CZ78897A3 - Selective removal of undesired surface material by making use of irradiation - Google Patents

Selective removal of undesired surface material by making use of irradiation Download PDF

Info

Publication number
CZ78897A3
CZ78897A3 CZ97788A CZ78897A CZ78897A3 CZ 78897 A3 CZ78897 A3 CZ 78897A3 CZ 97788 A CZ97788 A CZ 97788A CZ 78897 A CZ78897 A CZ 78897A CZ 78897 A3 CZ78897 A3 CZ 78897A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
treated
energy
substrate
treated surface
undesired
Prior art date
Application number
CZ97788A
Other languages
English (en)
Inventor
Audrey C Engelsberg
Donna F Bethell
Original Assignee
Cauldron Lp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cauldron Lp filed Critical Cauldron Lp
Publication of CZ78897A3 publication Critical patent/CZ78897A3/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P70/10—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H10P70/12—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process by dry cleaning only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0057—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by ultraviolet radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means
    • B23K26/1436—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means for pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means
    • B23K26/1437—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow-control means for flow-rate control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/704—Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
    • H10P14/412—Deposition of metallic or metal-silicide materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P52/40—Chemomechanical polishing [CMP]
    • H10P52/403—Chemomechanical polishing [CMP] of conductive or resistive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/01—Manufacture or treatment
    • H10W20/071—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof
    • H10W20/092—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by smoothing the dielectric parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Selektivní odstraňování nežádoucího povrchového materiálu pomoci ozařovaní
Oblast techniky
Tato přihláška je částečným pokračováním patentové přihlášky USA, pořadového č.: 08/045 165, podané 12. dubna, 1993 (jejíž obsah je zde zapracován odkazem a dále se zde o ní hovoří jako o patentové přihlášce), jež je částečným pokračováním patentové přihlášky USA, pořadového č.; 07/865 039, podané 31. března, 1992 (jejíž obsah je zde zapracován odkazem a dále se zde o ní hovoří jako o přihlášce '''039), jež je částečným pokračováním patentové přihlášky USA, pořadového č.: 07/611 198, podané 9. listopadu, 1990, nyní patentu USA č.; 5 099 557 (patent '''557), jenž je odloučením patentové přihlášky USA, pořadového č.: 07/216 903, podané 8. července, 1988, nyní patentu USA č.: 5 024 968 (patent ' ' '968 ).
Tento vynález se týká odstraňování materiálu s nějakého povrchu. Konkrétněji se tento vynález týká výběrového odstraňování materiálu s určitého povrchu nějakého substrátového materiálu (dále pouze podkladu) pomocí ozařování, a to bez měnění příslušných fyzikálních vlastností materiálu, který má zůstat na tomto podkladu, který je podkladovým či přilehlým materiálu, jenž má být odstraněn.
Dosavadní stav techniky
Efektivní odstraňování nežádoucího materiálu s nějakého podkladu je kritickým aspektem zpracování mnoha důležitých materiálů a postupů zhotovování výrobku. Jak je popsáno v dané mateřské žádosti,. nežádoucí materiály (jež mohou být rovněž považovány za znečišťující látky anebo kontamináty) obsahují částice, nechtěné chemické prvky a tenké vrstvičky (filmy) či vrstvy materiálu. Tyto částice mohou být jemnými částicemi hmoty od submikronové velikosti až ke granulím, viditelným pouhým okem. Nežádoucí chemikálie obsahují jakýkoli prvek či sloučeninu, která je, v době kdy se provádí její odstraňování, nežádoucí. Například, hydroxylové skupiny (-0H) mohou být v jedné fázi žádoucím promotorem reakce na povrchu podkladu, ale v další fázi již nežádoucím kontaminátem. Jemné vrstvičky (filmy) nebo vrstvy materiálu mohou být organické, jako je maz lidského těla z otisků prstů, nátěr a epoxid, či anorganické jako jsou oxidy materiálu podkladu anebo jiných anorganických materiálů, kterým byl tento podklad vystaven.
Může existovat potřeba odstranit tyto nežádoucí materiály, aby se příslušný podklad stal více užitečným pro své zamýšlené určení. Například, některých přístrojů přesného, přesnosti zařízení Podobně u vědeckého pokud jsou dochází ke ztrátě této čočky či zrcadla těchto povrchovými kontamináty.
merem , opt i cké pokryta mikrojemnými polovodičů, kde povrchové vady v důsledku malých molekulárních kontaminátů často činí polovodičové masky nebo čipy bezcennými. Snížení množství molekulárních povrchových závad v křemenné polovodičové masce, třebaže jenom o malé množství, může radikálně zlepšit (zvýšit) produkci daných polovodičových čipů. Podobně odstranění povrchových kontaminátů, jako je uhlík s povrchu křemíkových plátků před tím, než jsou vrstvy obvodů na daný plátek anebo mezi nanášením molekulárních, anebo kyslík, naneseny vrstev.
významně zvyšuje kvalitu vyrobeného počítačového čipu.
Výběrové odstraňování vrstev být prováděno za účelem formování malého měřítka (tak už podkladu, vrstev materiálu podkladu může na podkladovém povrchu zvané nanostruktury). oxidu či jiné vrstvy v rozdílných množstvích tohoto podkladu (například za účelem změnění vyhlazením hrubého účelem odstranění struktur velmi Materiál (ať materiálu) může rovněž být s povrchu podkladu výběrové odstraňován topograf i e povrchu).
Častokrát vyžaduje ošetření, za nešádoucícho materiálu, materiál zpracovávající zařízení. Například, významná část nežádoucího materiálu, jenž nakonec znečišťuje křemíkové plátky během výroby, emanuje z daných výrobních přístrojů, jako například komor zpracování, v nichž jsou dané plátky čipů umístěny, křemenných nosičů (člunků) křemíkových plátků k jejich udržování pro průchod křemennými trubicemi pece (a trubic pece samotné), a z trubek, které vedou zpracovatelský plyn do těchto komor. Podle toho, úroveň znečištění plátku, výroby, může být významně snížena těchto zařízení.
k níž dochází během periodickým čištěním
Obecně, jakýkoli postup použitý k odstraňování materiálu s nějakého podkladu by tak měl činit bez působení na příslušné fyzikální vlastnosti u určitého (žádoucího) materiálu, jenž zůstává. Příslušné fyzikální vlastnosti, jež by měly zůstat nepostiženy, obecně obsahují krystalickou strukturu, vodivost, hustotu, elektrickou konstantu, hustotu náboje, Hallův koeficient, a difúzní (rozptylový) koeficient pro elektrony/otvory. Ve zvláštních polovodičových aplikacích (jako je polovodič s vrstvou kysličníku kovu (MOS); tranzistor řízený polem (FET); a hipolární přechod (BJT)), tyto vlastnosti mohou obsahovat kapacitanci/ plochu v MOS; kapacitanci daného přechodu; kanálový proud ve FETu směrovaný z kolektoru do zdroje; napětí z kolektoru do báze, emitoru do báze v BJT; napětí z kolektoru do zdroje, hradla ke zdroji ve FET; prahový potenciál v MOS; náboj/ plocha stavu povrchu MOS; a zpoždění ukládání. Dále, může být nežádoucí měnit příslušnou topografii (jako je hrubost povrchu) u zbývajícího materiálu.
Jak je podrobně popsáno v mateřské přihlášce, pro odstraňování nežádoucích materiálů bylo (a je v současnosti používáno) mnoho technik. Tyto obsahují mokré chemické čištění (postup RCA), ředění pomocí HF (fluorovodíku), utrazvukové a megasonické čištění, a čištění superkritickým fluidem, čištění ultrafialovým zářením a ozónem, třecím čištěním, parami HF, čištění tekutinou za pomoci laseru (obsahující Allenův postup a Tamův postup), tavením povrchu, žíháním a ablací.
Ještě jednou technikou je plazmové čištění, jež může být použito k čištění zpracovatelských komor od nástrojů reaktivního iontového leptání (RIE) po tom, co bylo dokončeno určité množství zpracování (např., určitý počet plátků). Přednostními plazmovými speciemi je kyslík, chlorid uhličitý a dusík, jež mohou být použity v rozmanitých molárních koncentracích hmoty k čištění optiky a křemíkových povrchů. Plazmy založené na elektronové cyklotronové rezonanci (ECR) představují současný stav dané techniky. Efektivnost tohoto typu čistění je však omezena na částice, odstraňování filmu (tenké vrstvičky) se zdá být obtížné a poškozující elektrické parametry.
Čištění suchým ledem (C02) (rovněž známé jako sněhové čistění a čištění postřikem trysku C0=) je způsobem dodávání sněhu CO- pomocí v ruce drženého zařízení,, jež má rozmanité trysky pro čištění povrchu. Tato technika je omezena rozpustností dané částice ve sněhu CO2, například,, když určitá částice není rozpustná v CO2,. pak nebude s daného povrchu odstraněna. Dále,, použitím této techniky nemohou být odstraňovány oxidy a polymerové filmy.
Všechny tyto techniky trpí nějakými nedostatky,, včetně: neschopnosti odstraňovat velmi malé částice,, nežádoucí změnění fyzikálních vlastností podkladového substrátu,, spotřeba velkého množství drahých materiálů jako je ultračistá voda a plyny,. a výroba produktů toxického odpadu (jako jsou kyseliny HF).
Tenké vrstvičky,, a obzvláště tenké filmy oxidace,, jsou společnou problematickou kategorií materiálů,, které je třeba s podkladu odstranit. Většina materiálů,, jež jsou vystaveny okysličené atmosféře (např.,. vzduchu),. vytváří přírodní kyslík,. jenž potahuje povrch. Takové vrstvy oxidu jsou typicky v podstatě spojitou vrstvou molekul materiálu oxidu. Ve většině případů je tato vrstva přírodního oxidu škodlivá v závislosti na tom,. jak bude materiál podkladu použit. Jedním přístupem k tomuto problémy je udržovat materiál podkladu ve vakuu, aby se zabránilo tvorbě oxidu. Známé techniky pro odstraňování vrstviček (filmů) oxidu obsahují jejich ošetřování pomocí silných kyselin jako je lučavka královská, kyselina sírová a kyselina fluorovodíková.
Při výrobě polovodičů má odstraňování přírodního oxidu (kysličníku křemičitého) s křemíkového podkladu velký význam, protože se výrobní měřítka stále zmenšují. Současné způsoby odstraňování kysličníku křemičitého užívají tekutého
HF, a provádějí se pokusy s halogeny v parní fázi a s parní fází halogenů ve spojení s ozařováním ultrafialovým zářením.
Bhat, a V. Menon, Leptání parní fází PROCEEDINGS, MICROCONTAMINATION 92,. (Santa 27-30,. 1992), str. 694; J de Larios, W.
