TW388075B

TW388075B - Method for removing undesired material from a treatment surface of a substrate

Info

Publication number: TW388075B
Application number: TW085112434A
Authority: TW
Inventors: Audrey C Engelsberg; Andrew W Johnson; William P Parker
Original assignee: Cauldron Ltd Paruership
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2000-04-21
Also published as: ATE242065T1; CN1231623A; EA199900160A1; KR100476814B1; HU9903927A; EP0921871A1; HUP9903927A3; US5800625A; AU3966397A; LV12345A; NO990150D0; WO1998004366A1; DE69722633D1; DE69722633T2; CZ19899A3; JP2000515811A; MY113873A; NO990150L; KR20000029533A; BR9710764A

Description

經濟部中央梯準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（丨）發明背景下列申請案及專利案係與本發明有關，其內容並列爲本文之參考：美國專利申請案案號〇 8/6 0 9，449 ’ 1 996年3月1號申請；美國專利申請案案號〇8/ 472，762’1995年6月6號申請；美國專利申請案案號08/306，431 ，1994年9月19 號申請（在文中稱爲、431申請案）；美國專利申請案案號08/335，258，1994年11月9號申請 (在文中稱爲、2 5 8申請案）；美國專利申請案案號 07/865，039，199 2 年 3 月 31 號申請，現爲美國專利案案號5，532，857 ;美國專利申請案案號07/611 ，198，1990年11月9號申請 ’現爲美國專利案案號5，0 9 9，5 5 7 ;及美國專利申請案案號07/216，9 03，1998年7月8號申請，現爲美國專利申請案案號5，024，968 (總言之，這些申請案及專利案在本發明中總稱爲" Engelsberg 照射發明〃）。本發明相關於從一表面移除材料。本發明尤其相關於藉著採用以傾斜於基體的角度入射的輻射從基體表面移除材料，而不會改變在被移除之材料下方或相鄰於被移除之材料的要被留在基體上的材料的物理性質。此技術對於當輻射垂直於基體表面施加時會導致沒有辦法完全移除材料，或對與要被移除之材料相鄰或位在其下方之基體表面會產生破壞，或兩者均會發生的情況很有用。本紙張尺度適用中國.國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —h—t----¢11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -4 - A7 B7 經濟部中央橾準局負工消費合作社印裝五、發明説明（2 ) 在許多重要的材料處理及產品製程中從基體表面有效地將不需要的材料移除爲相當重要的課題如上述一 2 5 8申請案中所述者，不需要的材料（亦可稱之爲污染物）包含粒子，不想要的化學元素或化合物，及材料膜或層。粒子可爲尺寸範圍從次微米到由眼睛可見之分開的物質塊。不想要的化學元素包含任何試劑，元素或化合物，這些在進行移除時爲不需要者。例如，至基（0H-)可能在處理的某一階段中是基體表面上之想要有的反應促進劑’但在另一階段中則可能是不需要的污染物。材料膜或層可爲有機物，例如來自指紋的人體油垢，油漆，環氧化物，或可爲無機物，例如基體材料的氧化物，或其他由於基體暴露所得的無機材料。此種不需要的材料必需從基體移除*以使.基體更加有用。例如，在某些精確科學量測裝置中，當裝置中的光學透鏡或鏡子被覆上細微的表面污染物時，準確性會降低。同樣地，在半導體中，由於小分子污染物所造成的表面缺陷經常使光罩或晶片無法使用。甚至只要將石英光罩中之分子表面缺陷數目減小少量，即可顯著增進半導體晶片的製造良率。類似地，從矽晶圓表面在電路層澱積在晶圓上之前或層澱稹之間移除分子表面污染物，如碳或氧，可大幅增進製造的電腦晶片的品質。可對基體材料層進行選擇性移除以在基體表面上形成非常小型的結構（所謂的、奈米級結構（nanosturcture )，）。也可橫越基體表面以不同量選擇性地移除材料（ —hΓ-----Q —— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -5 - <έ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A 7 _Β7___ 五、發明说明（3 ) 可爲基體材料，氧化層或其他材料層）而改欒基體的表面地形（例如平滑或粗糙表面）。材料處理設備通常需要被處理以移除不需要的材料，以防止由設備所處理的製品受污染。例如’在製造期間最後污染矽晶圓的不需要的材料有很顯著的一部份是從例如放置晶圓的處理室的製造裝置，用來固持晶圓以通過石英爐管的石英晶圓船（及爐管本身）*及將處理氣體導至處理室的管子產生。因此’在製造期間所經歴之晶圓污染位準可藉著週期性地清潔此裝置而大幅降低。一般而言，用於從基體移除材料的任何處理方法必須要不影響存留的（需要的）材料的物理性質。此必須不受影響之物理性質一般包含結晶結構，導電率，密度，介電係數，充電密度，Ha 1 1係數，及電子/電洞的擴散係數》尤其在半導體應用中（如金氧半導體（"MOS# ) :場效電晶體（、FET# ):及雙極接點（、BJT， ))，該性質包含MOS中的電容/面積；接點電容； FET中從汲極向源極的通道電流；在 BJT中的從集極至基極，射極至基極的電壓；在 FET中從汲極至源極，柵極至源極的電壓；MO S臨限電位；MO S表面狀態電荷/面積；及儲存延遲時間。另外，可能不宜於改變存留材料之地形（例如表面粗糙度）。如在' 2 5 8及、4 3 1申請案中所述者，已曾提出有許多技術（且目前在使用中）來移除不需要的材料。這些技術包含溼化學清潔（RCA處理），稀釋HF，百萬本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---Γ.-------__ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6 - 4 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7 _五、發明説明（4 ) 音波及超音波，及超臨界流體清潔，UV和臭氧清潔，刷洗清潔，蒸氣HF，雷射輔助液體清潔（包贪 Allen 處理及Tam處理），表面融化，退火，燒蝕，電漿清潔，及乾冰（CO〆）清潔。這些技術均存在某些缺點，包括：無法移除非常小的粒子；對下層材料之物理性質產生不宜的改變；消耗大量的昂貴材料，例如極純之水及氣體；及產生有毒的廢物（例如HF酸）。Engelsberg的照射發明藉著以激能光子照射不需要的材料來從基體的處理表面移除不需要的材料而解決習知技術的問題及避免習知技的缺點，而其中激能光子具有足以移除不需要的材料，但是不足以改變下層基髖之物理性質的空間及暫時濃度（能量及功率通量）·但是 ’在某些情況下，Engelsberg照射發明無法有效移除不需要的材料，或是破壞與要被移除的材料相鄰或在其下方而存留在基體上的材料。發明概述本發明係藉著以激能光子在不垂直於基體的入射角度下照射不需要的材料來從基體的處理表面移除不需要的材料而解決習知技術及Engelsberg照射發明的問題及避免習 %技術的缺點，而其中激能光子具有足以移除不需要的材 # ’但是不足以改變下層基體之物理性質的空間及暫時濃 &(能量及功率通量）。最好使氣體持績流過表面來帶走 @除的材料，以防止材料再澱積於受處理的基體的其他部本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） —h__rL_______ (錆先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 _ B7___五、發明説明（5 ) 份。氣髖最好不與基體及被移除之材料產生反應。另外，氣體的流動最好能在層狀流範圍，以避免氣體中所夾帶的污染物澱積在處理表面上。激能光子的輻射源可爲此技術中已知的可提供具有所需能量位準的光子的任何機構，包含脈衝或連續波雷射’ 及髙能燈。在某些應用中，例如在針對的鍵結需要幾近同時施加多光子的應用中，最好使用高功率輸出源，例如脈衝紫外線雷射。本發明已被證明可用於從定圖型的矽晶圓移除化.學機械拋光（*CMP〃）的泥漿殘~餘物》於正向入射時’泥漿殘餘物可從晶圓被移除，但是會破壞鋁電路圖型。令人驚訝的是以偏斜角入射及在減少的能量及功率通量之下，可移除泥漿殘餘物而不會產生破壞。本發明亦被證明可從裸矽移除氮化矽粒子。此處，於正向入射時移除效果不佳，而當輻射以偏斜角度被引向基體時，可達成有效及無破壞的移除。本發明更進一步被證明可應用於從乙烯基移除聚氨基甲酸酯泡沬。給與類似的能量位準，於正向入射時，會破壞材料且移除效果不佳，而以偏斜角入射時，則可在無破壊下移除泡沬。另外，本發明被證明可應用於從石英光罩上的鉻薄膜移除光抗蝕劑粒子。於偏斜角入射時，可在無破壞下移除粒子。相反的，於正向入射時，粒子移除效果不佳，且鉻從石英光罩上剝離。本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -8 ~ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明説明（6 ) 圖式之簡單說明圖1爲依據Engelsberg照射發明方法的從基體移除不需要的材料的方法及裝置之示意圖。圖2爲依據本發明之原理的從基體移除不需要的材料的本發明方法及裝置之示意圖。圖3爲由圖1及2之任一裝置在基體上所產生的入射輻射區域的幾何形狀的示意圖。圖4 A及4 B爲顯示範例之一中的氣體噴嘴的位置的示意圖》圖5 A及5 B爲顯示輻射束的聚焦平面的配置的示意圖。詳細說明 ’ 以下將詳細說明本發明之較佳資施例，其範例顯示於附圖中。在各圖中，相同的物件以相同的參考字元表示。 -'LI-IILi L--mx氏__ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A 7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（7 ) 1 2的處理表面的適當的傳送光學裝置4 5 0。氣體系統 5 0 0包含氣體1 8之來源5 1 0及相關的傳送系統 5 5 〇，傳送系統550係用來使氣體18至少流過基體12上之施加有輻射11的表面部份。氣體18最好不會與基體 1 2反應，且流過基體1 2以使基體1 2被籠罩於非反應 -性的氣體環境中。氣體1 8最好爲化學上的惰性氣體，如氦，氖，氬等，且最好以層流範圍傳送。相對運動系統 6 0 0提供要被處理的基體1 2的處理表面的一部位與輻射11之間及選擇性地與氣體18之間的相對運動。 »·) 裝置1 0的這些組件的每一構成元件（輻射源4 1 0 ，傳送光學裝置450，氣體源510，氣體傳送系統 550，及相對運動系統600)可爲' 25 8專利案中所敘述者，且可由熟習本技術者依據本發明的原.理容易地選取以構成此裝置。例如，傳送光裝置4 5 0可包含鏡，透鏡，光纖，準直器，開孔，射束均勻器，及其他元件。氣體傳送系統550可包含導管，室，管路，閥，過濾器，流量計，及其他元件。相對運動系統6 0 0可爲使基體1 2 相對於輻射11及氣體18進行平移或旋轉運動的任何適當的系統，且可包含用於基髏的平面平移的平移台，用來旋轉基體的旋轉固定器，或在傳送光學裝置中的可移動組件，以使輻射束1 1掃描橫過基體12»以下更詳細敘述裝置1 0之實施例。依據本發明的方法*激能光子在足以從基體處理表面移除不需要的材料但不足以改變留在基體表面上的需要的 {請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） -10 - A 7 ______ B7____ 五、發明説明（8 ) 材料的物理性質的空間及暫時濃度（能量及功率通量）下照射在基體處理表面上。爲了移除不需要的材料，必須打斷不需要的材料藉以附著在處理表面上的在其下方的材料及相鄰的材料（大多可能爲相同的材囀，基體材料，或第三種材料）的鍵結^ 此種鍵結的每一個是藉著引入至少相等於鍵結的形成能量的能量來將其打斷。以下的表1 a顯示一般的基體材料的鍵結形成能量（即當鍵結形成時釋出的能量）。表中所顯示的是在材料元素（如C r - C r )本身之間及在材料元 J.，, ν.ϊ 素與氧（如Cr - 〇)之間的ii結能量。以下的表lb 顯示不同碳化合物的鍵結形成能量。 ,1L--------ον-- (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -11 - ' A7 B7 五、發明説明（？）經濟部中央標準局員工消費合作社印製表1 a 元素鍵結形成能量(電子伏特/鍵結eV/bond) 本身氧(-0) 0 5.2 Cr 1.6 > 4.5 Si 3.4 8.3 Mo 4.2 5.8 Fe 1.0 4.1 Ni 2.1 4.0 Er 6.4 Zr 8.1 Ta 8.3 W 7.0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）一 /之- 五、發明説明（β) 表1 b 元素鍵結形成能量(eV/bond) C 6.3 C1 4.1 F 5.7 Η 3.5 Mo 5.0 0 11.2 Si 4.7 Zr 5.8 A7 B7 — LI—----¢11 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -/5- A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印^

