KR20200133276A - Texturing of surfaces without bead blasting - Google Patents

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KR20200133276A
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투오추안 후앙
한 왕
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Abstract

반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 프로세싱 구역을 포함하는 인클로저; 프로세싱 구역에 배치된 지지부; 광자들의 스트림을 생성하기 위한 광자 광 소스; 광자 광 소스에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈; 및 렌즈를 포함한다. 광학 모듈은 광자 광 소스로부터 생성된 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성하기 위한 빔 변조기; 및 컴포넌트의 표면에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하기 위한 빔 스캐너를 포함한다. 렌즈는 빔 스캐너로부터 광자들의 빔을 수용하고, 그리고 컴포넌트 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 컴포넌트의 표면에 걸쳐 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장으로 광자들의 빔을 분배하기 위해 사용된다.A system is provided for providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The system includes an enclosure including a processing zone; A support disposed in the processing area; A photon light source for generating a stream of photons; An optical module operatively coupled to the photon light source; And a lens. The optical module includes a beam modulator for generating a beam of photons from a stream of photons generated from a photon light source; And a beam scanner for scanning the beam of photons across the surface of the component. The lens is used to receive the beam of photons from the beam scanner, and to distribute the beam of photons at a wavelength ranging from about 345 nm to about 1100 nm across the surface of the component, to form a plurality of features on the component. .

Description

비드 블라스팅을 이용하지 않는 표면의 텍스처라이징Texturing of surfaces without bead blasting

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면을 텍스처라이징(texturize)하기 위한 방법, 시스템, 및 장치에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to a method, system, and apparatus for texturizing a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.

[0002] 집적 회로 디바이스들이 계속해서 감소된 치수들로 제작됨에 따라, 이들 디바이스들의 제조는 오염으로 인해 수율들이 더 감소되기 쉽게 된다. 결과적으로, 집적 회로 디바이스들, 특히, 더 작은 물리적 사이즈들을 갖는 집적 회로 디바이스들을 제작하는 것은 이전에 필요한 것으로 고려된 정도보다 더 많은 정도로 오염이 제어될 것을 요구한다.[0002] As integrated circuit devices continue to be manufactured with reduced dimensions, the fabrication of these devices becomes more susceptible to reduced yields due to contamination. As a result, fabricating integrated circuit devices, in particular integrated circuit devices with smaller physical sizes, requires contamination to be controlled to a greater degree than previously considered necessary.

[0003] 집적 회로 디바이스들의 오염은 박막 증착, 에칭, 또는 다른 반도체 제작 프로세스들 동안 기판 상에 충돌하는 바람직하지 않은 스트레이(stray) 입자들과 같은 소스들로부터 발생할 수 있다. 일반적으로, 집적 회로 디바이스들의 제조는, PVD(physical vapor deposition) 스퍼터링 챔버들, CVD(chemical vapor deposition) 챔버들, 및 플라즈마 에칭 챔버들을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음) 챔버들의 사용을 포함한다. 증착 및 에칭 프로세스들의 과정 동안, 재료들은 흔히, 가스 상으로부터 챔버의 다양한 내부 표면들 및 챔버 내에 배치된 챔버 컴포넌트들의 표면들 상에 응축된다. 재료들이 가스 상으로부터 응축될 때, 재료들은 챔버 및 컴포넌트 표면들 상에 있는 고체 덩어리(solid mass)들을 형성한다. 이러한 응축된 이물질은 표면들 상에 축적되고, 웨이퍼 프로세스 시퀀스 동안에 또는 웨이퍼 프로세스 시퀀스 중간에 표면들로부터 분리되거나 또는 박편화되어 떨어지기 쉽다. 이러한 분리된 이물질은 웨이퍼 및 그 웨이퍼 상에 형성된 디바이스들 상에 충돌하여 이들을 오염시킬 수 있다. 오염된 디바이스들은 빈번하게 폐기되어야 하고, 이에 의해, 프로세스의 제조 수율이 감소된다.[0003] Contamination of integrated circuit devices can arise from sources such as undesirable stray particles impinging on the substrate during thin film deposition, etching, or other semiconductor fabrication processes. In general, fabrication of integrated circuit devices includes the use of chambers, including but not limited to physical vapor deposition (PVD) sputtering chambers, chemical vapor deposition (CVD) chambers, and plasma etch chambers. . During the course of the deposition and etching processes, materials often condense from the gaseous phase onto the various interior surfaces of the chamber and the surfaces of the chamber components disposed within the chamber. As materials condense from the gaseous phase, they form solid masses on the chamber and component surfaces. Such condensed foreign matter accumulates on the surfaces and is liable to be separated from the surfaces or flaky during the wafer process sequence or in the middle of the wafer process sequence. These separated foreign matter can impinge on the wafer and devices formed on the wafer and contaminate them. Contaminated devices have to be discarded frequently, thereby reducing the manufacturing yield of the process.

[0004] 형성된 이물질의 분리를 방지하기 위해, 챔버의 내부 표면들 및 챔버 내에 배치된 챔버 컴포넌트들의 표면들에 특정 표면 텍스처(texture)가 제공될 수 있다. 표면 텍스처는, 이들 표면들 상에 형성되는 이물질이 표면에 대한 향상된 접착력을 가져서 이물질이 분리되어 웨이퍼를 오염시킬 가능성이 더 낮아지도록 구성된다. 표면 텍스처의 핵심 파라미터는 표면 거칠기이다.[0004] In order to prevent separation of the formed foreign matter, a specific surface texture may be provided on the inner surfaces of the chamber and the surfaces of the chamber components disposed within the chamber. The surface texture is configured such that foreign matter formed on these surfaces has an improved adhesion to the surface so that the foreign matter is separated and is less likely to contaminate the wafer. The key parameter of surface texture is surface roughness.

[0005] 하나의 일반적인 텍스처라이징 프로세스는 비드 블라스팅(bead blasting)이다. 비드 블라스팅 프로세스에서, 텍스처라이징될 표면을 향해 고체 블라스팅 비드들이 추진된다. 텍스처라이징될 표면을 향해 고체 블라스팅 비드들이 추진될 수 있게 하는 하나의 방식은 가압된 가스에 의한 것이다. 고체 블라스팅 비드들은 적합한 재료, 예컨대, 알루미늄 산화물, 유리, 실리카, 또는 경질 플라스틱들로 제조된다. 원하는 표면 거칠기에 따라, 블라스팅 비드들은 다양한 사이즈들 및 형상들로 이루어질 수 있다.[0005] One common texturizing process is bead blasting. In the bead blasting process, solid blasting beads are propelled towards the surface to be textured. One way to allow solid blasting beads to be propelled towards the surface to be texturized is by pressurized gas. Solid blasting beads are made of a suitable material, such as aluminum oxide, glass, silica, or hard plastics. Depending on the desired surface roughness, the blasting beads can be of various sizes and shapes.

[0006] 그러나, 비드 블라스팅 프로세스의 균일성 및 반복성을 제어하는 것은 어려울 수 있다. 더욱이, 비드 블라스팅 프로세스 동안, 텍스처라이징되는 표면이 첨예하고 들쭉날쭉하게 될 수 있고, 그에 따라, 고체 블라스팅 비드들의 충돌로 인해 표면의 팁(tip)들이 파손되어 떨어져, 오염의 소스가 도입될 수 있다. 부가하여, 블라스팅 비드들은 비드 블라스팅 프로세스 동안 표면 내에 포획(entrap) 또는 매립될 수 있다. 예컨대, 텍스처라이징되는 표면이 다양한 폭의 작은 관통-홀(through-hole)을 포함하는 경우(예컨대, 가스 분배 샤워헤드), 블라스팅 비드는 관통-홀 내에 포획될 수 있다. 그러한 상황에서, 블라스팅 비드는, 예컨대, 관통-홀이 가스 통로로서 기능하는 것을 방지할 뿐만 아니라 웨이퍼에 대한 오염의 잠재적인 소스를 도입한다.[0006] However, it can be difficult to control the uniformity and repeatability of the bead blasting process. Moreover, during the bead blasting process, the surface to be textured may become sharp and jagged, and thus the tips of the surface may break off due to the collision of the solid blasting beads, and a source of contamination may be introduced. In addition, blasting beads may be entrapped or embedded within the surface during the bead blasting process. For example, if the surface to be textured includes small through-holes of varying widths (eg, gas distribution showerhead), the blasting beads may be trapped in the through-holes. In such situations, blasting beads, for example, prevent the through-hole from functioning as a gas passage, as well as introduce a potential source of contamination to the wafer.

[0007] 챔버 표면을 텍스처라이징하기 위해 전자기 빔이 또한 사용될 수 있다. 챔버 표면을 텍스처라이징하기 위해 전자기 빔을 사용하는 것은 비드 블라스팅과 연관된 위에서 확인된 문제들 중 일부를 극복할 수 있다. 그러나, 전자기 빔은 산란을 방지하기 위해 진공 하에서 동작되어야만 한다. 산란은 전자기 빔 내의 전자들이 공기 또는 다른 가스 분자들과 상호작용할 때 발생할 수 있다. 결과적으로, 전자기 빔은 진공 챔버 내에서 동작되어야만 한다. 진공 챔버에 대한 필요성은 텍스처라이징될 수 있는 컴포넌트들의 사이즈를 제한하는데, 이는 컴포넌트가 진공 챔버 내에 피팅(fit)되는 것이 가능해야만 하기 때문이다. 더욱이, 전자기 빔을 동작시키는 것과 연관된 자본 비용들은 비드 블라스팅 프로세스와 연관된 자본 비용들보다 상당히 더 높다. 예컨대, 진공 챔버에 대한 필요성은 전자기 빔을 이용하여 표면을 텍스처링하는 것과 연관된 비용들을 증가시킨다.[0007] Electromagnetic beams can also be used to texturize the chamber surface. Using an electromagnetic beam to texturize the chamber surface can overcome some of the above identified problems associated with bead blasting. However, the electromagnetic beam must be operated under vacuum to prevent scattering. Scattering can occur when electrons in an electromagnetic beam interact with air or other gas molecules. As a result, the electromagnetic beam must be operated within a vacuum chamber. The need for a vacuum chamber limits the size of the components that can be texturized, as it must be possible for the component to fit within the vacuum chamber. Moreover, the capital costs associated with operating the electromagnetic beam are significantly higher than those associated with the bead blasting process. For example, the need for a vacuum chamber increases the costs associated with texturing a surface using an electromagnetic beam.

[0008] 따라서, 전자기 빔의 사용과 연관된 자본 비용들 및 사이즈 제약들을 피하면서, 비드 블라스팅과 연관된 문제들을 극복하는 개선된 텍스처라이징 프로세스가 필요하다.[0008] Accordingly, there is a need for an improved texturizing process that overcomes the problems associated with bead blasting, while avoiding the capital costs and size constraints associated with the use of an electromagnetic beam.

[0009] 본 개시내용의 일 구현은 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 주변 공기 또는 질소를 통해 컴포넌트의 표면으로 광자들의 빔을 지향시키는 단계; 및 컴포넌트의 표면의 제1 구역에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하여, 제1 구역 내의 표면 상에 복수의 피처(feature)들을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서, 형성된 피처들은 함몰부(depression)들, 돌출부(protuberance)들, 또는 이들의 조합들이다.[0009] One implementation of the present disclosure relates to a method of providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The method includes directing a beam of photons through ambient air or nitrogen to a surface of a component; And scanning the beam of photons across the first region of the surface of the component to form a plurality of features on the surface within the first region, wherein the formed features are depressions, Protuberances, or combinations thereof.

[0010] 본 개시내용의 다른 구현은 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 대체로 대기압과 동등한 압력을 갖는 분위기에서 컴포넌트의 표면으로 광자들의 빔을 지향시키는 단계; 및 컴포넌트의 표면의 제1 구역에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하여, 제1 구역 내의 표면 상에 복수의 피처들을 형성하는 단계를 포함하며, 여기서, 형성된 피처들은 함몰부들, 돌출부들, 또는 이들의 조합들이다.[0010] Another implementation of the present disclosure relates to a method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The method includes directing a beam of photons to a surface of a component in an atmosphere having a pressure generally equal to atmospheric pressure; And scanning the beam of photons over the first region of the surface of the component to form a plurality of features on the surface within the first region, wherein the formed features are depressions, protrusions, or a combination thereof. admit.