B . Van E c k, S. a čištění Si0- , Clara, CA, Říjen
Krussel, D. McKean, G. Smolinsky, B Plynová fáze čištění stopových kontaminátů z plátků:
kyslíku založených a MICROCONTAMINATION
Doris a M. Gordon, kovů a organických na ultrafialovým zářením ozařovaném na chloru založených postupech.
1992 ) Ohrni , str. 70 6; Závislost
92, (Santa M. Miyashita, povrchových
Clara, CA,
T. Tusga, K.
mikrodrsností
Říjen 27-30, Makihara a T. plátků CZ, FZ a EPI na mokrém chemickém zpracování, JOURNAL OF ELECTRO139(8) 1992, str. 2133; a T. Ohrni, během ultračistého zpracovávání, PROCEEDINGS IEEE, sv. 81(5), str. 761. Používání na halogenu založené chemie(postupu) může poškodit přilehlé obvody.
CHEMICAL SOCIETY, Sv Spolehlivost ULSI spisf hrubý, než bodově zaměřený způsob je rovněž důležité při protože je to odstraňování.
Odstraňování povrchových oxidů přípravě kovových podkladů pro užití adheziv jako alternativy k svařování v leteckých, automobilových a v konstrukčních (stavebních) aplikacích. Odstraňování povrchových oxidů má rovněž aplikace při rekondici počasím opotřebovaných kovových povrchů a zlepšování kvality obíhající kovové měny.
Ještě jedním důležitým postupem zacházení tvorba nanostruktur (extrémně malých fyzikálních struktur) na anebo v podkladových akcelerometry, a mikromotory. nanostruktur, materiálech, jako jsou tlakové snímače, mikroskopické snímače atomové energie, Jedna technika, navržená pro tvorbu obsahuje chemické leptání ve spojení s maskovacími technikami (užitečné v objemovém mikroobráběnί, kde jsou strukturální vrstvy materiálu budovány na nějakém plátku a pak je pomocná vrstva odleptána pryč). J. Bryzaek, K. Peterson a W. McCulley, IEEE SPECTRUM, květen 1994, str.
20. Další navržená technika obsahuje nanášení materiálu zaměřeným laserem,. J.J. McClelland, R.E. Scholten, E.C. Palm a R.J. Celotta, Nanášení atomů zaměřeným laserem, SCIENCE, sv. 262, 5. listopadu, 1993, strana S77.
Ještě jedním důležitým postupem ošetření je planarizace, eliminace či omezení nepravidelností povrchu podkladu. Běžně užívaná technika pro planarizaci je chemické mechanické leštění (CMP), které používá příhodných kalových směsí k obroušení povrchů na plošnou úroveň pomocí leštících polštářků. Toto povrchové leštění zajišťuje přednost vyššího výkonu čipu. Planarizace CMP je řízena pomocí leptacích přerušení a načasováním tohoto postupu tak, aby nedošlo k nadměrnému leštění. Tento postup produkuje velké množství kontaminátů (reziduí z kalu) a je velmi drahý (s průměrným nákladem asi 35 USD na plátek), což je připisováno nákladům spotřebovaných materiálů jako je kal, voda, polštářky, a kartáče pro kartáčové čističe. Dalším problémem sdruženým s CMP je odstraňování reziduálního kalu s povrchu plátku. Odstraňování pomocí kartáčového čištění, což je současným postupem, je pouze účinné na částice velikosti přibližně asi 0,5 μπι. Dodatečným nedostatkem postupu planarizace CMP je, že není spřažitelný s jinými současnými technikami čištění.
Podstata vynálezu
Tento vynález řeší příslušné problémy a vyhýbá se nedostatkům předchozího stavu techniky pomocí selektivního odstraňování nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu podkladu pomocí ozařování tohoto nežádoucího materiálu energetickými fotony (proudů energie a majícími časo-prostorovou koncentraci výkonu), dostatečnou k odstranění nežádoucího materiálu a nedostatečnou ke změnění fyzikálních se předešlo na ošetřovaném substrátu. Aby materiálu jinde povrchu,, přes tento povrch je kontinuálně hnán proud plynu za účelem odnášení tohoto uvolněného materiálu. Optimálně je vůči danému podkladu, tak vůči Navíc, nejlepším způsobem jak se kontamináty strhávané proudem je proudění plynu vlastností podkladového znovausazování uvolněného tento plyn inertní jak odstraňovanému materiálu, předejít eventualitě aby neusazovaly na ošetřovaném povrchu, přednostně laminárním prouděním.
Zdrojem ozařování (energetických fotonů) mohou být technice k zajištění laserů impulsových, s vysokou energií, nichž určitá zájmové simultánní aplikaci jakékoli prostředky známé současné potřebné úrovně energie, včetně s nepřerušovanou vlnou anebo lamp V některých aplikacích, takových v spojení (vazby) vyžadují téměř mnohonásobných fotonů, se dává přednost zdroji s vysokým výstupním výkonem jako je impulsový ultrafialový laser. Tento vynález je znázorněn jako použitelný pro odstraňování v podstatě spojitých vrstev nežádoucích organických a anorganických vrstviček (filmů). Odstraňování organických filmů oxidů obsahuje odstranění nátěru a markéru z podkladů nerezavějící oceli či křemene. Odstraňování anorganických filmů oxidů obsahuje odstraňování oxidace z chrómu, molybdenových slitin, slitin niklu/železa, nerezavějící oceli, tantalu, tungstenu, mědi, erbia a zirkonia, a odstraňování polykrystalického křemíku z křemení
Podle vlastností a tloušťky nežádoucího materiálu a podkladu, a vlastnostech užitelného zdroje záření, může být nezbytným odstranit tento materiál v za sebou následujících aplikacích ošetření.
Topografie nějakého povrchu může být rovněž modifikována příslušnou aplikací daného postupu ošetření. Například, poměrně více materiálu může být odstraněno z regionů, v nichž je tlouštka materiálu relativně větší, a méně v regionech, kde je tlouštka menší, za účelem vytvoření stejnoměrnější tloušťky daného materiálu. Toto může účinně redukovat povrchovou drsnost daného materiálu. Zdroj fotonů může být spřažen v kontrolní smyčce s elipsometrem či jiným zařízením povrchové metrologie, za účelem zajištění zpětné vazby k moni torování a řízení odstraňování daného materiálu v každém regionu. Podobně, aplikování záření na hrubý povrch v relativně malém úhlu zajišťuje větší dopadovou koncentraci fotonů na vyčnívajících částech daného povrchu, zatímco méně exponované části jsou zastíněny a tudíž přijímají menší koncentraci fotonů. Relativně více materiálu je, tudíž, odstraňováno z vyčnívajících částí, čímž se snižuje hrubost povrchu.
Pomocí selektivního ozařování povrchu za účelem odstraňování materiálu ze zvolených ploch a do zvolené hloubky, mohou být vytvářeny nanostruktury.
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1 - názorné schéma způsobu a zařízení na odstraňování nežádoucího materiálu z nějakého podkladu podle principů tohoto vynálezu.
Obrázek 2A-2B - názorné schéma dvou testovacích zařízení použitých k odstraňování materiálů ze zvolených podkladů.
Obrázek 2C - názorné schéma třetího zařízení, podobného těm na Obr. 2A-B, ale s jednodušší soustavou čoček.
Obrázek 3 - názorné schéma zobrazení geometrie dopadového regionu radiace produkovaného na podkladu jakýmkoli ze zařízení na Obr. 2A-C .
Obrázek 4 - názorné zobrazení techniky pro výběrové odstraňování materiálu s podkladu pro tvoření nanostruktur.
Obrázek 5 - názorné zobrazení podkladu před postupem planari zace.
Obrázek 6 - názorné schéma prvního zařízení pro použití v postupu planarizace podkladu na Obr. 5.
Obrázek 7 - názorné zobrazení výběrového zmenšení povrchové hrubosti podkladu prostřednictvím šikmého ozařování daného povrchu.
Příklady provedení vynálezu
Následně budou prováděny podrobné odkazy k současně upřednostňovaným ztvárněním tohoto vynálezu,. jejichž příklady jsou zobrazeny v doprovodných výkresech. Na všech výkresech jsou k označování stejných prvků používány stejné referenční znaky.
1_;_Způsob a zařízení základního ošetření
Způsob a zařízení pro odstraňování nežádoucího materiálu s ošetřovacího povrchu nějakého podkladu,, beze změny příslušných fyzikálních vlastností podkladu, jsou schematicky znázorněny na Obr. 1. Jak je znázorněno na Obr.
I, zařízení 10., pro ošetření podkladu 12 , z něhož má být odstraněn nežádoucí materiál, obsahuje systém ozařování 400 . plynový systém 500, a systém relativního pohybu 600. Systém ozařování 400 obsahuje zdroj 410 záření 11 (jež se skládá z energetických fotonů), jako je laser a vhodná dodávací optika 450, jež vede záření 11 na povrch ošetření podkladu 12 . Plynový systém 500 obsahuje zdroj 510 plynu 18 a sdružený dodávací systém 550 pro proudění plynu 18 přes alespoň část povrchu podkladu 12 , který je aplikováno záření
II. Plyn 18 je vůči podkladu 12 přednostně inertní a hnaný přes podklad nereaktivního inertní plyn tak, aby plynu. Plynem jako podklad 12 koupal v prostředí 18 je přednostně chemicky relativního pohybu 600 zajišťuje povrchu podkladu 12 , jež má volitelně, plynem 18.
helium, dusík nebo argon. Systém relativní pohyb mezi částí být ošetřena.
zářením 11 a
Každý 10 (zdroj 450 , zdroj re1at i vn í ho v mateřské z utvářejících prvků těchto komponentů zařízení záření 410dodávací optika 450 , dodávací optika plynu 510, systém dodávání plynu 550, a systém pohybu 600) může být takový jaký je popsán patentové přihlášce a je řemeslníkem aby se sestavilo zařízení v vynálezu. Například, dodávací optika snadno zvolitelný souladu s principy
450 může obsahovat zrcadla, čočky, optická prvky. Systém dodávání komory, trubky, ventily vlákna, kolimátory, clony a jiné plynu může obsahovat kanály, průtokometry a jiné prvky y s t é m relativního pohybu 600 může být jakýmkoli vhodným systémem pro translační k radiaci 11 a pro planární anebo rotační pohyb podkladu 12 se zřetelem plynu 18., a může obsahovat translační plošinu posouvání podkladu, rotační upínadlo pro otáčení podkladu, či pohyblivé komponenty v dodávací optice ke skenování paprsku záření 11 přes podklad. Ilustrativní ztvárnění zařízení 10 jsou popsána podrobněji níže.
