. 8. Nepolarizovaný dopadající paprsek 910 směřuje na první stěnu děliče paprsku 900. Dopadající světlo se rozdělí na odražený paprsek 920 a propuštěný paprsek 930. Pro laserové světlo materiálu KrF o vlnové délce 248 nm odráží dělič paprsku 71 % polarizované složky s a 29 % polarizované složky p dopadajícího paprsku. Odražený paprsek 920 je tedy primárně polarizován v dimenzi s, zatímco propuštěný paprsek je primárně polarizován v dimenzi p. Odražený i propuštěný paprsek přenáší přibližně 50 % energie a výkonu dopadajícího paprsku.
Přístroje, které se používají ke generování níže uvedených dat, jsou v podstatě stejné jako přístroje na obr. 2A až C s rozdílem toho, že jeden nebo větší počet elementů optické soustavy bylo nahrazeno děličem paprsku. Přístroj A (obr. 2A) byl upraven tak, že rovinu apertury
452 a první otáčivé zrcadlo 453 nahradil dělič paprsku. Přístroj B (obr. 2B) byl upraven tak, že dělič paprsku nahradil druhé otáčivé zrcadlo 455. Přístroj C byl modifikován nahrazením otáčivého zrcadla 458 děličem paprsku. Dělič paprsku může být instalován v jakémkoli místě na optické dráze, přednostně je však umísťován poblíž laseru.
Ve všech níže uvedených příkladech byla provedena série kol, v nichž probíhá úprava, s jedním nebo větším počtem vzorků materiálů podložky. Každé kolo sestávalo z úpravy jediné oblasti 612 na upravovaném povrchu s jedním nebo větším počtem průchodů na oblasti. Pokud není uvedeno jinak, bylý vzorky upravovány na rovinném povrchu.
Pro každý níže uvedený příklad byl zkušební přístroj kalibrován tak, jak je popsáno výše, užitím měření pulzní energie na upravovaném povrchu (EPS) k vytvoření opravného faktoru (Rcorrecti on) a působení pulzní energie promítající se na vnitřním měřidle laseru (EPm). Veličina Rcorrection je opět lineární funkcí vstupního napětí laseru Vi , jak se uvádí výše v rovnici v příkladu 5. Opravné koeficienty m a b jsou uváděny v každém z následujících příkladů. Obecně se po zavedení polarizačního zařízení do optické dráhy podstatně zvýšily optické ztráty, a tak se snížil pomě r Eps k Ep m ✓
Účinnost úpravy je popsána ve sloupci poznámky. Jak je rozebíráno výše, klíčovými faktory procesu jsou patrně plošná energie na impulz (Feps), plošný výkon na impulz (Fpjps ) a celková plošná energie (Fet ) Tyto procesní faktory se měnily se změnou hodnot pulzní energie (Eps)» opakovači ho kmitočtu laseru (Ri ), rychlosti stupně (Vi ) a šířkou oblasti dopadu (w) .
Následující testy pracují s různými nežádoucími materiály. Většina testů se zabývala s jedním nebo několika nežádoucími materiály, s nimiž se běžně setkáváme u výroby polovodičů a v dalších průmyslových výrobních procesech. Patří sem: (a) lidské otisky prstů (lidský tělesný olej), (b) lidské sliny, (c) zákal.
který může být složen • *
• · · • · · · · z jednoho nebo většího počtu různých materiálů, ale patrně má formu tenkého, nesouvislého potahu z velmi malých částic, (d) ''částice1', které, není-li uvedeno jinak, jsou drobnými částečkami prachu a jiných neznámých materiálů, usazených na povrchu během vystavení okolním atmosférickým podmínkám a (e) inkoust.
a) Oxid india a cínu na skle a křemení
V tomto příkladu byla upravována tenká skleněná a křemenná podložka pokrytá tenkou vrstvou oxidu india a cínu (InSnO - 7)(pozn. překl.- název sloučeniny zde nelze
......
přesně přeložit z důvodu nečitelnosti valence kyslíku). Data v kolech 1 až 7 platí pro skleněnou podložku, kde se odstraňovaly otisky prstů, částečky okolního prostředí a prachový zákal složený z velmi jemných částic. V kolech 8 až 11 byl z povrchu křemene odstraňován inkoust, otisky prstů a prachový zákal. Výsledky jsou shrnuty níže v tabulce 7a. Opravné koeficienty jsou pro tato data m = 0,1023, b = 2,742.
Tabulka 7a
Z těchto dat obecně vyplývá, že tenkou vrstvu oxidu india a cínu lze účinně odstranit bez poškození tenké vrstvy, konkrétně při plošné energii na impulz (Feps) menší než 0,30 J/cm2 a plošném výkonu na impulz (FPpS) menším než
8,7 MW7cm2. Při hodnotách FePS = 0,31 J/cm2 a FPPS = =
9,9 MW/cm2 však byla tenká vrstva poškozena.
b) Tenká hliníková vrstva na silikonu
V tomto příkladu se odstraňují částice z tenké hliníkové vrstvy (o tloušťce přibližně několik set ftngstromů) na digitálních přístrojích s mikrozrcadly. Částice, které přiléhají k této tenké hliníkové vrstvě, působí problémy, protože zkreslují obraz promítaný zrcadly. Výsledky úpravy jsou shrnuty v tabulce 7b. Pro tato data se používají opravné koeficienty m = 0,0082, b = 5,9357.
• · • 4
Tabulka 7b
V kolech 1 až 5 byly digitální přístroje upravovány polarizovanou laserovou energií a částice byly účinně odstraněny, aniž by došlo k poškození přístrojů.
V kole 6 byla vrstva poškozena, když byl dělič paprsku nahrazen padesátiprocentním děličem paprsku (nepolari zováným) od Acton
Research, Acton,
Massachusetts. Tento dělič paprsku má povlak o hodnotě
45° a při vlnové délce 248 nm (vlnové délce laseru použitého v tomto příkladu) se energie dopadajícího paprsku rozdělí na 50% propuštěného světla a 50% odraženého světla. V tomto kole se používají opravné koeficienty m = 0,00794, b = 5, 813.