[0011] 본 개시내용의 다른 실시예는 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트이다. 컴포넌트는 제1 구역 내의 표면 상의 복수의 피처들을 포함하며, 여기서, 형성된 피처들은 함몰부들, 돌출부들, 또는 이들의 조합들이다. 피처들은 컴포넌트의 표면에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝함으로써 형성된다.[0011] Another embodiment of the present disclosure is a component for use in a semiconductor processing chamber. The component includes a plurality of features on a surface within the first region, wherein the features formed are depressions, protrusions, or combinations thereof. Features are formed by scanning a beam of photons across the surface of the component.

[0012] 본 개시내용의 다른 실시예는 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템이다. 시스템은, 프로세싱 구역을 포함하는 인클로저(enclosure); 프로세싱 구역에 배치되고, 지지 표면을 포함하는 지지부; 광자들의 스트림을 생성하기 위한 광자 광 소스; 광자 광 소스로부터 광자들의 스트림을 수용하기 위해, 광자 광 소스에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈; 및 렌즈를 포함한다. 광학 모듈은 광자 광 소스로부터 생성된 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성하기 위한 빔 변조기; 및 컴포넌트의 표면에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하기 위한 빔 스캐너를 포함한다. 렌즈는 빔 스캐너로부터 광자들의 빔을 수용하고, 그리고 컴포넌트 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 컴포넌트의 표면에 걸쳐 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장으로 광자들의 빔을 분배하기 위해 사용된다.[0012] Another embodiment of the present disclosure is a system for providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The system includes an enclosure including a processing zone; A support disposed in the processing region and including a support surface; A photon light source for generating a stream of photons; An optical module operatively coupled to the photon light source to receive a stream of photons from the photon light source; And a lens. The optical module includes a beam modulator for generating a beam of photons from a stream of photons generated from a photon light source; And a beam scanner for scanning the beam of photons across the surface of the component. The lens is used to receive the beam of photons from the beam scanner, and to distribute the beam of photons at a wavelength ranging from about 345 nm to about 1100 nm across the surface of the component, to form a plurality of features on the component. .

[0013] 본 개시내용의 다른 실시예는 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법이다. 방법은, 광자들의 스트림을 생성하는 단계; 광자들의 스트림을 빔으로 성형(shape)하는 단계; 대체로 대기압과 동등한 압력으로 주변 공기 또는 질소의 가스 농도를 포함하는 프로세싱 구역을 통해 컴포넌트의 표면을 향하여 광자들의 빔을 스캐닝하는 단계; 및 컴포넌트의 표면 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 컴포넌트의 표면에 걸쳐 광자들의 빔을 분배하는 단계를 포함한다.[0013] Another embodiment of the present disclosure is a method of providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The method includes generating a stream of photons; Shaping the stream of photons into a beam; Scanning a beam of photons towards the surface of the component through a processing zone containing a gas concentration of ambient air or nitrogen at a pressure generally equivalent to atmospheric pressure; And distributing the beam of photons across the surface of the component to form a plurality of features on the surface of the component.

[0014] 추가로, 본 개시내용의 또 다른 실시예는 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템이다. 시스템은, 대체로 대기압과 동등한 압력을 갖는 Class 1 환경으로 유지되는 프로세싱 구역을 포함하는 인클로저; 프로세싱 구역에 배치되고, 지지 표면을 포함하는 지지부; 광자들의 스트림을 생성하기 위한 광자 광 소스; 광자 광 소스로부터 광자들의 스트림을 수용하기 위해, 광자 광 소스에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈; 및 렌즈를 포함한다. 광학 모듈은 광자 광 소스로부터 생성된 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성하기 위한 빔 변조기; 및 컴포넌트의 표면에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하기 위한 빔 스캐너를 포함한다. 렌즈는, 빔 스캐너로부터 광자들의 빔을 수용하고, 그리고 컴포넌트 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 컴포넌트의 표면에 걸쳐 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장으로 광자들의 빔을 분배하기 위해, 프로세싱 구역에 배치된다.[0014] Additionally, another embodiment of the present disclosure is a system for providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. The system includes an enclosure including a processing zone maintained in a Class 1 environment having a pressure generally equivalent to atmospheric pressure; A support disposed in the processing region and including a support surface; A photon light source for generating a stream of photons; An optical module operatively coupled to the photon light source to receive a stream of photons from the photon light source; And a lens. The optical module includes a beam modulator for generating a beam of photons from a stream of photons generated from a photon light source; And a beam scanner for scanning the beam of photons across the surface of the component. The lens receives the beam of photons from the beam scanner, and distributes the beam of photons with a wavelength in the range of about 345 nm to about 1100 nm across the surface of the component, to form a plurality of features on the component, It is placed in the processing area.

[0015] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 구현들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 구현들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 구현들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 한다.
[0016] 도 1은 본 개시내용에 따른, 레이저 머신 및 지지 시스템의 개략도를 예시한다.
[0017] 도 2는 본 개시내용에 따른, 레이저 머신 및 지지 시스템의 대안적인 개략도를 예시한다.
[0018] 도 3은 본 개시내용에 따른 가스 분배 샤워헤드의 평면도를 예시하며, 텍스처라이징될 구역은 경계 라인들에 의해 마킹된다.
[0019] 도 4는 본 개시내용에 따른, 레이저 머신 및 지지 시스템을 동작시키는 방법을 위한 프로세스 시퀀스를 예시한다.
[0020] 도 5 및 도 6은 반복 랜덤 형태의 표면 모폴로지(morphology)를 예시하며, 표면 모폴로지는 본 개시내용에 따른 레이저 머신에 의해 생성된다. 도 5는 표면 모폴로지를 도시하는 사시도를 예시하고, 도 6은 표면 모폴로지를 도시하는 평면도를 예시한다.
[0021] 도 7 및 도 8은 반복 파 형태의 표면 모폴로지를 예시하며, 표면 모폴로지는 본 개시내용에 따른 레이저 머신에 의해 생성된다. 도 7은 표면 모폴로지를 도시하는 사시도를 예시하고, 도 8은 표면 모폴로지를 도시하는 평면도 및 측면도를 예시한다.
[0022] 도 9 및 도 10은 반복 정사각형 형태의 표면 모폴로지를 예시하며, 표면 모폴로지는 본 개시내용에 따른 레이저 머신에 의해 생성된다. 도 9는 표면 모폴로지를 도시하는 사시도를 예시하고, 도 10은 표면 모폴로지를 도시하는 평면도 및 측면도를 예시한다.
[0023] 도 11은 본 개시내용에 따른, 레이저 머신 및 레이저 디바이스의 개략도를 예시한다.
[0024] 도 12는 본 개시내용에 따른, 레이저 머신 및 레이저 디바이스의 대안적인 개략도를 예시한다.
[0025] 도 13은 비드 블라스팅 프로세스 및 본 개시내용에 따른 프로세스를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들의 결과들을 비교하는 그래프 도면을 도시한다.
[0026] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 구현들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0027] 특허 또는 출원 파일은 컬러로 이루어진 적어도 하나의 도면을 포함한다. 컬러 도면(들)을 갖는 이 특허 또는 특허 출원 공보의 사본들은 요청 및 필요한 비용의 지불 시에 사무국에 의해 제공될 것이다.
[0015] In such a way that the above-listed features of the present disclosure may be understood in detail, a more specific description of the present disclosure briefly summarized above may be made with reference to implementations, some of which may be described in the accompanying drawings. It is illustrated in However, it should be noted that the appended drawings are merely illustrative of exemplary implementations and should not be regarded as limiting the scope of the present disclosure.
1 illustrates a schematic diagram of a laser machine and support system according to the present disclosure.
[0017] Figure 2 illustrates an alternative schematic diagram of a laser machine and support system, according to the present disclosure.
3 illustrates a top view of a gas distribution showerhead according to the present disclosure, the area to be texturized being marked by boundary lines.
4 illustrates a process sequence for a method of operating a laser machine and a support system according to the present disclosure.
5 and 6 illustrate a surface morphology of a repeating random form, the surface morphology being generated by a laser machine according to the present disclosure. 5 illustrates a perspective view showing the surface morphology, and FIG. 6 illustrates a plan view showing the surface morphology.
7 and 8 illustrate a surface morphology in the form of a repetitive wave, the surface morphology being generated by a laser machine according to the present disclosure. 7 illustrates a perspective view showing a surface morphology, and FIG. 8 illustrates a top view and a side view showing the surface morphology.
9 and 10 illustrate a surface morphology in the form of a repeating square, the surface morphology being generated by a laser machine according to the present disclosure. 9 illustrates a perspective view showing a surface morphology, and FIG. 10 illustrates a plan view and a side view showing the surface morphology.
[0023] Figure 11 illustrates a schematic diagram of a laser machine and a laser device, according to the present disclosure.
12 illustrates an alternative schematic diagram of a laser machine and a laser device, according to the present disclosure.
[0025] FIG. 13 shows a graph diagram comparing results of components textured using a bead blasting process and a process according to the present disclosure.
In order to facilitate understanding, the same reference numbers have been used where possible to designate the same elements common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one implementation may be beneficially included in other implementations without further explanation.
[0027] The patent or application file contains at least one drawing made of color. Copies of this patent or patent application publication with color drawing(s) will be provided by the Secretariat upon request and payment of the necessary fees.

[0028] 본원에서 설명되는 구현들은 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 대해 텍스처라이징 프로세스를 수행하기 위해, 레이저에 의해 생성되는 광자들의 빔을 활용한다. 광자들의 빔이 컴포넌트의 표면으로 지향되고, 표면의 구역에 걸쳐 스캐닝되어 복수의 피처들이 형성된다. 표면 상에 형성된 피처들은 함몰부들, 돌출부들, 및/또는 이들의 조합들을 포함한다. 광자들의 빔은, 원하는 표면 모폴로지를 형성하기 위해, 세기가 감소될 수 있고, 그리고/또는 디포커싱(defocus)될 수 있고, 그리고/또는 특정 이동 속도로 스캐닝될 수 있다.[0028] Implementations described herein utilize a beam of photons generated by a laser to perform a texturizing process on the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber. A beam of photons is directed to the surface of the component and is scanned over an area of the surface to form a plurality of features. Features formed on the surface include depressions, protrusions, and/or combinations thereof. The beam of photons can be reduced in intensity and/or defocused, and/or scanned at a specific speed of movement to form a desired surface morphology.

[0029] 도 1은 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하기 위해 사용될 수 있는 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)의 개략도를 도시한다. 컴포넌트(104)는, 예컨대, 가스 분배 샤워헤드, 챔버 벽, 또는 정전 척일 수 있다. 레이저 머신(100)은 전력 공급부(106), 제어기(108), 및 레이저 디바이스(116)를 포함한다. 레이저 디바이스(116)는 광자들의 빔(112)을 출력한다. 제어기(108)는 광자들의 빔(112)을 변조 및 스캐닝하기 위해 변조기 및/또는 스캐너를 포함할 수 있다. 레이저 머신은 광자들의 빔(112)을 펄싱하기 위해 펄스 공급 유닛을 더 포함할 수 있다. 광자들의 빔(112)을 펄싱하는 것은 컴포넌트(104)의 표면(103)에 가해지는 열의 양을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 부가하여, 광자들의 빔(112)을 펄싱하는 것은 컴포넌트(104)의 표면(103)의 반사율의 결과로서 발생되는 문제들을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 본원에서 개시되는 실시예들은 약 60 μin 내지 약 360 μin의 거칠기 프로파일(Ra)의 산술 평균을 갖도록 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하기 위해 활용될 수 있다.[0029] 1 shows a schematic diagram of a support system 102 and a laser machine 100 that may be used to texturize a surface 103 of a component 104. Component 104 may be, for example, a gas distribution showerhead, chamber wall, or electrostatic chuck. The laser machine 100 includes a power supply 106, a controller 108, and a laser device 116. The laser device 116 outputs a beam 112 of photons. The controller 108 may include a modulator and/or scanner to modulate and scan the beam 112 of photons. The laser machine may further comprise a pulse supply unit for pulsing the beam 112 of photons. Pulsing the beam 112 of photons can help minimize the amount of heat applied to the surface 103 of the component 104. In addition, pulsing the beam 112 of photons can help reduce problems that arise as a result of the reflectivity of the surface 103 of the component 104. Embodiments disclosed herein may be utilized to texturize the surface 103 of the component 104 to have an arithmetic mean of a roughness profile Ra of about 60 μin to about 360 μin.