Podle způsobu tohoto vynálezu jsou energetické fotony vyzařovány na povrch ošetření podkladu v nějaké časoprostorové koncentraci (tocích energie výkonu),, dostatečné k odstranění nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu podkladu a nedostatečné k tomu aby se změnily fyzikální vlastnosti materiálu,, který má zůstat na povrchu podkladu.
Aby se odstranil nežádoucí materiál, vazby kterými přilíná k podkladovému a přilehlému materiálu na ošetřovaném povrchu (jenž může být stejným materiálem, materiálem podkladu či třetím materiálem) musí být přerušeny (rozbity). Každá taková vazba je přerušena zavedením množství energie, jež se alespoň rovná energii zformování této vazby formování vazeb (t.j., množství uvolněné energie daná vazba zformována) pro běžné materiály podkladu jsou uvedeny v Tabulce la níže. Znázorněné energie vazeb jsou mezi materiálovými prvky samotnými (např., Cr-Cr) a těmito materiálovými prvky a kyslíkem (např.
pro zformování vazby různých uhlíkových znázorněny v Tabulce lb níže.
Energie když je mezi
Cr-0). Energie sloučenin jsou
Tabulka 1 a
Energie formování vazby (eV/vazba)
Prvek se sebou samotným s kyslíkem
0 5,2
Cr 1,6 4,5
Si 3,4 8,3
Mo 4,2 5,8
Fe 1 ,o 4,1
Ni 2,1 4,0
Er 6,4
Zr 8,1
Ta 8,3
W 7,0
Tabulka lb
Prvek Energie formování vazby (eV/vazba)
C 6 3
Cl 4,1
F 5,7
H 3,5
Mo 5 ,.0
0 11,2
Si 4,7
Zr 5,8
Určité vazby jsou přerušeny (rozbity),. když energie nesená fotony na ně dopadajícími energie jejich zformování. Má se je větší velikosti, než za to, že v tomto vazby přerušujícím postupu existují energetické nedostatečnosti a.
tudíž.
množství potřebné fotonové energie než energie zformování vazby la, energie vazeb oxidů jsou
8,3 eV, zatímco organické v řádu 3,5 až 11,2 eV. Tudíž dvakrát takové, vidět v Tabulce je přibližně Jak je možno v řádu 4,0 až (uhlíkové) energie vazeb jsou jsou potřeba fotonové energie přibližně 7 až 22 eV.
Energie fotonu vzájemném vztahu:
závisí na jeho vlnové délce.
Vť hc kde: c - rychlost světla (3,00 x 10s m/s), l(jako lambda) - vlnová délka (m), h - Planckova konstanta (4,14 x 10_lseV sec).
Výběr zdroje fotonů. V Tabulce lc tudíž, závisí na potřebné vlnové délce, níže je uvedena rozmanitost laserů. Tato tabulka označuje dané laserové medium (a zda-li je toto medium plynem (g), tekutinou (1), tuhým tělesem (s) anebo plazmou (p)), a vlnovou délku fotonu 1 (lambdou, nm), a energii fotonu Eph (eV). U laserů s nepřerušovanou vlnou je rovněž uvedena průměrný výkon Páve (W), a u impulsových laserů energie na jeden impuls Epulse (J), trvání representativního impulsu Tpulse (ns), a špičková energie (výkon) během jednoho impulsu Ppeak (MW).
Tabulka lc
Medium λ Eph Epulse tpulse Páve Ppeak
(nm) (eV) (J) (ns) (W) (MW)
C(6+)(p) 18 68.242 2.00E-03 50 4.00E-02
ArF excimer (g) 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(g) 442 2.810 1.00E-02
Ar+(g) 515 2.412 1.00É+01
Rhodamine-6G dye (1 560 2.218 1.00E-01
640 1.941 1.00E-01
He-Ne (g) 633 1.962 v 1.00E-03
Kr+ (g) 647 1.920 5.00E-01
Ruby (s) 693 1.792 5.00E+00 50 1.00E+02
Ti(3+):AI2O3 (s) 660 1.882 1.00E+01
1180 1.053
Nd(3+):glass (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 (g) 3390 0.366 1.00E-03
FEL(LANL) 9000 0.138 1.00É-03 50 2.00E-02
40000 0.031 1.00ΕΌ3 50 2.00E-02
CO2(g) 10600 0.117 1.00E+02
H20 (g) 118700 0.010 1.00E-05
HCN(g) 336800 0.004 1.00E-03
Porovnáním fotonových energií výše uvedených laserů s požadovanými energiemi uvedenými výše pro běžné podkladové materiály (a berouce v úvahu očekávané nedostatky výkonu),, je zřejmé, že ve většině případů nebude energie jediného fotonu dostatečná aby rozbila dotyčnou vazbu. Avšak, má se za to, že energie na rozbití vazby může být dodána mnohočetnými fotony, když budou dopadat na tuto vazbu v rámci velmi krátkého času, či v podstatě simultánně.
Protože je k rozbití každé vazby potřeba jistého množství energie, celkové množství energie (a tudíž, celkové množství fotonů dané energie) potřebné k odstranění daného množství nežádoucího materiálu z povrchu ošetření podkladu je celkově úměrné k množství vazeb v tomto množství materiálu. Má se za to, že fotony vzájemně reagují s vazbami pouze v regionu rozhraní ošetřovaného povrchu (t.j., nejhornější jednou či dvěmi vrstvami atomů nebo molekul (monovrstvy)).
K odstranění v podstatě spojitých vrstev materiálu (jako vrstev oxidu) je tedy užitečné uvážit plochy povrchu jednotky a tloušťky materiálu v monovr stvách. Tudíž,. pro danou plochu povrchu odstranění určité tloušťky (či množství monovrstev) materiálu vyžaduje účinnou aplikaci daného množství energie (množství fotonů). Zajisté, ne všechny fotony, jež narážejí na povrch podkladu, přispívají k rozbití vazby - má se za to, že tak činí malý zlomek fotonů. Má se za to, že to je alespoň částečně proto, že efektivní umístění (vazby, či jejich částí) pro absorpci fotonové energie zaujímají malý zlomek povrchové plochy. Avšak alespoň u daného materiálu se má za to, že tam je poměrně konstantní vztah mezi skutečným množstvím potřebných fotonů a teoretickým množstvím, založeným na množství vazeb, jež mají být rozbity. Podle toho, relevantním parametrem k uvážení je tok energie (energie na jednotku plochy, či množství fotonů na jednotku plochy), aplikovaný na povrch ošetřování podkladu, jenž odpovídá tlouštce odstraňovaného nežádoucího materiálu.
Jak poznamenáno výše, existují případy, v nichž vazby zájmu vyžadují více energie, než je nesena jediným fotonem, emitovaným zvoleným zdrojem záření. Těmto vazbám se zde říká mu11i fotonové vazby. Jak poznamenáno výše, má se za to, že energie dvou či více fotonů jsou přídavné k dodávce energie potřebné k rozbití mul ti fotonové vazby pouze pokud tyto fotony dopadnou na tuto vazbu simultánně. Z toho vyplývá, že příchozí dávka (intenzita) fotonů v místě vazby je výkonový proud (energie na jednotku času na jednotku plochy). Dále se má za to, že rozbíjení multifotoných vazeb má pravděpodobnostní povahu. Pro daný průměrný proud energie přes plochu podkladu existuje nějaká průměrná příchozí dávka fotonů v jakémkoli místě dané vazby. Avšak, skutečná příchozí dávka fotonů by měla být náhodně rozdělena okolo určité průměrné hodnoty. Tudíž, pokud tam bude minimální příchozí dávka fotonů (maximální časový interval mezi danými fotony),, v níž se bude dít přidávání fotonové energie k umožnění rozbití multifotonové vazby, průměrný proud výkonu aplikovaný do dané plochy, jež odpovídá této minimální příchozí dávce fotonů, bude exponovat přibližně polovinu míst vazeb v této ploše vystavených vůči požadované příchozí dávce (či větší dávce). Podle toho, i když bude průměrný proud energie (výkonu) poněkud nižší, než je potřeba k produkci minimální požadované příchozí dávky fotonů, očekává se, že fotony budou do některých míst vazeb přicházet v rámci požadovaného intervalu.
shrnutí, k odstranění dané s povrchu ošetření podkladu celkový proud dané úrovně energie na materiálu. Pokud půjde
Ve materiálu minimální fotonové energie a, použitelný výkon. Jak k odstranění oxidů a tloušťky nežádoucího musí být aplikován energie (celkové množství fotonů jednotku plochy) do nežádoucího o multi fotonové vazby, je rovněž potřeba jistého proudu výkonu a čím vyšší bude tento proud, tím je větší šance, že místo každé vazby bude podrobeno potřebné příchozí dávce fotonů. Výběr vhodného zdroje energetických fotonů, tudíž, vyžaduje ohodnocení potřebné u multifotonových vazeb, určitý je zřejmým z údajů níže uvedených, organických filmů (jež mají vysoké a tedy multi fotonové energie vazby), přednostními fotonovými zdroji jsou tak impulsivní ultrafialové lasery, jež mají nejvyšší úrovně špičkového výkonu a vysoké fotonové energie.
Konkurenční úvahou, která omezuje energii a výkonové toky energie, jež mohou být aplikovány na ošetřovaný povrch podkladu, je potřeba předejít změnám fyzikálních vlastností materiálu, jenž má na povrchu zůstat. Obecně, změny ve fyzikálních vlastnostech nějakého materiálu jsou působeny zvyšováním jeho teploty nad prahovou úroveň. Změna v teplotě povrchu materiálu působená aplikací sálavé energie závisí na charakteristikách přenosu tepla materiálu a proudech výkonu Nalezení toků maximálního výkonu na daný podkladový materiál, a energie a energie vyžaduje užitého záření použitelných určité experimentování.
Laserové čistící techniky předchozí techniky, jež spoléhají na vaporizaci, ablaci, či povrchové tavení, poskytují určité vodítko pokud jde o energii a výkonové toky potřebné k vytváření změn stavu v podkladových materiálech.
Celkově, fotony jsou přednostně směrovány kolmo k rovině části podkladu, jež je ošetřována, aby se pro daný výstup ze zdroje elektronů maximalizoval výkon a proud energie na daný povrch. Avšak fotony mohou podkladu směrovány v nějakém úhlu, jak je k provedení určitého nezbytné prostřed í povrchu zřetelem v úvahu postupu být k danému příhodné anebo ve zvláštním
Zajisté, že energie a její výkonové toky na daném se budou na rovinu při volbě měnit se určitého sinem úhlu dopadu fotonů s« povrchu, coz musí zdroje. V být vzato některých výstupu fotonového situacích může být přednostní směrovat záření v šikmém úhlu k podkladu, za účelem přednostního ozáření a takto odstraňování výčnělků v materiálu k jeho vyhlazení .