五、發明説明（n) 當由光子所攜帶的能量以大於鍵結形成能量的量施加於鍵結時，鍵結會被打斷。一般相信在此打斷鍵結的過程中存在能量效率低的問題’因此所需要的光子能量必須爲鍵結形成能量的大約兩倍。如表1 a及1 b所示，氧化物鍵結能量約爲4 · 0至8 . 3電子伏特（eV)，而有機（碳 )鍵結能量約爲3 . 5至1 1 。因此，需要的光子能童約爲7至22eV。光子能量視其波長而定，其關係爲 _ he E = 丁方程式1 其中c爲光速（S.OOXli^m/s) ，λ爲波長（m ，h爲蒲朗克常數（4. 14x10 e V sec)。因此光子源的選擇視所需要的光子能量及所需要的波長而定。以下的表1 c中顯示多種雷射。表中顯示雷射介質（及介質爲氣體（g)，液體（1)，固體（s)或電漿（ P ))，光子波長λ ( nm)，及光子能量Eph ( eV)。對於連績波雷射，表中也顯示平均功率Pave(W)，而對於脈衝雷射，顯示每脈衝之能量Epulse(J)，代表性的脈衝持續時間tpulse ( ns)，及脈衝的峰值功率Ppeak ( MW I.i-1.--!_ί------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） -14 - A7 B7 五、發明説明（12 ) .表1 c ί介質—— I λ__ (nm) Epn '(eV) Epulse (J) t pulse (ns) Pave Ppeak (涵… C(6+) fp)'' t3 68.242 2.00E-03 50 4.00E-02 UrF excimer (q) 193 6.435 5.00E-01 50 1.00E+01 KrF excimer (g) 248 5.008 5.00E-01 34 1.47E+01 He-Cd (q) 442 2.810 1.00E-02 Ar+ (a) 5I5 2.412 1.00E+01 Rhodamine-6G dye (Γ 560 2.218 1.00ΕΌ1 640 1.941 1.00E-01 He-Ne (q) 633 1.962 1.00E-03 Kr+ (q) 647 1.920 5.00E-01 Ruby (s) 693 1.792 5.00E+00 50 i.ooe+02 Ti(3+):AI203 (s) 660 1.882 1.00E+01 1180 1.053 Nd(3*):qias.^(s) 1060 1.172 5.00E+01 50 1.00E+03 Nd(3+):YAG (s) 1064 1.167 1.00E+01 KF Color Center (s) 1250 0.994 5.00E-01 1450 0.857 5.00E-01 He-Ne (a) 3390 0.366 1.00E-03 FEL(U\NL) 9000 0.138 1.00E-03 50 2.00E-02 40000 0.031 1.00E-03 50 2.006-02 C02 (q) 10600 o.tu 1.00E+02 H20 (q) 118700 0.010 1.00E-05 HCN (a) 336800 0.004 1.00E-03 h r - - - —II J\ - I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .1r. 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印裝本紙張尺度適用中國國家標準（⑽〉刪施™一 15 _ A7 B7 經濟部中央橾準局只工消費合作社印製五、發明説明（13) 比較上述雷射的光子能量與上述的對於一般基體材料的所需要的能置（且考慮預期的低效率），顯然地在大部份的情況中，單一光子的能量不足以打斷所針對的鍵結。但是，一般相信如果多個光子在非常短的時間內或大致上同時打擊鍵結，則可藉著多個光子供應打斷鍵結的能量。因爲打斷每一鍵結需要某一定的能量，所以從基體的處理表面移除某一定量的不需要的材料所需的總能量（及具有給定能量的光子總數）與該材料置的鍵結總數成正比。一般相信光子只在處理表面的介面區域（亦即最頂部的一或二原子或分子層（單層））與鍵結交互作用·因此，對於移除連續材料層（例如氧化物層），可考慮單層中的材料的單位表面面積及厚度。因此，對於給定的表面面積，移除某一厚度（或某一數目的單餍）的材料需要有效地應用給定量的能量（光子數‘）。當然，並非所有打擊基體處理表面的光子均有助於打斷鍵結，一般相信只有小部份的光子有助於打斷鍵結。一般相信此至少有一部份是因爲吸收光子能量的有效位置（鍵結，或其一部份）只佔表面區域的一小部份》但是，至少對於一給定材料，一般相信在所需要的實際光子數量與根據要被打斷的鍵結數的理論光子數量之間有相當固定的關係。因此，所需要考慮的相關參數爲施加於基體處理表面的能量通量（每單位面稹的能量，或每單位面稹的光子數量），此相應於移除的不需要的材料的厚度。如上所述，在某些情況中所針對的鍵結所需的能量比 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -·* 本紙張尺度逋用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 16 經濟部中央榡準局負工消費合作杜印製 A7 B7 _ 五、發明説明（14 ) 由所選取的輻射源所射出的單一光子所攜帶的能量大。此種鍵結在本文中稱爲^多光子鍵結〃。如上所述，一般相信加入二或多個光子的能量可供應打斷多光子鍵結所需的能量，只要光子同時打擊鍵結。此涉及於鍵結位置處的光子到達率，其爲功率通量（每單位面積每單位時間的能量 )。另外，一般相信打斷多光子鍵結存在有機率性的本質。對於在基體的某一區域上的給定的平均功率逋量，於任何給定的鍵結位置處存在有某一定的光子平均到達率。但是，實際的光子到達率應以平均值爲中心隨機分佈。因此，如果存在有會發生容許打斷多光子鍵結的光子能量輻射的最小光子到達率（最大的光子間時間間隔），則施加於給定區域的相應於該最小到達率的平均功率通量會在曝露於所需的到達率（或較大的到達率）的該區域中曝露一半的鍵結位置。反之，即使平均功率通量稍微低於產生所需的最小光子到達率所需者，也預期光子將在所需要的間隔內到達某些鍵結位址。總而言之，爲了從基體處理表面移除給定厚度的不需要的材料，必須施加最小的總能量通量（毎單位面積的具有給定能量位準的光子總數）於不需要的材料。如果包含多光子鍵結，則也需要有某一定的功率通置，且功率通量愈高，各鍵結位置承受所需的光子到達率的機會愈大。因此適當的激能光子源的選擇需要評估所需的光子能量，且對於多光子鍵結，還要加上可用的功率。從下文會給的資料可了解，爲移除CMP殘餘物及粒子，較佳的光子源爲本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）