[0030] 컴포넌트(104)는 재료, 이를테면, 금속 또는 금속 합금, 세라믹 재료, 폴리머 재료, 복합 재료, 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 일 구현에서, 컴포넌트(104)는, 강철, 스테인리스 강, 탄탈럼, 텅스텐, 티타늄, 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 은, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 실리콘, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 탄화물, 사파이어(Al2O3), 실리콘 질화물, 이트리아, 이트륨 산화물, 및 이들의 조합들을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함한다. 일 구현에서, 컴포넌트(104)는 금속 합금들, 이를테면, 오스테나이트-타입 스테인리스 강들, 철-니켈-크롬 합금들(예컨대, InconelTM 합금들), 니켈-크롬-몰리브덴-텅스텐 합금들(예컨대, HastelloyTM), 구리 아연 합금들, 크롬 구리 합금들(예컨대, 밸런스(balance) Cu를 갖는 5% 또는 10% Cr) 등을 포함한다. 다른 구현에서, 컴포넌트는 석영을 포함한다. 컴포넌트(104)는 또한, 폴리머들, 이를테면, 폴리이미드(VespelTM), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아릴레이트(ArdelTM) 등을 포함할 수 있다. 또 다른 구현에서, 컴포넌트(104)는 재료, 이를테면, 금, 은, 알루미늄 실리콘, 게르마늄, 게르마늄 실리콘, 붕소 질화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄 질화물, 실리콘, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 탄화물, 이트리아, 이트륨 산화물, 비-폴리머들, 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다.[0030] Component 104 may include a material, such as a metal or metal alloy, a ceramic material, a polymer material, a composite material, or combinations thereof. In one implementation, the component 104 comprises steel, stainless steel, tantalum, tungsten, titanium, copper, aluminum, nickel, gold, silver, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon, silicon nitride, silicon oxide, silicon carbide, sapphire. (Al 2 O 3 ), silicon nitride, yttria, yttrium oxide, and combinations thereof. In one embodiment, component 104 is a metal alloy with, for example, austenite-in tungsten alloy (e.g., a-type stainless rivers, Fe-Ni (e.g., Inconel TM alloy) of chromium alloys, nickel-chromium-molybdenum Hastelloy ), copper zinc alloys, chromium copper alloys (eg, 5% or 10% Cr with balance Cu), and the like. In another implementation, the component comprises quartz. Component 104 can also include polymers, such as polyimide (Vespel ), polyetheretherketone (PEEK), polyarylate (Ardel ), and the like. In another implementation, component 104 is a material such as gold, silver, aluminum silicon, germanium, germanium silicon, boron nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon, silicon nitride, silicon oxide, silicon carbide, yttria, yttrium Oxides, non-polymers, and combinations thereof.

[0031] 지지 시스템(102)은 레이저 머신(100)의 하류에 포지셔닝될 수 있다. 지지 시스템(102)은 컴포넌트(104)를 지지하기 위한 이를테면 하나 이상의 실시예들에서의 기판 지지부와 유사한 지지부(122)를 포함한다. 지지 시스템(102) 및 레이저 머신(100)은, 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)이 컴포넌트(104)의 표면(103)으로 지향되도록, 서로에 대하여 포지셔닝된다. 도 1에 예시된 본 개시내용의 일 구현에서, 레이저 머신(100)은 레이저 디바이스(116)의 출력의 포지션을 조정하기 위한 작동 수단(124)을 더 포함할 수 있다. 그러한 구현에서, 지지부(122)가 고정된 상태로 유지될 수 있고, 작동 수단(124)이 레이저 디바이스(116)의 출력의 포지션을 조정할 수 있음으로써, 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)이 표면(103)에 걸쳐 스캐닝되게 할 수 있다. 도 2에 예시된 본 개시내용의 대안적인 구현에서, 지지 시스템(102)은 지지부(122)를 이동시키기 위한 작동 수단(124)을 포함할 수 있다. 그러한 구현에서, 레이저 디바이스(116)의 출력이 고정된 상태로 유지될 수 있고, 작동 수단(124)이 지지부(122)의 포지션을 조정할 수 있음으로써, 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)이 표면(103)에 걸쳐 스캐닝되게 할 수 있다. 레이저 디바이스(116) 또는 지지부(122) 중 어느 하나의 포지션을 조정하기 위한 작동 수단(124)은, 예컨대, X-Y 스테이지, 연장 암, 및/또는 병진 이동 및/또는 회전 이동이 가능한 회전 샤프트를 포함할 수 있다.[0031] The support system 102 may be positioned downstream of the laser machine 100. The support system 102 includes a support 122 for supporting the component 104, such as similar to the substrate support in one or more embodiments. The support system 102 and the laser machine 100 are positioned relative to each other such that the beam 112 of photons output by the laser device 116 is directed to the surface 103 of the component 104. In one implementation of the present disclosure illustrated in FIG. 1, the laser machine 100 may further comprise operating means 124 for adjusting the position of the output of the laser device 116. In such an implementation, the support 122 can be held in a fixed state, and the actuation means 124 can adjust the position of the output of the laser device 116, thereby reducing the number of photons output by the laser device 116 It is possible to cause the beam 112 to be scanned across the surface 103. In an alternative implementation of the present disclosure illustrated in FIG. 2, the support system 102 may include actuating means 124 for moving the support 122. In such an implementation, the output of the laser device 116 can be kept fixed, and the actuation means 124 can adjust the position of the support 122, thereby reducing the number of photons output by the laser device 116 It is possible to cause the beam 112 to be scanned across the surface 103. Actuating means 124 for adjusting the position of either the laser device 116 or the support 122 include, for example, an XY stage, an extension arm, and/or a rotating shaft capable of translational and/or rotational movement. can do.

[0032] 제어기(108)는 제어기가 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)과 연관된 다양한 파라미터들을 제어할 수 있게 하는 방식으로 레이저 디바이스(116)에 연결될 수 있다. 특히, 제어기(108)는, 적어도, 광자들의 빔(112)과 연관된 다음의 파라미터들: 파장, 펄스 폭, 반복 레이트, 이동 속도, 전력 레벨, 및 빔 사이즈를 제어하기 위해, 레이저 디바이스(116)에 연결될 수 있다. 광자들의 빔(112)과 연관된 이들 다양한 파라미터들을 제어할 수 있음으로써, 제어기(108)는 컴포넌트(104)의 표면(103) 상에 형성된 표면 모폴로지를 조정(dictate)할 수 있다. "이동 속도"는 광자들의 빔(112)이 이동되고 컴포넌트(104)가 고정되어 있는 구현, 및 광자들의 빔(112)이 고정되어 있고 컴포넌트가 이동되는 구현을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(108)는 또한, 제어기가 지지부(122)에 연결된 작동 수단(124)을 제어할 수 있게 하는 방식으로 지지 시스템(102)에 연결될 수 있다. 대안적으로, 지지부(122)에 연결된 작동 수단(124)을 제어하기 위해, 이차 제어기가 지지 시스템(102)에 연결될 수 있다.[0032] The controller 108 can be connected to the laser device 116 in a manner that allows the controller to control various parameters associated with the beam 112 of photons output by the laser device 116. In particular, the controller 108, in order to control at least the following parameters associated with the beam 112 of photons: wavelength, pulse width, repetition rate, speed of movement, power level, and beam size, the laser device 116 Can be connected to By being able to control these various parameters associated with the beam 112 of photons, the controller 108 can dictate the surface morphology formed on the surface 103 of the component 104. It should be understood that “speed of travel” includes implementations in which the beam of photons 112 is moved and the component 104 is fixed, and the implementation in which the beam of photons 112 is fixed and the component is moved. As shown in FIG. 2, the controller 108 may also be connected to the support system 102 in a manner that allows the controller to control the actuation means 124 connected to the support 122. Alternatively, a secondary controller may be connected to the support system 102 in order to control the actuation means 124 connected to the support 122.

[0033] 제어기(108)는 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서(CPU) 중 하나일 수 있다. 컴퓨터는 임의의 적합한 메모리, 이를테면, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 플로피 디스크 드라이브, 하드 디스크, 또는 로컬 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지를 사용할 수 있다. 다양한 지원 회로들이 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU에 커플링될 수 있다. 필요에 따라, 소프트웨어 루틴들이 메모리에 저장될 수 있거나, 또는 원격으로 위치된 제2 CPU에 의해 실행될 수 있다. 소프트웨어 루틴은, 실행될 때, 챔버 프로세스가 수행되도록 동작을 제어하는 특정 프로세스 컴퓨터로 범용 컴퓨터를 변환시킨다. 대안적으로, 본원에서 설명되는 구현은 애플리케이션 특정 집적 회로 또는 다른 타입의 하드웨어 구현으로서 하드웨어로 수행될 수 있거나, 또는 소프트웨어 또는 하드웨어의 조합으로 수행될 수 있다.[0033] The controller 108 may be one of any type of general purpose computer processor (CPU) that may be used in the industrial field. The computer may use any suitable memory, such as random access memory, read only memory, floppy disk drive, hard disk, or any other form of digital storage, either local or remote. Various support circuits can be coupled to the CPU to support the processor in a conventional manner. If necessary, software routines can be stored in memory or executed by a remotely located second CPU. The software routine, when executed, transforms a general purpose computer into a specific process computer that controls operations such that the chamber process is performed. Alternatively, the implementations described herein may be performed in hardware as application specific integrated circuits or other types of hardware implementations, or may be performed in software or a combination of hardware.

[0034] 레이저 머신(100)의 레이저 디바이스(116)는 약 3 W 내지 약 30 W의 범위의 전력 출력을 가질 수 있다. 대안적으로, 레이저 머신은 약 1 W 내지 약 150 W의 범위의 전력 출력을 가질 수 있다. 레이저 디바이스(116)는 또한, 광자들의 빔(112)을 펄싱하는 것이 가능할 수 있고, 광자들의 빔(112)과 연관된 파라미터들(예컨대, 파장, 펄스 폭, 펄스 주파수, 반복 레이트, 이동 속도, 전력 레벨, 및 빔 사이즈)을 변화시키는 것이 가능할 수 있으며, 이는 아래에서 더 논의된다. 레이저 머신(100)의 레이저 디바이스(116)는 상업적으로 입수가능한 레이저일 수 있다. 본 개시내용에 따를 수 있는 상업적으로 입수가능한 레이저 머신의 예는 Spectral Physics Quanta-Ray Laser의 IPG YLPP 레이저이다.[0034] The laser device 116 of the laser machine 100 may have a power output ranging from about 3 W to about 30 W. Alternatively, the laser machine can have a power output in the range of about 1 W to about 150 W. The laser device 116 may also be capable of pulsing the beam 112 of photons, and parameters associated with the beam 112 of photons (e.g., wavelength, pulse width, pulse frequency, repetition rate, movement speed, power). Level, and beam size), which are discussed further below. The laser device 116 of the laser machine 100 may be a commercially available laser. An example of a commercially available laser machine that can be in accordance with the present disclosure is the IPG YLPP laser from Spectral Physics Quanta-Ray Laser.

[0035] 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)은 텍스처라이징 프로세스를 수행하기 위해 진공 환경을 요구하지 않는데, 이는 레이저 디바이스(116)의 출력이 광자들의 빔(112)이기 때문이다. 따라서, 레이저 디바이스(116)의 출력은 텍스처라이징 프로세스를 수행하기 위해 전자-빔이 사용되는 종래의 전자기 빔 생성 시스템과 상이하다. 전자기 빔 시스템은 전형적으로, 주변 가스 원자들과 전자들의 상호작용 및 산란으로 인해 진공 환경(예컨대, 진공 챔버)을 요구하고, 그에 따라, 전자 빔의 정밀한 제어를 유지하기 위해 진공 환경이 필요하다. 위에서 논의된 바와 같이, 진공 환경의 요건은 전자기 빔 시스템을 사용하여 텍스처라이징될 수 있는 컴포넌트의 사이즈에 물리적 제약들을 부과하는데, 이는 컴포넌트가 진공 챔버 내에 피팅되는 것이 가능해야만 하기 때문이다. 부가하여, 진공 환경의 요건은 전자기 시스템의 복잡성을 증가시키는데, 이는 진공 챔버가 특수 장비(예컨대, 펌프, 센서들, 밀봉부들)를 포함해야만 하기 때문이다. 결과적으로, 전자기 빔 시스템들은 텍스처라이징 프로세스를 수행하기 위해 본 개시내용에서 논의되는 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)을 사용할 때 발생될 자본 비용보다 상당히 더 높은 자본 비용들을 갖는다.[0035] The laser machine 100 and support system 102 do not require a vacuum environment to perform the texturing process, since the output of the laser device 116 is a beam 112 of photons. Thus, the output of laser device 116 is different from a conventional electromagnetic beam generation system in which an electron-beam is used to perform the texturing process. Electromagnetic beam systems typically require a vacuum environment (eg, a vacuum chamber) due to the interaction and scattering of electrons with ambient gas atoms, and thus a vacuum environment is required to maintain precise control of the electron beam. As discussed above, the requirements of a vacuum environment impose physical constraints on the size of a component that can be texturized using an electromagnetic beam system, since it must be possible for the component to fit within the vacuum chamber. In addition, the requirement of a vacuum environment increases the complexity of the electromagnetic system, since the vacuum chamber must contain special equipment (eg, pumps, sensors, seals). As a result, electromagnetic beam systems have significantly higher capital costs than would be incurred when using the laser machine 100 and support system 102 discussed in this disclosure to perform the texturizing process.