Testovací zařízení
V následujících příkladech byly použity dvě soupravy testovacích zařízení (zde nazývané jako zařízení A a B).
Přístroj A je schematicky znázorněn na Obr. 2A . V tomto zařízení (na obrázku uvedeno jako 10A) je zdrojem záření laser 411, jímž je impulsový KrF excimerový laser, prodávaný firmou Lambda Physik jako model číslo LEXtra 200. Tento laser má vlnovou délku 248 nm (pro fotonovou energii
5.. 01 eV) , maximální výstupní energii na impuls 600 mJ,. a stejné trvání impulsu 34 ns (pro maximální výkon na impuls
17.. 65 MW). Maximální míra opakovacího kmitočtu impulsu je 30 Hz,. produkující maximální průměrný výkon 18 W. Paprsek záření je na výstupu laseru 23 mm krát 13 mm.
Systém dodávající záření 450 obsahuje,, v pořadí jakým prochází paprsek záření s otvorem (clonou) 452 po opuštění laseru 411,. desku v úhlu do 45° stupňů natočená a 456 a nastavitelné zaostřovací i_2 je plochá deska a 25 mm dlouhým, Gaussovo rozložení laseru 411 tak, že čočky 457. Deska s otvorem s obdélníkovým otvorem 6 mm širokým a používá se k blokování ocasů pravděpodobností fotonů vyzařujících z _ prostorová distribuce energie v paprsku záření 11 je napříč rovinou kolmou k paprsku přibližně z natáčivých zrcadel 453 a 454 (clonou) 4Í stejnoměrná. je 50ti milimetrové,
Každé a 455 a 456 jsou 25ti milimetrová, plošná zrcadla zaostřujícími čočkami 25 mm, délkou 37 mm výšky zaostřovacích a orientace
457 jsou cylindrické
Nastavitelnými, čočky se šířkou a ohniskovou délkou 75 mm. Zvolením čoček 457 od povrchu podkladu (konkávní stranou nahoru nebo dolů) čoček, je nastavena šířka bodu paprsku na povrchu podkladu. Všechny optické prvky jsou s antireflexní vrstvou pro světlo 248 nm.
Systém dodávání 450 druhého zařízení, zařízení ’B), je identický s tím u zařízení natáčivé zrcadlo 453 je vynecháno
E (znázorněného na Obr.
A, s výjimkou. že prvn í
(a laser 411 a deska
přeorientovány o 90°,
k natáčivému zrcadlu 454)
otvorem 452 aby směřovaly jsou podle toho přímo směrem a natáčivé zrcadlo 455 je 50ti mi20 limetrové (spíše Třetí zařízení s jednodušší (a než 25ti milimetrové jako v zařízení A).
(nepoužité v příslušných pokusech) tudíž přednostní) optickou soustavou je znázorněno na Obr. 2C.
Paprsek záření 11 je dodáván přibližně kolmo k plošině 610, na níž je upevněn podklad 12 . Jak je znázorněno na Obr. 3,. plošina 610 může být posunuta ve směrech X a Y (kolmých k rovině plošiny a označených na Obr. 3 pomocí šipek X a Y). Paprsek záření 11 produkuje celkově obdélníkový dopadový region záření 611, se šířkou unášen přes povrch podkladu (translací) plošiny 610.
Systém dodávání plynu tekutého dusíku (s objemem 4
W a délkou I.. Region 611 je 12 pomocí pomocí posouvání
500 obsahuje Dewarovu nádobu 500 1), spřaženou v sérii k:
dvojstupňovému regulátoru, adsorbéru vlhkosti/kyslíku (MG Industries Oxisorb, jenž adsorbuje do koncentrací 0,01 ppb), filtru částic značky Millipore Model 304 (filtry do 0,003 lim), průtokoměr, americký filtr Filter Membralox (filtry do 0,001 jim), a tudíž k hubici 551 končící přilehle regionu 611. Hubice 551 vypouští proud plynu 1 δ přes region 611 a zůstává fixovanou se plošina 610 a podklad translační pohyb. Tento pro materiály, jež zřetelem k regionu 611 tak, že 12 vykonávají se zřetelem k ní systém dodávání plynu je užitečný citlivé vuc i typ i ckým , než je nejsou atmosférickým plynům, a dovoluje jednodušší zařízení požadováno anebo když je požadováno nebo žádoucí izolovat daný podklad během ošetřování od atmosféry (tak jak je uvedeno v mateřské přihlášce).
Videokamera 700 je umístěna aby sledovala region 611 a tak poskytovala vizuální údaje o výsledcích ošetření.
V ilustrovaném ztvárnění je plošina 610 nejprve posunuta podélně ve směru X když je paprsek záření KL. aplikován na povrch podkladu 12, produkujíce protažený pruh záběru 612 na podkladu 12., jenž byl (je) vystaven paprsku záření 11 . Plošina 610 může být vrácena zpět do výchozí polohy a posunuta ve směru X znova, takže paprsek záření 11 provádí další přechod nad pruhem 612. Po jednom či více přechodech může být plošina 610 být posunuta laterálně ve směru Y o vzdálenost přibližně se rovnající délce 1_, pak posunována znova směrem X ke zformování dalšího pruhu záběru přilehlému k předcházejícímu pruhu 612. Tudíž, část povrchu podkladu 12. k ošetření je sekvenčně exponována paprsku záření 11 a souběžnému proudu plynu 18.
Proud energie (energie na jednotku plochy) aplikovaný na jakýkoli bod na povrchu podkladu 12. pomocí paprsku záření 11 během jediného impulsu laseru 411 se rovná energii impulsu na povrchu děleno plochou, na níž je tato energie distribuována. Toto může být vyjádřeno vzorcem jako:
Eps
F i eps kde: - Feps je proud energie impulsu na jednotku plochy na povrchu i'J/cm),
- Eps je energie impulsu na povrchu (J), a
- 1 a w jsou délka a šířka regionu 611 (cm).
Podobně tak může být vypočítán tok výkonu impulsu (Fpps) jako
F eps
Fpps tp kde tp. je trvání impulsu laseru.
S průchodem paprsku záření 11 skrze optiku a desku s otvorem (clonou) jsou spojeny ztráty energie. Tudíž, energie impulsu laseru na povrchu (Eps) je menší, než emitovaná energie impulsu laseru. Laser LEXtra 200 obsahuje mikroovládač s měřičem energie impulsu, jenž je užitečný pro zaznamenávání výkonu laseru během pokusů. Avšak, vnitřní přesný zajištění přesnějších měření testovací přístroj kalibrován aby aplikoval vnitřnímu měření za účelem produkce Podle toho byla měřena energie impulsu detektorové hlavy Molectron uspořádanými v umístění energie porovnávána měřič není příliš energie byl opravný faktor k přesnějších hodnot laseru na povrchu (Eps) pomocí J50 a joulemetru ošetřovaného povrchu
JD
1000 , a hodnota měřené s hodnotou vnitřního měřiče energie impulsu (Epm). Takto byl zpracován opravný faktor (Rcorrecti on), jenž obsahoval jak ztráty skrze optickou soustavu, tak nepřesností měřiče.
Eps = E pm · Ecorrection
Tento korektivní faktor není konstantní - bylo zjištěno, že se mění přibližně s úrovní výstupu laseru.
Energie impulsu závisí na vstupu napětí (Ví) do laseru, jež může být nastaveno na úrovně mezi přibližně 17 a 22 kV.
Výstupní energie laseru (jak uvedena vnitřním měřičem) se mění pro nastavení dané voltáže, v závislosti na takových faktorech jako je úroveň dodávky plynu laseru, takže toto napětí nemůže být použito přímo jako měřítko energie impulsu, ale namísto toho je čten vnitřní měřič. Pro pohodlí je korektivní faktor vypočítán jako funkce nastavení napětí, pak aplikován na hodnotu energie uvedenou vnitřním měřičem. Korektivní faktor má podobu:
Rcorreetion
m.Vi+ b kde m je zkosení, a b je úsekem na souřadné ose lineárního vztahu.
Hodnoty m a b pro obě testovací zařízení jsou uvedeny v Tabulce 2a, níže.
Tabulka 2a
Faktor Zařízení A Zařízení B
b 1,20 0,74
m 0,029 0,066
Tudíž, energie per impuls na povrchu ošetřování je:
PS
Hl.Vi+b
Ve znázorněném ztvárnění je pruh záběru 612 zformován ze serie diskrétních regionů 611 (jak označeny na Obr. 3 druhým regionem 6111 , znázorněným v náznaku). Vzdálenost,, kterou je region 6111 odsazen od regionu 611 (delta X) je produktem (součinem) času mezi laserovými impulsy (což je inverze míry opakovacího kmitočtu impulsu laseru RI) a rychlosti translace (posunu) plošiny 610 (rychlost skenování v3). Proud energie dodávaný do daného bodu podkladu je tudíž součinem proudů energie per impuls (Feps) a množství laserových impulsů, jimž je daný bod vystaven (Npl). Počet impulsů Npl se rovná šířce w regionu 611 děleno vzdáleností delta X co se plošina posune mezi impulsy. Ovšem pokud w nebude integrální násobek delty X, a každý bod musí přijmout počet celého čísla počtu impulsů, ne každý bod přijme tentýž počet impulsů. Avšak, výše načrtnutý stav je přiměřeně přesný ke stanovení průměrné energie aplikované přes každý pruh záběru 612. Dále, spíše než indexování plošiny do strany před zahájením dalšího pruhu záběru 612, plosina může být ponechána ve stejné laterální poloze, a ještě jeden záběr 612 aplikován na stejném místě, takto čině ještě jeden přechod nad daným podkladem. Celkový proud energie (Fet) se tedy rovná proudu energie per přechod (Fepa) krát množství přechodů (Npa).
Průměrný proud energie aplikovaný na povrch podkladu 12 může být tudíž vypočten podle následujícího vzorce jako;
Feps . Rl . V Fepa = .............
Vs
Celkový proud energie aplikovaný do daného bodu j získán násobením proudu energie per přechod (Fepa) počte přechodů:
Fet ” Fepa · Hpa
V údajích experimentů prezentovaných dále, jsou dan testovací parametry označeny tak, jak je uvedeno v Tabule 2b, ní že.