Lr^i n^l I In ^^^1 ^^^1 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T ίν _____JB7__ 五、發明説明（15 ) 脈衡式UV雷射，此UV雷射具有最高的尖峰功率位準及高光子能量6 另一方面的考量限制了可施加於基體處理表面的能置及功率通置，亦即必需避免改變要被留在表面上的材料的物理性質。一般而言，材料物理性質的改變係由於材料溫度增加至臨限位準以上所造成。施加輻射能量所造成的材料表面溫度的改變與材料的熱傳特性及所施加的輻射的功率及能量逋量有關。求得可用在給定的基體材料上的最大功率及能量通量需要做一些實驗。依賴蒸發，燒蝕，或表面熔化的習知雷射清潔技術對在基體材料產生表面改變所需的能量及功率通量提供某些指導原則。經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在Engeleber&照射發明中，光子最好垂直指向被處理的基體部份的平面，以使得對於來自光子源的給定输出於表面處有最大的功率及能量通置。當時相信以偏斜角引導光子的唯一效應爲於表面處的能量及功率通量會以相應於相對於表面平面的入射角的正弦值（sine)的因數減小。但是’本發明證明在某些情況中，以偏斜角雖然減小了能量及功率通置，但是可增進不窬要的材料的移除，這些減小的通量造成破壞可能性減小。 A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裂五、發明説明 (16 ) 2 0 0 。此雷射的波長爲 2 4 8 niD ( 5 .0 1 eV的光子能 1 1 1 量 )，每脈衝的最大输出能量爲 6 0 0 mJ，且固定的脈衝 1 持縝時間爲 3 4 ns ( 每脈衝的最大功率爲 1 7 . 6 5 MW ) /—S 1 1 〇最大脈衝重覆率爲 3 0 Η Ζ 產生的最大平均功率爲 Vi 閲 1 1 8 W 。在雷射輸出處的輻射束爲 2 3 mm X 1 3 mm ° •Λ 背 [ 輻射傳送系統 4 5 0 包含 ( 依輻射束1 1離開雷射之注意 1 I 411所遇到的順序）開孔板4 5 2 轉向鏡4 5 3，事項再 1 1 0 4 5 4 ，及 4 5 5 及園柱形透鏡 4 5 2。開孔板4 5 2 填寫本可用於阻隔從雷射 4 1 1 發射出來的光子的高斯分佈的尾頁 1 1 端，使得輻射束 1 1 的能置的空 ·> 間分佈於橫越垂直於射束 1 1 的平面上大致均勻〇用於決定適當的開孔大小的方法爲容 1 1 許數次雷射射擊充分地衝射俥真紙上的射束影像》以公制訂 I 針盤卡規測量射束影像的長度及寬度〇轉向鏡4 5 3 — 1 1 | 4 5 5 爲平面 AiV 鏡〇鏡 4 5 5 •可在鏡支座 4 5 7上上升或下 1 1 I 降及轉動，以調整射束對基體表面的入射角（A 1 ) T < 1 1 在例子中使用的最小入射角度爲 6 〇而最大爲 U 8 3 · 9 0 f 輻射束於更大的角度會反射回來通過輻射傳 1 1 送系統 4 5 0 〇因此在例子中所討論的正向入射係指相 | 對於處理表面的水平面爲大約 8 4 〇的入射角。圓柱形透 I 鏡 4 5 6爲 2 英吋 X 2 英吋的透鏡其聚焦長度爲2 0 0 1 1 I m m , 且爲麻州的 Act ion Resear ch 1 n Acton公司所販 1 1 售。圓柱形透鏡 4 5 6 可在透鏡支座 4 5 8上上升或下降 1 1 » 以攔截射束 1 1 且可移近或移離基體以調整射束1 1 1 1 的焦點 »圚柱形透鏡 4 5 6 可被調整以使得輻射束1 1 1 1 張紙