[0036] 따라서, 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)은 광자들의 빔(112)이 통과하는 공기가 대략 78% 질소 및 대략 21% 산소인 주변 공기 환경에서 사용될 수 있다. 그러나, 일부 상황들에서, 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)을 산소-고갈(oxygen-depleted) 환경 내에 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 그러한 상황에서, 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)은 주변 공기 대신에 질소 가스가 사용되는 챔버 내에 포지셔닝될 수 있다. 진공이 요구되지 않기 때문에, 챔버 내의 압력은 대기압으로 유지될 수 있다. "대기압"은 위치마다 상이할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 동안 컴포넌트(104)가 배치되는 구역 내의 압력은 조절되지 않을 수 있다.[0036] Thus, the laser machine 100 and support system 102 can be used in an ambient air environment where the air through which the beam of photons 112 passes is approximately 78% nitrogen and approximately 21% oxygen. However, in some situations, it may be desirable to place the laser machine 100 and support system 102 in an oxygen-depleted environment. In such a situation, the laser machine 100 and support system 102 may be positioned within a chamber where nitrogen gas is used instead of ambient air. Since no vacuum is required, the pressure in the chamber can be maintained at atmospheric pressure. It should be understood that the “atmospheric pressure” may vary from location to location. In some embodiments, the pressure in the region where component 104 is disposed during processing may not be regulated.

[0037] 도 4는 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)을 동작시키는 방법을 위한 프로세스 시퀀스(200)를 도시하며, 프로세스 시퀀스(200)는 201에서 시작되고 209에서 종료된다. 박스(202)에서, 컴포넌트(104)가 지지부(122) 상에 포지셔닝된다. 박스(204)에서, 컴포넌트(104)의 표면(103) 상에 제1 구역(126)이 정의된다. 컴포넌트(104)가 복수의 관통-홀들(135)을 갖는 가스 분배 샤워헤드(133)인 도 3에 예시된 바와 같이, 제1 구역(126)은 제1 구역의 외측 경계들을 정의하는 제1 외측 경계(127)를 갖는다. 제1 외측 경계(127)는 제1 표면 영역을 정의한다. 컴포넌트(104)의 제1 표면 영역 대 제2 표면 영역의 비는 적어도 0.6일 수 있다. 컴포넌트(104)의 제2 표면 영역은 텍스처라이징되는 표면(103)의 제2 외측 경계(132)에 의해 정의된다. 따라서, 제2 표면 영역 내에 포지셔닝된 제1 표면 영역은 제2 표면 영역의 적어도 60%일 수 있다. 제1 및 제2 표면 영역들의 사이즈는 텍스처라이징되는 컴포넌트(104)의 형상 및 사이즈에 따라 변화될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 대안적으로, 제1 표면 영역 대 제2 표면 영역의 비는 0.7, 0.8, 및/또는 0.9 초과일 수 있다.[0037] 4 shows a process sequence 200 for a method of operating the laser machine 100 and support system 102, the process sequence 200 starting at 201 and ending at 209. In box 202, component 104 is positioned on support 122. In box 204, a first zone 126 is defined on the surface 103 of the component 104. As illustrated in FIG. 3 where component 104 is a gas distribution showerhead 133 having a plurality of through-holes 135, the first zone 126 is a first outer boundary defining the outer boundaries of the first zone. It has a border 127. The first outer boundary 127 defines a first surface area. The ratio of the first surface area to the second surface area of component 104 may be at least 0.6. The second surface area of the component 104 is defined by a second outer boundary 132 of the textured surface 103. Thus, the first surface area positioned within the second surface area may be at least 60% of the second surface area. It should be understood that the size of the first and second surface regions will vary depending on the shape and size of the component 104 being texturized. Alternatively, the ratio of the first surface area to the second surface area can be greater than 0.7, 0.8, and/or 0.9.

[0038] 박스(206)에서, 레이저 머신(100)은 레이저 디바이스(116)가 광자들의 빔(112)을 출력하도록 전력 공급부(106)를 통해 전력을 공급받는다. 위에서 논의된 바와 같이, 레이저 머신(100)의 제어기(108)는 표면(103) 상의 원하는 텍스처에 따라 광자들의 빔(112)과 연관된 파라미터들을 변화시킬 수 있다. 일 구현에서, 광자들의 빔(112)은 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장을 가질 수 있다. 다른 구현에서, 광자들의 빔은 자외선 광 범위(약 170 nm 내지 약 400 nm)의 파장을 가질 수 있다. 또 다른 구현에서, 광자들의 빔은 적외선 광 범위(약 700 nm 내지 약 1.1 mm)의 파장을 가질 수 있다. 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)은 제1 구역(126) 내의 포지션에 있는 컴포넌트(104)의 표면(103)을 향해 지향된다. 광자들의 빔(112)은 컴포넌트(104)의 표면(103)에서 약 7 μm 내지 약 75 μm의 범위의 빔 직경을 가질 수 있다. 대안적으로, 광자들의 빔(112)은 컴포넌트(104)의 표면(103)에서 약 2.5 μm 내지 약 100 μm의 범위의 빔 직경을 가질 수 있다. 일 구현에서, 광자들의 빔(112)에 의해 이동되는 작업 거리는 약 50 밀리미터 내지 약 1,000 밀리미터이다. 다른 구현에서, 광자들의 빔(112)에 의해 이동되는 작업 거리는 약 200 밀리미터 내지 약 350 밀리미터이다. 레이저 머신(100)의 레이저 디바이스(116)가 약 1 W 내지 약 150 W의 범위의 전력 출력을 가질 수 있기 때문에, 광자들의 빔(112)은 약 10x10-6 J 내지 약 400x10-6 J의 범위의 펄스 전력을 가질 수 있다. 광자들의 빔(112)은 약 10 ps 내지 약 30 ns의 범위의 펄스 폭을 가질 수 있다. 추가로, 광자들의 빔(112)은 일 실시예에서는 약 10 KHz 내지 약 200 KHz의 범위, 그리고 더 구체적으로, 다른 실시예에서는 약 10 KHz 내지 약 3 MHz의 범위의 펄스 반복 레이트를 가질 수 있다. 제어기(108)는 레이저 디바이스(116)의 펄스 폭 및/또는 펄스 반복 레이트를 제어하기 위해 사용될 수 있다.At box 206, the laser machine 100 is powered through a power supply 106 so that the laser device 116 outputs a beam 112 of photons. As discussed above, the controller 108 of the laser machine 100 can change the parameters associated with the beam 112 of photons according to the desired texture on the surface 103. In one implementation, the beam of photons 112 may have a wavelength in the range of about 345 nm to about 1100 nm. In other implementations, the beam of photons can have a wavelength in the ultraviolet light range (about 170 nm to about 400 nm). In yet another implementation, the beam of photons can have a wavelength in the infrared light range (about 700 nm to about 1.1 mm). The beam 112 of photons output by the laser device 116 is directed towards the surface 103 of the component 104 at a position within the first zone 126. The beam of photons 112 may have a beam diameter ranging from about 7 μm to about 75 μm at the surface 103 of component 104. Alternatively, the beam of photons 112 may have a beam diameter in the range of about 2.5 μm to about 100 μm at the surface 103 of component 104. In one implementation, the working distance traveled by the beam 112 of photons is between about 50 millimeters and about 1,000 millimeters. In another implementation, the working distance traveled by the beam 112 of photons is between about 200 millimeters and about 350 millimeters. Since the laser device 116 of the laser machine 100 can have a power output in the range of about 1 W to about 150 W, the beam of photons 112 is in the range of about 10x10 -6 J to about 400x10 -6 J. Can have a pulse power of The beam of photons 112 may have a pulse width in the range of about 10 ps to about 30 ns. Additionally, the beam of photons 112 may have a pulse repetition rate in the range of about 10 KHz to about 200 KHz in one embodiment, and more specifically, about 10 KHz to about 3 MHz in another embodiment. . The controller 108 can be used to control the pulse width and/or pulse repetition rate of the laser device 116.

[0039] 박스(208)에서, 광자들의 빔(112)이 표면(103)의 제1 구역(126)에 걸쳐 스캐닝됨으로써, 표면 상에 복수의 피처들이 형성된다. 광자들의 빔(112)은, 이를테면 레이저 디바이스(116)로부터 광자들의 빔(112)이 펄싱되면서, 약 0.1 m/s 내지 약 30 m/s의 범위의 이동 속도로 표면(103)의 제1 구역(126)에 걸쳐 스캐닝될 수 있다. 도 5 내지 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 광자들의 빔(112)이 표면(103)의 제1 구역(126)에 걸쳐 스캐닝된 결과로서 형성된 피처들은 함몰부들, 돌출부들, 또는 이들의 조합들을 포함한다. 제어기(108)는, 광자들의 빔(112)이 제1 구역(126)에 걸쳐 스캐닝되고 있을 때, 광자들의 빔(112)과 연관된 특정 파라미터들을 변화시키도록 프로그래밍될 수 있다. 예컨대, 제어기(108)는, 광자들의 빔(112)이 제1 구역(126)에 걸쳐 스캐닝되고 있는 동안, 광자들의 빔(112)을 펄싱할 수 있다. 일 구현에서, 제어기(108)는 약 0.2 ns 내지 약 100 ns의 범위의 펄스 폭을 갖도록 레이저 디바이스(116)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(108)는 약 400 fs 내지 약 200 ns의 범위의 펄스 폭을 갖도록 레이저 디바이스(116)를 제어할 수 있다.[0039] In box 208, a beam of photons 112 is scanned across a first region 126 of surface 103, thereby forming a plurality of features on the surface. The beam of photons 112 is a first region of the surface 103 at a moving speed in the range of about 0.1 m/s to about 30 m/s, such as with the beam of photons 112 being pulsed from the laser device 116. It can be scanned over 126. As can be seen in FIGS. 5-10, the features formed as a result of the beam 112 of photons being scanned over the first region 126 of the surface 103 include depressions, protrusions, or combinations thereof. Include. The controller 108 can be programmed to change certain parameters associated with the beam of photons 112 when the beam of photons 112 is being scanned across the first region 126. For example, the controller 108 can pulse the beam of photons 112 while the beam of photons 112 is being scanned over the first region 126. In one implementation, the controller 108 can control the laser device 116 to have a pulse width in the range of about 0.2 ns to about 100 ns. In one embodiment, the controller 108 can control the laser device 116 to have a pulse width ranging from about 400 fs to about 200 ns.

[0040] 이러한 방식으로, 레이저 머신(100)은 제1 구역에 대한 전체 표면 모폴로지를 형성하기 위해 사용될 수 있다.[0040] In this way, the laser machine 100 can be used to form the entire surface morphology for the first area.

[0041] 상황에 따라, 레이저 머신(100)은 제1 구역(126)에 대한 3개의 상이한 타입들의 표면 모폴로지들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 표면 모폴로지는 반복 랜덤 형태이며, 여기서, 반복 랜덤 형태는 돌출부들과 함몰부들의 조합을 생성한다. 복수의 돌출부들이, 예컨대, 평탄한 표면 및 볼록한 표면을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 5 및 도 6에서, 최저 함몰부로부터 최고 돌출부까지의 최고의 높이 변화는 약 4,000 nm 내지 약 4,500 nm의 범위이다. 표면 모폴로지가 반복 랜덤 형태이기 때문에, 돌출부들 및 함몰부들은 주기적인 파를 형성하지 않는다.[0041] Depending on the situation, the laser machine 100 can be used to form three different types of surface morphologies for the first zone 126. As shown in Figs. 5 and 6, the first surface morphology is a repetitive random shape, where the repetitive random shape creates a combination of protrusions and depressions. It should be understood that a plurality of protrusions may have, for example, a flat surface and a convex surface. In Figures 5 and 6, the greatest height change from the lowest depression to the highest protrusion is in the range of about 4,000 nm to about 4,500 nm. Since the surface morphology is a repeating random shape, the protrusions and depressions do not form a periodic wave.