Kola 7 a 8 ukazují účinnost a podobnost odstranění částic z nerovného a plochého borokřemičitého skla.
c) Niklový povlak na kovové slitině
V tomto příkladu byla upravována kovová slitina optického lisovače, obsahujícího tenkou niklovou vrstvu. Byly odstraňovány nežádoucí materiály: a) částice pólykarbonátu, b) částice okolního prostředí, c) části latexových rukavic, které byly tlakově a tepelně rozpuštěny v povrchu z niklu, c) glykolová rezidua a e) lubrikační strojový olej. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 7c. Pro tato data byly použity opravné koeficienty m = 0,1052, b = 4,7874.
Tabulka 7c
Polykarbonát a částice byly odstraněny užitím několika průchodů při hodnotách FePs = 0,18 J/cm2 a FPPS -
5,3 MW/cm2. Mokrý a suchý materiál latexových rukavic byl odstraněn při hodnotách FePs = 0,16 J/cm2 a FPPS = 4,8 MW/cm2. Vlhký materiál latexových rukavic vyvolal určitou lokalizovanou korozi. Glykol byl odstraněn v jediném • · · průchodu a k odstranění oleje bylo třeba dvou průchodů při hodnotách FePS = 0,13 J/cm2 a Fpps = 3,9 MW/cm2. Niklový povlak byl poškozen při hodnotách FePS = 0,27 J/cm2 a Fpps - 7,8 MW/cm2 , když byly na povrchu zpozorovány bubliny.
d) Tenká chromová vrstva na křemení
V tomto příkladu byl v jednotlivých kolech použit křemenný podložka s vrstvou chrómu o síle 800 Angstromů. Chromová vrstva měla tři tvary povrchu: a) obecně rovinný povrch bez vzoru, b) povrch vzorovaný logickou maskou, b) povrch vzorovaný maskou typu DRAM. V kolech 1 až 10 a 17 až 23 byly odstraňovány částečky okolního prostředí. V kolech 11 až 16 byl kontaminantem íotorezistentní zbytek. Kola 17 až 20 byla prováděna proto, aby se stanovil práh poškození. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 7d. Opravné koeficienty pro tato data byly m = 0,1888 a b - 5,5861.
T abulka 7d
Z chromového povrchu beze vzoru byly částice účinně odstraněny bez poškození při hodnotách FePS - 0,006 J/cm2 a Fppg - 1,8 MW/cm2. Při stálých hodnotách plošné energie a výkonu záviselo odstranění fotorezistentního zbytku z chromové vrstvy bez vzoru na průměrné plošné energii na průchod Fepe . Při hodnotě Fej>s = 2,5 J/cm2 nebylo odstraněno nic ani po průběhu několika průchodů. Dva průchody účinně odstranily íotorezistentní zbytek při Fep8 = 5,1 J/cm2, avšak při hodnotě FePS - 5,4 a 6,3 J/cm2 začal chromový povrch praskat.
Pro kola s maskou s logickým vzorem vyplývá z dat, že horní limit je hodnota FePs = 0,07 J/cm2, FePS 2,5 J/cm2 a Fpps =2,0 MW/cm2, protože při těchto hodnotách došlo již k určitému poškození.
Při hodnotách FePs = 0,05 J/cm2, FepS - 1,8 J/cm2 a Fpps - 1,4 MW/cm2 nebyly částice ze vzoru určeného maskou DRAM odstraněny. Při vyšších hodnotách plošné energie • · a výkonu bylo pozorováno účinné odstranění.
e) Oxid haíničitý
V tomto příkladu se použil jiný nastavitelný objektiv 457. Objektiv měl rozměr 50 mm x 50 mm a ohniskovou vzdálenost 200 mm a byl dostupný pod číslem 03 = 060
- 1 - 248 - AR u Scton Besearch, Acton. V následujících kolech byly znečišťující látky odstraňovány z povlaku oxidu haíničitého o tloušťce 20 Angstromů na křemeni a na BK
- 7 (průmyslově standardní složení borokřemičitéo korunového skla). Bylo zjištěno, že při odstraňování znečišťujících látek polarizované světlo neúčinkovalo, polarizované světlo však účinkovalo. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 7e. Byly upravovány podložky a) optický reflektor (BK - 7), b) Porrovo zrcadlo (křemen), c) Doveův hranol (BK
- 7), laserový reflektor (BK - 7) a e) sčítací a výstupní spojka (BK - 7) . Nežádoucí materiály byly: a) otisky prstů, b) sliny, c) lepidlo, d) skvrna. Když byla znečišťující látka označena jako čistá nebo ustálená, byly na podložce přítomny jen částice okolního prostředí. Pro tato data se použily opravné koeficienty m = 0,0436, b = 2,7844.
Tabulka 7e
Otisky prstů, sliny a lepidlo byly z optického reflektoru (BK - 7) odstraněny, aniž by došlo k poškození tenké vrstvy oxidu haíničitého. Kola 4 a 5 opět ukazují na význam proudícího plynu. v kole 4 nebylo bez použití proucího plynu dosaženo žádného očištění, zatímco v kole 5 s použitím proudícího plynu při stejné hodnotě plošné energie a výkonu a nižší hodnotě celkové energie bylo docíleno úplného čištění.
Upravovaný povrch Porrova zrcadla se vzhledem ke svému upevnění prohloubil. V kole 1 byla pozorováno oddělení lepidla a jeho nové přilnutí k upravovanému povrchu. V následujících kolech byl tok plynu přesměrován.
aby ovlivňoval proudění na povrchu (a nikoli proudění rovnoběžné s povrchem) a rychlost toku se zvýšila, aby se úč i nně j i odnášely odstraněné znečišťující látky. Při hodnotách
0,47 J/cni2 a Fp p s
13,8
MW/cm2 byly z Porrova zrcadla (křemen) odstraněny sliny a lepidlo a zároveň došlo k jeho poškození.
Částice byly z hranolu (BK
7) odstraněny bez poškození tenké vrstvy při hodnotách FePS
0,34 J/cm2 a Fpps - 10,1 MW/cm2. Odstranění otisků prstů a lepidla vyžadovalo větší hodnoty plošné energie a výkonu (na impulz): 0,50 a
14,6 J/cm2. Z laserového reflektoru (BK
7) a výstupní spojky zmizely otisky prstů, částice, barvivo i sliny.