Ns c #rv 準標家國國中用適釐公 7 9 2 經濟部中央橾準局月工消費合作社印製 A7 ΒΊ___ 五、發明説明（17 ) 的聚焦平面位於被處理的基體部份的平面的上方（文中稱爲「焦點前」）或下方（文中稱爲「過焦點」）》(在第四段中將更詳細地說明焦點前及過焦點的效應。）鏡 4 5 5及圓柱形透鏡4 5 6被固持於5軸1 0 0 mm的平衡環安裝件（gimbal mount )，且經由使用微米台（micrometer stage ) 而被調整。基體表面上的射束寬度也是使用微米台來調整。可選擇性地加入元件4 5 9。此元件可爲偏振器，射束分裂器，或衰減器。所有的光學元件均具有對於2 4 8 nm的光的抗反射塗覆層。此裝置可機 '·· i 動化及自動化以用電腦控制。輻射束11於朝向安裝有基體12的台610的方向傳送β 如圖3中所示，台6 1 0可在X及Υ方向（平行於台平面，在圖3中由箭頭X及Υ指示）平移。輻射束1 1產生大致矩形的入射輻射區域6 11，其寬度爲w，長度爲1。區域6 1 1藉由平移台6 1 0而掃過基體1 2的表面。氣體傳送系統5 0 0包含一液態氮真空瓶（4 5 0 0 公升的容量），該液態氮真空瓶串聯連接於雙級調整器；水分/氧氣吸收器（MG IndustriesOxisorb *其吸收至 0 . 0 0 lppb的濃度）；Millipore Model 3 0 4 粒子過濾器（過濾至0 . 0 0 3 /zm的粒子）；連接於Cole-Parmer不銹鋼質置流量控制器的流量計，元件編號Η -32561-42,對氮和鈍氣校準；第二Millipore Model 304粒子過濾器（過濾至0.003/zm);及終止在相鄰區域6 1 1的噴嘴5 5 1。噴嘴5 5 1排出氣本紙張尺度適用中國國家樣隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） --i LH I ΙΓΙ - — - n m I— m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -20 - A7 B7 五、發明説明（18) 體1 8使其流過區域6 1 1，且相對於區域6 1 1維持固定’使得台610及基體12相對於區域611平移。此氣體傳送系統對一般大氣氣體不敏感的材料相當有用，且與在處理期間需要將基體與大氣隔離時所需的裝置（如 '258申請案中所述者）相比，其容許較簡單的裝置。攝影機7 0 0被定位成可觀看區域6 1 1 ，因而提供處理結果的視覺資料。在所示的實施例中，當輻射束11施加於基雔12的表面時’台6 1 0先在X方向縱向平移，在已曝露於輻射束11 的基體1 2上產生伸長的矩形^條區612。台61 b可回到開始位置，然後再度於X方向平移，使得輻射束11實施另一次的通過長條區6 1 2。在一或多次通過之後，台 6 1 2可在Y方向進行橫向平移一段約等於長度1的距離，然後再次平移通過X方向而形成與前一長條區6 1 2相鄰的另一長條區。如此，要被處理的基體1 2的表面部位可依序曝露於輻射束11及同時的氣體流動》 . 在雷射411的單一脈衝期間由輻射束11施加於基體1 2的表面上的任意點的能量通量（每單位面積的能量 )等於於表面處的脈衝能置除以該能量分佈的面積。此可表7TC爲： p

μ -ZBL eps~ l-w 方程式2 方程式2其中F e p s爲在表面處的每單位面稹的脈衝能量通量，Eps爲表面處的脈衝能量（J) ， I及w 爲區域6 1 1的長度及寬度（mm)。同樣地，可計算脈本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---Q丨丨 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 19 五、發明説明衝功率通量（Fpps)如下：

Fpps = 方程式3

lP 方程式3其中t p爲雷射脈衝持續時間。輻射束11通過光學裝置及開孔板時會產生能量的耗損。因此於表面處的雷射脈衝能置（E p s )小於射出的雷射脈衝能置。LEXtra 2 0 0雷射包含一微控制器，其具有脈衝能童計，其可用來記錄實驗期間的雷射能量输出。但是，內部量測計並非極準確。爲提供更準確的能量量測值，測試裝置被較準以得到校正因數以應用於內部量測計的讀取，以產生較準確的讀取值。因此，於表面處的雷射脈衝能量（Eps)可應用設置於處理表面的位置處的 Mol ectron J5 0偵測頭及JD1 0 0 0焦耳計量測，且量測的能量讀數與脈衝能量之內部量測計讀數比較。如此，可得到一校正因數（Rcorr e、c tion)，其包含通過光學裝置的損耗及及量測計的不準確度：

Eps ~ ^pm · ^correction 方程式 4 丨方程式4此校正因數並非爲一固定值，已發現其對於雷射的輸出位準大略呈線性變化。脈衝能量與對雷射的電壓輸入（VI)有關，可調整至約1 7與2 2 kV之間的位準。雷射输出能量（如由內部量測計所指示者）對於給定的電壓設定會依據例如雷射氣體供應位準的因素而變化，使得電壓不能直接作爲脈衝能量之量測，而是讀取內部量測計。爲了方便起見，校正因數成爲電壓設定的函數被計算，然後應用於從內部量測計讀取的能置。校正因數之形式本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^—^1' —h i —h m ^ 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印製經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 A7 __B7_ 五、發明説明（2〇) · 疏 · 1 Rcorrection - m,\z, + fcj 方程式 5 其中m爲線性關係的斜率，而b爲截距。於是在處理表面的每脈衝之能量爲： r EpmEPs = m-V, + b 方程式 6 在所示的實施例中，長條區6 1 2由一串分開的區域 6 1 1形成（如圖3中由假想線所示的第二區域6 1 1 / 所示者）。區域611>從區域611所偏移的距離（ △ X)爲雷射脈衝之間的時間（雷射脈衝重複率r 1的倒數）與台平移速度（掃描速度V s )的乘稹。傳送至基體上給定點的能量通量爲每脈衝的能量通量（F e p s ) 與該點所承受的雷射脈衝數（Np1)的乘積•脈衝數 N p 1等於區域6 1 1的寬度W除以在脈衝之間台移動的距離ΔΧ。當然，如果W不是ΔΧ的整數倍，而各點必須接收整數個脈衝，則並非每一點均會接受相同數目的脈衝。但是，上述關係可合理地準確決定施加到各長條區 6 1 2的平均能量。另外，取代在開始另一長條區612之前橫向分度台，台可留在相同的橫向位置，而於相同位置產生另一長條區1 2，因而實施另一次的通過基體。傳送 ------------ (请先閲讀背面之注$項再填寫本頁) - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -23 - A7 B7五、發明説明（21 ) 的總能量通量（F e t )因此等於每次通過之能量通量（ Fepa)乘以通過次數（Npa)。施加於基體12的表面的平均能量通量因此可計算爲Feos.Riw