Tabulka 2b
Parametr Popis Jednotky
Epm Energie impulsu (měřič) m J
Eps Energie impulsu (skutečná na povrchu) m J
Feps Proud energie per impuls (na povrchu) J /cm~
Fpps Proud výkonu per impuls (na povrchu) MN/cm2
Fepa Průměrný proud energie per přechod J/cm-
Fet Celk. proud energie (za celk. poč. přechodů) J /cm-
I Délka regionu 611 mm
Npl Efektivní počet impulsů dopadajících na bod --
Npa Počet přechodů --
Rg Intenzita dodávky plynu ml /s
RI Opakovači kmitočet laseru s~1
vs Rychlost skenování laseru km/s
VI Napětí laseru KV
W Šířka regionu 611 mm
Ve všech testech činila intenzita toku nitrogenového plynu přes ošetřovaný povrch mezi 250 a 500 ml/s.
3_._Příklady odstraňování tenkých vrstviček (filmů) oxidace
Aplikace způsobu základního ošetření a zařízení popsané výše s ohledem na filmy oxidace je znázorněno v následujících příkladech. V každém příkladě byla provedena řada ošetřovacích běhů zařízení na jednom anebo více vzorcích oxidovaných podkladových materiálů. Každý běh se skládal z ošetření jediného pruhu záběru 612 na ošetřovaném povrchu, s jedním nebo více přechody na tomto pruhu. Pokud není poznamenáno jinak, dané vzorky byly ošetřovány na planárním povrchu (jako je plochá strana terčů pokovovaných rozprašováním kovů).
Účinnost ošetření je roztříděna podle stupnice šesti bodů intenzity čištění (Rc) , jež je vysvětlena v Tabulce 3a, níže.
Tabulka 3a
RC Význam
1 Úplné odstranění
o Potřebný dodatečný přechod
3 Potřebných více přechodů
4 Spatné odstranění žádá změnu podmínek postupu
5 Okrajový soubor stavů
6 Žádné odstranění
V těchto testech bylo cílem odstranit všechen oxid v tak málo přechodech, jak jen to je možné (přednostně jediným přechodem) a při nejvyšší možné rychlosti plošiny, bez poškození povrchu ošetření. To odpovídá maximální rychlosti zpracování u komerční aplikace - ošetření podkladu v nejkratším možném čase. Jak pojednáno výše, má se za to, že klíčovými faktory postupu jsou proud energie per impuls (Feps), přímo vztažený (fixním trváním impulsu 34 ns) proud výkonu per impuls (Fpps), a celkový proud energie (Eft). Tyto faktory zpracování byly měněny upravováním energie impulsu (Eps), opakovacího kmitočtu impulsu laseru (Rl), rychlosti plošiny (Vs) a šířky dopadového regionu (w).
Chromém pokovovaný terč naprášením v pokusech a nepatrně
V tomto případe byl okysličený terč chromového pokovování ošetřován pomocí přístroje A. Terč pokovování kovu (jako ostatní terče pokovování použité níže popsaných, byl přibližně 21 cm dlouhý, s maximální šířkou 9 cm. Byla zařízení, jejichž výsledky jsou oválného tvaru, provedena serie devíti běhů shrnuty v Tabulce 3b níže.
Tabulka 3b
Běh' W tpm tps ΉΓ VŠ 1 w t-eps kpps Npl t-epa kpa kel “Poznámky Hc
“7 TR 5 7^ Λ£ι A A 11.é 248 1 24é žádné odstr. pozorov. 6
3 18 773 142 30 5 23 290 021 62 17.4 329 1 3.69 jako B2, změna param. -θ.
4 18 779 145 30 5 73 205 021 9.0 123 3.78 1 3.78 žádné odstr.. pozorov. 6
5 19 348 175 30 5 23 205 027 109 122 455 1 455 žádné odstr. pozorov.. 6
6 70 390 189 30 5 23 205 0.40 112 122 494 1 494 .pkraj/úzká šířka ,5
7 23 390 189 30 5 23 090 091 269 5.4 494 1 494 odstraněno 1
8 19 348 175 30 5 23 090 024 242 5.4 455 1 455 odstraněno 1
9 19 351 176 30 10 23 090 025 25.0 27 220 1 220 odstr. ale s vyšší E 5
10 “35B| 192 » 7! ”3! w “75331 “OT 35 335 1 £58 čdstr./otisky prstu - J r — ------ J.
Tyto údaje naznačují, že proud energie (výkon) per úroveň impulsu aplikovaný v bězích zařízení překlenul prahovou úroveň u multifotonových vazeb. Dobré odstraňování bylo dosaženo u hodnot Fpps větších než přibližně 12 MV/cm“, i pro konstantní hodnoty Fepa (například, z běhů 5 až 7), a pak u nižších hodnot Fepa (například, z běhů 8 až 10) .
b. Erbiem pokovovaný terč
V tomto případě byl okysličený terč pokovování erbiem ošetřován přístrojem B. Výsledky jsou shrnuty v Tabulce 3c níže.
Tabulka 3c
Běh Η Κϋΐ222Ϊ=ί2 uu ra w heps Fpps Nil tepa Npa tel Poznámky |HC
18 303 157 23 &&& έδ 11 £ 273 i —253 modr.ox.zůst.po 1 pře. i
1a 18 303 157 20 5 23 290 024 69 11.6 273 1 273 2 passes made. 1 suffídent 1
2 19 354 178 23 10 23 290 027 79 59 154 1 154 Ipřech. odstranil ox. 1
3 20 390 192 23 15 23 290 029 85 39 1.12 1 1.12 ipřech. odstranil ox. 1
5 20 414 201 20 20 23 290 090 89 29 097 1 097 ipřech. odstranil ox. 1
6 20 414 201 20 25 23 290 090 89 23 0.70 1 0.70 ipřech. odstranil ox. 1
7 a 425 ΊΚΕ IA 25 535 “33T 5.1 1.7 054 1 054 torm. difrakční vzor 5
Má se za to, že pozorovaný modrý oxid je oxidem erbia či jiným vedlejším produktem vzájemné reakce terče pokovování. Všechny běhy zařízení byly prováděmy se stejnou šířkou paprsku 2,9 mm, zatímco běh od běhu byla energie impulsu laseru Eps (a takto proud výkonu impulsu Fpps) nepatrně zvyšována a rychlost skenování zvyšována významně. První dva běhy produkovaly částečné čištění, zatímco následné běhy (při nepatrně vyšších hodnotách Fpps přibližně 8 MW/cm“) produkovaly dobré čištění, s následnými nižšími úrovněmi celkového zaj ištovaly běhy 2 a 3 proudu energie Fet, dobré odstraňování. je překročena prahová s 0,7 J/ce2, stále ještě To opět naznačuje, že mezi hodnota mu 11i fotonové vazby u Fpps.
V běhu 7 byla rychlost Vs plošiny zvýšena na 50 mm/s ve snaze omezit celkový proud energie na úroveň příliš malou daný oxid. Tento běh produkoval difrakční působící) vzor linií aby odstranila (ohyb, odchylku reziduálního oxidu ve směru X, naznačuje, že regiony kde zůstal oxid nebyly před tím vystaveny týmž energetickým či výkonovým proudům jako mezilehlé, vyčištěné regiony. Ačkoli rychlost nebyla tak velká, aby se za sebou následující dopadové regiony (611) nepřekrývaly (při opakovacím kmitočtu laseru 30/s, podklad se pohyboval mezi impulsy nějakou vzdáleností (1,6 mm), jež je menší než šířka dopadového regionu (2,9 mm), pozorovaný účinek může naznačovat Gaussovo rozdělení pravděpodobností fotonů přes rozměr X dopadového regionu 611.
c. Zirkonem pokovovaný terč
V tomto případě byl okysličený terč pokovování erbiem ošetřován pomocí přístroje B. Výsledky jsou shrnuty v Tabulce 3d níže.
Tabulka 3d
Běh VT‘ tpm Lps ΉΓ vá w teps Fpps Npl tepa Ú7pa“ tet Poznámky hc
1 ié Ž79 14Ž Ž) ύ 25 0^2 é.4 lÓ3 4,19 1 4.1Ó 1 přechod odstranil 1
2 18 279 145 20 5 23 250 022 6.4 11.6 252 1 252 Ipřechod odstranil 1
3 18 279 145 20 5 23 250 022 6.4 11.6 252 2 5.03 2přechody, 1 stačí 1
4 19 366 184 20 5 23 250 028 ai 115 219 1 ai9 1přechod/čistil 1
5 19 366 184 23 8 23 250 028 8.1 73 200 1 200 Ipřechod odstranil 1
6 19 366 184 20 10 23 250 028 ai 55 150 1 150 1'přechod odstranil 1
7 20 417 202 20 15 23 250 020 85 35 1.17 1 1.17 ipřechod odstranil 1
δ Ά 177 2® “25 25 “^5 235 535 63 23 “TO 1 ČČS5| ipřechod odstranil 1
Jako u předchozího případu byly všechny běhy zařízení prováděny se stejnou šířkou paprsku 2,9 mm, zatímco běh od běhu byla energie impulsu laseru Eps (a takto proud výkonu impulsu Fpps) nepatrně zvyšována a rychlost skenování zvyšována významně. Každý běh produkoval dobré čištění, se za sebou jdoucími nižšími úrovněmi proudu celkové energie, s přibližně 0,9 J/cm“ stále ještě zajišťující dobré odstraňování.
d ._Tantalový držák
V tomto případě byl okyslíčený válcový tantalový držák ošetřován pomocí přístroje B. Protože byl držák cylindrický, představoval pro ošetření zakřivený povrch, a lineární translační kapacita plošiny nebyla přiměřená k vyrovnanému skenování regionu dopadu 611 paprsku hladce na povrchu. Podle toho byl držák ručně rotován rychlostí, při níž se regiony dopadu nepřekrývaly. Údaje uvedené v v Tabulce 3e níže se tudíž týkají izolovaných dopadových regionů.
Tabulka 3e
Beh Ί7Γ “RT vš —Γ ~7Γ Τϊ5δδΠ tepa Npa —F-ét Poznámky TRČ
15 515 1M W m 4W W 1.55 55.4 Ί 120 1 120 odstr.ox.,urč.pošk. 5
2 19 291 148 30 m 23 057 1.13 333 1 1.13 1 1.13 odstr.ox. , urč . pošk 5
3 18 254 137 30 m 23 057 1.04 30.7 1 154 1 1.04 íodstr. ox. , urč. pošk.'. 5
4 18 257 138 30 m 23 12 050 145 1 050 1 050 lódstr.ox.,žád.pošk. 1
5 19 327 164 30 m 23 12 059 175 1 059 1 059 lodstr.ox.,žád.pošk. 1
6 20 351 173 30 m 23 12 053 185 1 053 1 053 lodstr.ox.'žád.pošk. 1
) Ά m ϋ] Μ TO 2Í4 i “TO i E75 lódstr.ox.,žád.pošk. 1
Uvedená data znázorňují,. že proud energie přibližně 0,5 J/cm2 je přiměřený k odstranění filmu oxidu tantalu s tantalového podkladu. Při proudu výkonu více než přibližně 22 MW/cm“ (v bězích 1-3) bylo produkováno určité setrvávající poškození v tom, že bylo pozorováno černání povrchu podkladu.
e ._Tungstenový kelímek
V tomto případě byl oxidovaný tungstenový kelímek ošetřován pomocí zařízení B. Kelímek byl přibližně 10 cm dlouhý a 2,5 cm široký protaženého vydutého tvaru (přibližně semi-cylindrický v ošetřovaném regionu). Údaje uvedené v Tabulce 3f níže obsahují běhy zařízení 1-3 na vnitřním povrchu (konkávní) a 4-7 na vnějšku (konvexní).
