JP6769011B2 - 基板表面処理装置及び基板表面を処理する方法 - Google Patents

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関連出願の相互参照

本出願は２０１８年４月３日に出願された米国仮特許出願第６２／６５２０７０号及び２０１８年１２月２６日に出願された米国特許出願第１６／２３３０１６号の関連出願であり、その全体が本明細書に参考として組み込まれる。

本発明は基板表面処理装置及び基板表面を処理する方法に関するものである。

基板表面から汚染物質や異物、パーティクルなどを除去するために、さまざまな除去方法が開発されている。例えば、そのような表面に酸性溶液を適用し、酸化物を含む汚染物質と反応させ、基板表面から分離させて除去する方法がある。しかしながら、環境意識と安全意識の高まりによって法規制が強化され、多くの効果的なクリーニング薬品が禁止または規制されている。

他のクリーニング方法としては、機械的汚染除去、超音波汚染除去、研磨などの物理的クリーニング方法があり、汚染物質は衝撃効果や摩擦効果などの機械的効果によって除去される。しかしながら、そのような方法はクリーニングする基板の材料損失または破損を引き起こすことがあり、さらにはその基板から製造されるデバイス（半導体素子やプリント配線板、電気部品など）の欠陥問題やパフォーマンス低下の原因になることもある。したがって、基板表面をクリーニングするための改良されたクリーニング方法及びクリーニング装置が必要とされている。

本発明の目的は、基板表面処理装置及び基板表面を処理する方法を提供することにある。

本発明の一部の実施形態は、基板を提供する工程と、レーザー光源を使用して基板表面にレーザー光線を照射することによりレーザー処理を実行し、該基板の該表面上の粉塵を減少する工程を含み、そのうち、レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内である、基板表面処理方法を提供する。

本発明の一部の実施形態は、該レーザー光線が該基板の表面に走査により照射され、かつ該レーザー光線の走査周波数が、約１００Ｈｚ〜１,０００Ｈｚの範囲内である、基板表面処理方法を提供する。

本発明の一部の実施形態は、該レーザー光線のパルス周波数が約１０ＫＨｚから約５０ＫＨｚの範囲内である、基板表面処理方法を提供する。

本発明の一部の実施形態は、基板を支持するよう構成されたプラットフォームと、該プラットフォーム上方に配置されたレーザー光源を含み、そのうち、該レーザー光源が、該基板表面にレーザー光線を放射し、該基板の該表面上の粉塵を減少するように構成され、かつ該レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内である、基板表面処理装置を提供する。

本発明の一部の実施形態は、該レーザー光線のパルス周波数が約１０ＫＨｚから約５０ＫＨｚの範囲内である、基板表面処理方法を提供する。

本発明の一部の実施形態は、基板を支持するよう構成されたプラットフォームと、該プラットフォーム上方に配置され、該基板表面にレーザー光線を照射し、該基板の該表面上の粉塵を減少するように構成されたレーザー光源と、該基板上方に配置され、該基板表面の性質を検査するように構成された検査器と、該レーザー光源と該検査器に接続され、該検査器により検査された該基板表面の性質に基づいて、該レーザー光線のパラメータを調整するように構成されたコントローラと、を含む、基板表面処理装置を提供する。

本発明の態様は添付の図面と以下の詳細な説明からより理解されるであろう。業界における標準的慣行に従い、 多様な特徴が正確な縮尺率ではないことに注意すべきである。実際、多様な特徴の寸法は、説明を明確にするために、任意に増減されていることがある。

本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理方法を示すフローチャートである。 本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理装置を示す概略図である。 本発明の一部の実施形態に基づき、レーザー処理された基板の中間製品を示す断面図である。 本発明の一部の実施形態に基づき、レーザー処理された基板の最終製品を示す断面図である。 本発明の一部の実施形態に基づき、レーザー処理する前に、基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面の拡大画像であり、テープテスト実験結果を示す。 本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルと異なる走査周波数のレーザー光線で処理した後の基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面であり、テープテスト実験結果を示す。 本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルと異なるパルス周波数のレーザー光線で処理した後の基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面であり、テープテスト実験結果を示す。 本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルのレーザー光線でレーザー処理した後の基板表面を異なるレベルで拡大した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）拡大画像であり、実験結果を示す。 本発明の一部の実施形態に基づく、基板の硬さと異なる走査周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフである。 本発明の一部の実施形態に基づく、基板の体積抵抗と異なる走査周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフである。 本発明の一部の実施形態に基づく、基板の体積抵抗と異なるパルス周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフである。 本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理装置を示す概略図である。

以下で、本発明の異なる特徴を示すために異なる実施形態または実施例を開示する。本発明を簡易に示すために、部材と配置の具体例を以下で示す。当然、それらは例示的であり、限定する意図はない。例えば、以下の説明で、第２の要素上における第１の要素の形成には、第１の要素と第２の要素が直接接触した実施形態を含んだり、第１の要素と第２の要素間に別の要素が含まれ、第１の要素と第２の要素が必ずしも直接接触していない実施形態を含んだりすることがあり得る。さらに、本発明は異なる実施例で参照符号（数字及び（または）文字）を繰り返し使用することがある。この繰り返しは簡易性と明確性を目的としており、それ自体が論じられている異なる実施例及び（または）構成間の関係を決定付けることはない。

また、「の真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「の下（ｂｅｌｏｗ）」、「の下方（ｌｏｗｅｒ）」、「の上（ａｂｏｖｅ）」、「の上方（ｕｐｐｅｒ）」のような空間的相対語（ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｒｍ）は、図面に示されるような１つの要素または特徴と他の要素または特徴との間の関係を説明するための記述を容易にするために、本明細書で使用されることがある。空間的相対語は、図面に描写された向きの他に使用または操作における装置の様々な向きを含むことを意図する。装置は異なる方向に向けられて（９０度回転されている、または他の向きになっている）もよく、本明細書で使用される空間的相対記述語はそれに応じて解釈されるべきである。