[0042] 반복 형태는 펄스 주파수 및 스캔 레이트를 동기화시킴으로써 달성될 수 있다. 펄싱 레이저 및 기판이 서로에 대하여 이동함에 따라, 레이저는 반복되는 간격으로 기판 표면에 영향을 미치는 복사를 방출하여 반복 형태를 생성한다. 반복 형태의 정확한 형상은 스캔 레이트에 대해 레이저 펄스들의 시간적 프로파일을 조정함으로써 조정될 수 있다. 스캔 레이트와 비교하여 매우 빠른 전력 램프 시간(power ramp time)을 갖는 레이저 펄스가 사용되는 경우, 램프-업(ramp-up) 또는 램프-다운(ramp-down) 동안 기판이 멀리 병진 이동하지 않기 때문에, 반복 형태는 실질적인 직사각형 프로파일의 경향이 있을 것이다. 램프 시간이 펄스 지속기간과 비교하여 매우 짧은 경우, 레이저 펄스의 시간적 프로파일이 실질적으로 평탄하기 때문에, 반복 형태는 또한, 실질적인 직사각형 프로파일의 경향이 있을 것이다. 스캔 레이트가 펄스 지속기간 또는 램프 시간과 비교하여 낮은 경우, 각각의 레이저 펄스에 의해 전달되는 광자들이 기판의 더 작은 구역에 집중되기 때문에, 반복 형태는 또한, 실질적인 직사각형 프로파일의 경향이 있을 것이다. 펄스 지속기간에 비하여 램프 시간 및/또는 스캔 레이트를 증가시키는 것은 형성되는 피처들의 더 둥글거나 또는 테이퍼링(taper)된 코너들을 생성할 것이다. 레이저 전력 공급부에 파형 생성기를 커플링시킴으로써, 레이저 펄스들 자체가 또한 변조될 수 있다. 이러한 방식으로, 펄스들은 더 테이퍼링된 램프 레이트들, 및 심지어 정현파 시간적 프로파일들로 생성될 수 있다. 이러한 조치들은 파 형상의 경향이 있는 피처들을 생성할 것이다. 피처 피치는 스캔 레이트와 펄스 주파수의 관계에 의해 결정된다. 따라서, 피처 피치는 펄스 주파수를 조정함으로써 독립적으로 조정될 수 있으며, 이는 펄스 지속기간에 의해 하이 엔드(high end)에서 제한될 것이다.[0042] The form of repetition can be achieved by synchronizing the pulse frequency and scan rate. As the pulsing laser and the substrate move with respect to each other, the laser emits radiation that affects the substrate surface at repeating intervals, creating a repeating shape. The exact shape of the repetition shape can be adjusted by adjusting the temporal profile of the laser pulses against the scan rate. If a laser pulse with a very fast power ramp time compared to the scan rate is used, since the substrate does not translate far away during ramp-up or ramp-down. However, the repeating shape will tend to have a substantially rectangular profile. If the ramp time is very short compared to the pulse duration, the repetition shape will also tend to be a substantially rectangular profile, since the temporal profile of the laser pulse is substantially flat. If the scan rate is low compared to the pulse duration or ramp time, the repetition shape will also tend to have a substantially rectangular profile, since the photons delivered by each laser pulse are concentrated in a smaller area of the substrate. Increasing the ramp time and/or scan rate relative to the pulse duration will create rounder or tapered corners of the features being formed. By coupling the waveform generator to the laser power supply, the laser pulses themselves can also be modulated. In this way, pulses can be produced with more tapered ramp rates, and even sinusoidal temporal profiles. These measures will produce features that tend to be wave-shaped. The feature pitch is determined by the relationship between the scan rate and the pulse frequency. Thus, the feature pitch can be independently adjusted by adjusting the pulse frequency, which will be limited at the high end by the pulse duration.

[0043] 도 5 및 도 6에 도시된 반복 랜덤 형태의 Ra의 예는, 레이저 머신(100)의 전력 출력이 30 W이고, 컴포넌트(104)가 알루미늄이고, 빔 직경이 약 7 μm일 때, 약 60 μin이다. 레이저 머신(100)의 전력 출력 및 광자들의 빔(112)과 연관된 다양한 변수들에 따라 Ra 값이 변화될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 레이저 머신(100)을 사용하여 달성되는 반복 랜덤 형태는, 레이저 머신(100)의 사용으로 인해 비드 블라스팅 프로세스에 내재된 문제들의 일부가 방지되는 것을 제외하고, 비드 블라스팅 프로세스를 사용하여 달성될 수 있는 표면 모폴로지 및 Ra 값과 유사한 표면 모폴로지 및 Ra 값을 가질 수 있다. 예컨대, 컴포넌트(104)가 가스 분배 샤워헤드(133)(도 3에 개략적으로 예시됨)인 경우, 테이퍼링된 복수의 관통-홀들(135)이 있게 될 것이다. 위에서 논의된 바와 같이, 비드 블라스팅 프로세스는 텍스처링될 표면에 빠른 속도(velocity)로 복수의 비드들을 블라스팅하는 것을 수반한다. 결과적으로, 비드 블라스팅 프로세스와 연관된 제어 및 정밀도의 본질적인 결여가 있다.[0043] Examples of Ra in the repetitive random form shown in FIGS. 5 and 6 are about 60 μin when the power output of the laser machine 100 is 30 W, the component 104 is aluminum, and the beam diameter is about 7 μm. to be. It should be understood that the value of Ra will vary depending on the power output of the laser machine 100 and various variables associated with the beam 112 of photons. The repetitive random form achieved using the laser machine 100 can be achieved using the bead blasting process, except that some of the problems inherent in the bead blasting process are avoided due to the use of the laser machine 100. It may have a surface morphology and Ra value similar to the surface morphology and Ra value. For example, if component 104 is a gas distribution showerhead 133 (schematically illustrated in FIG. 3), there will be a plurality of tapered through-holes 135. As discussed above, the bead blasting process involves blasting a plurality of beads at high velocity on the surface to be textured. As a result, there is an inherent lack of control and precision associated with the bead blasting process.

[0044] 비드 블라스팅 프로세스에서 사용되는 비드들은 또한, 관통-홀들(135) 내에 포획 또는 매립될 수 있다. 부가적으로, 비드들은 관통-홀들(135)의 코너 또는 에지를 타격하여, 표면(103)을 텍스처라이징하는 것이 아니라 관통-홀들의 프로파일을 바람직하지 않게 변경할 수 있다. 반복 랜덤 형태 표면 모폴로지로 가스 분배 샤워헤드(133)를 텍스처라이징하기 위해 레이저 머신(100)을 사용하는 것은, 이 텍스처링 프로세스를 통해 달성될 수 있는 더 높은 정밀도로 인해, 샤워헤드(133) 내의 관통-홀들(135)의 경계 프로파일을 그렇게 크게 변경하지 않을 것이다. 레이저 머신(100)은 반복 랜덤 형태가 제1 외측 경계들(127) 내에서 계속해서 반복되도록 제1 구역(126) 내의 표면(103)을 텍스처라이징할 수 있다.[0044] Beads used in the bead blasting process may also be trapped or embedded within the through-holes 135. Additionally, the beads may hit the corners or edges of the through-holes 135 to undesirably change the profile of the through-holes rather than texturizing the surface 103. Using the laser machine 100 to texturize the gas distribution showerhead 133 with a repetitive random shape surface morphology, due to the higher precision that can be achieved through this texturing process, the penetration in the showerhead 133 -Will not change the boundary profile of the holes 135 so much. The laser machine 100 may texturize the surface 103 within the first region 126 such that the repeating random shape continues to repeat within the first outer boundaries 127.

[0045] 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 표면 모폴로지는 반복 파 형태이며, 여기서, 반복 파 형태는 돌출부들과 함몰부들의 조합을 생성한다. 복수의 돌출부들이, 예컨대, 대체로 볼록한 표면을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 7 및 도 8에서, 최저 함몰부로부터 최고 돌출부까지의 최고의 높이 변화는 약 4,000 nm 내지 약 4,500 nm의 범위이다. 표면 모폴로지가 반복 파 형태이기 때문에, 돌출부들 및 함몰부들은 복수의 돌출부들 각각이 대체로 볼록하고 뾰족한 부분이 되는 주기적인 프로파일을 형성한다. 반복 파 형태와 연관된 주기적인 프로파일은 표면의 x-축과 표면의 y-축 둘 모두를 따라 표면(103)의 제1 구역(126) 전체에 걸쳐 반복된다.[0045] As shown in Figs. 7 and 8, the second surface morphology is in the form of a repeating wave, where the repeating wave form creates a combination of protrusions and depressions. It should be understood that a plurality of protrusions may, for example, have a generally convex surface. 7 and 8, the greatest height change from the lowest depression to the highest protrusion is in the range of about 4,000 nm to about 4,500 nm. Since the surface morphology is in the form of a repeating wave, the protrusions and depressions form a periodic profile in which each of the plurality of protrusions is generally convex and pointed. The periodic profile associated with the repeating wave shape repeats throughout the first region 126 of the surface 103 along both the x-axis of the surface and the y-axis of the surface.

[0046] 도 7 및 도 8에 도시된 반복 파 형태의 거칠기 프로파일(Ra)의 산술 평균의 예는, 레이저 머신(100)의 전력 출력이 30 W이고, 컴포넌트(104)가 알루미늄이고, 빔 직경이 약 7 μm일 때, 약 108 μin이다. 레이저 머신(100)의 전력 출력 및 광자들의 빔(112)과 연관된 다양한 변수들에 따라 Ra 값이 변화될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 반복 랜덤 형태와 달리, 반복 파 형태는 비드 블라스팅 프로세스를 사용하여 전형적으로 달성되는 표면 모폴로지와 상이하다. 레이저 머신(100)은 반복 파 형태가 제1 외측 경계들(127) 내에서 계속해서 반복되도록 제1 구역(126) 내의 표면(103)을 텍스처라이징할 수 있다.[0046] An example of the arithmetic mean of the roughness profile Ra of the repetitive wave shape shown in FIGS. 7 and 8 is, the power output of the laser machine 100 is 30 W, the component 104 is aluminum, and the beam diameter is about 7 At μm, it is about 108 μin. It should be understood that the value of Ra will vary depending on the power output of the laser machine 100 and various variables associated with the beam 112 of photons. Unlike the repetitive random shape, the repetitive wave shape differs from the surface morphology typically achieved using a bead blasting process. The laser machine 100 may texturize the surface 103 in the first region 126 such that the repeating wave shape continues to repeat within the first outer boundaries 127.

[0047] 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 표면 모폴로지는 반복 정사각형 형태이며, 여기서, 반복 정사각형 형태는 돌출부들과 함몰부들의 조합을 생성한다. 복수의 돌출부들이, 예컨대, 대체로 평탄한 표면을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 9 및 도 10에서, 최저 함몰부로부터 최고 돌출부까지의 최고의 높이 변화는 약 4,000 nm 내지 약 4,500 nm의 범위이다. 표면 모폴로지가 반복 정사각형 형태이기 때문에, 돌출부들 및 함몰부들은 복수의 돌출부들 각각이 대체로 평탄한 부분이 되는 주기적인 프로파일을 형성한다. 반복 정사각형 형태와 연관된 주기적인 프로파일은 표면의 x-축과 표면의 y-축 둘 모두를 따라 표면(103)의 제1 구역(126) 전체에 걸쳐 반복된다.[0047] 9 and 10, the third surface morphology is a repeating square shape, where the repeating square shape creates a combination of protrusions and depressions. It should be understood that a plurality of protrusions may, for example, have a generally flat surface. 9 and 10, the greatest height change from the lowest depression to the highest protrusion is in the range of about 4,000 nm to about 4,500 nm. Since the surface morphology is in the form of a repeating square, the protrusions and depressions form a periodic profile in which each of the plurality of protrusions becomes a generally flat portion. The periodic profile associated with the repeating square shape repeats throughout the first region 126 of the surface 103 along both the x-axis of the surface and the y-axis of the surface.

[0048] 도 9 및 도 10에 도시된 반복 정사각형 형태의 거칠기 프로파일(Ra)의 산술 평균의 예는, 레이저 머신(100)의 전력 출력이 30 W이고, 컴포넌트(104)가 알루미늄이고, 빔 직경이 약 25 μm일 때, 약 357 μin이다. 레이저 머신(100)의 전력 출력 및 광자들의 빔(112)과 연관된 다양한 변수들에 따라 Ra 값이 변화될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 반복 정사각형 형태는 특히, 컴포넌트(104)가 정전 척일 때 적용가능할 수 있다. 도 9에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 반복 정사각형 형태 내의 돌출부들 및 함몰부들은 복수의 통로들을 생성한다. 복수의 통로들은, 예컨대, 웨이퍼 프로세싱 동안 정전 척의 최상부 상에 놓여 있는 실리콘 웨이퍼 아래에서 가스가 통로들을 통해 통과될 수 있게 한다.[0048] An example of the arithmetic mean of the roughness profile Ra of the repetitive square shape shown in FIGS. 9 and 10 is, the power output of the laser machine 100 is 30 W, the component 104 is aluminum, and the beam diameter is about 25. At μm, it is about 357 μin. It should be understood that the value of Ra will vary depending on the power output of the laser machine 100 and various variables associated with the beam 112 of photons. The repeating square shape may be applicable, particularly when component 104 is an electrostatic chuck. As best seen in Fig. 9, the protrusions and depressions in the repeating square shape create a plurality of passages. The plurality of passages allow gas to pass through the passages, for example, under a silicon wafer lying on top of an electrostatic chuck during wafer processing.