Tabulka 3 f
Běh 7Γ tpm Έρ5 ΉΓ vs “T“ w teps ΠρΓ TěpS· TIpT Pel Poznámky Hc
1 19 tíó iés tí 5 tí 1.14 tíé 432 1 432 1 přechod odstranil 1
2 19 330 165 30 5 23 0.63 1.14 33.6 32 432 2 8.63 1přech.odst.tprov.2. 1
3 19 330 165 30 8 23 0.63 1.14 33.6 2.4 270 1 270 Itpřechod odstranil 1
4 21 414 195 30 8 23 0.63 134 395 24 317 1 317 1 přechod odstranil 1
5 21 405 190 30 12 23 0.63 121 38.7 13 207 1 207 1 přechod odstranil 1
6 22 438 200 30 15 23 0.63 138 40.6 12 1.74 1 1.74 1 přechod odstranil 1
7 T2 429 155 X Ά 23 ITS 125 59.7 05 120 1 1.28 1 přechod odstranil 1
Tyto údaje znázorňují, že oxid tungstenu může být odstraňován při proudu energie tak nízké jako je přibližně
1,3 J/cm~, ačkoli podklad není poškozen při intenzitách toku výkonu vysokých až přibližně 41 MW/cm“.
f_:_Masky ze slitiny molybdénu
V tomto případě byly ošetřovány tři oxydováné masky (použité při výrobě svazkovacích ploch drátového vzoru křemíkových čipů),. vyrobené ze slitiny molybdénu, pomocí přístroje A. Údaje z ošetření těchto masek jsou shrnuty v Tabulce 3g níže.
Tabulka 3g
Vzorek 1 = maska 125 mm
4 22 528 285 30 5 23 12 025 28.1 72 7.45 2 1429 2přechody potřeba 2
5 22 528 285 30 2 23 12 025 28.1 195 18.62 2 3723 2přechody potřeba 2
6 20 450 251 30 2 23 12 024 24.7 195 1629 2 32.77 2př.potř’. ,hněd.rezid 4
7 18 324 187 30 2 23 12 023 18.4 195 1220 2 24.40 2přechody potřeba 4
8 20 528 295 30 5 23 12 029 29.0 72 729 2 1528 2pře.potř.,žád.rezid 2
9a 20 528 295 30 2 23 12 029 29.0 195 1923 1 1923 Ipřech.,hněd.rezid. 4
5b Ά && ~Z5 35 5 Z 12 Ί535 ~ΊΒΰ 72 ~7E5 2 ~T53S 2přechody potřeba 2
IVzorek 2 = maska 82 mm
Ί| 22j ΊΒ55Γ25η 3&Γ2| 25| ftgj Σ05Γ^Γ57η 16^1ΐ i j 1&51'11 přechod odstranil ί 1
V z orek 3 = maska 82 mm
Π| gr525rww~5» 25T 0-fii Σ05| 60£| 151 7.451 11 7.40H příhod odstraň'—Π
Bylo potřeba vyšších proudů celkové energie (Fet), aby se odstranila oxidace z větší masky použité jako vzorek 1, než z ostatních dvou masek. Na první masce ošetření v bězích 6 a 9a zanechalo nahnědlé reziduum, jež může naznačovat poškození zbývajícího materiálu. Dané údaje též naznačují, že Fpps nepřekročil u vzorku 1 prahovou energii (výkon) mul ti fotonové vazby (kde byl Fpps byl menší než přibližně 30 MW/cm1', ale opravdu překročil tuto prahovou hodnotu u vzorků 2 a 3. (Fpps přes přibližně 60 MW/cma).
gg_Ocelově pravítko
V tomto případě bylo oxidované ocelové pravítko ošetřováno pomocí přístroje A. Výsledky tohoto ošetření jsou shrnuty v Tabulce 3h níže.
Tabulka 3h
Běh “VT tpm tps νέ .....Γ' w t-eps l-pps W tepa Npa tet’ Poznámky Hč
1 1> 168 90 3Ó 1 & SS 4Í ÓO.Ó wSf 1 1287 lodstraněno
2a 17 180 106 30 5 23 3 0.15 45 1ΒΌ 2.76 1 276 Ičástečné odstranění 3
23 18 303 175 30 5 23 3 025 75 18.0 456 1 456 |částe čné odstranění 3
2c 20 441 246 30 5 23 3 026 105 182 6.42 1 6.42 bdstraněno . 2
3 19 387 220 30 3 23 3 022 9.4 200 955 1 955 lodstraněno 1
4 19 396 225 30 10 23 3 023 95 9.0 293 1 293 lodstraněno 1
5 19 396 225 30 20 23 3 023 9.6 45 1j47 1 1.47 Odstraněno málo 4
6 19 385 219 30 15 23 3 022 92 60 1J90 1 120 částečné odstranění 3
7 19 395 ŽÁ 35 T2 21 3 “533 9.4 73 2.41 2 Ž3T 2přechody stačily 2
Příslušné údaje naznačují,, že prahová hodnota výkonu proudu u multifotonové vazby byla překročena mezi běhy 2b a 2c-7 (takto jsoucí mezi přibližně 7,5 a 9,3 MW/cm~). Dále, ačkoli Fpps byl dostatečně vysoký v bězích 5-7, celkový proud energie Fet nebyl dostatečně vysoký (při přibližně
1,5 až 1,9 J/cm-'i, aby odstranil všechen oxid.
h._Slitinou niklu/železa pokovovaný terč
V tomto případě byl tento pokovovaný terč ošetřován zařízením B. Terč pokovování naprášením byl vytvořen ze slitiny niklu a 19% železa. Výsledky tohoto ošetření jsou shrnuty v Tabulce 3i níže.
Tabulka 3i
Beh Vf tpm E&š Ήτ vs w t-eps Fpps Noa Pél Poznámky h£
íM Šó 7 Ó.6/1 W.7 $ 5.16 2přechody ódštr. vše 2
3 20 354 175 30 7 23 09 054 248 39 325 2 651 2přechody odstr. vše 2
4 20 354 175 30 7 23 09 054 245 39 325 3 9.76 3přechody odstr. vše 3
5 20 363 176 30 10 23 09 055 25.0 27 250 3 690 3Přechody odstr. vše 3
7 20 387 188 30 12 23 09 091 26.7 23 204 4 8.17 4přech.,růž. povrch 5
8 20 375 182 30 12 23 25 052 95 63 198 2 396 2prechody odstr. vse 2
9 20 387 188 30 15 23 25 053 9.6 5.0 1.63 1 153 j přechod odstr. vše 1
1δ TT T25 255 35 25 ns “25 “7Γ55 Ιύΐ 15 111 1 151 1 přechod odstr. vse 1
V bězích 1 , 3, 4, 5 a 7 byla pozorována při ošetřování narůžovělá světelná interakce,. a v běhu 7 byl povrch ponechán s lehce narůžovělým nádechem. Jedním možným vysvětlením je, že podklad byl během ošetřování poškozen při vyšším toku výkonu impulsu přibližně 20 až 26 MW/cm“. Alternativně, vyšší proudy mohly indukovat změnu ve složení vrstvy oxidu na sloučeninu, jež je obtížněji odstranitelná (t.j., s vyššími energiemi vazby). Toto je v souladu s pozorováním, že byl potřebný větší proud celkové energie v těchto bězích, aby se odstranila celá vrstva oxidu. V protikladu s tím, v bězích 8-10 byly nižší impulsové výkonové toky v rozmezí přibližně 9 až 10 MW/cm přiměřené k odstranění oxidace (s přibližně 1,3 či více J/cm proudu celkové energie Fet).
Pásek niklové slitiny
V tomto případě byl ošetřován pásek niklové slitiny pomocí zařízení A. Tato niklová slitina měla nestanovené složení. Údaje z tohoto ošetření jsou shrnuty v Tabulce 3j ní že .
Tabulka 3j
Běh ΤΓ nr vá T w t-eps Npl rapa Ι-ΘΙ Poznámky Ήδ
1 2) ώ kj Ί44 b/2 WjÓ 19.44 1 19.4 1 přechod T
2 22 485 262 30 2 23 os 228 67.1 105 2280 1 228 1 přechod 5
3 22 489 254 30 2 23 05 230 675 105 2299 1 23.0 Ipřechod 5
4 22 489 264 30 1 23 05 230 675 15.0 34.48 3 103.4 3přech.,hnědé.rez id . 5
5 19 378 215 30 1 23 05 157 545 15.0 2759 1 28.0 iprech.,část.odstr. 5
7 20 414 231 30 1 23 052 123 36.1 245 30.15 7 211.1 7př.,odstr.po vrstv. 2
6a 20 438 243 30 1 23 052 129 38.0 245 31.74 1 31.7 •jpr. , část. odstranění 3
tib ŽH Z© SZ ib 1 2 7532? 125 ~155$ TT5 33715 1 321 1jp£. ,ox. zust,, (6a) T
Vizuální pozorování běhu 4 odhalilo zahnědlé reziduum,, možná naznačující poškození zbývajícího materiálu. Vizuální kontrola běhu 7 mezi přechody naznačila, že oxid byl při každém přechodu odstraňován inkrementálně (přírůstkově). Dále se zdá, že prahová hodnota toku energie (výkonu) multifotonové vazby je přibližně 50 MW/cm~ - určitého čištění bylo dosaženo při nižších hodnotách Fpps,. ale k odstranění veškerého oxidu bylo třeba vyšších hodnot Fet.
j _Měděné pence
V tomto případě byly ošetřovány oxidované americké pence (měďáky) pomocí zařízení B. Byly ošetřeny tři pence, s jedním během provedeným na každé lícní a reversní straně každé pence (běhy jsou spárovány pro každou penci - běhy 1 a 2 jsou pro stejnou penci, 3 a 4 pro příští penci atd.). Údaje z ošetření pencí jsou shrnuty v Tabulce 3k níže.