本発明の広範囲で示す数値的範囲及びパラメータは近似値であるが、具体例に記載の数値は可能な限り正確に報告する。但し、いずれの数値もそれらの各試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に包含する。また、本明細書で使用される、「概ね」、「およそ」または「約」という用語は通常当業者により予測可能なある値または範囲内を指す。または、「概ね」、「およそ」または「約」という用語は、当業者により検討されたとき許容可能な標本平均の標準誤差内を指す。当業者であれば技術の違いによって許容可能な標準誤差が異なる場合があることを理解できるであろう。運用例／実施例を除き、またはその他明示的に記載がない限り、ここに開示されている材料の数量、時間の長さ、温度、動作条件、量の割合などについてのすべての数値的範囲、数量、値、割合は、すべての場合において「概ね」、「およそ」または「約」という用語によって修正されると理解されるべきである。したがって、特にそうではないことが示されない限り、本発明及び添付の特許請求の範囲に記述されている数値パラメータは、所望に応じて変動し得る。最後に、各数値的パラメータは少なくとも、報告された有効な数字の数を考慮し、また通常の概算方法を適用することによって解釈されるべきである。本明細書において範囲は１つの終点からもう１つの終点まで、または２つの終点の間として表される。本明細書に開示されるすべての範囲は、別途そうではない旨の記載がない限り、終点を含む。例えば、数値と組み合わせて使用されるとき、その用語はその数値の±１０％以下（±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０.５％以下、±０.１％以下、または±０.０５％以下など）の変動の範囲を指すことがある。例えば、２つの数値の間の差がそれら値の平均の±１０％以下（±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０.５％以下、±０.１％以下、または±０.０５％以下など）である場合、２つの数値が「概ね」同じまたは等しいと見なすことができる。

汚染物質と基板表面の間には、共有結合、非共有結合、双極子-双極子（ｄｏｕｂｌｅ ｄｉｐｏｌｅｓ）、毛管現象、水素結合、静電力、接着力など、多様な付着作用の種類がある。上述の相互作用のうち、汚染物質と基板表面間の毛管現象、静電力、接着力は、汚染物質と基板表面間の相互作用を破壊することでの汚染物質除去による処理がより困難である。

レーザー技術は主に、光分解、光ストリッピング、及び（または）光振動の原則を利用して基板表面から汚染物質を気化、分解、及び（または）分離する。レーザー表面処理は、多様な種類の汚染物質に適用できる、環境への影響を軽減できる、クリーニングする基板からの材料損失及び（または）基板構造の破壊を軽減できるなどを含め、複数の利点をもたらす新しいクリーニング方法として利用が増加している。

低出力レーザークリーニングプロセスは、表面の汚染物質（例：酸化物及び（または）異物）の除去に適用することができる。しかしながら、炭素材料など特定の種類の基板をクリーニングする際、低出力レーザークリーニングプロセスのパフォーマンス低下により問題が引き起こされることがある。具体的には、炭素材料のラミネート構造により、クリーニング工程中の振動、二次加工、摩擦、放出などによって、またはさらに後続の製造工程中にも、二次的カーボン微粒子が生成されることがある。カーボン微粒子は歩留まりと炭素材料製のデバイスの性能を大幅に低下させる可能性がある。半導体製造、マイクロエレクトロニクス製造、建設、自動車製造、原子力発電所、医療、文化遺産保護の分野における製品（フラットパネルディスプレイ、半導体素子、プリント配線板、メモリ素子など）の多くは、クリーニング工程中に生成されるカーボン微粒子またはその他異物に対する耐性が低く、低出力レーザークリーニング処理下でこれらの汚染物質が生じることがある。

既存のクリーニング方法により生じる問題を鑑み、本発明の一部の実施形態は、高出力レーザーを利用した基板表面処理装置及び高出力レーザーによる基板表面処理方法を提供する。具体的に、本発明の方法は、基板が汚染物質パーティクル（異物や埃など）を含有する、クリーニングまたは物理的加工プロセスで粘着性汚染物質パーティクルが生成される、または基板がラミネート構造を有するときに引き起こされる問題を克服する。一部の実施態様において、基板は、天然黒鉛、人造黒鉛、炭素繊維、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、マルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、グラフェン、その他炭素同素体、炭素含有化合物、炭素含有混合物、またはそれらの組み合わせなどの炭素材料を含むことができる。炭素の形態は、塊状、ラミネートシート状、またはその他天然或いは人造の形態を含むことができ、またこれらに限らない。

図１を参照する。図１は本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理方法１０００を示すフローチャートである。該基板表面処理方法１０００は、基板を用意する工程（工程１００１）と、該基板表面にレーザー光線を照射する工程（工程１００２）を含むことができる。

図２Ａを参照する。図２Ａ 本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理装置１０ａを示す概略図である。該装置１０ａは、基板２０４を支持するよう構成されたプラットフォーム２０１と、該プラットフォーム上方に配置されたレーザー光源２０２を含む。該基板２０４は該プラットフォーム２０１により支持され、そのうち、該プラットフォーム２０１は固定または可動とすることができる。該レーザー光源２０２は、レーザー光線２０３を基板２０４の上面２０４Ｔに照射することによりレーザー処理を実行するように構成され、該レーザー処理により該基板２０４の一部が処理済み部分２０６に変えられる。一部の実施態様において、該基板２０４の所定部分がレーザー処理により該処理済み部分２０６に変えられる。一部の実施態様において、該基板２０４の上面２０４Ｔ全体がレーザー処理により該処理済み部分２０６に変えられる。レーザー光線２０３により処理されていない該基板２０４の未処理部分２０５は、該基板２０４の該処理済み部分２０６と異なる性質を有する。具体的に、該上面２０４Ｔ上に汚染物質パーティクルが付着した該基板２０４がレーザー処理用のチャンバ２００内、該プラットフォーム２０１上に配置され、そのうち、該基板２０４の該上面２０４Ｔが該レーザー光源２０２に対向される。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃを参照する。図２Ｂは本発明の一部の実施形態に基づき、レーザー処理された基板の中間製品を示す断面図であり、図２Ｃはレーザー処理された基板の最終製品を示す断面図である。一部の実施態様において、該基板２０４は炭素を含み、該未処理部分２０５は該基板２０４と同じ材料を含み、一方該処理済み部分２０６はダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄを含むことができる。つまり、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄがレーザー処理により該基板２０４上に形成される。一部の実施態様において、該ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄは、図２Ｂに示すように、該基板２０４の一部を被覆する。一部の実施態様において、該ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄは、図２Ｃに示すように、該基板２０４全体を被覆する。該レーザー光線２０３の照射の結果、照射を受けた炭素表面が局所的に溶解し、溶解した表面に冷却後ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄが形成される。ダイヤモンドライクカーボンは、ダイヤモンドに似た性質を持つ一種の非晶質炭素材料で、この性質が表面からの埃や粘着性汚染物質パーティクルの除去を促進することができる。このため、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄ表面からの埃や粘着性汚染物質パーティクルの除去はより容易であり、この層の構造はより高強度であるため、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄからの二次的パーティクル剥落のリスクが軽減される。詳細については図４から図７を参照しながら後述する。