F epa 方程式7 l/s ! 方程@7施加於給定^的總能量通量可藉著將每次通過的能量通量（F e p a )乘上通過次數而得到： = ^epa ' nf 方程式8 在下列的實驗數據中，試驗參數顯示於以下的表2b中 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -24 - 五、發明説明（>>) Μ Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製表2b 參數說明單位 Epm 脈衝能量(量計值） mJ EPs 脈衝能量(表面實際值） mJ Feps 每脈衝的能量通量（表面） J/cm2 FpD3 每脈衝的功率通量（表面） MW/cm2 Fepa 每次通過之平均能量通量 J/cm2 Fet 總能量通量(通過總次數） J/cm2 1 區域611的長度 nun Npl 撞擊一點之有效脈衝數目， fU 通過次數 — rb 氣體供應率 ml/s Ri 雷射重複率 s-1 Va 雷射掃瞄速度 mm/s Vx 雷射電壓 kV w 區611的寬度 mm A1 輻射入射角〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -之T一經济部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7_五、發明説明（23 ) 3 .使用不同入射角移除材料的例子以下的例子顯示上述的對於不需要的材料的基本處理方法及裝置的應用。在各例子中，對於一或多個基體材料樣本執行一系列的處理操作。各次執行包含處理橫越處理表面的單一長條區6 1 2，而通過長條區一或多次。除非特別說明，否則樣本在平面表面上受處理。在這些試驗中，目的爲在不破壞處理表面下，以盡可、·、能少次的通過（最好是單一次的通過）及盡可能高的台速度移除所有的不需要的材料。此相應於商業應用上的最大處理速率，在最少的可能時間內‘k理一基體。如上所述，一般相信關鍵性的處理因數爲每脈衝的能量通量（ Feps)，直接相關的（34ns的固定脈衝持縯時間 )每脈衝的功率通量（Fpps)，及總能置通量（ Fet)。可藉著調整脈銜能量（Eps)，雷射脈衝垂複率（R1)，台速度（Vs)，及入射區域寬度（w) 而改變這些處理因數。另外，輻射對處理表面的入射角（ A 1 )亦改變。 a.化學機械拋光（CMP)泥漿殘餘物在此例子中，從圖型化矽晶圓移除化學機械拋光（ CMP )泥漿殘餘物。在半導體工業中使用CMP以將微處理機及記憶器零件上的表面平面化，其爲最難以從矽晶園表面上移除的污染物。目前的工業實務爲單獨或組合使用雙面刷清潔器，水，鹸，及表面活化劑。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I —Γ -1- /L, L—----I _ {請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 -26 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 __B7 五、發明説明（24 ) 此例子使用封裝在150 mm的晶圓托架中的5¾的磨光溶液內的1 0 0 nun的晶圓。晶圓被圖型化至Ml (金屬1 )層。已使用氧化鋁泥漿來使表面平面化。晶圓樣本包含未磨光及已磨光者（已磨光之樣本表面上具有較少的泥漿殘餘物），但是在移除效率上未見到有差別。晶圓在承受本發明的處理時仍潮濕。剛開始的時候，雖然泥漿已移除，但是在使用圖4A所示的組態處理後，水痕仍留在晶圓表面上，其顯示出以輻射區域611爲中心的一氣體流動膨脹區 18a。已發現藉著稍微改變氣體1 8的流動方向，可完全去除水痕。如圖4B所示，氣體嘴5 1 1指向輻射區域 6 1 1的稍微前方，使得在氣體流動膨脹區1 8 a的氣體 1 8的流動在晶圓承受輻射及流動氣體的結合前，可去除仍留在晶圓上的水分。使用此組態，44 1 / min (公升 /分鐘）的氮氣流不只可使粒子的再進入率達到最小，並且另外有助於去除由於爲CMP處理的一部位的溼化學浴所造成的水痕。操作1 — 4係在輻射以8 3 · 9°的入射角（A1) 指向表面下實施。操作1，2均產生對基體的破壞。但操作2比操作1產生較好的移除，可能是因爲以較高的能量及功率通量執行之故。操作3及4使用元件4 5 9 (見豳2 )。在操作3中，使用50%射束分裂器，且發生破壞而未移除泥漿殘餘物。操作4使用偏振器，且造成類似操作 3的不良結果。操作5係在輻射方向相對於基體爲1 5° 的角度下實施*雖然在操作5中可避免破壞，但是移除仍本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意^項再填寫本頁)

Ay.

.IT -27 - B7 五、發明説明（25 ) 不佳。然後將輻射入射角改變爲6° 。此獲得令人驚訝的良好結果。操作6及7以遠低於操作1-5中的通量的能量及功率通量在對基體不造成任何破壞下達成優異的殘餘物移除。如此，於較低的能量及功率通量產生較好的清潔效果，此與所預期的結果相反，因爲典型上清潔效率於較低的通量會降低。以下的表3 a中總述CMP泥漿殘餘物清潔試驗的結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - B7 五、發明説明（26 ) 表3a 操作 VI Epm Eps R1 vs 1 w Feps Fpps Fepa Npa Fet A1 1 18.3 400 238 30 12 25 1.8 0.53 15.5 2.38 1 2.38 83. Θ 5 2 19.7 500 291 30 10 25 1.8 0.65 19.0 3.50 1 3.50 83.9 4 3 22 600 170 30 5 25 1.8 0.38 11.1 4.07 1 4.07 83.9 5(射速分裂器） 4 20.3 500 Ί27 30 5 36 2.8 0.13 3.82 2.18 1 2.18 83.9 5(備器） 5 18 400 278 30 5 36 6.7 0.12 3.49 4. 77 1 4.77 15 2 6 18.8 500 358 30 5 36 14 0.07 2.15 6.13 1 6.13 6 1 7 20.8 640 451 30 8 36 14 0.09 2.71 4.84 1 4.84 6 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製注意：在表3a，3c，3d，4a及4b中均相同 0 =沒有移除；無破壞 1=移除效果良好；無破壞 2 =部份移除；無破壞 3 =可能有破壞；有移除 4 =部份破壞；有移除 5=.破壞；沒有移除本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 29 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（27) b .氮化矽粒子在此例中，水懸浮體中的氮化矽粒子澱積在裸矽上且容許其乾燥。此產生強大黏著且非常稠密的污染物（在 15 Omm晶圓上大於1 0 0 0 0個粒子）。此例子中的流動氣體在操作1中爲氬，而在操作2 — 1 7中爲氮。此氣體以大約4 4 1 / mi η傳送。處理前後在基體上的污染物置由粒子量測系統（P a r t i c 1 e M e a s u r e m e n t s S y s t e m， PM S)矽晶圓粒子計數器Model 3 6 0 0 XP量測·此粒子計數器使用兩H e N e雷射：一在p偏振下操作，另一在 ‘V., s偏振下操作，而其入射射束對>0圓平面成30°的角度》粒子計數器的收集光學儀器正向於晶圓平面配置。如此，可比較處理前後於若干尺寸範圍的在基體上的污染物粒子的數目。處理的功效可藉由計算〃百分比移除率'或評估，計算方式如下： PR (%) =(移除粒子數/處理前粒子數）X ( 1 0 0 )雖然對若干粒子尺寸範圔收集資料（所有的資料均列於下文），但是對於三個集合粒子尺寸範圍計算PR 值，即 0.1-0. 3，0.4-10 及 0.1 一1〇 β m ° 在操作1 — 2中，輻射以83 . 9°的入射角指向表面。操作〗及2使用非偏振光，而在操作3及4中使用偏振器成爲元件45 9。其餘的操作使用非偏振光實施’且以6 · 5°的入射角（操作5 — 10)及1(K的入射角（操作本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4規格（2丨0X297公釐） |丨：[-----C------1Τ------ο----"----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -30 - A7 B7 五、發明説明（28 ) 1 1 — 1 7)指向表面。於整個粒子尺寸範圍（0 . 1 — 10em)的平均移除率在入射角爲83.9°時爲 66 . 1%，而在入射角分別爲10°及6 . 5°時粒子移除率爲80 . 0 %及72 . 9%。因此，當入射角爲 10°時效果最好。對於0·1-0·3及0.4-10 M m的粒子尺寸範圍觀察到相同的效果，但是對於較大的粒子尺寸效果較顯著，以下的表3 b 1列出氮化矽粒子移除試驗的結果。 ^n· —h HBr ir— n —I— n n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