Při odstraňování slin byly některé povrchy poškozeny.
Kyselá povaha slin byla zřejmě příčinou koroze.
f) Piezoelektrické podložky
V tomto příkladu byly částice prostředí odstraňovány ze tří piezoelektrických materiálů: niobičnanu lithia (LiNbOa), tantaličnanu lithia (LiTaO3) a křemene. Původně bylo použito nepolarizované světlo, které však při odstraňování částic nefungovalo. Pak byl do optické dráhy umístěn dělič paprsku, takže na povrch dopadal odražený paprsek
920 stejně j ako ve všech předchozích polarizačních’' příkladech (7a - e).
Bylo zjištěno, že toto také neúčinkuje.
Opt i cká soustava pak byla přestavěna a dělič paprsku umístěn tak, že na upravovaný povrch dopadal paprsek propuštěného světla.
Toho lze dosáhnout umístěním děliče paprsku mezi otočná zrcadla 455 a 456 z obr.
2B tak, že laserové světlo odražené od otočného zrcadla
455 bylo děličem paprsku propuštěno do otočného zrcadla
456 Stejného výsledku, polarizace při průchodu světla.
lze dosáhnout při použití přístrojů schematicky znázorněných na obr. 2A
2C při umístění děliče paprsku mezi otáčivá zrcadla 455 a 456. Propuštěné polarizované světlo poskytlo vynikající výsledky.
Používají ee podložky LiNbO3 (v kolech 1 až 10), LiTaOs (kola 11 až 16) a křemen (kola 17 až 23). V čísle kola označuje písmeno N použití dusíku jako nosného plynu a písmeno A označuje argon. Číslo 11N tak znamená experimentální kolo s využitím dusíku a LiTaCb a kolo 19A představuje kolo, kde po křemenné podložce proudil jako plyn argon. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 7f. Opravné koeficienty pro tato data jsou m = 0,1701, b = 4,4228.
Tabulka 7í
Pro LiNbOa bylo odstranění částic účinnější při použití argonu jako plynu, než když byl použit dusík. Čištění bylo účinnější dokonce i při nižších hodnotách plošné energie a výkonu (na impulz). Podložka z LiNbO3 byl poškozen při vyšších plošných hodnotách Feps = 0,09 J/cm2 a Fpps . = 2,8 MW/cm2. Průměrná plošná energie na jeden průchod (Feps) patrně nemá vztah k účinnosti čištění a poškození povrchu.
Výsledky jsou obdobné jako pro LiTaOs, jelikož čištění bylo účinné při nižších hodnotách plošné energie při použití argonu v porovnání s dusíkem. Povrch upravovaný v kole 16A před úpravou praskl. Částice byly z tohoto povrchu účinně odstraněny ještě před rozšířením laserového světla do praskliny - podložka se pak roztříštila.
Z dat nevyplývá žádný vztah mezi účinností čištění a typem nosného plynu pro křemennou podložku.
Výběr nosného plynu je významnější u íeroelektrických podložek. Argon jako plyn je zřejmě účinnější než dusík, protože argon je vzácný plyn, který s těmito podložkami reaguje méně než dusík.
8. Čištění ze spodní strany
Různé podložky byly upravovány ozářením té strany podložky, která leží proti straně nesoucí nežádoucí materiál.
Při této orientaci podložky vzhledem k dopadajícímu záření je materiál na podní straně podložky. Výše uvedené testy jsou pokládány za čištění z přední strany.
protože nežádoucí materiál
Je odstraňován z té strany podložky.
která je ozařována.
Přístroje používané k provádění níže uvedených testů jsou v podstatě stejné jako přístroje znázorněné na obr.
2A - C s tím rozdílem.
že upravovaný vzorek je orientován tak, že povrch, z něhož má být materiál odstraněn, směřuje dolů. (Vzorek je nastavitelným držákem instalován v poloze nad stupněm.) Záření tak působí na stranu se žádoucím materiálem neboli na stranu podložky bez znečišťujících látek. Přívodní systém plynu byl také přeorientován, aby vedl plyn po spodní straně podložky (kromě případů zmíněných níže) a videokamera byla také přeorientována, aby sledovala přední stranu.
a) Odstranění polykrystalického silikonu z křemene
V tomto příkladu byla upravována žárnice z křemene, aby byla odstraněna vrstva polykrystalického silikonu. Testovací vzorek byl v základě stejný jako ten, který byl popsán výše v příkladu 5, a i oblast dopadu světla a příslušná technika byla stejná jako v příkladu 5 s výjimkou toho, že vzorek byl ozařován ze spodní strany. Data jsou uvedena v tabulce 8a. Opravné koeficienty pro tato data jsou m — 0,029 a b = 1,20.
Tabulka 8a
Z dat vyplývá, že polykrystalický silikon lze z křemenné podložky odstranit působením záření ze spodní strany podložky. Bylo zjištěno, že silikon se uvolňoval v poměrně velkých kusech, takže celá tloušťka silikonu v dané oblasti zmizela najednou. Nejednalo se tedy o postupné očištění jako v příkladu 5 při působení záření na přední stranu.
b) Odstranění iontů mangnézia z křemene
V tomto příkladu byla křemenná podložka s povlakem z iontů manganu ze zbytku suchého roztoku magnagru (1000 ppm Mn++) upravována ozářením z přední strany (kola 1 - 3, ionty poblíž laserového paprsku), spodní strany (kola 5 - 7, ionty vzdálené od laserového paprsku) a postupně z obou stran (kolo 4). V těchto testech protékal po povrchu plyn, obsahující ionty manganu. Výsledky jsou v tabulce 8bl. Pro tato data byly použity opravné koeficienty m = 0,0698, b = 2,7757.
Tabulka 8bl
V kolech 1 - 4 vznikl po úpravě na povrchu podložky vedlejší produkt Čili reziduum, což je zřejmě známkou poškození. V kolech 5 - 7 nebylo žádné takové poškození pozorováno. V kole 4 reziduum vzniklé při ozáření přední strany při úpravě spodní strany zmizelo. Výsledkem kol
5-7 bylo navíc úplné odstranění iontů, zatímco v kolech 1-3 bylo čištění jen částečné.