該レーザー光線２０３は該基板２０４の上面２０４Ｔを走査する形で照射され、その際、該レーザー光源２０２と該基板２０４間で相対的移動が行われる。一部の実施態様において、該レーザー光源２０２が可動式である。一部の実施態様において、該基板２０４を支持する該プラットフォーム２０１が可動式である。他の一部の実施態様において、該プラットフォーム２０１と該レーザー光源２０２の両方が可動式である。他の一部の実施態様において、該レーザー光源２０２が回動可能である。所定エリア内における該レーザー光線２０３の走査周波数は、適切な時間効率を実現するため、約１００Ｈｚ〜１,０００Ｈｚ、またはそれ以上の範囲に設定することができる。例えば、走査周波数は、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、３００Ｈｚ、３５０Ｈｚ、４００Ｈｚ、４５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、５５０Ｈｚ、６００Ｈｚ、６５０Ｈｚ、７００Ｈｚ、７５０Ｈｚ、８００Ｈｚ、８５０Ｈｚ、９００Ｈｚ、９５０Ｈｚ、１,０００Ｈｚ、またはその間の任意の範囲とすることができる。走査方向は長手方向、横断方向、または対角方向とすることができる。走査は、該基板２０４の種類と大きさに応じて、１回または複数回実行することができることに留意する。該レーザー光線２０３の線幅は、過剰なコストを回避しながら時間効率を改善するために、約１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とすることができる。

該装置１０ａは選択的に集塵機２０８を含むことができ、そのうち、該集塵機２０８はレーザー処理中に排出される汚染物質パーティクルまたは埃を引きつけ、該基板２０４上に落ちる汚染物質パーティクルまたは埃の量を減少することができる。一部の実施態様において、該集塵機２０８は吸引、排気、静電力、粘着力、またはその他類似の吸塵力を利用することができる。他の一部の実施態様において、該集塵機２０８は、ブロワー、静電装置、その他適した装置など、汚染物質パーティクルまたは埃が該基板２０４上へ落下しないようにすることができる要素で置換することができる。

該装置１０ａは選択的に距離検出器２０７を含むことができ、そのうち、該距離検出器２０７は、レーザー処理中、該レーザー光源２０２と該基板２０４の上面２０４Ｔ間の距離を検出することができる。一部の実施態様において、該レーザー光源２０２と該上面２０４Ｔ間の距離は約１ｃｍから約１ｍの範囲であり、そのうち、１ｃｍ未満の距離は放出されるパーティクルにより該レーザー光源２０２に損傷を生じることがあり、一方で１ｍを超える距離は照射の精度及び（または）効率を大幅に低下させることがある。一部の実施態様において、該距離は約１ｃｍから約６ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、該距離は約１ｃｍから約２０ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、該距離は約６ｃｍから１００ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、該距離検出器２０７は、赤外線装置、エミッタとレシーバのセットなど、光学装置を含むことができる。一部の実施態様において、該レーザー光源２０２と該上面２０４Ｔ間の距離が大きいほど、より大きな距離によるエネルギー損失を補償するためにより大きな出力が必要となることがある。

一部の実施態様において、レーザー処理のパフォーマンスを改善するために、該レーザー処理はチャンバ２００内で実施することができ、そのうち、該チャンバ２００は真空環境または低圧環境とすることができる。そのようなチャンバ２００は隔離された環境を提供し、大気への露出により（パーティクルや湿気などの汚染物質により）引き起こされる不具合を減少することができる。

図２Ａと図３Ａを参照する。図３Ａは本発明の一部の実施形態に基づき、レーザー処理する前に、基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面であり、テープテスト実験の結果を示す。テープテストは、汚染物質パーティクル ２０４Ｃと該基板２０４の上面２０４Ｔ間の粘着力を評価するために実施することができる。テープテスト中、テープ９９が該基板２０４の上面２０４Ｔの所定位置に貼着される。テープ９９を平坦に伸ばすために、テープ９９上に力が加えられ、そのうち、該力は試験者の指、消しゴムなどによって加えられる。その後、テープ９９に力を加えてから９０秒後以内に、約１８０度の角度でテープ９９が取り除かれ、テープ９９ に付着した汚染物質パーティクル２０４Ｃ（該基板２０４の上面２０４Ｔから取り除かれた）が観察される。テープ９９の表面上に付着した汚染物質パーティクル２０４Ｃの量または密度は、テープテストの前に該基板２０４の上面２０４Ｔに付着していた汚染物質パーティクル２０４Ｃの量または密度に正に相関し、汚染物質パーティクル２０４Ｃと該基板２０４の上面２０４Ｔ間の粘着力に負に相関する。

一部の実施態様において、テープテストで使用されるテープ９９は、辺長約１.０インチの長さを有する方形の感圧テープであり、そのうち、該テープ９９は接着剥離強さが約６.３４Ｎ／ｃｍ（５８ｏｚ／インチ）から約７.００Ｎ／ｃｍ（６４ｏｚ／インチ）の範囲である透明または半透明の感圧テープとすることができる。さらに、テープ９９を該基板２０４の上面２０４Ｔに貼着する前に、テープ９９の周辺領域を除去することができる。例えば、テープ９９の大きさが各辺１ｃｍ幅の方形に減少される。但し、該テープ９９の大きさと種類は、該基板２０４の性質に基づき調整可能であることに留意すべきである。類似のテープテストをここでも実行することができる。

レーザー処理の前に、該基板２０４の上面２０４Ｔに対して実施されたテープテスト実験の結果を図３Ａに示す。そのうち、該結果はレーザー処理の前と後の基板２０４の上面２０４Ｔの性質の変化を評価するための比較群とすることができる。