./V 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 A7 B7 表3 b 1 搡作 VI cpm cOS Rl vs 1 w i-eps 戸pps i-epa Npa ^9t Ai PR (.1-.3 um) i^H (.4-10 μπι) HR (.Ι-ίΟμπι) \ ^υ.έ 6C0 222 S) -a li 0.i5 9.0^ 1.¾ 7 1U2 84 di.O 63.8 8fi.4 2 ^.5 600 za 55 ㈣ 5.85 4.)7 6 2BM 扣 33.6 23 J 28.5 έό.4 600 a 4 s 10 84 69.2 t6.^ 64.6 d 2\:i 6C0 a 1 A ii 3 85.3 /\2 QZ9 、平i 旬' r Al =83.9: 69.8 36.9 66.1. 5 «100 ^C5 30 4 0.28 822 4.40 2 aeo 6·5 75.2 68. t 74.5 6 i§.5 ^00 卜、265 3δ d X it 6Ά 8.20 4.39 3 ill 7 6.5 79.4 /5.3 79.0 7 20.0 400 έ〇4 Si d s J.I 0.¾ 8.17 2*19 2 4.38 6.5 80.2 73.0 79.6 δ JA1.5 550 280 30 S 4.S 0.1/ 5.Π aoO 2 6.00 6.5 >9.0 4.3 65.8 9 iW.5 550 ^δο 33 a iS 4.S 0.i/ 5.11 3.00 2 6.ΰ〇— 6.5 /1.9 21.9 68.4 to θ‘ύ 450 231 30 δ 55 4.6 0J4 4.23 3 7.44 6.5 73.9 15.1 70.0 平· " j Ai = 6.5: 75.1 似 iZ9 Π ^0.9 560 271 00 8 35 2.6 0.30 8.75 290 5 14.50 10 S5./ 94.3 86.4 ι2 550 271 ii a s iS 0.J0 8./6 Z90 2 5.81 to 63.0 叫3 69.4 ri "357 550 271 Jt5 4 id 0.28 3.13 5.β1 2 ίΐ.όί 10 79.3 91.7 /9.6 14 21.0 550 271 a) 8 2.8 Ί52Γ Θ.12 2*90 3 8.69 10 78.8 86.4 79.a 15 5c0 270 JO a i> id oid an 2.Θ9 6 )7.36 10 86.4 89./ 86./ 16 Mi 450 224 X 4 J5 id 0.23 6.7^"" 4.80 l "9.έίΓ" 10 7Z4 85.5 74.1 17 Ι9.έ 450 223 1 X έ.έ O.^J 6.71 19.2 5 95.78 10 70.5 90.9 /3.8 .平- 均！ U，， 77.J 84.0 /8.5 m^i' - In —IH- en —^ϋ —Λ. X/(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3〇 ) 以下的表3 b 2及3 b 3列出詳細的粒子分析，提供對尺寸範圍從0 . 1至10em的粒子的處理前及處理後粒子計數。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -[ Q 訂------ο---I-.1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -33 - 五、發明説明（v) A7 B7 表3 b 2 i搡作丨pre | 0. t um Post 0.1 um Pre 0.2 um Post 0.2 um Pre 0.3 um 0.3 um Pre 0.4 um Posi 0.4 um Pre 0.5 um ^ost 0.5 um Pre 0.6 um Pest 0.6 um Pre 0.7 um Posi 0.7 um i| UMU： M/' 15»J 3/5 ；41 ys 3Λ3 /1 83 19 SI f： ;.j l^b/ tyl9 543 J/0 405 452 3C»2 J80 160 202 -Έ 必 3'； 26 .j 92^. ~SJjg· 3960 1460 1328 963 706 tx» 〇t 347 09 66 50 _ij 4/6〇 Γ7Θ 1/47 133 169 537 岣 311 45 71 O 45 32 一 d65c 173t ^308 5J9 1317 6/ 7 t09 193 356 101 34 ad 6Θ 17 r| /OBj ta66 J/18 d'4 !2Γ2 5S2 ..518 Ut 344 59 纪 13 19 η 6JS^ 1194 2520 316 953 442 483 12/. 2se 88 13 e ~7\ 55ΤΞ 1327 必9 /33 697 5G3 329 296 i56 lea 5i Zf π L] 56K； Π69 215J 732 675 487 S3 Z? 234 t93 41 06 X • \C\ Λ888 893 1760 601 568 388 261 231 164 143 〇 33 )7 c n| *U9^ 1854 132 558 126 ^82 22 171 6 J3 1 ac t· i'4 Jdi ]2άά 125*i 95 <32 203 279 200 149 22 21 b : 1 292d &M 10Θ0 102 4ΔΒ T«7 282 27 ISO 11 26 i 11 r ：a| <39 /C5 53 3Θ4 »52 256 136 17 14 Δ 18 1:. Λα )^7 90 5C0 147 28Θ 义 123 14 07 z 2B i iej 1796 6M 941 Θ9 <31 172 255 46 148 1Θ 33 Λ 1； ! (η mz /13 /¾ 480 K3 249 27 133 11 23 - 27 乂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

表3 b 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製操作 Pre . 1 0 um Posi 1.0 urrt Pre 1.5 um Posi i.5 um Fre 2.0 um Post 2.0 um Pre 3.0 um Post 3.0 um Pre 4.0 um Post 4.0 um Pre 5.0 um Post 5.0 um Pre 7.0 um Posi 7.0 um Pre 1〇um Post 1〇urn 1 <; t £ q c it '« C 1 2 I 0 0 0 1 0 C c 12 - E d L 1 2 3 0 1 0 0 0 0 么 19 li. s| _ 1 c 1 ϋ 2 0 0 0 0 0 0 Λ 1/ Sc t 31 tc Icj Λ e u 9 0 4 ϋ 2 0 6 3P lb t£ «li ϋ c - c 2 3 0 7 1 1 0 0 4：J Π 1Cj / t 'c 2 2 4 1 1 0 J / 1J 心 c 1 < 1 c 0 0 t ϋ 1 0 0 0 C 1； - c 1 £ t c c 0 0 0 2 0 0 0 0 L· 15 ? 1C < < r‘ 3 i 4 4 3 0 0 0 id d / d - \ 7 3 2 3 4 3 0 1 11 11 r i: t 1 <· Γ L υ 0 0 0 0 0 2 0 ij L l d ( υ 0 0 0 0 0 0 Λ IL· *- u 1. J L 1 ·. 0 0 0 0 0 1 0 WU Π c 1 4( (. t. C 0 0 0 .0 1 0 0 0 it， (. 'c L 1 L 1 C ϋ 0 j 0 0 0 -J i ib d d d £ L £ f. 0 0 2 0 1 0 5 0 i/ il c t d 1 C C c 0 0 0 0 0 0 1 0