V následujících testech působilo záření na stranu křemenné podložky proti straně obsahující nežádoucí materiál či znečišťující látku (úprava spodní strany). V kolech 1 - 4 proudil plyn po přední straně a v kolech
5-12 po spodní straně. Data jsou uvedena v tabulce 8b2. Pro tato data se použijí opravné koeficienty m = 0,0698, b = 2,7757.
Tabulka 8b2
Z těchto dat plyne, že proudící plyn byl měl býtnasměrován po povrchu obsahujícím nežádoucí materiál. Porovnání kol 1 - 4 a 9 - 12 ukazuje, že čištění je účinné při působení záření na spodní stranu, dokonce i při aplikaci podstatně snížených hodnot plošné energie a výkonu.
c) Odstranění organických materiálů z různých materiálů
V tomto příkladu byl na přední povrch vzorků různých materiálů podložky aplikován organický materiál (černý inkoust) . Tyto vzorky pak byly upravovány ozářením ze spodní strany. Byly použity podložky: a)<100>silikon, b) 304 elektricky čištěná nerezová ocel, c) neprůsvitný plátkový nosič z plastu (odrážející laserové světlo), d) Canasit — keramický materiál, tvořený viníkem, sodíkem a silikonem, e) polytetrafluoroethylen (o tloušťce 20 mil), í) tenká polypropylenová vrstva (z mrazicí tašky) a g) balicí páska z polykarbonátu natažená na křemen. Výsledky jsou shrnuty níže v tabulce 8c. Pro tato data byly použity opravné koeficienty m = 0,0698, b = 2,7757.
Tabulka 8c
Polytetrafluoroethylen slabě propouští v testované tloušťce 20 mm laserové světlo plynu KrF.
Mechanismus, jímž se čištěním ze spodní strany odstraňuje nežádoucí materiál, je nejasný. Jednou z možností je interakce částic fotonu a fononu. Je známo, že fononové pole lze v podložce vytvořit ve směru působícího laserového pole. Fonony mohou způsobit vibraci vazeb v kovalentních či iontových, ale i amorfních nebo krystalických pevných strukturách. Při dané frekvenci mohou tyto vibrace zřejmě přenášet energii postačující k rozbití vazeb mezi žádoucím a nežádoucím materiálem. Některé odpovídající teoretické odkazy na fonony jsou v textech
Laser generation and detection oí suřface acoustic waves: elastic properties oí suríace layers, Laserové generování a detekce povrchových akustických vln: elastické vlastnosti povrchových vrstev, Journal oí Applied Physics, roč. 71(1) (1992), s. 227-38, R. Horvatin a J. Mozina, Optické působení laserem indukovaných vln v průsvitné desce, (Optical probing of laser induced suríace waves in transparent plate), roč. 71(12) (1992), s. 6192 - 6194 a Fonony na stupňovitých typech povrchů (Phonons on stepped surfaces), Physics Review B. Condensed Matter, roč. 43(15) s. 6908 - 23.
9. Podpora chemisorbce
Jak je uvedeno v patentu 968, lze vývoj tenké vrstvy na povrchu polovodiče (jako je chemisorbcee tenké organometalické vrstvy na podložce z oxidu křemičitého) podpořit předchozí přípravou podložky ozářením upravovaného povrchu energetickými fotony v přítomnosti proudícího inertního plynu (zde popsaným postupem podle patentových nároků), aby byly odstraněny uhlíkové kontamínanty, čímž by se jinak snižovala vodivost nebo izolační vlastnosti tenké vrstvy. Tenké vrstvy lze tímto způsobem také odstranit. Tato příprava a čištění povrchu, ovšem v podmínkách vysokého vakua, a nikoli v přítomnosti proudícího plynu, byla dále uvedena pro několik organokřemičitých povlaků na skleněných vrstvách a vrstvách z křemenného skla, Dulcey et al. Hluboká UV fotochemie chemisorbovaných monovrstev: vzorované koplanární molekulární soubory,(Deep UV Photochemistry of Chemisorbed Monolayrs: Patterned Coplanar Molecular Assemblies), Science, roč. 252, 551 - 554 (duben 1991). Jak je popisováno v analogické přihlášce, lze z různých podložek odstranit velké množství různých materiálů, včetně kovů, materiálů na bázi silikonu a oxidů kovů i materiálů na bázi silikonu. Všechny takové podložky mohou být upravovány tak, aby byly odstraněny znečišťující
- 47 látky (nežádoucí matreiály) z vazebních míst, do nichž je tňeba chemisorbovat jiné, žádoucí materiály, rozbitím vazeb mezi nežádoucím materiálem a podložkou užitím postupu podle vynálezu a vystavením podložky žádoucímu materiálu.

Claims (28)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Postup, jak výběrově odstranit nežádoucí materiál z upravovaného povrchu bez ovlivnění fyzikálních vlastností žádoucího materiálu zůstávajícího na upravovaném povrchu vedle nežádoucího materiálu nebo pod ním, vyznačující se tím, že sestává z následujících kroků:
    ozáření uvedeného nežádoucího materiálu polarizovanými energetickými fotony v prostorové a časové koncentraci postačující k uvolnění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu a nepostačující ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
  2. 2. Postup podle nároku 1, vyznačující se tím, že žádoucí materiál zahrnuje podložku a tenkou vrstvu na podložce.
  3. 3. Postup podle nároku 2, vyznačující se tím, že tenká vrstva je vybírána ze skupiny, obsahující chrom, oxid india a cínu, hliník a nikl.
  4. 4. Postup podle nároku 3, vyznačující se tím, že podložka je vybírána ze skupiny obsahující křemen, borokřemičité sklo, silikon, ocel a hliník.
  5. 5. Postup podle nároku 4, vyznačující se tím, že tenká vrstva je chrom a podložka je křemen nebo borokřemičité sklo.
  6. 6. Postup podle nároku 4, vyznačující se tím, že tenká vrstva je oxid india a cínu a podložka je křemen nebo borokřemičité sklo.
  7. 7. Postup podle nároku 4, vyznačující se tím, že tenká vrstva je hliník a podložka je silikon.
  8. 8. Postup podle nároku 4, vyznačující se tím.