図２Ａ、図３Ａ、図３Ｂを参照する。図３Ｂは本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルと異なる走査周波数のレーザー光線で処理した後の基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面であり、テープテスト実験結果を示す。レーザー光線２０３の出力の望ましい範囲を取得するため、レーザー処理中に異なる出力レベルと走査周波数のレーザー光線２０３で処理された該基板２０４の実験テープテスト試料が取得される（例示のための見本としてレーザー光線２０３のパルス周波数は４０ＫＨｚに設定）。図３Ａと図３Ｂに示されるより濃い部分の密度は、該テープ９９の表面に付着した汚染物質または埃の密度を示す。図３Ｂの表に示すように、レーザー処理後、テープ９９の表面に付着した汚染物質または埃の量（または密度）は、図３Ａに示すレーザー処理前のテープ９９表面に付着した汚染物質または埃の量と比較して、大幅に減少している。１００Ｗを超えるレーザー光線２０３の出力は、レーザー処理中大部分の汚染物質または埃を該基板２０４から除去することができる。一部の実施態様において、２５０Ｗを超えるレーザー光線２０３の出力は、レーザー処理中より効果的に大部分の汚染物質または埃を上面２０４Ｔから除去することができる。一部の実施態様において、レーザー光線２０３の出力は約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内とすることができ、そのうち、１,０００Ｗを超える出力は電力消費量の増加またはより厳格な保護及び（または）冷却システムの要件によりコスト増を招くことがある。レーザー光線２０３の出力は、約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内、例えば、１００Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗ、２５０Ｗ、３００Ｗ、３５０Ｗ、４００Ｗ、４５０Ｗ、５００Ｗ、５５０Ｗ、６００Ｗ、６５０Ｗ、７００Ｗ、７５０Ｗ、８００Ｗ、８５０Ｗ、９００Ｗ、９５０Ｗ、または１０００Ｗに設定することができる。各出力レベル間の増分は、２００Ｗ、１００Ｗ、５０Ｗ、１０Ｗ、５Ｗ、１Ｗ、０.１Ｗ、０.０１Ｗ、または連続していてもよい。制限範囲も約１００Ｗから約１,０００Ｗの任意の範囲内、または２つの上述の出力レベル間の任意の範囲内、例えば、約２５０Ｗから約７５０Ｗの範囲内、約２５０Ｗから約５００Ｗの範囲内、または約５００Ｗから約７５０Ｗの範囲内などに設定することができる。一部の実施態様において、特定の基板２０４に対して1回以上のレーザー処理を行うことができ、異なる出力レベルのレーザー光線２０３を連続して同一の基板２０４上に照射することができる。一部の実施態様において、異なる出力レベルのレーザー光線２０３を基板２０４の異なる区域に適用することができる。

図２Ａ、図３Ａ、図３Ｃを参照する。図３Ｃは本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルと異なるパルス周波数のレーザー光線で処理した後の基板の所定の表面に貼着された後引き剥がされたテープ表面であり、テープテスト実験結果を示す。別の方法として、レーザー光線２０３の出力の望ましい範囲は、レーザー処理中に異なる出力レベルとパルス周波数のレーザー光線２０３で処理された基板２０４の実験試料から取得することができる（例示のための見本としてレーザー光線２０３の走査周波数は１５０Ｈｚに設定）。同様に、図３Ａと図３Ｃの画像に示されるより濃い部分の密度は、テープ９９の表面に付着した汚染物質または埃の密度を示す。図３Ｃの表に示すように、レーザー処理後、テープ９９の表面に付着した汚染物質または埃の量（または密度）は、図３Ａに示すレーザー処理前のテープ９９表面に付着した汚染物質または埃の量と比較して、大幅に減少している。一部の実施態様において、１００Ｗを超える出力のレーザー光線２０３は、レーザー処理中大部分の汚染物質または埃を上面２０４Ｔから除去することができる。一部の実施態様において、２５０Ｗを超える出力のレーザー光線２０３は、レーザー処理中より効果的に大部分の汚染物質または埃を上面２０４Ｔから除去することができる。一部の実施態様において、レーザー光線２０３の出力は約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内とすることができ、そのうち、１,０００Ｗを超える出力は電力消費量の増加またはより厳格な保護及び（または）冷却システムの要件によりコスト増を招くことがあり、これは図３Ｂを参照しながら論じたとおりである。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを参照して論じた実験は、該上面２０４Ｔ（図２Ａ参照）と汚染物質または埃の間の接着吸引力がレーザー処理により減少されることを示す。該基板２０４の（レーザー光線２０３により処理された）処理済み部分２０６は、該上面２０４Ｔ上にダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄ（図２Ｂ及び図２Ｃに示す）などの接着吸引力がより低い材料を含む。レーザー処理により形成された該処理済み部分２０６は、接着吸引力が低いより滑らかな表面を提供し、該基板２０４がレーザー処理された後の上面２０４Ｔに付着する汚染物質または埃の量を減少することができる。図３Ｂ及び図３Ｃを参照して論じた実験結果によれば、一部の実施態様において、出力が１００Ｗを超える（または一部の実施態様において２５０Ｗを超える）レーザー光線２０３は、該上面２０４Ｔの接着吸引力を減少することができる（例えば、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄを効果的に形成する）ため、該基板２０４の上面２０４Ｔからの汚染物質または埃の除去を促進する。高出力のレーザー光線２０３は、レーザー光線２０３のパルス周波数が約１０ＫＨｚから約５０ＫＨｚの範囲であり、かつ該レーザー光線２０３の走査周波数が約１００Ｈｚから約１,０００Ｈｚの範囲であるときに運用することができる。