[0049] 돌출부들의 최상부 표면들을 평탄화하는 것을 돕기 위해, 텍스처라이징 프로세스 후에 후속 폴리싱 프로세스가 수행될 수 있으며, 이에 의해, 웨이퍼 프로세싱 동안의 정전 척에 대한 실리콘 웨이퍼의 접착을 도울 수 있다. 폴리싱 프로세스 동안 평탄화되지 않은 컴포넌트(104)의 부분은 표면 거칠기를 보유할 것이고, 이에 의해, 웨이퍼 프로세싱 동안 복수의 통로들 내에 응축된 이물질의 분리의 방지를 보조할 것이다. 레이저 머신(100)은 반복 정사각형 형태가 제1 외측 경계들(127) 내에서 계속해서 반복되도록 제1 구역(126) 내의 표면(103)을 텍스처라이징할 수 있다.[0049] To help planarize the top surfaces of the protrusions, a subsequent polishing process may be performed after the texturizing process, thereby aiding the adhesion of the silicon wafer to the electrostatic chuck during wafer processing. The portion of the component 104 that is not planarized during the polishing process will retain the surface roughness, thereby assisting in preventing separation of condensed foreign matter in the plurality of passages during wafer processing. The laser machine 100 may texturize the surface 103 in the first region 126 such that the repeating square shape continues to repeat within the first outer boundaries 127.

[0050] 레이저 머신(100)의 사용과 연관된 다른 이점은, 프로세스의 박스(202) 전에, 텍스처라이징되는 컴포넌트(104)의 표면(103)이 정밀 사전-세정 프로세스를 거칠 필요가 없다는 것이다. 대신에, 컴포넌트(104)의 표면(103)을 탈지하기 위한 러프(rough) 사전-세정 프로세스만이 요구될 뿐이다. 이는 전자 빔의 고도로 반응적인 성질로 인해 정밀 사전-세정 프로세스가 일반적으로 요구되는 전자기 빔 시스템과 상이하다.[0050] Another advantage associated with the use of the laser machine 100 is that prior to the box 202 of the process, the surface 103 of the component 104 to be textured does not have to undergo a precision pre-clean process. Instead, only a rough pre-clean process is required to degrease the surface 103 of the component 104. This differs from electromagnetic beam systems where precision pre-cleaning processes are generally required due to the highly reactive nature of the electron beam.

[0051] 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하기 위한 레이저 머신(100)의 사용과 연관된 또 다른 이점은, 박스(202) 후에, 전자기 빔 시스템이 사용되는 경우와 같이 진공 챔버 내의 압력을 펌프 다운(pump down)하는 부가적인 단계가 없다는 것이다. 위에서 논의된 바와 같이, 전자기 빔 시스템은 진공 환경 내에서 동작되고, 이에 의해, 환경의 압력이 펌프 다운되는 것이 요구된다. 산소-고갈 환경을 생성하는 목적을 위해 레이저 머신(100) 및 지지 시스템(102)이 챔버 내에 포지셔닝될 수 있지만, 환경 압력은 펌프 다운될 필요가 없다. 이러한 펌프 다운 단계가 제거되기 때문에, 레이저 머신(100)을 이용하여 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하는 데 요구되는 시간은 전자 빔을 이용하여 컴포넌트의 표면을 텍스처라이징하는 데 요구되는 시간보다 더 짧다. 이는, 전자기 빔 시스템을 사용하여 컴포넌트들의 표면을 텍스처라이징하는 것에 비해, 레이저 머신(100)을 이용하여 컴포넌트들의 표면을 텍스처라이징하는 것과 연관된 처리량을 증가시키는 것을 돕는다. 레이저 머신(100)과 연관된 처리량은 또한, 전자기 빔 시스템을 사용하는 것과 연관된 처리량보다 더 많은데, 이는 전자 빔이 복수의 피처들을 형성하기 위해 표면에 걸쳐 스캐닝될 수 있는 이동 속도가, 광자들의 빔(112)이 표면에 걸쳐 스캐닝될 수 있는 이동 속도보다 상당히 더 느리기 때문이다. 예컨대, 전자 빔의 이동 속도는, 표면을 텍스처라이징할 때, 약 0.02 M/s 내지 약 0.03 M/s의 범위이다. 위에서 논의된 바와 같이, 광자들의 빔(112)의 이동 속도는, 표면을 텍스처라이징할 때, 약 0.1 M/s 내지 약 300 M/s의 범위를 갖는다.[0051] Another advantage associated with the use of the laser machine 100 to texturize the surface 103 of the component 104 is, after the box 202, it pumps down the pressure in the vacuum chamber, such as when an electromagnetic beam system is used. There are no additional steps to (pump down). As discussed above, the electromagnetic beam system is operated within a vacuum environment, whereby the pressure of the environment is required to be pumped down. The laser machine 100 and the support system 102 may be positioned within the chamber for the purpose of creating an oxygen-depleted environment, but the environmental pressure need not be pumped down. Because this pump-down step is eliminated, the time required to texturize the surface 103 of the component 104 using the laser machine 100 is the time required to texturize the surface of the component using an electron beam. Shorter than time This helps to increase the throughput associated with texturing the surface of the components using the laser machine 100 as compared to texturing the surface of the components using an electromagnetic beam system. The throughput associated with laser machine 100 is also more than the throughput associated with using an electromagnetic beam system, which means that the speed of movement at which an electron beam can be scanned across a surface to form a plurality of features is equal to the beam of photons. 112) is significantly slower than the speed of movement that can be scanned across the surface. For example, the speed of movement of the electron beam ranges from about 0.02 M/s to about 0.03 M/s when texturing the surface. As discussed above, the speed of movement of the beam 112 of photons, when texturing the surface, ranges from about 0.1 M/s to about 300 M/s.

[0052] 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)을 활용하여 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하는 것과 연관된 다른 이점은, 레이저 디바이스(116)에 의해 출력되는 광자들의 빔(112)을 활용하여 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하는 것이, 예컨대, 비드 블라스팅 또는 전자 빔을 사용하는 것보다 더 깨끗한 프로세스를 발생시킬 수 있다는 것이다. 광자들의 빔(112)의 파장에 따라, 광자들의 빔이 지향되는 표면(103)의 재료는 표면을 개질(modify)하기 위해 주로 광학 복사(optical radiation) 또는 열 에너지를 수용할 수 있다. 광학 복사는 광자들의 빔이 지향되는 위치에 있는 컴포넌트(104)의 표면(103)을 용융시킴으로써, 용융된 재료 또는 슬래그(slag)를 생성하며, 그 용융된 재료 또는 슬래그는 재-응고될 때 함몰부 또는 돌출부를 생성한다. 용융된 재료와 연관된 운동 에너지가 최소화될 수 있기 때문에, 용융된 재료가 나머지 표면(103)으로부터 노킹(knock)되어 일부 다른 위치에 재증착될 가능성이 더 낮다. 이는 그렇지 않으면 발생할 수 있는 재-증착의 양을 감소시킨다. 반대로, 전자기 빔 시스템을 사용할 때, 텍스처라이징되는 컴포넌트에는 흔히, 전자 빔과 상호작용하는 전자들이 매립되어 상당한 에너지를 생성하고, 그로 인해, 용융된 재료의 적어도 일부가 나머지 표면으로부터 노킹되어, 그 결과, 재-증착의 가능성이 증가된다. 결과적으로, 광자들의 빔(112)을 이용하여 표면을 텍스처라이징하는 것은 전자 빔을 이용하여 표면을 텍스처라이징하는 것보다 더 깨끗한 프로세스를 발생시킬 수 있다.[0052] Another advantage associated with texturing the surface 103 of the component 104 using the beam 112 of photons output by the laser device 116 is the beam of photons output by the laser device 116 ( It is that texturing the surface 103 of the component 104 utilizing 112) may result in a cleaner process than using, for example, bead blasting or an electron beam. Depending on the wavelength of the beam of photons 112, the material of the surface 103 to which the beam of photons is directed can primarily receive optical radiation or thermal energy to modify the surface. Optical radiation creates a molten material or slag by melting the surface 103 of the component 104 at the location where the beam of photons is directed, and the molten material or slag collapses when re-solidified. Create a part or protrusion. Since the kinetic energy associated with the molten material can be minimized, it is less likely that the molten material will be knocked off the remaining surface 103 and redeposited at some other location. This reduces the amount of re-deposition that could otherwise occur. Conversely, when using an electromagnetic beam system, the component being texturized is often buried with electrons interacting with the electron beam to generate significant energy, whereby at least a portion of the molten material is knocked off the remaining surface, resulting in , The likelihood of re-deposition is increased. As a result, texturing the surface using a beam of photons 112 may result in a cleaner process than texturing the surface using an electron beam.

[0053] 레이저 디바이스(116)에 의해 컴포넌트(104)의 표면(103)에 전달되는 광자들의 빔(112)이 컴포넌트(104)의 상당한 또는 현저한 왜곡(distortion)(예컨대, 용융, 뒤틀림, 균열 등)을 야기하도록 의도되지 않는다는 것이 유의되어야 한다. 컴포넌트(104)의 상당한 또는 현저한 왜곡은 텍스처라이징 프로세스의 적용으로 인해 컴포넌트(104)가 그 의도된 목적을 위해 사용되는 것이 가능하지 않은 상태로서 일반적으로 정의될 수 있다.[0053] The beam 112 of photons transmitted to the surface 103 of the component 104 by the laser device 116 causes significant or significant distortion (e.g., melting, warping, cracking, etc.) of the component 104. It should be noted that it is not intended to be done. Significant or significant distortion of component 104 may be generally defined as a condition in which it is not possible for component 104 to be used for its intended purpose due to the application of a texturizing process.

[0054] 도 11 및 도 12는 컴포넌트(104)의 표면(103)을 텍스처라이징하기 위해 사용될 수 있는 레이저 머신들(100)의 개략도들을 도시한다. 특히, 도 11 및 도 12는 레이저 머신(100) 및/또는 레이저 디바이스(116)에 대한 상이한 어레인지먼트(arrangement)들, 파트들, 및 엘리먼트들을 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 레이저 머신(100)은 컴포넌트(104)에 대하여 수직 배향을 가질 수 있거나, 또는 도 12에 도시된 바와 같이, 레이저 디바이스(116)는 컴포넌트(104)에 대하여 수평 배향을 가질 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 컴포넌트(104)는 반도체 프로세싱 챔버에서 사용된다. 컴포넌트(104)는, 예컨대, 가스 분배 샤워헤드, 차폐부, 챔버 라이너, 커버 링, 클램프 링, 기판 지지 페데스탈(pedestal), 및/또는 정전 척일 수 있다. 따라서, 레이저 머신(100)에 의해 텍스처라이징된 후에, 컴포넌트(104)는 반도체 프로세싱 챔버의 컴포넌트로서 사용되며, 여기서, 웨이퍼들과 같은 반도체들이 반도체 프로세싱 챔버 내에서 프로세싱된다.[0054] 11 and 12 show schematic diagrams of laser machines 100 that may be used to texturize the surface 103 of the component 104. In particular, FIGS. 11 and 12 show different arrangements, parts, and elements for laser machine 100 and/or laser device 116. As shown in FIG. 11, laser machine 100 may have a vertical orientation with respect to component 104, or, as shown in FIG. 12, laser device 116 may have a horizontal orientation with respect to component 104. Can have As discussed above, component 104 is used in a semiconductor processing chamber. Component 104 may be, for example, a gas distribution showerhead, shield, chamber liner, cover ring, clamp ring, substrate support pedestal, and/or an electrostatic chuck. Thus, after being texturized by laser machine 100, component 104 is used as a component of a semiconductor processing chamber, where semiconductors such as wafers are processed within the semiconductor processing chamber.