Tabulka 3k
Běh Τ7Γ bpá ΉΓ vs •r w reps bppá W t-epa “Npá Pel Poznámky
A4A & JU Ó.M ióA ώ 4 17^ pastr. ve 4 přech. 3
2 18 243 126 30 5 23 21 026 7.7 126 329 4 132 pdstrj ve 4 pfftch. 3
3 19 306 153 30 5 23 21 032 95 126 4.00 15 60.0 15přech ./pat ift< VG 3
4 20 351 170 30 5 23 21 0.35 10.4 126 4.44 30 1335 30fl?řech./patiná VG 3
5 20 346 169 30 5 23 1.1 057 19.6 65 4.41 15 6&1 15přech . /pat ina VG 3
-δ a 345 30 5 TT TS ~~TZT 15 6Š.1 poškoz./15 přech. ti
Tyto údaje znázorňují efektivní odstraňování měděného oxidu v úrovních tokového výkonu impulsu přibližně 8 až 20 MW/cm- (vyžadujících celkové energie přibližně 13 až 130 J/cm2 k odstranění téměř veškerého oxidu),, zatímco proudy s vyšším výkonem impulsu (20 MW/cm2 v běhu 6) mohou poškodit povrch.
k_._Čtvrtdolar z niklové slitiny
V tomto případě byly ošetřovány oxidované americké čtvrtdolarové mince (s povrchovou vrstvou niklové slitiny) pomocí zařízení E. Byly ošetřeny dva čvrťáky, s jedním během provedeným na každé lícní a reversní straně každého čtvrťáku (jako výše, běhy 1 a 2 jsou pro dvě strany jedné mince, a 3 a 4 pro druhou). Údaje z ošetření těchto čtvrťáků jsou shrnuty v Tabulce 31 níže.
Tabulka 31
Běh ví hpm ΉΓ vs 7“ w řeps Fpps w hepa Npa bet Poznámky HC
T 3* 5 llě 4.71 2 Ó.4 1přech.odstr., stačí •i
2 21 378 178 30 5 23 21 037 103 126 434 4 18.6 lodstr. ve 4 přech. 3
3 21 348 164 30 5 23 21 034 10.0 126 427 3 128 (odstr. ve 3 přech. 3
4 34A T54 3Λ 5 ”25 TT “535 ŤĚil ΤΣδ 457 3 ΊΣ5 Odstr. ve 3 přech. Ί 3
Tyto údaje znázorňují, že vrstva oxidu na povrchu niklové slitiny těchto čtvrťáků byla efektivně odstraňována v tocích výkonu impulsu přibližně 10 až 11 MW/cm2, v 1 až 4 přechodech přístroje.
4_._Odstraňování tenkých organických vrstviček (filmů)
Aplikace způsobu ošetření a zařízení popsané výše s ohledem na organické filmy je znázorněna v následujících příkladech. Pokud není uvedeno jinak, tyto testy byly prováděny stejným způsobem a údaje zobrazeny ve stejném formátu a jednotkách jako u příkladů odstraňování filmů oxidace. Všechny testy byly vedeny se zařízením A.
a ·_Nátěr na nerezavějící oceli
V tomto příkladu nerezavějící ocelový disk (kotouč) 304 s povrchovou úpravou Ra 20 byl opatřen pláštěm (pomocí nástřiku) tradičního nátěru na kovové aplikace (v tomto případě nátěrem prodávaným pod značkou RUSTOLEUM). Výsledky ošetření jsou sumarizovány v Tabulce 4a níže.
Tabulka 4a
Běh OT SE Rt V5 “T ΤΓ V-epš OT“ w t-epá t-ei 11 1 Poznámky Ηδ
T TB W TB 2) 3 23 T30 ΰϋδ T57 1M “737 2 153 ^přechody 2
3 m 315 Ifl? 30 3 23 1O0 0.79 232 100 759 2 155 2 přechody 2
5 22 501 271 30 3 23 1J00 1.18 34J6 100 1178 3 355 3 přechody 3
TJ 1ti 31ti 1ti4 '35 1 23 “ΠΕ TJ3J3 235 75ΤΠ 2335 2 475 2 přechody 2
9 18 318 184 30 1 23 300 027 75 900 2355 7 1675 7 přechodů
10 22 510 276 30 3 23 300 0.40 115 300 1159 2 240 2ipřechody 2
11 22 510 ?7R 30 2 23 300 0.40 115 45.0 1756 2 360 2,přechody 2
12 22 516 279 30 2 23 300 0.40 115 450 18.19 2 36.4 2ipřechody 2
13 “22 552 2E 3J 3 2i tidU ΤΠΤ T23 EBB 2454 1 2435 1 přechod odstranil 1
14 522 282 30 2 23 300 0.41 120 525 2155 1 21.7 1 přechod odstranil 1
15 122 SZi Έ5 lil 2 23 “SUC “ΌΤ 13j0 SS ”23301 1 SSJS 1 přechod odstranil 1
16 22 S22 202 30 2 23 2.10 058 172 39.4 2301 1 230 ipřechod odstranil 1
17 22 522 202 30 3 23 2.10 058 172 210 1227 3 365 Spřechody 3
w UŽ 533 ϋϋ íl) 3 Si “335 0.41 123 T&B ”33345 1 20.4 Vpřechod odstranil 1
Tyto údaje naznačují, že z podkladu z nerezavějící oceli může byt efektivně odstraněn poměrně tlustý organický film, bez žádného pozorovaného poškození podkladu. Zdá se, že film nátěru potřeboval celkový proud energie (Fet) alespoň přibližně 16 J/cm2, a více celkové energie (167 J/cai~) při proudu s nižším výkonem impulsu (přibližně 8 MW/crrr' v běhu 9). Toto může rovněž naznačovat prahovou hodnotu toku výkonu mezi 8 a 12 MW/cm.
b. Organické filmy na křemenném nosiči plátku
V tomto případě byly aplikovány různé organické vrstvičky (filmy) na povrch jednoho celkově válcového, štěrbinového, křemenného nosiče (člunkového tvaru) plátku (používaného k přepravování polovodičových plátků skrze pece).
Byly aplikovány tři typy organických filmů: otisky prstů (maz lidského těla), nátěr (modrý a červený), a fix v tubě (magie markér). Křemenný nosič plátku byl poté ošetřován pomocí zařízení A.
Příslušné výsledky tohoto ošetření jsou sumarizovány v Tabulce 4b níže, na následující straně.
c. Organické filmy na křemenném okně z taveného křemene
V tomto případě byly aplikovány různé organické filmy na povrch celkově plochého, optického křemenného okna z taveného křemene. Byly aplikovány dva typy organických filmů: otisky prstů (maz lidského těla) s a bez dodatečného prachu a modrý nátěr. Okno pak bylo ošetřeno pomocí zařízení A ·
Výsledky tohoto ošetření jsou sumarizovány v Tabulce 4c níže, na straně 40.
«a •a ω N 0 rt Φ se •a *A O < N O rt Φ se N Oi tn N ivzorek IR BB •a «a 00 «Vzorek čn «a ω «a «a O (O 00 < N O rt φ se w φ< p- &
© •a 09 •a 00 © 8 So «a 09 a co •a OC •a 00 «A 00 8 8 •a 00 «Α CD
g s υι II s § tU II 8 8 8 8 w 11 1 8 K) 11 1 a a Š 8 8 8 Μ» || 1
š 8 0 rt § s P flh 8 8 3 3 th ρ*· I i i 3 P su> 8 8 8 a 8 8 O rt íš
01 se rt X HB rt M· 1
te 8 8 8 φ< rt 8 8 8 8 8 8 rt 8 8 8 8 8 8 8 01 se £
_A O ϋ rt «a O *4 9 0 A A A Ol B tO ro 3 ro OJ «a ro Cú Ό E
oi a O to
8 8 rt í>* 8 8 rt 8 8 8 8 1 8 8 a rt 8 8 8 8 8 8 8 rt O E
p P o P P ro |O P s P P U β P P N B
bi u bi bí P P P ls P P P P N N A N
•a «▲ o o P P g L o o o o p O p P E
i b «a & Í5 te δ te fc tú te K >s •a Ol P i
4* «a •a •a a La «a E
N s K p p p p o o P (O P *4 4». P
fco Ks fco N k A •a a B α P P P ho •a ho bi tu
p •a M 8 «a O) .«a P «a •a E i jí 8 te 8 δ δ 8 fc i
«a bí bi c bi bi bi b t? RS o b o o b o b o lš
Rl B «a «a «a
OJ P P P £ Oi Oi P I2 -a «a p Ch <3 A p CD FJ
ě 5 fc é te oá 8 3 15 te te 8 8 8 ^3 8 Ji
M - TO ho ro IO - - a M - •A hJ ro to Ej
£ te £ a CO a «a a s δ •v a «a te •a te a Ρ te te •a i | 21.46 P ě
o Ό 3 3 α a1 •ol íx' rt rt rt o rt o 0 rt rt rt i
ft O O O < < < P ρ P rt (D rt rt ιΦ φ φ
N a a Qi 0) 1 SU a a a 5t-· N Ih* H· «Ν M
Ul O •rt rt rt! oi H· 01 oi Ím· Hi. a.
'6* rt k< rt!' Ό o fo ;rt< Ό ise se se IQ, a a
Ό O tý t$< *^< P P P P lc: č p ,
< P P Φ Φ ifl> Φ su SU' SU' Ό SU' Ό ΰ 'SU' SU' 11'
rt 0)' SU n Ω Ω o rt rt rt rt l·-* rt rt !i- l·-1 —· ,
to o rt rt- a P P P Φ' OK Φ< ω P to to 'P P 3 •τ)
rt- o ΠΪ' fix 0 O Ό o rt rt rt rt M\ rt rt 0
p· rt rt a a a a ř> ;> P° N
rt rtj 1 o o 0 N N N M p
o Φ O o a a a o tt o o tr p- y Qb
& N a a Ό ei tJ ts w to to a a a rt· rt* < 3
LQ Η-*· u ω 0 0 0 o rt rt rt 01 rt to 01 rt rt t se
rt £b rt rt rt rt rt rt rt rt rt rt (D rt rt Φ Φ B
rt £ rt rt rt· tj< >?< su su su rt se rt rt se se y
SU £ 0) su Φ Φ Φ ro P P P su su su 1
P 3 P P tť P p p φ< ΠΧ (í< P P P
(1)' Φ< n>< SU SU SU ÍD P P P (D< c&< φ<
P P P P P P
to •a tO fO IO řO a «a a ro «a •a fo ro ro 3 O
Tabulka
4b
Tyto údaje naznačují efektivně odstraňovány bez při různých úrovních energi že organické filmy mohou být poškozování křemenného podkladu v jednom či více přechodech.