図４を参照する。図４は本発明の一部の実施形態に基づき、異なる出力レベルのレーザー光線で処理した後の基板表面を異なるレベルで拡大した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）拡大画像であり、実験結果を示す。異なるレベルのレーザー光線２０３でのレーザー処理が行われる処理済み部分２０６の粗さまたは滑らかさは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）での適切な拡大により観察することができ、これを図４に示す。少なくとも１００Ｗ（または一部の実施態様において少なくとも２５０Ｗ）の出力を有するレーザー光線２０３により処理された上面２０４Ｔは、許容可能な粗さ／滑らかさの範囲内の表面を有する処理済み部分２０６を形成することができる。図４に示す処理済み部分２０６の例示試料の画像は、ダイヤモンドライクカーボンを含むことに留意する。具体的に、ダイヤモンドライクカーボン層は結晶粒のない非晶質構造とすることができ、摩擦の少ないより滑らかな表面が形成される。したがって、レーザー処理は上面２０４Ｔに付着する汚染物質または埃の量を減少することができる。

図２Ａと図５を参照する。図５は本発明の一部の実施形態に基づく、基板の硬さと異なる走査周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフである。処理済み部分２０６におけるダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄ（図２Ｂ及び図２Ｃを参照）の形成が、レーザー処理の前後における硬さの違いにより観察することができる。レーザー処理により形成された処理済み部分２０６は基板２０４の未処理部分２０５より硬い。米国試験材料協会（ＡＳＴＭ）Ｅ１８-１７規格金属材料のロックウェル硬さ試験方法によると、基板２０４の未処理部分２０５の硬さは約４１（ＨＲ１５ＴＳ下）であるが、レーザー処理は該処理済み部分２０６の硬さを少なくとも６０（ＨＲ１５ＴＳ下）に上昇させることができる。したがって、レーザー処理が基板２０４の上面２０４Ｔの硬さをダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄ（図２Ｂ及び図２Ｃを参照）の形成により上昇させることが示されている。また、他の材料で構成される基板２０４もレーザー処理により硬さを増すことができることに留意する。表面の硬さが増すことで、表面上の分子間の相互作用が強くなるため、表面に加えられる力または応力の影響を軽減することができる。このため、剥離及び（または）二次的埃の問題を軽減することができる。

図２Ａ、図６Ａ、図６Ｂ、及び表１を参照する。表１は選択された異なるパラメータでのレーザー処理後の基板の体積抵抗を示す表であり、図６Ａは、本発明の一部の実施形態に基づく基板の体積抵抗と異なる走査周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフであり、図６Ｂは基板の体積抵抗と異なるパルス周波数でのレーザー光線の出力間の関係を示すグラフである。処理済み部分２０６におけるダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄ（図２Ｂ及び図２Ｃに示す）の形成が、レーザー処理の前後における基板２０４の抵抗の違いにより観察することができる。表１に示すように、基板２０４にさまざまな条件下で（例：レーザー光線２０３の出力、レーザー光線２０３の走査周波数、レーザー光線２０３のパルス周波数）でレーザー処理を行った後、該基板２０４の所定部分の体積抵抗が前のレベルの少なくとも３００％または４００％に増加、または約１.６８５６*１０^-３Ω-ｍから少なくとも６.０*１０^-３Ω-ｍまたは少なくとも６.９*１０^-３Ω-ｍに増加する。一部の実施態様において、基板の所定の層のシート抵抗も観察することができる。処理済み部分２０６のシート抵抗（Ω／スクエアで表す）は未処理の基板２０４のそれよりも大きい。また、他の材料で構成される基板２０４もレーザー処理により抵抗を増すことができることに留意する。所定の値を上回って増加した抵抗は、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄの量が適切であることを示す。

図２Ａ及び表２を参照する。表２は本発明の一部の実施形態に基づき、（図３Ｂ及び図３Ｃに関して提供された条件に合わせた）異なる３つの試験試料それぞれについてのレーザー処理前（「原初」）及びレーザー処理後の基板の表面区域の組成間の違いを示す。基板２０４が炭素と汚染物質、不純物、異物、または酸化物を含む埃を含有する実施態様において、レーザー処理前後の基板２０４の所定表面区域の組成の違いを観察することができる。レーザー処理後、基板２０４の所定表面区域の酸素の重量パーセントが減少し、一方基板２０４の所定表面区域の炭素の重量パーセントは増加する。一部の実施態様において、酸素の重量パーセントは１.５％未満に減少する、または０.１％、或いは９９.９９％減少することができ、例えば０.１％、０.５％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９９％、９９.９％または９９.９９％減少する。一部の実施態様において、炭素の重量パーセントは９８％超に増加する、または０.０１％から１０％増加することができ、例えば、０.０１％、０.０５％、０.１％、０.５％、１％、２％、５％、or １０％増加する。一部の実施態様において、炭素の重量パーセントの増加と酸素の重量パーセントの減少は、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄの形成（図２Ｂ及び図２Ｃを参照）及び当初基板２０４に付着していた汚染物質、不純物、異物、または埃の大幅な除去の結果である。一部の実施態様において、基板２０４の表面区域の組成はエネルギー分散型分光計（EＤS）により観察できる。

図２Ａ及び図７を参照する。図７は本発明の一部の実施形態に基づく基板表面処理装置１０ｂを示す概略図である。図２Ａに示される要素と同じ、またはそれらに類似した図７に示される要素は、以下同一の符号により表され、冗長な説明は省略される。一部の実施態様において、レーザー処理のパフォーマンスを向上するために、レーザー光線２０３の出力、レーザー光線２０３の走査周波数、及び（または）レーザー光線２０３のパルス周波数などのパラメータは、レーザー光源２０２に接続されたパラメータ調整用のコントローラ１０３により所望の範囲に設定することができる。該コントローラ１０３は情報を保存するためのメモリ（図示しない）を含むことができる。

レーザー光線２０３の出力を制御するために、該コントローラ１０３は電源１０５を制御してレーザー光源２０２に供給される電力を調整する。それにより該コントローラ１０３はレーザー光線２０３の出力を約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲、または図３Ａから図３Ｃで言及された任意の値及び範囲、例えば出力レベル１００Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗ、２５０Ｗ、３００Ｗ、３５０Ｗ、４００Ｗ、４５０Ｗ、５００Ｗ、５５０Ｗ、６００Ｗ、６５０Ｗ、７００Ｗ、７５０Ｗ、８００Ｗ、８５０Ｗ、９００Ｗ、９５０Ｗ、または１０００Ｗ、或いは約２５０Ｗから約７５０Ｗの範囲内、約２５０Ｗから約５００Ｗの範囲内、約５００Ｗから約７５０Ｗの範囲内、などに制御することができる。同様に、該コントローラ１０３はレーザー光線２０３のパルス周波数を約１０ＫＨｚから約５０ＫＨｚの範囲、例えば１０ＫＨｚ、２０ＫＨｚ、３０ＫＨｚ、４０ＫＨｚ、５０ＫＨｚ、またはその間の任意の値などに制御する。