    že tenká ·· · #* • · ·· · · • « ·· • · · · ·
    B · ·· ···· ··· ·♦ /y 7
  9. 9 ·»♦· • b · e b · • · · ·· • « ··· B B •· · B
    BBB ···· vrstva je oxid hafničitý a podložka je křemen nebo borokřemičité sklo.
    9.
    Postup podle nároku 4, vyznačující se tím.
    že tenká vrstva je nikl a podložka je ocel nebo hliník.
  10. 10.
    Postup podle nároku
    1, vyznačující se tím.
    že dále zahrnuj e krok:
    současné spuštění proudícího plynu po uvedeném nežádoucím materiálu, přičemž plyn je v zásadě inertní k uvedenému podložce.
  11. 11. Postup, jak výběrově odstranit nežádoucí materiál z upravovaného povrchu bez ovlivnění fyzikálních vlastností žádoucího materiálu zůstávajícího na upravovaném povrchu vedle nežádoucího materiálu nebo pod ním, vyznačující se tím, že sestává z následujících kroků:
    polarizace laserového světla tak, že složka s a složka p laserového světla podstatně převládají nad další složkou s a složkou p.
    působení uvedeného polarizovaného světla na uvedený upravovaný povrch při hodnotě plošné energie a výkonu postačující k uvolnění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu a nepostačující ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
  12. 12. Postup podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedené laserové světlo je generováno pulzním excimetrickým laserem pracujícím s plynem KrF.
  13. 13. Postup podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky· současné spuštění proudícího plynu po uvedeném nežádoucím materiálu, přičemž plyn je v zásadě inertní k uvedenému podložce.
    • 9 • · ·· »« • · • · ·· · ·· *· •· «9 •· •· ··
  14. 14.
    Postup, jak výběrově odstranit nežádoucí materiál z upravovaného povrchu bez ovlivnění fyzikálních vlastností žádoucího materiálu zůstávajícího na upravovaném povrchu vedle nežádoucího materiálu nebo pod ním, vyznačující se tím.
    že zahrnuje krok:
    ozáření uvedeného než ádouc í ho materiálu polarizovanými energetickými fotony s hodnotami plošné energie a výkonu postačujícími k uvolnění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu a nepostačujícími ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
  15. 15.
    Postup podle nároku
    14, vyznačující se tím, že dále zahrnuj e krok:
    současné spuštění proudícího plynu po uvedeném nežádoucím materiálu, přičemž plyn je v zásadě inertní k uvedenému podložce.
  16. 16.
    Postup, jak výběrově odstranit nežádoucí materiál z první strany podložky bez ovlivnění fyzikálních vlastností žádoucího materiálu zůstávajícího na podložce vedle nežádoucího materiálu nebo pod ním.
    přičemž podložka má druhou stranu protilehlou první straně, a postup se vyznačuje tím, že zahrnuje;
    ozáření druhé strany podložky energetickými fotony prostorové a časové koncentraci postačující uvolnění nežádoucího materiálu z první strany nepostačující ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
    Postup, jak výběrově odstranit nežádoucí materiál z podložky bez ovlivnění fyzikálních vlastností žádoucího materiálu zůstávajícího na upravovaném povrchu vedle nežádoucího materiálu nebo pod ním.
    přičemž podložka a nežádoucí materiál mají mezi sebou rozhraní, a postup se vyznačuje tím, že zahrnuj e krok:
    ozáření uvedeného nežádoucího materiálu polarizovanými energetickými fotony v prostorové
  17. 17.
    ·· · ·· ·· • ··· · · · · • · · · · ·· • · · · ·· · · · • · · · · · a časové koncentraci postačující k uvolnění nežádoucího materiálu z první strany a nepostačující ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
  18. 18. Postup podle nároku 17, vyznačující se tím, že uvedený krok ozáření zahrnuje nasměrování fotonů na povrchu rozhraní.
    \
  19. 19. Postup podle nároku 16 nebo 18, vyznačující se tím, že podložka je převážně průsvitná vzhledem k ozáření.
  20. 20. Postup podle nároku 16 nebo 18, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok:
    současné spuštění proudění plynu v zásadě inertního k uvedenému podložce.
  21. 21. Postup podle nároku 20, vyznačující se tím, že je spuštěno proudění plynu po nežádoucím materiálu.
  22. 22. Postup podle nároku 16 nebo 18, vyznačující se tím, že podložka je křemen a nežádoucí materiál je polykrystalický silikon.
  23. 23. Postup, jak podpořit chemi žádoucího materiálu do upravovaného povrchu podložky, jehož vázaná místa jsou obsazena nežádoucím materiálem, vyznačující se tím, že zahrnuj e kroky:
    spuštění proudění plynu převážně inertního k podložce po upravovaném povrchu, současné ozáření upravovaného povrchu energetickými fotony v prostorové a časové koncentraci postačující k uvolnění nežádoucího materiálu z upravovaného povrchu a vystavení podložky požadovanému materiálu.
  24. 24. Postup podle nároku 23, vyznačující se tím, že podložka je oxid.
    ·· ·· • · · · • · · · • ·· · · · • · · » · · · ·
  25. 25. Postup podle nároku 24, vyznačující se tím, že požadovaný materiál organický.
  26. 26. Postup podle nároku 25, vyznačující se tím, že podložka je oxid křemičitý.
  27. 27. Postup podle nároku 26, vyznačující se tím, že požadovaný materiál je organokovový.
  28. 28. Postup podle nároku 27, vyznačující se tím, že požadovaný materiál je trimethylaluminum.