、1T ->)1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -多彡一 A7 ___B7 五、發明説明（32 ) C .從乙稀基移除聚胺基甲酸酯泡沬在此例中，從丙烯睛丁二烯苯乙烯三聚物乙烯基家具飾品移除聚胺基甲酸酯。在83.9°的大致正向入射，於操作6及7中顯示聚胺基甲酸酯泡沫熔化至乙烯基家具飾品內。相對之下，在操作1 — 5中，以6 °的入射角則使泡沬清潔地被移除。通過次數Npa與附著於乙烯基表面的泡沬厚度有關。這些結果係在類似的每次通過的通量（

Fe pa)及稍微較低的每脈衝的通量（Feps及Fpps)完成。此例子的結果顯示於以下的表3c中。 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製適度尺張紙本準標家釐公 97 5 3 A7 B7 五、發明説明（Ο) 表3c 操作 VI Eimq Eps R1 vs 1 w Feps Fpps Fepa Npa Fet A1 m. 1 20.1 500 294 30 4 28 18.4 0.057 1.68 7.9 1 7.9 6 1 2 20 500 294 30 3 28 18.4 0. 057 1.68 10.5 3 31.6 6 1 3 20 500 294 30 3 28 18.4 0.057 1.68 10.5 8 84.1 6 1 4 20.5 550 322 30 3 28 18.4 0.063 ,1.84 11.5 3 34.5 6 1 5 20 500 294 30 3 28 18.4 0.057 1.68 10.5 8 84.1 6 6 20.4 500 238 30 3 28 8.6 0.099 2.91 8.5 5 42.5 83.9 5 7 20.5 550 26! 30 3 28 8.6 0.109 3.19 9.3 1 9.3 83.9 5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（34 ) d .在石英光罩的鉻薄膜上的粒子在此例中，粒子從塗覆有一鉻薄層的石英所形成的光罩被移除。操作1_1 7在8 3 . 9°的入射角下實施’ 而操作18-21採用7°的入射角。操作19 一 21使用偏振器成爲元件4 5 9 (見圖2) *大致正向入射操作所用的能量及功率通量範圍分別爲〇.〇4—0.07 J/cm2 及 1 . 2 — 2 . OMW/cm"2。這些操作中一半以上不是無效就是對基體造成破壞。相對之下’ 「偏斜角」操作具有較大的通量範圍，但是每一操作均有效且不 :，，會破壞基髖材料。這些結果證明;'於非正向的入射角’對此型的粒子移除，操作窗口顯著較大。此例子的結果顯示於以下的表3 d中。 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) • L— · 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（>Γ) 表 3d 操作 VI Em Bps R1 vs 1 tr Feps Fpps Fepa Npa Fet Λ1 m 1 19 504 56 30 5 27 5.0 0.04 1.2 1.2 1 1.2 83. Θ 2 19 510 56 30 3 27 5.0 0.04 1.2 2.1 1 2.1 83.9 0 3 21 597 63 30 3 27 5.0 0.05 1.4 2.3 1 2.3 83.9 2 4 21 597 63 30 3 27 4.0 0.06 1.7 2.3 1 2.3 83.9 1 5 21 590 62 30 3 27 4.0 0.06 1.7 2.3 1 2.3 83.9 2 6 22 656 67 30 3 27 4.0 0.06 1.8 2.5 1 2.5 83.9 0 7 22 653 67 30 3 27 4.0 0.06 1.8 2.5 1 i 2.5 83.9 3 8 22 857 67 30 3 27 4.0 0.06 1.8 2.5 1 1.5 83.9 1 g 22 657 67 30 5 27 4.0 0.06 1.8 1.5 1 2.5 83.9 1 10 22 657 67 30 3 27 4.0 0.06 1.8 2.5 2 5.0 83.9 1 11 22 656 67 30 3 27 3.8 0.07 2.0 2.5 1 2.5 83.9 4 12 20 563 60 30 3 27 3.8 0.06 1.7 么2 1 2.2 83.9 0 13 18 408 45 30 3 27 3.8 0.04 1.3 1.7 I 1.7 83.9 0 U 21 623 66 30 3 27 3.8 0.06 1.Θ 2.4 1 2.4 83.9 0 15 22 653 67 30 3 27 3.8 0.07 1.9 2.5 1 2.5 83.9 0 16 20 560 60 30 3 27 3,8 0,06 1.7 2.2 1 2.2 83.9 0 17 18 427 48 30 3 27 3.8 0.05 1.4 1.8 1 1.8 83.9 0 18 19 400 20 30 10 29 12 0.01 0.2 0.2 1 0.2 7 1 19 20 460 130 30 10 29 7.3 0.06 1.8 1.3 1 1.3 7 嫩） 20 20 450 130 30 10 29 7.3 0.06 1.8 1.3 1 1.3 7 21 21 550 160 30 10 29 7.3 0.08 2.2 1.7 1 1.7 7 1(^^,嫩） J /1,II(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）f A7 B7 五、發明説明（36 ) 4 ·使用焦點前及過焦點入射移除材料的例子如上所述’圓柱形透鏡4 5 6的焦點平面可聚焦在被處理的基體表面的平面之前或通過該平面。圖5 A及5 B 分別顯示焦點前及過焦點。下面的例子給予混合的結果。某些例子顯示焦點前較好，而其他例子顯示使用過焦點方法可得到較好的移除效果及較少的破壞。一般相信焦點平面的位置代表各種處理變數之一（由本發明人所指出），其實現本發明之目的，即移除效率及破壞避免。所有的操作均使用氮氣作爲流動，，, 氣體，其以44 1/mi η導入。 a . X射線石版印刷掩模在此例中，粒子從具有薄金層的石英光罩被移除。在使用過焦點及p模式偏振器459的操作1 — 8及11-16 中產生良好的移除。另一方面，在採用焦點前及無偏振器的操作17 - 2 1中產生破壤》此例的結果顯示於以下的表4 a中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局貝工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -39 - 五、發明説明（V7 ) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製表4a 搡作 VI Epo Eps R1 YS 1 V Peps Fpps Fepa Npa Fet A1 離 1 21.0 500 150 30 15 36 15.5 0.03 0.77 0.81 1 0.81 5.8 2 20.7 500 150 30 15 36 15.5 0.03 0.77 0.81 1 0.81 5.8 束分麵） 3 20.5 500 150 30 15 3Θ 15.5 0.03 0.77 0.81 I 0.81 5.8 4 20.3 500 150 30 15 36 15.5 0.03 Ο.Π 0.81 1 0.81 5.8 5 20.9 500 、： 150 30 15 36 14 0.03 0.85 0.81 1 0.81 5.8 分麵） 6 18.1 350 100 30 15 36 14 0.02 0.60 0.57 1 0.57 5.8 7 20.9 500 150 30 15 36 17 0.02 0.70 0_8Ι 1 0.81 5.8 8 20.1 500 60 30 15 27 13 0.02 0.52 0.46 1 0.46 6.1 9 20.1 500 60 30 15 13 28 0.02 0.49 0.94 1 0.94 6.1 艰式） 10 19.9 500 60 15 15 13 28 0.02 0.50 0.47 2 0.47 6.1 5(偏振新棋式） 11 20.0 500 40 30 15 13 28 0.01 0.32 0.60 1 0.60 6.1 12 19.9 500 40 30 15 13 28 0.01 0.32 0.60 1 0.60 6.1 13 20.1 500 30 30 15 13 28 0.01 0.27 0.51 1 0.51 6.1 14 20.3 500 40 30 15 13 28 0.01 0.32 0.60 4 0.41 6.2 15 22.0 620 50 30 15 13 28 0.01 0.38 0.73 1 0.73 6.1 16 22.0 620 40 30 15 13 28 0.01 0.32 0.01 1 0.61 6.1 17 17.1 300 100 30 15 30 14 0.02 0.68 0.65 1 0.65 6.1 5 18 17.6 350 110 30 15 30 14 0.03 0.80 0.76 1 0.76 5,8 5 19 18.2 400 130 30 15 30 14 0.03 0.91 0.87 1 0.87 5.8 5 20 18.8 450 150 30 15 30 Π 0.03 1.02 0.97 1 0.97 5.8 5 21 19.6 500 160 30 15 30 14 0.04 1.13 1.08 1 1.08 5.8 5 n^· 111 .h^i t^— In t > nm^— mr 1^1 m i ml VI .1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） A7 B7 五、發明説明（38 ) b ·石英光罩在此例中，粒子從具有薄鉻層的石英光罩被移除。在使用焦點前的操作2及3中產生良好的移除，而在使用過焦點的操作1中產生破壞。此例子的結果顯示於以下的表 4 b中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明U1) 表 4b 操作 VI Ερη Eps R1 vs 1 V Feps Fpps Fepa Npa Fet A1 職 /«— 讀夫 m 1 500 66 30 10 28 9.4 0.025 0.735 0.71 1 0.71 6.1 5(偏振器淑式）讀背 2 500 66 30 10 28 9.4 0.025 0.736 0,71 1 0.71 6.1 意事項再 3 500 71 30 20 28 9.4 0.027 0.794 0.038 1 0.038 6.1 寫本頁 Sw