一部の実施態様において、レーザー光線２０３の走査周波数はレーザー光源２０２と基板２０４間の相対移動により制御することができる。図２Ａを参照して前述したように、基板２０４及びレーザー光源２０２を支持する少なくとも１つのプラットフォーム２０１は移動可能である。所定エリア内におけるレーザー光線２０３は約１００Ｈｚから１,０００Ｈｚ、またはそれ以上の範囲に設定することができる。例えば、走査周波数は、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、２５０Ｈｚ、３００Ｈｚ、３５０Ｈｚ、４００Ｈｚ、４５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、５５０Ｈｚ、６００Ｈｚ、６５０Ｈｚ、７００Ｈｚ、７５０Ｈｚ、８００Ｈｚ、８５０Ｈｚ、９００Ｈｚ、９５０Ｈｚ、１,０００Ｈｚ、またはその間の任意の範囲とすることができる。

一部の実施態様において、レーザー光源２０２はアーム１０６により支持され、そのうち、該コントローラ１０３がアームドライバ１１１に指示してアーム１０６の移動及び走査周波数を制御する。

一部の実施態様において、該コントローラ１０３はプラットフォームドライバ１１５に指示してプラットフォーム２０１の移動を制御することで、レーザー光線２０３の走査周波数を制御する。一部の実施態様において、該コントローラ１０３はプラットフォーム２０１とレーザー光源２０２間の相対移動を取得することができる。

該装置１０ｂは選択的に距離検出器２０７を含むことができ、そのうち、該距離検出器２０７はレーザー処理中のレーザー光源２０２と基板２０４の上面２０４Ｔ間の距離を検出することができ、該距離検出器が検出された距離を該コントローラ１０３に提供することができる。一部の実施態様において、該コントローラ１０３はアーム１０６及び（または）プラットフォーム２０１に指示してレーザー光源２０２と上面２０４Ｔ間の距離を約１ｃｍから約１ｍの範囲に制御し、そのうち、１ｃｍ未満の距離は放出されるパーティクルによりレーザー光源２０２に損傷を生じることがあり、１ｍを超える距離は照射の精度及び（または）効率を大幅に低下させることがある。一部の実施態様において、該距離は約１ｃｍから約６ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、該距離は約１ｃｍから約２０ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、該距離は約６ｃｍから１００ｃｍの範囲である。一部の実施態様において、距離の調整は該装置１０ｂの構成とレーザー光線２０３の出力に関係があり、そのうち、距離が大きいほどより大きなレーザー光線２０３の出力レベルが必要となることがある。

一部の実施態様において、モニター２９７がチャンバ２００内に配置され、そのうち、該モニター２９７は該チャンバ２００の環境に関連する情報を該コントローラ１０３に提供することができ、これには処理圧力、温度、湿度、(集塵機の)吸引圧力が含まれることがあり、それにより該コントローラ１０３は該チャンバ２００の環境を調整することができる。一部の実施態様において、該モニター２９７は該装置１０ｂの所定の位置の温度を検出することができ、該装置１０ｂの冷却システムまたはシャットダウン機構は温度が許容できない値に上昇しないようにすることができる。

一部の実施態様において、該装置１０ｂは基板２０４の表面の性質を検査する検査器２９９を選択的に含む。図３Ａから図７を参照して前述したように、該性質には、基板２０４の体積抵抗、基板２０４の所定部分（例：上表面）のシート抵抗、基板２０４表面の硬さ、基板２０４表面の粗さ、基板２０４の組成などを含むことができる。該検査器２９９により検査された上述の性質の少なくとも１つに関する情報が送信され、該コントローラ１０３により処理されて、検査された性質に基づき、レーザー光線２０３の出力やレーザー光線２０３のパルス周波数を含むパラメータを調整することができる。基板２０４の性質に関するそれらの所見を利用して、レーザー処理のパフォーマンスを向上することができる。

一部の実施態様において、該検査器２９９は基板２０４表面の硬さを検査する硬さ試験機を含むことができる。基板２０４表面の硬さが所定の値に到達しない場合、該コントローラ１０３はレーザー光線２０３の出力を高めることができる。一部の実施態様において、該所定の値は少なくとも６０（ＨＲ１５ＴＳ下）であり、これは図５で論じたとおりである。

一部の実施態様において、該検査器２９９は基板２０４表面の粗さを検査する光学素子を含む。粗さと滑らかさは、ダイヤモンドライクカーボン層２０６Ｄが適切であるか否かを示し、そのうち、基板２０４と汚染物質間の粘着吸引力は処理済表面の粗さと負の関係がある。基板２０４表面の粗さが要求される閾値に達していない場合、コントローラ１０３はレーザー光線２０３の出力を上昇させ、粗さが要件を満たすようにすることができる。

一部の実施態様において、該検査器２９９は抵抗を検査するための電気試験機を含み、そのうち、抵抗は形成されたダイヤモンドライクカーボンの量を示す。基板２０４表面の抵抗が所定の値に達していない場合、コントローラ１０３はレーザー光線２０３出力を上昇させ、適切な量のダイヤモンドライクカーボンが形成されるようにすることができる。図６Ａ、図６Ｂ及び表１で先に論じたとおり、基板２０４の所定部分の体積抵抗は前の値の少なくとも３００％または４００％に増加する、または少なくとも６.０*１０^-３Ω-ｍまたは少なくとも６.９*１０^-３Ω-ｍに増加する。