CZ973782A 1995-06-07 1996-06-05 Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu CZ378297A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US47276295A 1995-06-07 1995-06-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ378297A3 true CZ378297A3 (cs) 1998-06-17

Family

ID=23876840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ973782A CZ378297A3 (cs) 1995-06-07 1996-06-05 Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5958268A (cs)
EP (1) EP0834191B1 (cs)
JP (1) JP4089833B2 (cs)
KR (1) KR19990022679A (cs)
CN (1) CN100390938C (cs)
AT (1) ATE211584T1 (cs)
AU (1) AU5989296A (cs)
BR (1) BR9609065A (cs)
CA (2) CA2570713A1 (cs)
CZ (1) CZ378297A3 (cs)
DE (1) DE69618641T2 (cs)
EA (1) EA199800002A1 (cs)
HU (1) HUP9802661A2 (cs)
LV (1) LV12080B (cs)
MX (1) MX9709688A (cs)
MY (1) MY121934A (cs)
NO (1) NO975637L (cs)
TW (1) TW284907B (cs)
WO (1) WO1996041370A1 (cs)

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6027960A (en) * 1995-10-25 2000-02-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser annealing method and laser annealing device
JP3450651B2 (ja) * 1997-06-10 2003-09-29 キヤノン株式会社 研磨方法及びそれを用いた研磨装置
JPH11102867A (ja) 1997-07-16 1999-04-13 Sony Corp 半導体薄膜の形成方法およびプラスチック基板
EP1054726B1 (en) * 1998-02-11 2003-07-30 University of Houston, Office of Technology Transfer Apparatus for chemical and biochemical reactions using photo-generated reagents
US6356653B2 (en) * 1998-07-16 2002-03-12 International Business Machines Corporation Method and apparatus for combined particle location and removal
US6714300B1 (en) * 1998-09-28 2004-03-30 Therma-Wave, Inc. Optical inspection equipment for semiconductor wafers with precleaning
US7045015B2 (en) 1998-09-30 2006-05-16 Optomec Design Company Apparatuses and method for maskless mesoscale material deposition
US7294366B2 (en) * 1998-09-30 2007-11-13 Optomec Design Company Laser processing for heat-sensitive mesoscale deposition
US20040197493A1 (en) * 1998-09-30 2004-10-07 Optomec Design Company Apparatus, methods and precision spray processes for direct write and maskless mesoscale material deposition
US6636676B1 (en) * 1998-09-30 2003-10-21 Optomec Design Company Particle guidance system
US8110247B2 (en) 1998-09-30 2012-02-07 Optomec Design Company Laser processing for heat-sensitive mesoscale deposition of oxygen-sensitive materials
US7108894B2 (en) * 1998-09-30 2006-09-19 Optomec Design Company Direct Write™ System
US7938079B2 (en) 1998-09-30 2011-05-10 Optomec Design Company Annular aerosol jet deposition using an extended nozzle
US6121130A (en) * 1998-11-16 2000-09-19 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Laser curing of spin-on dielectric thin films
JP2000294530A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Nec Corp 半導体基板の洗浄方法及びその洗浄装置
JP3172512B2 (ja) * 1999-09-02 2001-06-04 株式会社クボタ クリーニング装置
US6881687B1 (en) 1999-10-29 2005-04-19 Paul P. Castrucci Method for laser cleaning of a substrate surface using a solid sacrificial film
JP2001144003A (ja) 1999-11-16 2001-05-25 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
BE1013237A3 (fr) * 2000-01-20 2001-11-06 Wallonia Space Logistics En Ab Procede d'enlevement local d'un revetement applique sur un substrat translucide ou transparent.
US6387602B1 (en) 2000-02-15 2002-05-14 Silicon Valley Group, Inc. Apparatus and method of cleaning reticles for use in a lithography tool
US6582857B1 (en) 2000-03-16 2003-06-24 International Business Machines Corporation Repair of masks to promote adhesion of patches
US6354213B1 (en) * 2000-04-03 2002-03-12 Jerome D. Jenkins Method and apparatus for cleaning a metering roll of a printing press
KR100326432B1 (ko) * 2000-05-29 2002-02-28 윤종용 웨이퍼 스테이지용 에어 샤워
US20020029956A1 (en) * 2000-07-24 2002-03-14 Allen Susan Davis Method and apparatus for removing minute particles from a surface
AU2001282862A1 (en) * 2000-07-24 2002-02-05 Florida State University Research Foundation Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US6805751B2 (en) 2000-07-24 2004-10-19 Alkansas State University Method and apparatus for removal of minute particles from a surface using thermophoresis to prevent particle redeposition
KR20010000308A (ko) * 2000-09-08 2001-01-05 조시대 황토를 이용한 건축용 보드
US7015422B2 (en) 2000-12-21 2006-03-21 Mattson Technology, Inc. System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy
US6924492B2 (en) * 2000-12-22 2005-08-02 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US6632163B2 (en) * 2001-03-27 2003-10-14 The C.W. Zumbiel Co. Laser-etching of paperboard carton blanks
KR100387488B1 (ko) * 2001-04-25 2003-06-18 현대자동차주식회사 레이저 클래딩 공법을 이용한 밸브 시트 제조방법
JP4854866B2 (ja) 2001-04-27 2012-01-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US7087504B2 (en) * 2001-05-18 2006-08-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device by irradiating with a laser beam
US6635845B2 (en) * 2001-05-19 2003-10-21 Imt Co., Ltd. Dry surface cleaning apparatus using a laser
US20060138104A1 (en) * 2001-05-25 2006-06-29 Devore Paul W Fuel cell and liquid container sealant removal system
AU2003244399A1 (en) * 2002-02-01 2003-09-02 Samuel W. Bross Method and apparatus for cleaning with electromagnetic radiation
DE10219388A1 (de) * 2002-04-30 2003-11-20 Siemens Ag Verfahren zur Erzeugung einer Grabenstruktur in einem Polymer-Substrat
US7288466B2 (en) * 2002-05-14 2007-10-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Processing method, manufacturing method of semiconductor device, and processing apparatus
US6667243B1 (en) * 2002-08-16 2003-12-23 Advanced Micro Devices, Inc. Etch damage repair with thermal annealing