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）一夂2-

Claims

經濟部中央標準局属Η消費合作社印製六、申請專利範園附件一A : 第851 1 2434號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國87年5月修正 1種從基體的處理表面移除不需要的材料的方法，該方法不會影響相鄰於不需要的材料或在不需要的材料下方的要被留在處理表面上的需要的材料的物理性質，該方法包含下列步驟：選擇基體及要從基體的處理表面被移除的不需要的材料，該不需要的材料係以在不足以改變需要的材料的物理性質的預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以垂直於處理表面的入射角度施加時，無法藉著激能光子對處理表面的輻射被移除；以在該預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以一偏斜角照射該處理表面，而從處理表面釋放不需要的材料；及同時引導不會與該基體發生任何反應的氣體流橫過該不需要的材料。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該偏斜角小於 2 0 0 » 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中.該偏斜角小於 1 0 ° · 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該需要的材料爲矽》. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNsl^規格（2丨0X 297公釐)- ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局属Η消費合作社印製六、申請專利範園附件一A : 第851 1 2434號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國87年5月修正 1種從基體的處理表面移除不需要的材料的方法，該方法不會影響相鄰於不需要的材料或在不需要的材料下方的要被留在處理表面上的需要的材料的物理性質，該方法包含下列步驟：選擇基體及要從基體的處理表面被移除的不需要的材料，該不需要的材料係以在不足以改變需要的材料的物理性質的預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以垂直於處理表面的入射角度施加時，無法藉著激能光子對處理表面的輻射被移除；以在該預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以一偏斜角照射該處理表面，而從處理表面釋放不需要的材料；及同時引導不會與該基體發生任何反應的氣體流橫過該不需要的材料。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該偏斜角小於 2 0 0 » 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中.該偏斜角小於 1 0 ° · 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該需要的材料爲矽》. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNsl^規格（2丨0X 297公釐)- ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該不需要的材料係擇自由氧化鋁及氮化矽所組成的群類· 6 .如申請專利範圔第1項之方法，其中該需要的材料爲鉻。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該需要的材料爲丙烯腈丁二烯苯乙烯三聚物（3(^71〇1141^16- b u t a d i e n e s t y r e n e t e r ρ ο 1 y m e r )，且該不需要的材料爲聚氣基甲酸酯（polyurethane).。 8 .如申請專利範圔第1項之方法，其中該激能光子具有5電子伏特/光子（e V / photon )的能量。 9 .如申請專利範圍第8項之方法，其中該激能光子由脈衝式KrF準分子（excimer)雷射產生· 10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中被引導橫過該不需要的材料的氣體流有部份是在施加照射能量之前被引導，以提供乾燥功能及污染物移除功能· 11. 一種從基體的處理表面移除不需要的材料的方法，該方法不會損害相鄰於不需要的材料或在不需要的材料下方的要被留在處理表面上的需要的材料，該方法包含下列步驟：選捧基體及要從基體的處理表面被移除的不需要的材料，該不需要的材料係以在不足以損害需要的.材料的預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以垂直於處理表面的入射角度施加時，無法藉著激能光子對處理表面的輻射被移除； ^紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A8 B8 C8 _____D8____ 六、申請專利範圍以在該預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以一偏斜角照射該處理表面，而從處理表面釋放不需要的材料；及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 同時引導不會與該基體發生任何反應的氣體流橫過該不需要的材料。 .12.如申請專利範圍第11項之方法，其中該偏斜角小於 20。。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該偏斜角小於 1 0。· 14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該需要的材料爲矽》 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該不需要的材料係擇自由氧化鋁及氮化矽所組成的群類。 16·如申請專利範圍第11項之方法，其中該需要的材料爲絡* 17. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該需要的材經濟部中央標準局員工消費合作社印製料爲丙烯睛丁二烯苯乙烯三聚物（acrylonitrilebutadi-ene styrene terpolymer)，且該不需要的材料爲聚氨基甲酸醋（ρ ο 1 y u r e t h a n e ) · 18. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該激能光子具有5電子伏特/光子（eV/photon)的能量·. 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該激能光子由脈衝式KrF準分子（excimer)雷射產生· 20. 如申請專利範圍第11項之方法，另外包含從焦點本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公趦Γ ' ' A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍前，過焦點，及入射焦點選擇範圍來選擇焦點設定* 21. —種從基體的處理表面移除不需要的材料的方法，該方法不會影響相鄰於不需要的材料或在不需要的材料下方的要被留在處理表面上的需要的材料的操作性物理性質，該方法包含下列步驟：選擇基體及要從基體的處理表面被移除的不需要的材料，該不需要的材料係以在不足以改變需要的材料的操作性物理性質的預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以垂直於處理表面的入射角度施加時，無法藉著激能光子對處理表面的輻射被移除：以在該預定的空間及暫時濃度下的激能光子，以一偏斜角照射該處理表面，而從處理表面釋放不需要的材料；及同時引導不會與該基體發生任何反應的氣體流橫過該不需要的材料。 22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該偏斜角小於 20。。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中該偏斜角小於 10〇 · 24. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該需要的材料爲矽。 2 5.如申請專利範圍第24項之方法，其中該不需要的材料係擇自由氧化鋁及氮化矽所組成的群類。 26·如申請專利範圍第21項之方法，其中該需要的材本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公缝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部-B-夬梯準局貞工消費合作社印製經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 Λ8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍料爲鉻· 2 7.如申請專利範圍第21項之方法，其中該_要的材料爲丙烯睛丁二烯苯乙烯三聚物（acrylonitrUebutadi -ene styrene terpol.yraer)，且該不需要的材料爲聚氨基甲酸醋（polyurethane) * 28. 如申請專利範圍第21項之方法，其中該激能光子具有5電子伏特/光子（eV/photon)的能量。 29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該激能光子由脈衝式KrF準分子（excimer)雷射產生。 30. 如申請專利範圍第21項之方法*另外包含從焦點前，過焦點，及入射焦點選擇範圍來選擇焦點設定。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)