[0055] 위에서 논의된 바와 같이, 레이저 디바이스(116)는 광자들의 빔을 출력하기 위해 사용된다. 도 11 및 도 12에서의 레이저 디바이스(116)는 광 소스(142), 이를테면 광자 광 소스, 광학 모듈(144), 및 렌즈(146)를 포함하는 것으로 도시되며, 이들 각각은 서로 동작가능하게 커플링된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 레이저 디바이스(116)가 광 소스(142), 광학 모듈(144), 및 렌즈(146)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만 본 개시내용은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 하나 이상의 다른 실시예들에서, 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않으면서, 도 1 및 도 2에 도시된 전력 공급부(106) 및/또는 제어기(108)가 부가적으로 또는 대안적으로, 광 소스(142), 광학 모듈(144), 및/또는 렌즈(146)를 포함할 수 있다.[0055] As discussed above, laser device 116 is used to output a beam of photons. The laser device 116 in FIGS. 11 and 12 is shown as comprising a light source 142, such as a photon light source, an optical module 144, and a lens 146, each of which is operatively coupled to each other. Ring. However, in other embodiments, the laser device 116 is shown as including a light source 142, an optical module 144, and a lens 146, but the disclosure is not limited thereto. For example, in one or more other embodiments, the power supply 106 and/or controller 108 shown in FIGS. 1 and 2 may additionally or alternatively be used without departing from the scope of the present disclosure. A source 142, an optical module 144, and/or a lens 146 may be included.

[0056] 광 소스(142)는 광의 소스, 그리고 특히 본 실시예에서는 광자들의 스트림을 생성하기 위해 사용된다. 광 소스(142)에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈(144)은 광 소스(142)로부터 광자들의 스트림을 수용하여, 광 소스(142)로부터의 광자들의 스트림을 성형, 지향, 또는 다른 방식으로 변조한다. 광학 모듈(144)은 빔 변조기 및 빔 스캐너를 포함하며, 빔 스캐너는 빔 변조기로부터 (광 소스(142)에 대하여) 하류에 포지셔닝된다. 빔 변조기는 광 소스(142)로부터 광자들의 스트림을 수용하여, 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성한다. 예컨대, 빔 변조기는 광 소스(142)로부터의 광자들의 스트림을 성형함으로써, 단일 초점을 갖는 광자들의 빔을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 빔 스캐너는 빔 변조기로부터 광자들의 빔을 수용하여, 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 광자들의 빔을 스캐닝하기 위해 사용된다. 따라서, 빔 스캐너는, 이를테면 전기기계식 액추에이터의 사용을 통해, 광자들의 빔의 방향을 이동, 편향, 및 다른 방식으로 제어하기 위해 사용된다.[0056] Light source 142 is used to generate a source of light, and in particular a stream of photons in this embodiment. An optical module 144 operably coupled to the light source 142 receives a stream of photons from the light source 142 to shape, direct, or otherwise shape the stream of photons from the light source 142. Modulate. The optical module 144 includes a beam modulator and a beam scanner, which is positioned downstream (relative to the light source 142) from the beam modulator. The beam modulator receives a stream of photons from the light source 142 and produces a beam of photons from the stream of photons. For example, a beam modulator may be used to generate a beam of photons with a single focal point by shaping a stream of photons from light source 142. The beam scanner is used to receive a beam of photons from the beam modulator and scan the beam of photons across the surface 103 of the component 104. Thus, beam scanners are used to move, deflect, and otherwise control the direction of the beam of photons, such as through the use of electromechanical actuators.

[0057] 렌즈(146)는 광학 모듈(144)로부터, 그리고 더 구체적으로는 빔 스캐너로부터 광자들의 빔을 수용하여, 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 광자들의 빔을 분배하기 위해 사용된다. 광학 모듈(144)의 빔 변조기가 광자들의 스트림을 광자들의 단일 초점 빔과 같은 광자들의 빔으로 포커싱(focus)하기 위해 사용되기 때문에, 렌즈(146)는 미리 결정된 영역 또는 구역에 걸쳐 광자들의 빔을 디포커싱하여 동일하게 분배하기 위해 사용된다. 예컨대, 렌즈(146)는 약 355 mm2의 면적에 걸쳐 광자들의 빔을 분배하기 위해 사용될 수 있다. 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 분배된 광자들의 빔은 컴포넌트(104)의 표면(103) 상에 하나 이상의 텍스처라이징된 피처들, 이를테면, 컴포넌트(104)의 표면(103) 상의 함몰부들 및/또는 돌출부들을 형성하기 위해 사용된다.The lens 146 is used to receive a beam of photons from the optical module 144 and more specifically from the beam scanner, and distribute the beam of photons across the surface 103 of the component 104 . Since the beam modulator of the optical module 144 is used to focus the stream of photons into a beam of photons, such as a single focal beam of photons, the lens 146 can focus a beam of photons over a predetermined area or region. It is used to distribute equally by defocusing. For example, lens 146 can be used to distribute a beam of photons over an area of about 355 mm 2 . The beam of photons distributed across the surface 103 of the component 104 is one or more texturized features on the surface 103 of the component 104, such as depressions on the surface 103 of the component 104. And/or used to form protrusions.

[0058] 레이저 디바이스(116)는 레이저 디바이스(116)로부터 방출되어 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 스캐닝되는 광자들의 빔의 전력, 속도, 주파수, 방향, 분배, 및/또는 펄스(들)를 제어하기 위해 사용된다. 예컨대, 광 소스(142) 및/또는 광학 모듈(144)은 광자들의 빔이 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 스캐닝되는 동안 광자들의 빔을 펄싱하기 위해 사용될 수 있다. 추가로, 광학 모듈(144)의 빔 스캐너는 하나 이상의 미리 결정된 패턴들로 컴포넌트(104)의 표면(103)에 걸쳐 광자들의 빔을 지향 또는 스캐닝하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 빔 스캐너는 라인-바이-라인(line-by-line) 패턴, 스패로우(sparrow) 패턴, 및/또는 랜덤 패턴을 사용하여 광자들의 빔을 스캐닝하기 위해 사용될 수 있다. 스패로우 패턴은 컴포넌트(104)의 표면(103)의 중간 또는 중앙 구역에 대하여 아웃-투-인(out-to-in) 또는 인-투-아웃(in-to-out) 패턴으로 광자들의 빔을 스캐닝하는 것을 포함함으로써, 라인-바이-라인 패턴과 대조적으로 방사상 패턴으로 작업한다.[0058] The laser device 116 controls the power, speed, frequency, direction, distribution, and/or pulse(s) of the beam of photons emitted from the laser device 116 and scanned across the surface 103 of the component 104. It is used to For example, the light source 142 and/or the optical module 144 may be used to pulse the beam of photons while the beam of photons is scanned across the surface 103 of the component 104. Additionally, the beam scanner of the optical module 144 may be used to direct or scan a beam of photons across the surface 103 of the component 104 in one or more predetermined patterns. In one embodiment, a beam scanner may be used to scan a beam of photons using a line-by-line pattern, a sparrow pattern, and/or a random pattern. The sparrow pattern directs the beam of photons in an out-to-in or in-to-out pattern with respect to the middle or central region of the surface 103 of the component 104. By including scanning, you work with a radial pattern as opposed to a line-by-line pattern.

[0059] 레이저 디바이스(116)는 또한, 렌즈(146)로부터 컴포넌트(104)의 표면(103)을 향해 수직으로 또는 수평으로 광자들의 빔을 분배 및 스캐닝하기 위해 사용된다. 지지 표면(190)을 포함하는 지지부(122)가 레이저 머신(100)과 함께 사용되는 것으로 도시되며, 컴포넌트(104)는 렌즈(146)와 지지부(122) 사이에 포지셔닝된다. 지지 표면(190)은 지지부(122) 상에 컴포넌트(104)를 지지하기 위해 사용되고, 그에 따라, 컴포넌트(104)는, 광자들의 빔이 컴포넌트(104)의 표면(103)을 향해 수직으로 분배되는 도 11에 도시된 어레인지먼트에서, 지지부(122)의 지지 표면(190) 상에 포지셔닝된다. 지지부(122)의 지지 표면(190)은, 광자들의 빔이 컴포넌트(104)의 표면(103)을 향해 수평으로 분배되는 도 12에 도시된 어레인지먼트에서, 컴포넌트(104) 뒤의 배리어로서 사용된다. 도 12에 도시된 수평 어레인지먼트에 대한 이점은, 이를테면 재료가 용융될 때, 컴포넌트(104)의 표면(103)으로부터 재료를 끌어 당기기 위해 중력이 사용될 수 있다는 것이다. 이는 재료가 표면 상에 재증착 또는 형성될 수 있을 때보다 더 깨끗한 프로세스를 발생시킬 수 있다.[0059] The laser device 116 is also used to distribute and scan a beam of photons vertically or horizontally from the lens 146 toward the surface 103 of the component 104. A support 122 comprising a support surface 190 is shown for use with the laser machine 100, and the component 104 is positioned between the lens 146 and the support 122. The support surface 190 is used to support the component 104 on the support 122, so that the component 104 allows the beam of photons to be distributed vertically towards the surface 103 of the component 104. In the arrangement shown in FIG. 11, it is positioned on the support surface 190 of the support 122. The support surface 190 of the support 122 is used as a barrier behind the component 104 in the arrangement shown in FIG. 12 in which a beam of photons is distributed horizontally towards the surface 103 of the component 104. An advantage to the horizontal arrangement shown in FIG. 12 is that gravity may be used to pull the material from the surface 103 of the component 104, such as when the material melts. This can result in a cleaner process than when the material can be redeposited or formed on the surface.

[0060] 여전히 도 11 및 도 12를 참조하면, 레이저 머신(100)과 함께 사용하기 위해 클린(clean) 인클로저(150) 또는 클린 컴파트먼트(compartment)가 포함된다. 클린 인클로저(150)는 일반적으로 프로세싱 구역(151)을 포함하며, 프로세싱 구역(151)에 지지부(122)가 배치된다. 예컨대, 컴포넌트(104)는 텍스처라이징 프로세스 동안 클린 인클로저(150) 내에 포지셔닝되며, 여기서, 클린 인클로저(150)의 프로세싱 구역(151)은 ISO 14644-1로부터의 분류 파라미터들에 따른 Class 1 환경으로 프로세싱 구역을 유지할 수 있는 여과 시스템을 포함한다. 추가로, 지지부(122), 및 레이저 디바이스(116)의 적어도 일부, 이를테면 렌즈(146)가 클린 인클로저(150) 내에 포지셔닝된다. 레이저 머신(100)이 비-가압(예컨대, 대기) 환경 내에서 사용되기 때문에, 클린 인클로저(150) 내의 압력은 대체로 대기압과 동등할 수 있거나 또는 대략 대기압일 수 있거나, 또는 압력이 조절되지 않을 수 있다. 대안적으로 그리고/또는 부가적으로, 클린 인클로저(150)는 산소, 물, 및/또는 다른 프로세스 오염물들을 제거하기 위해, 불활성 가스(예컨대, N2)로 퍼징(purge)될 수 있다. 부가적으로, 컨베이어가 컴포넌트(104)를 클린 인클로저(150) 내로 그리고 지지부(122) 상으로 도입하기 위해 사용될 수 있고, 그리고/또는 컨베이어가 지지부(122)로부터 그리고 클린 인클로저(150) 밖으로 컴포넌트(104)를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 그러한 실시예에서, 지지부(122)는 컨베이어를 포함할 수 있다. 대안적으로, 별개의 로봇 암 또는 유사한 메커니즘이 컨베이어로부터 컴포넌트(104)를 제거하는 것 및/또는 컨베이어 상에 컴포넌트(104)를 배치하는 것을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다.Still referring to FIGS. 11 and 12, a clean enclosure 150 or clean compartment is included for use with the laser machine 100. The clean enclosure 150 generally includes a processing zone 151 with a support 122 disposed in the processing zone 151. For example, component 104 is positioned within a clean enclosure 150 during the texturing process, where the processing zone 151 of the clean enclosure 150 is processed into a Class 1 environment according to classification parameters from ISO 14644-1. Includes a filtration system capable of maintaining the zone. Additionally, the support 122 and at least a portion of the laser device 116, such as the lens 146, are positioned within the clean enclosure 150. Since the laser machine 100 is used in a non-pressurized (e.g., atmospheric) environment, the pressure in the clean enclosure 150 may be approximately equal to atmospheric pressure, or may be approximately atmospheric, or the pressure may not be regulated. have. Alternatively and/or additionally, the clean enclosure 150 may be purged with an inert gas (eg, N 2 ) to remove oxygen, water, and/or other process contaminants. Additionally, a conveyor may be used to introduce the component 104 into the clean enclosure 150 and onto the support 122 and/or a conveyor may be used from the support 122 and out of the clean enclosure 150. 104) can be used. For example, in such embodiments, the support 122 may comprise a conveyor. Alternatively, a separate robotic arm or similar mechanism could be used to make it possible to remove the component 104 from the conveyor and/or to place the component 104 on the conveyor.