一部の実施態様において、該検査器２９９はレーザー処理中基板の所定表面エリアの組成における変化を検出するため、エネルギー分散型分光計（ＥＤＳ）などの組成分析器を含むことができる。そのような組成の変化は、汚染物質が効果的に除去されたか否か、及び（または）適切な量のダイヤモンドライクカーボンが形成されたか否かを示すことができる。例えば、レーザー処理後、基板２０４の所定表面エリアの酸素の重量パーセントが所定の値より大きい場合、または基板２０４の所定表面エリアの炭素の重量パーセントが所定の値より小さい場合、コントローラ１０３がレーザー光線２０３の出力を上昇させることができる。他の一部の実施態様において、レーザー処理中、基板２０４の所定表面エリアの酸素の重量パーセントの減少が所定の値より小さい場合、または基板２０４の所定表面エリアの炭素の重量パーセントの増加が所定の値より小さい場合、コントローラ１０３がレーザー光線２０３の出力を上昇させることができる。例えば、表２を参照して前述してように、酸素の重量パーセントは１.５％未満に減少する、または０.１％、或いは９９.９９％減少することができ、例えば０.１％、０.５％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９９％、９９.９％または９９.９９％減少することができる。一部の実施態様において、炭素の重量パーセントは９８％超に増加する、または０.０１％から１０％増加することができ、例えば、０.０１％、０.０５％、０.１％、０.５％、１％、２％、５％、または１０％増加する。

一部の実施態様において、検査器２９９による上述の性質の検査は現場で行われ、パラメータをリアルタイムで調整することができる。他の一部の実施態様において、検査器２９９はレーザー処理が完了した後検査を実施し、上述のパラメータを調整してその後処理される他の基板２０４の歩留まりを改善することができる。

一部の実施態様において、検査器２９９は光学素子またはテープテストで基板２０４上の汚染物質、欠陥、または埃の分布を検査することができ、異なる出力レベルの他のレーザー処理は、順次または別々に実施することができる。一部の実施態様において、区域内の汚染物質、欠陥、または埃の量または密度が所定の値より大きい場合、コントローラ１０３はレーザー光線２０３の出力を上昇させてその区域を処理することができる。一部の実施態様において、該区域は個別に複数回処理することができる。他の一部の実施態様において、基板２０４の上面２０４Ｔ全体は高い出力レベルのレーザー光線で処理される、及び（または）複数回処理される。

一部の実施態様において、該装置１０ｂはコントローラ１０３に接続された制御インターフェイス１１３を選択的に含む。該制御インターフェイス１１３は、レーザー処理の状態を使用者が便利に監視できるように、上述のパラメータ（即ち、レーザー光線２０３の出力、またはレーザー光線２０３のパルス周波数）、基板２０４の性質、チャンバ２００の環境に関する情報、該装置１０ｂに関するその他のパラメータを表示するディスプレイを選択的に含むことができる。該制御インターフェイス１１３は指示を受け取り、その指示をコントローラ１０３に送信することができる。一部の実施態様において、使用者が手動で制御インターフェイス１１３のディスプレイを介してコントローラ１０３にパラメータ（即ち、レーザー光線２０３の出力、またはレーザー光線２０３のパルス周波数）及び（または）チャンバ２００の環境を調整するように指示する。他の一部の実施態様において、使用者は遠隔端末を通じ、制御インターフェイス１１３を介してコントローラ１０３に指示することができる。他の一部の実施態様において、該指示は選択的に、サーバー１０９により自動的に、または半自動的に提供され、それには該コントローラ１０３を制御するアルゴリズムまたは自動指示が含まれ、調整を自動的または半自動的に実行することができる。

該コントローラ１０３、該制御インターフェイス１１３、及び（または）該サーバー１０９は、ソフトウェアにより実装することができ、ここで開示する前述の方法を自動的または半自動的に実行することができる。コンピュータの場合、ソフトウェアルーチンは固定記憶装置などのストレージデバイスに保存することができる。または、ソフトウェアルーチンは、ディスケット、ＣＤ-ＲＯＭ、磁気テープ、デジタルビデオまたは多用途ディスク（ＤＶＤ）、レーザーディスク（登録商標）、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの任意の機械可読保存媒体を使用して保存された、機械実行可能な指示とすることができる。一連の指示は、ネットワーク上のサーバーなど、リモートストレージデバイスから受信することができる。本発明はハードウェアシステム、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）モジュール、ディスクリートハードウェアまたはファームウェアに実装することもできる。

本発明は、高出力レーザー光線を照射する装置、及び高出力レーザー光線により基板表面を処理する方法を提供する。低出力レーザー光線と比較して、高出力レーザー光線は基板から放出される多量の二次的塵埃の生成を回避し、汚染物質または埃を除去するために用いることができ、同時に粘着吸引力のより小さい層を形成し、表面に付着する汚染物質または埃を減少するため、汚染物質または埃の除去を大幅に改善することができる。一部の実施態様において、低粘着吸引力の層は、より滑らかでより硬い表面を有し、表面からの汚染物質または埃の除去を促進し、一方で表面からの埃の生成を減少できる、ダイヤモンドライクカーボンを含む。本発明は、レーザー処理のパフォーマンスを向上する、コントローラ、検査器、サーバー及び（または）制御インターフェイスで構成される装置を提供し、そのうち、この構成はレーザー処理パラメータの精度を改善し、より高精度にすることができる。

本発明の一部の実施形態は、基板を提供する工程と、レーザー光源を使用して基板表面にレーザー光線を照射することによりレーザー処理を実行する工程を含み、そのうち、レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内である、基板表面処理方法を提供する。

本発明の一部の実施形態は、基板を支持するよう構成されたプラットフォームと、該プラットフォーム上方に配置されたレーザー光源を含み、そのうち、該レーザー光源が、該基板表面にレーザー光線を放射するように構成され、かつ該レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内である、基板表面処理装置を提供する。

本発明の一部の実施形態は、基板を支持するよう構成されたプラットフォームと、該プラットフォーム上方に配置され、該基板表面にレーザー光線を照射するように構成されたレーザー光源と、該基板上方に配置され、該基板表面の性質を検査するように構成された検査器と、該レーザー光源と該検査器に接続され、該検査器により検査された該基板表面の性質に基づいて、該レーザー光線のパラメータを調整するように構成されたコントローラと、を含む、基板表面処理装置を提供する。

前述の説明は当業者が本発明の態様をより理解できるようにいくつかの実施態様の特徴を概説したものである。当業者は本発明を基礎として使用し、ここで説明した実施態様と同じ目的を実行する、及び（または）同じ利点を達成するために、他の運用及び構造の設計または変更を行うことができるであろう。また、当業者はそのような同等の構造が本発明の要旨と範囲を逸脱しておらず、また本発明の要旨と範囲から逸脱することなく、本発明の種々の変更、置換、および改変が可能であることを理解すべきであろう。