KR100456727B1 (ko) * 2002-08-20 2004-11-10 백래현 점토블록 제조방법
US6747243B1 (en) 2002-12-24 2004-06-08 Novellus Systems, Inc. Spot cleaning of particles after inspection
US20040224508A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Applied Materials Israel Ltd Apparatus and method for cleaning a substrate using a homogenized and non-polarized radiation beam
US7294367B2 (en) * 2003-06-06 2007-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Biological laser printing via indirect photon-biomaterial interactions
US7247986B2 (en) * 2003-06-10 2007-07-24 Samsung Sdi. Co., Ltd. Organic electro luminescent display and method for fabricating the same
US7153586B2 (en) * 2003-08-01 2006-12-26 Vapor Technologies, Inc. Article with scandium compound decorative coating
JP3797355B2 (ja) * 2003-10-22 2006-07-19 セイコーエプソン株式会社 圧電振動子の製造方法
DE102004006414B4 (de) * 2004-02-09 2008-08-21 Lpkf Laser & Elektronika D.O.O. Verfahren zum partiellen Lösen einer leitfähigen Schicht
US7655152B2 (en) * 2004-04-26 2010-02-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Etching
JP4861609B2 (ja) * 2004-05-28 2012-01-25 株式会社レナテック 有機物質の除去方法および除去装置
US20050279453A1 (en) 2004-06-17 2005-12-22 Uvtech Systems, Inc. System and methods for surface cleaning
US20060280866A1 (en) * 2004-10-13 2006-12-14 Optomec Design Company Method and apparatus for mesoscale deposition of biological materials and biomaterials
US7820937B2 (en) * 2004-10-27 2010-10-26 Boston Scientific Scimed, Inc. Method of applying one or more electromagnetic beams to form a fusion bond on a workpiece such as a medical device
US7938341B2 (en) 2004-12-13 2011-05-10 Optomec Design Company Miniature aerosol jet and aerosol jet array
US7674671B2 (en) 2004-12-13 2010-03-09 Optomec Design Company Aerodynamic jetting of aerosolized fluids for fabrication of passive structures
US7255747B2 (en) 2004-12-22 2007-08-14 Sokudo Co., Ltd. Coat/develop module with independent stations
US7798764B2 (en) 2005-12-22 2010-09-21 Applied Materials, Inc. Substrate processing sequence in a cartesian robot cluster tool
US20070026205A1 (en) 2005-08-01 2007-02-01 Vapor Technologies Inc. Article having patterned decorative coating
JP4413831B2 (ja) * 2005-08-11 2010-02-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ ウェハ表面検査装置及びウェハ表面検査方法
US7994021B2 (en) * 2006-07-28 2011-08-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing semiconductor device
TWI412079B (zh) * 2006-07-28 2013-10-11 Semiconductor Energy Lab 製造顯示裝置的方法
US7943287B2 (en) * 2006-07-28 2011-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing display device
US20080029152A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Erel Milshtein Laser scribing apparatus, systems, and methods
US7879685B2 (en) * 2006-08-04 2011-02-01 Solyndra, Inc. System and method for creating electric isolation between layers comprising solar cells
US8563431B2 (en) * 2006-08-25 2013-10-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US8148259B2 (en) 2006-08-30 2012-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
US20080092806A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Removing residues from substrate processing components
JP2008147314A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Canon Inc 洗浄装置及び方法、洗浄装置を有する露光装置
KR100801708B1 (ko) * 2006-12-22 2008-02-11 삼성전자주식회사 웨이퍼 오염물질 분석장비 및 방법
US20080296258A1 (en) * 2007-02-08 2008-12-04 Elliott David J Plenum reactor system
TWI482662B (zh) 2007-08-30 2015-05-01 Optomec Inc 機械上一體式及緊密式耦合之列印頭以及噴霧源
TWI538737B (zh) 2007-08-31 2016-06-21 阿普托麥克股份有限公司 材料沉積總成
US8887658B2 (en) 2007-10-09 2014-11-18 Optomec, Inc. Multiple sheath multiple capillary aerosol jet
EP2313230A4 (en) 2008-07-09 2017-03-08 FEI Company Method and apparatus for laser machining
JP2010044030A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Fujitsu Ltd レーザクリーニング装置およびレーザクリーニング方法
CN102233342A (zh) * 2010-04-28 2011-11-09 中国科学院微电子研究所 一种二氧化碳多功能清洗机
DE102010019406B4 (de) 2010-05-04 2012-06-21 Lpkf Laser & Electronics Ag Verfahren zum partiellen Lösen einer definierten Fläche einer leitfähigen Schicht
DE102010019407B4 (de) 2010-05-04 2013-06-27 Lpkf Laser & Electronics Ag Verfahren zum Einbringen elektrischer Isolierungen in Leiterplatten
DE102010028777B4 (de) * 2010-05-07 2013-12-05 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung einer Rückseitenbeschichtung auf einem Substrat
CA2810309C (en) * 2010-09-10 2018-07-10 Nisshinbo Chemical Inc. Fuel cell separator
US20130017762A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Infineon Technologies Ag Method and Apparatus for Determining a Measure of a Thickness of a Polishing Pad of a Polishing Machine
KR101622065B1 (ko) * 2012-03-28 2016-05-17 후지쯔 가부시끼가이샤 생체 인증 장치, 생체 인증 방법 및 기억 매체
US10907305B2 (en) * 2013-02-21 2021-02-02 REEP Technologies Ltd. System and method for reprinting on paper
TWI517935B (zh) * 2013-04-16 2016-01-21 國立台灣科技大學 氣體添加硏磨液的供應系統及其方法
CN203936519U (zh) * 2014-05-30 2014-11-12 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池极片涂层清洗装置
KR102444204B1 (ko) 2015-02-10 2022-09-19 옵토멕 인코포레이티드 에어로졸의 비행 중 경화에 의해 3차원 구조를 제조하는 방법
KR101821239B1 (ko) * 2015-09-04 2018-01-24 주식회사 이오테크닉스 접착제 제거장치 및 방법
WO2017111616A1 (en) * 2015-12-23 2017-06-29 Massey University Liquid treatment method and apparatus
DE102016100157A1 (de) * 2016-01-05 2017-07-06 Thyssenkrupp Rasselstein Gmbh Verfahren zum Entfernen einer an der Oberfläche eines verzinnten Stahlblechs haftenden Beschichtung aus einem organischen Material
JP6382901B2 (ja) * 2016-09-29 2018-08-29 ファナック株式会社 レーザー加工システム
CN106391591B (zh) * 2016-11-29 2019-11-22 苏州热工研究院有限公司 激光工作头及激光清洗系统