[0061] 도 13은 비드 블라스팅 프로세스(302)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들, 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 레이저 프로세스(304)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들, 및 반도체 프로세싱 챔버 내에서 사용되는 컴포넌트들에 대해 일반적으로 요구되는 사양(306)의 평균 원소 결과들을 비교하는 그래프 도면을 도시한다. x-축은 컴포넌트들 각각에서 테스트된 상이한 원소들(예컨대, 미량 금속(trace metal)들)을 제공하며, y-축은 원자/cm2의 단위들로 컴포넌트의 표면 상에서 발견되는 원소들의 양을 제공한다. 도시된 바와 같이, 레이저 프로세스(304)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트는 일반적으로, 사양(306)에 의해 요구되는 것들보다 더 적은 원소들 또는 미량 금속들을 가졌고, 또한, 일반적으로, 비드 블라스팅 프로세스(302)를 사용하여 텍스처라이징된 것들보다 더 적은 원소들 또는 미량 금속들을 가졌다. 예컨대, 비드 블라스팅 프로세스(302)에서 사용되는 비드들이 일반적으로 나트륨(Na)을 포함하기 때문에, 비드 블라스팅 프로세스(302)와 대조적으로, 레이저 프로세스(304)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들에 대한 나트륨의 양은 상당히 감소되었다. 레이저 프로세스(304)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들은 일반적으로 더 많은 양의 마그네슘(Mg)을 갖게 될 수 있지만, 이들 컴포넌트들은 후속하여, 과도한 마그네슘을 제거하기 위해, 희석된 산 및 고 순도수(예컨대, 고온 탈이온수)를 사용하여 세정될 수 있다. 따라서, 레이저 프로세스(304)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들은, 후속 반도체 프로세싱 동안, 약 50%일 것으로 예상될 수 있는 비드 블라스팅 프로세스(302)를 사용하여 텍스처라이징된 컴포넌트들과 비교하여 더 높은 수율들, 이를테면 약 95%를 발생시켰다.13 shows components texturized using a bead blasting process 302, components texturized using a laser process 304 according to embodiments described herein, and within a semiconductor processing chamber. Shows a graphical diagram comparing the average elemental results of the specification 306 generally required for the components used. and provides the test the different elements in each of the x- axis component (e.g., trace metals (trace metal)), in the y- axis units of atoms / cm 2 to provide an amount of the elements that are found on the surface of the component . As shown, the component texturized using the laser process 304 generally had fewer elements or trace metals than those required by the specification 306, and also, in general, a bead blasting process ( 302) had fewer elements or trace metals than those texturized. For example, as the beads used in the bead blasting process 302 generally contain sodium (Na), in contrast to the bead blasting process 302, sodium for components texturized using the laser process 304 The amount of was significantly reduced. Components texturized using the laser process 304 may generally have a higher amount of magnesium (Mg), but these components may subsequently be diluted with acid and high purity water to remove excess magnesium. For example, high temperature deionized water) can be used. Thus, components texturized using laser process 304 have a higher yield compared to components texturized using bead blasting process 302, which can be expected to be about 50% during subsequent semiconductor processing. Field, such as about 95%.

[0062] 전술한 바가 본 개시내용의 구현에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 구현이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0062] Although the foregoing relates to the implementation of the present disclosure, other and additional implementations of the present disclosure may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure, and the scope of the disclosure is determined by the following claims. .

Claims (15)

반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처(texture)를 제공하기 위한 시스템으로서,
프로세싱 구역을 포함하는 인클로저(enclosure);
상기 프로세싱 구역에 배치되고, 지지 표면을 포함하는 지지부;
광자들의 스트림을 생성하기 위한 광자 광 소스;
상기 광자 광 소스로부터 상기 광자들의 스트림을 수용하기 위해, 상기 광자 광 소스에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈 ― 상기 광학 모듈은,
상기 광자 광 소스로부터 생성된 상기 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성하기 위한 빔 변조기, 및
상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 스캐닝하기 위한 빔 스캐너
를 포함함 ―; 및
상기 빔 스캐너로부터 상기 광자들의 빔을 수용하고, 그리고 상기 컴포넌트 상에 복수의 피처(feature)들을 형성하기 위해, 상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장으로 상기 광자들의 빔을 분배하기 위한 렌즈
를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
A system for providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber, comprising:
An enclosure containing a processing area;
A support disposed in the processing region and including a support surface;
A photon light source for generating a stream of photons;
An optical module operably coupled to the photon light source to receive the stream of photons from the photon light source, the optical module comprising:
A beam modulator for generating a beam of photons from the stream of photons generated from the photon light source, and
A beam scanner for scanning the beam of photons across the surface of the component
Including -; And
The beam of photons at a wavelength ranging from about 345 nm to about 1100 nm across the surface of the component to receive the beam of photons from the beam scanner and to form a plurality of features on the component. Lens for dispensing
Containing,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
상기 렌즈는 상기 컴포넌트의 표면을 향해 수평으로 상기 광자들의 빔을 분배하도록 구성되는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The lens is configured to distribute the beam of photons horizontally towards the surface of the component,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
상기 렌즈는 상기 컴포넌트의 표면을 향해 수직으로 상기 광자들의 빔을 분배하도록 구성되는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The lens is configured to distribute the beam of photons vertically towards the surface of the component,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
상기 컴포넌트는 상기 렌즈와 상기 지지부 사이에 포지셔닝되고,
상기 프로세싱 구역은 Class 1 환경으로 유지되고, 상기 지지부의 상기 지지 표면 및 상기 렌즈는 상기 Class 1 환경 내에 포지셔닝되고,
상기 프로세싱 구역은 대체로 대기압과 동등한 압력을 포함하며,
상기 시스템은 상기 컴포넌트를 상기 Class 1 환경 내로 도입하거나 또는 상기 컴포넌트를 상기 Class 1 환경으로부터 제거하기 위한 컨베이어를 더 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The component is positioned between the lens and the support,
The processing zone is maintained in a Class 1 environment, the support surface of the support and the lens are positioned within the Class 1 environment,
The processing zone generally contains a pressure equal to atmospheric pressure,
The system further comprises a conveyor for introducing the component into the Class 1 environment or removing the component from the Class 1 environment,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
상기 빔 스캐너는, 라인-바이-라인(line-by-line) 패턴 또는 스패로우(sparrow) 패턴을 사용하여, 상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 스캐닝하도록 구성되는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The beam scanner is configured to scan the beam of photons across the surface of the component, using a line-by-line pattern or a sparrow pattern,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
상기 광학 모듈은, 상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 스캐닝하는 동안, 상기 광자들의 빔을 펄싱하도록 구성되는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The optical module is configured to pulse the beam of photons while scanning the beam of photons across the surface of the component,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제6 항에 있어서,
상기 광자들의 빔은,
약 7 μm 내지 약 100 μm의 범위의 빔 직경;
약 10 ps 내지 약 30 ns의 범위의 펄스 폭; 및
약 10 KHz 내지 약 200 KHz의 범위의 펄스 반복 레이트
를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 6,
The beam of photons,
A beam diameter in the range of about 7 μm to about 100 μm;
A pulse width in the range of about 10 ps to about 30 ns; And
Pulse repetition rate ranging from about 10 KHz to about 200 KHz
Containing,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제1 항에 있어서,
형성된 상기 피처들은 함몰부(depression)들, 돌출부(protuberance)들, 또는 이들의 조합들을 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 1,
The features formed include depressions, protuberances, or combinations thereof,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법으로서,
광자들의 스트림을 생성하는 단계;
상기 광자들의 스트림을 빔으로 성형(shape)하는 단계;
대체로 대기압과 동등한 압력으로 주변 공기 또는 질소의 가스 농도를 포함하는 프로세싱 구역을 통해 상기 컴포넌트의 표면을 향하여 상기 광자들의 빔을 스캐닝하는 단계; 및
상기 컴포넌트의 표면 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 분배하는 단계
를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법.
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber, comprising:
Generating a stream of photons;
Shaping the stream of photons into a beam;
Scanning the beam of photons towards the surface of the component through a processing zone containing a gas concentration of ambient air or nitrogen at a pressure generally equivalent to atmospheric pressure; And
Distributing the beam of photons across the surface of the component to form a plurality of features on the surface of the component.
Containing,
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제9 항에 있어서,
상기 컴포넌트와 상기 반도체 프로세싱 챔버를 조립(assemble)하고, 상기 반도체 프로세싱 챔버 내에서 반도체를 프로세싱하는 단계를 더 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법.
The method of claim 9,
Assembling the component and the semiconductor processing chamber, and processing a semiconductor within the semiconductor processing chamber,
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제9 항에 있어서,
Class 1 환경으로 유지되는 인클로저 내에 상기 컴포넌트를 포지셔닝하는 단계를 더 포함하며,
상기 포지셔닝하는 단계는, 상기 Class 1 환경 내로 상기 컴포넌트를 수송하기 위해 컨베이어를 사용하는 단계를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법.
The method of claim 9,
Further comprising positioning the component within an enclosure maintained in a Class 1 environment,
The positioning step includes using a conveyor to transport the component into the Class 1 environment,
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제9 항에 있어서,
상기 분배하는 단계는, 상기 컴포넌트의 표면을 향해 수평으로 상기 광자들의 빔을 분배하는 단계를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법.
The method of claim 9,
The distributing comprises distributing the beam of photons horizontally towards the surface of the component,
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제9 항에 있어서,
상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 스캐닝하는 동안, 상기 광자들의 빔을 펄싱하는 단계를 더 포함하며,
상기 광자들의 빔은 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장을 포함하고, 형성된 상기 피처들은 함몰부들, 돌출부들, 또는 이들의 조합들을 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하는 방법.
The method of claim 9,
While scanning the beam of photons across the surface of the component, pulsing the beam of photons,
The beam of photons comprises a wavelength in the range of about 345 nm to about 1100 nm, and the features formed comprise depressions, protrusions, or combinations thereof,
A method of providing a texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템으로서,
대체로 대기압과 동등한 압력을 갖는 Class 1 환경으로 유지되는 프로세싱 구역을 포함하는 인클로저;
상기 프로세싱 구역에 배치되고, 지지 표면을 포함하는 지지부;
광자들의 스트림을 생성하기 위한 광자 광 소스;
상기 광자 광 소스로부터 상기 광자들의 스트림을 수용하기 위해, 상기 광자 광 소스에 동작가능하게 커플링된 광학 모듈 ― 상기 광학 모듈은,
상기 광자 광 소스로부터 생성된 상기 광자들의 스트림으로부터 광자들의 빔을 생성하기 위한 빔 변조기, 및
상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 상기 광자들의 빔을 스캐닝하기 위한 빔 스캐너
를 포함함 ―; 및
상기 빔 스캐너로부터 상기 광자들의 빔을 수용하고, 그리고 상기 컴포넌트 상에 복수의 피처들을 형성하기 위해, 상기 컴포넌트의 표면에 걸쳐 약 345 nm 내지 약 1100 nm의 범위의 파장으로 상기 광자들의 빔을 분배하기 위해, 상기 프로세싱 구역에 배치된 렌즈
를 포함하는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
A system for providing texture to a surface of a component for use in a semiconductor processing chamber, comprising:
An enclosure containing a processing area maintained in a Class 1 environment with a pressure generally equivalent to atmospheric pressure;
A support disposed in the processing region and including a support surface;
A photon light source for generating a stream of photons;
An optical module operably coupled to the photon light source to receive the stream of photons from the photon light source, the optical module comprising:
A beam modulator for generating a beam of photons from the stream of photons generated from the photon light source, and
A beam scanner for scanning the beam of photons across the surface of the component
Including -; And
Receiving the beam of photons from the beam scanner, and distributing the beam of photons across the surface of the component at a wavelength ranging from about 345 nm to about 1100 nm to form a plurality of features on the component. To the lens disposed in the processing zone
Containing,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
제14 항에 있어서,
상기 렌즈는 상기 컴포넌트의 표면을 향해 수평으로 상기 광자들의 빔을 분배하도록 구성되는,
반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 컴포넌트의 표면에 텍스처를 제공하기 위한 시스템.
The method of claim 14,
The lens is configured to distribute the beam of photons horizontally towards the surface of the component,
A system for providing texture to the surface of a component for use in a semiconductor processing chamber.
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