さらに、本発明の範囲は、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、および本明細書に記載のステップの特定の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば本発明の開示から容易に理解するように、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップは、現在既存のまたは後に開発される、実質的に同じ機能を果たすか、本発明に従って利用することができるような本明細書に記載の対応する実施形態のように、実質的に同じ結果を達成する。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内にそのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを含むことを意図している。

１０００ 基板表面処理方法
１００１ 基板を用意する工程
１００２ 基板表面にレーザー光線を照射する工程
９９ テープ
１０ａ、１０ｂ 基板表面処理装置
１０３ コントローラ
１０５ 電源
１０６ アーム
１０９ サーバー
１１１ アームドライバ
１１３ 制御インターフェイス
１１５ プラットフォームドライバ
２００ チャンバ
２０１ プラットフォーム
２０２ レーザー光源
２０３ レーザー光線
２０４ 基板
２０４Ｔ 上面
２０４Ｃ 汚染物質パーティクル
２０５ 未処理部分
２０６ 処理済み部分
２０６Ｄ ダイヤモンドライクカーボン層
２０７ 距離検出器
２０８ 集塵機
２９７ モニター
２９９ 検査器

Claims (22)

1. 基板表面を処理する方法であって、
   炭素を含む基板をチャンバ内に用意する工程と、
   前記炭素を含む基板の表面を局所的に溶解し、冷却後にダイヤモンドライクカーボン層が形成されるようにレーザー光源を使用して前記炭素を含む基板の表面にレーザー光線を照射することにより、レーザー処理を実行し、前記炭素を含む基板の表面上の粉塵を減少する工程を含み、そのうち、前記レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内である、
   ことを特徴とする、基板表面を処理する方法。
2. 前記レーザー光線が前記基板の表面に走査により照射され、かつ前記レーザー光線の走査周波数が、約１００Ｈｚ〜１,０００Ｈｚの範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
3. 前記炭素を含む基板の体積抵抗の変化を検知する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
4. 前記炭素を含む基板が黒鉛を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
5. 前記炭素を含む基板の表面の性質を検査する工程を含み、そのうち、前記性質が前記炭素を含む基板の硬さ、粗さ、組成の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
6. 前記炭素を含む基板の表面の前記性質に基づき、前記レーザー光線の出力を調整する工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の基板表面を処理する方法。
7. 前記炭素を含む基板の表面に形成されたダイヤモンドライクカーボンの量を検知する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
8. 前記レーザー処理により前記炭素を含む基板の表面上の複数の酸化物含有パーティクルを除去することで、前記炭素を含む基板の表面エリアの酸素の重量パーセントを減少する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
9. 前記レーザー処理により前記炭素を含む基板の表面エリアの炭素の重量パーセントを増加する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板表面を処理する方法。
10. 炭素を含む基板の表面を処理するための基板表面処理装置であって、基板を支持するように構成されたプラットフォームと、前記プラットフォーム上方に配置されたレーザー光源を含み、そのうち、前記レーザー光源が、前記炭素を含む基板の表面を局所的に溶解し、冷却後にダイヤモンドライクカーボン層を形成するように前記炭素を含む基板の表面にレーザー光線を放射し、前記炭素を含む基板の表面上の粉塵を減少させるように構成され、前記レーザー光線の出力が約１００Ｗから約１,０００Ｗの範囲内であることを特徴とする、基板表面処理装置。
11. 前記レーザー光線のパルス周波数が約１０ＫＨｚから約５０ＫＨｚの範囲内であることを特徴とする、請求項１０に記載の基板表面処理装置。
12. 前記レーザー光線が前記レーザー光源から前記炭素を含む基板の表面に走査により照射され、かつ前記レーザー光線の走査周波数が、約１００Ｈｚ〜１,０００Ｈｚの範囲内であることを特徴とする、請求項１０に記載の基板表面処理装置。
13. 前記レーザー光源と前記炭素を含む基板の間の距離を測定するように構成された光学距離検出器を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の基板表面処理装置。
14. 前記炭素を含む基板の表面に形成されたダイヤモンドライクカーボンの量を検知する検査器を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の基板表面処理装置。
15. 前記炭素を含む基板の表面から放出されるパーティクルを収集するように構成された集塵機を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の基板表面処理装置。
16. 基板表面処理装置であって、炭素を含む基板を支持するように構成されたプラットフォームと、前記プラットフォーム上方に配置され、前記炭素を含む基板の表面を局所的に溶解し、冷却後にダイヤモンドライクカーボン層を形成するように前記炭素を含む基板の表面にレーザー光線を照射し、前記基板の表面上の粉塵を減少させるように構成されたレーザー光源と、前記炭素を含む基板上方に配置され、前記炭素を含む基板の体積抵抗を検査するように構成された検査器と、前記レーザー光源と前記検査器に接続され、前記検査器により検査された前記炭素を含む基板の体積抵抗に基づき、前記レーザー光線のパラメータを調整するように構成されたコントローラを含むことを特徴とする、基板表面処理装置。
17. 前記プラットフォームが、低圧チャンバ内に設置されることを特徴とする、請求項１６に記載の基板表面処理装置。
18. 前記低圧チャンバ内に配置され、かつ、前記炭素を含む基板の表面から放出されるパーティクルを収集するように構成された集塵機を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の基板表面処理装置。
19. 前記レーザー光源に接続され、前記レーザー光源に電力信号を提供するように構成された電源を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の基板表面処理装置。
20. 前記レーザー光線のパラメータが、前記レーザー光線の出力と、前記レーザー光線のパルス周波数の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の基板表面処理装置。
21. 指示を受け取り、前記コントローラに前記指示を送信するように構成された制御インターフェイスを含み、前記コントローラが前記指示に基づいて前記低圧チャンバ内の環境を調整することを特徴とする、請求項１７に記載の基板表面処理装置。
22. 前記レーザー光源と前記炭素を含む基板の間の距離と、前記レーザー光線の走査周波数の少なくとも１つを調整するように構成されたアームを含むことを特徴とする、請求項１６に記載の基板表面処理装置。