US10632746B2 (en) 2017-11-13 2020-04-28 Optomec, Inc. Shuttering of aerosol streams
US10695804B2 (en) * 2018-01-25 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Equipment cleaning apparatus and method
CN109807471B (zh) * 2019-02-01 2024-03-26 佛山科学技术学院 一种激光打标装置及方法
CN111644748B (zh) * 2020-06-24 2022-06-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种快速光洁地去除镁合金微弧氧化膜层的方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US33777A (en) * 1861-11-26 Improved material for mattresses, cushions
DE2943107C2 (de) * 1979-10-25 1984-07-26 Robert 6600 Saarbrücken Langen Verfahren zum Entrosten
WO1983001400A1 (en) * 1981-10-22 1983-04-28 First Of Chelsea Corp Laser removal of materials from surfaces
USRE33777E (en) 1982-01-26 1991-12-24 Avco Corporation Laser removal of poor thermally-conductive materials
CA1198482A (en) * 1982-04-14 1985-12-24 Thaddeus A. Wojcik Laser decontamination method
US4784135A (en) * 1982-12-09 1988-11-15 International Business Machines Corporation Far ultraviolet surgical and dental procedures
DE3373055D1 (en) * 1982-12-09 1987-09-24 Ibm Ablative photodecomposition of organic biological material
US4752455A (en) * 1986-05-27 1988-06-21 Kms Fusion, Inc. Pulsed laser microfabrication
DE3721940A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-12 Ibm Deutschland Entfernen von partikeln von oberflaechen fester koerper durch laserbeschuss
IL84255A (en) * 1987-10-23 1993-02-21 Galram Technology Ind Ltd Process for removal of post- baked photoresist layer
US4908493A (en) * 1988-05-31 1990-03-13 Midwest Research Institute Method and apparatus for optimizing the efficiency and quality of laser material processing
US5531857A (en) * 1988-07-08 1996-07-02 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation from a high energy source
US5024968A (en) * 1988-07-08 1991-06-18 Engelsberg Audrey C Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
US5099557A (en) * 1988-07-08 1992-03-31 Engelsberg Audrey C Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
FR2641718B1 (fr) * 1989-01-17 1992-03-20 Ardt Procede de nettoyage de la surface de matieres solides et dispositif de mise en oeuvre de ce procede, utilisant un laser impulsionnel de puissance, a impulsions courtes, dont on focalise le faisceau sur la surface a nettoyer
US5151135A (en) * 1989-09-15 1992-09-29 Amoco Corporation Method for cleaning surfaces using UV lasers
US4987286A (en) * 1989-10-30 1991-01-22 University Of Iowa Research Foundation Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US5023424A (en) * 1990-01-22 1991-06-11 Tencor Instruments Shock wave particle removal method and apparatus
TW207588B (cs) * 1990-09-19 1993-06-11 Hitachi Seisakusyo Kk
US5068750A (en) * 1990-10-22 1991-11-26 Hughes Aircraft Company Contaminant removal from telescope optical elements
FR2671430A1 (fr) * 1991-01-04 1992-07-10 Alsthom Cge Alcatel Procede de gravure d'un film, notamment en oxyde supraconducteur, et film en resultant.
JP2799080B2 (ja) * 1991-03-18 1998-09-17 株式会社日立製作所 レーザ加工方法とその装置並びに透過型液晶素子、配線パターン欠陥修正方法とその装置
JPH05166784A (ja) * 1991-12-13 1993-07-02 Hitachi Ltd 基板の洗浄方法
US5228206A (en) * 1992-01-15 1993-07-20 Submicron Systems, Inc. Cluster tool dry cleaning system
DE4241575A1 (de) * 1992-12-10 1994-06-16 Baldwin Gegenheimer Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum kontaktfreien Entfernen von Schmutz von Gegenständen, insbesondere von Druckmaschinen-Zylindern
US5373140A (en) * 1993-03-16 1994-12-13 Vernay Laboratories, Inc. System for cleaning molding equipment using a laser
US5482561A (en) * 1993-06-11 1996-01-09 Hughes Aircraft Company Method for removing organic deposits from sand particles with laser beam
JP3355251B2 (ja) * 1993-11-02 2002-12-09 株式会社日立製作所 電子装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2222502A1 (en) 1996-12-19
DE69618641D1 (de) 2002-02-28
NO975637D0 (no) 1997-12-04
CA2222502C (en) 2007-05-08
BR9609065A (pt) 1999-01-26
DE69618641T2 (de) 2002-08-14
LV12080B (en) 1998-10-20
EP0834191B1 (en) 2002-01-02
JPH11507298A (ja) 1999-06-29
CN1194057A (zh) 1998-09-23
EA199800002A1 (ru) 1998-08-27
AU5989296A (en) 1996-12-30
KR19990022679A (ko) 1999-03-25
ATE211584T1 (de) 2002-01-15
WO1996041370A1 (en) 1996-12-19
MX9709688A (es) 1998-11-30
US5958268A (en) 1999-09-28
JP4089833B2 (ja) 2008-05-28
LV12080A (lv) 1998-06-20
HUP9802661A2 (hu) 1999-03-29
NO975637L (no) 1998-01-28
MY121934A (en) 2006-03-31
CA2570713A1 (en) 1996-12-19
CN100390938C (zh) 2008-05-28
TW284907B (en) 1996-09-01
EP0834191A1 (en) 1998-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ378297A3 (cs) Odstranění materiálu polarizovaným zářením a působením záření na spodní stranu
US6048588A (en) Method for enhancing chemisorption of material
RU2141879C1 (ru) Выборочное удаление материала облучением
KR100476814B1 (ko) 경사지게 조사된 방사비임에 의해 재료를 제거하는 방법 및 장치
TWI251117B (en) Method for cleaning a surface of a component of a lithographic projection apparatus, lithographic projection apparatus, device manufacturing method and cleaning system
US7771603B2 (en) Process for polishing glass substrate
US11311917B2 (en) Apparatus and method for contamination identification
JP7164300B2 (ja) 汚染識別装置および方法
Ogasawara et al. Beam induced deposition of an ultraviolet transparent silicon oxide film by focused gallium ion beam
JP2001033379A (ja) 紫外線耐久性に優れた蛍石および蛍石の紫外線耐久性評価方法
CA2259910C (en) Removal of material by radiation applied at an oblique angle
MXPA97002097A (es) Eliminacion selectiva de material por medio de irradiac

Legal Events

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