* ►η τι ιι l-h τ
ία
Ω<
Ρ ta τ
0)'
Ν<
Φ
Ρ
I—»\
£ ω _4 ro o Ζ» <o s 09 sl Oi tn A ro «a ω ro i w φ< Ip-
OC _A CD o •i OD u 00 •J š fe to ak 00 fe fe fe fe fe fe «a CO -a CO So g
§ n 3 § § Ϊ š § g £ £ £ £ £ £ š s £ i i
5 8 tS Φ 6 σ s í; s ar, B r 8 § § 8 8 Si 8 £ ss 8 | ÍM 12
8 8 a. 3 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 w E
*aj
u «Α «a O- 13
s| o O Sl sl sl sl sl o Oí Ol tn A.
fe fe fe fe 8 fe fe fe fe fe fe fe fe fe fe fe B
O p o p P O O p o p O «a •a P P g|
b b b b b b b b b b b to to b b
a a u to •a fe u In «Α § Malt ϋ g g £ § a fe 3 •mA ssro δ a i i
$ $ fe 8 2 cn «a a ϋ fá fe ω fe a 0) (0 §
to to ba b to to lo lo •a b to to to to «a M
N a In a b 8 8 8 8 8 to «a «Α tn 8 δ •a § a 8 fe to fe ω 1
í-3 to to P b £ A b Ol p si sl sl P R
fe A -A. $ fe fe fe fe fe fe fe fe fe fe 8 o
ro ro ro ro a ro to MÍ ro to - -
P to a ea ak *T
£ ω p (O 09 cn •a sl sl b b 09 O) Φ
ě fe S fe 3 fe 8 fe fe fe fe fe fe t 8 fe
o ci 13 3 ST π «Ί sí |S= TJ| 'p Ό TJI
rt τ 0 O h Φ Φ td iT TJ I-S T O P
[M. o< a a o< N N su o< ;o o o< N su
ta F· -i τ F· F· F· i»-* SU F F· O o
w (+ ·< ss rf- a a TJ rf- «rř rh p·
Φ' Ob P P flh 'Φ TJ Φ Φ'
Ό P P su> su» t$ HS 0
f-s ω ►v Φ &) rt a»' rť h φ F* £ 1£ &) Ω T Φ !n> su o Φ Φ F-« (1> a tn TI
rh N · ro· Φ< N F\ Fs £^ N N P* N N Ό rt- 0
p« F· T F· F· F F F* UK N
& Cb TI TI o a & 0 α £b F\ S. £
o P o O • TI TI Cb • P fX £ p P $b\
a P & a TI 01 P ΙΛ £ £ o Φ 3
ω 3 ta w rf 3 ct g g a M
rh rt rt TI T U3 K ΙΠ F·1
T T T ÍD o su rf- cU
SU su su £ d? P I-S . i
P P P OK (D< su
Φ< Φ1 Φ< £ 0 P P< TI
£ P P ÍX Si o T)
ω rt <: *
to «t to ro ro «1 ro ro a ro to O) tn - 3 o
Tabulka
4c
Tyto údaje naznačují, že organické filmy mohou být efektivně odstraňovány bez poškozování křemíkového podkladu při různých úrovní energie v jednom či více přechodech.
Odstraňování polykrystalického křemíku s křemene
Příslušná aplikace způsobu ošetření a zařízení popsané s ohledem na polykrystalický křemík na křemenu jsou v následujících příkladech.
válcové křemenové trubice pece byl odstranění vrstvy polykrystalického vy se znázorněny
Vnitřní povrch ošetřen za účelem křemíku, který se rekondenzoval na daném povrchu během ošetřování křemíkových kostek (podkladů) projitých trubicí dané pece. Částečná radiální sekce trubice byla ošetřována pomocí zařízení A. Byla provedena řada testů, jejichž výsledky jsou uvedeny v Tabulce 5a níže.
V testovacím kontinuálně skenován napříč pruhu 612 se šířkou (rozměr X) mezi 0,9 a 2,0 mm po časy snímání dlouhé až desítky minut. Počet přechodů (Npa) uvedený v Tabulce 5a je tudíž:
testů, jejichž výsledky jsou zařízení byl dopadový region 611 tscan «Vs Npa =.........
^swath kde ^swath je šířka pruhu 612, tscan je doba skenování, a Vs je rychlost skenování laseru.
Bylo pozorováno, že při úrovních proudů vysoké energie a výkonu bod, v němž byla vrstva polykrystalického křemíku kompletně odstraněna, a křemen takto vystaven záření, byl doprovázen fluorescencí křemene. Toto poskytovalo příhodný vizuální indikátor času, v němž bylo dosaženo přerušení dané vrstvy.
Tabulka 5a
BěhTT Epm Eds ΠΓ vs “Γ w 5« ggpT ΓΠρΓ Fepa Nds Poznámky Rč
5,ti? 21 £uí> 35 i 25 W 7301 189438 pozor.red. filmu Si í
8 21 507 281 30 1 23 037 320 97 222 7325 3405 249447 Fluorescense; izhrub. povr. E
9 22 535 289 30 1 23 025 5.13 151 7.4 37.73 14694 554348 s křem.odstr.vrstvy £
10 22 540 292 30 3 23 025 5.18 152 25 1269 2204 27976 £
11 20 534 298 30 3 23 02 422 127 ao 1296 3000 38892 film Si ztenčen £
11a 20 546 305 30 3 23 02 4.42 130 ao 1326 4200 55673 Krém. pošk. v 6,šmin. £
11b 19 399 227 30 3 23 02 329 97 ao 958 9000 88932 'film Si ztenčen £
11c 19 405 231 30 3 23 02 324 98 ao 10.03 1350 13540 !urč . poškoz . křemene £
11d 18 351 203 30 3 23 02 224 86 ao 851 4350 38326 (dobrá rychl. odstr. E
12a 18 537 310 30 3 23 0225 550 162 25 13.48 1800 24263 £
12b 18 450 260 30 3 23 025 451 136 25 1150 4430 50042 Fluorescense £
12c 18 400 231 30 3 23 025 4.10 121 25 10.04 3504 35187 Svýznamné odstj. Si £
12d 18 396 229 30 3 23 025 4J06 119 25 9.94 1550 15409 Surč . poškoz . křenene £
12e 18 375 217 30 3 23 025 354 113 25 941 617 5809 £
12f 18 375 217 30 3 23 025 354 113 25 9.41 3130 29461 £
123 18 375 217 30 3 23 025 354 113 25 9.41 3321 31259 £
12h 18 375 217 30 3 23 025 354 113 25 9.41 367 3458 £
12) 18 3/5 217 30 3 23 025 354 113 25 9.41 1102 10374 £
12j 18 3/5 217 30 3 23 025 354 113 25 9.41 1638 15422 £
! 13a 18 528 305 30 3 15 024 847 249 24 2032 1275 25911 £
13b 18 452 261 30 3 15 024 725 213 24 17.40 1650 28705 významné odstr. Si £
13c 18 441 255 30 3 15 024 757 208 24 16.97 825 14003 £
13d 18 447 258 30 3 15 024 7.17 211 24 1750 1403 24129 £
13e 18 447 258 30 3 15 024 7.17 211 24 1750 263 4516 £
í 13f 18 447 258 30 3 15 024 7.17 211 24 1750 2385 41033 významné odstr. Si £
SL 18 372 215 30 3 15 024 557 175 24 1452 1088 15571 E
H3h 18 372 215 30 3 15 024 557 175 24 1452 1260 18041 £
Í13Í 18 342 197 30 3 15 024 5.48 161 24 1316 2228 29321 Si odstraněn zcela £
14a 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 18.77 1238 23231 £
i 14b 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 300 5632 £
14C 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 323 6054 £
Í14d 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 518 9715 £
ii4e 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 525 9856 £
141 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 150 2816 £
I4g 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 503 9433 £
14h 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 150 2816 £
14i 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 630 11827 £
23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 120 2253 £
14k 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 75 1408 E
141 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 83 1549 £
14m 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 1377 75 1408 £
14n 23 525 282 30 3 15 024 752 230 24 18.77 90 169OSÍ odstraněn zcela £
!14a2 19 399 225 30 5 15 024 626 184 1.4 9.02 1763 15890 £
I & 19 342 196 30 5 15 024 544 160 1.4 753 2500 19579 velk.ploch. Si odstr. £
I c2 18 297 172 30 5 15 024 4.77 140 1.4 657 7350 50497 film Si ztenčen £
I 02 18 318 183 30 5 15 024 5.09 150 1.4 753 1650 12097 E
) 62 18 318 183 30 5 15 024 5.09 150 1.4 753 1800 13196 £
i 12 18 318 183 30 5 15 Ó24 5.09 150 1.4 753 2700 19794 film Si ztenčen £
Tyto údaje naznačují, že polykrystalický křemík může být s povrchu křemene odstraňován.
6_._Modifikace topografie povrchu
Z popisu a údajů prezentovaných výše je evidentní, že s povrchu podkladu mohou být výběrově odstraňovány v podstatě kontinuální vrstvy materiálu. Tloušťka materiálu odstraňovaného s podkladu je funkcí energií vazeb daného materiálu, jenž má být odstraněn, energie (vlnové délky) aplikovaných fotonů, proudu energie aplikovaných fotonů a, u multifotonových vazeb, proudu výkonu. Energetické a výkonové proudy mohou být rovněž označeny jako časoprostorová koncentrace aplikovaných fotonů. Pro daný materiál je tudíž možné určit tuto časoprostorovou fotonovou koncentraci, potřebnou k odstranění vrstvy materiálu žádoucí tloušťky. Jak je popsáno výše pokud jde o oxidaci a vrstvy organických a anorganických vrstev, vrstvy materiálu mohou být odstraňovány stejnoměrně přes rozsáhlou plochu daného podkladu pomocí skenování radiace přes povrch podkladu. Avšak, vhodným řízením postupu odstraňování je možné volitelně (např., nestejnoměrně) odstraňovat materiál s relativně malých ploch za účelem modifikace topografie povrchu daného podkladu. Úprava topografie může být v povaze mikroobrábění za účelem vytváření nanostruktur anebo planarizování nějakého hrubého povrchu.
a. Tvoření nanostruktur
Nanostruktury mohou být vytvářeny prostřednictvím selektivního odstraňování materiálu podkladu z okolí struktur, jež mají být vyvýšeny nad obklopujícím povrchem. To je možno provádět dvěma způsoby. První je konceptuálně ekvivalentní frézovací operaci v měřítcích tradiční struktury. K pokračování této analogie může být region 611 dopadajícího záření považován za frézovací nástroj, s velikostí regionu 611 (odpovídající velikosti frézovacího nástroje), diktující nejmenší šířku materiálu, který může být odstraněn. Podobně laterální rozlišovací schopnost řízení nad pohybem regionu 611 (jest-li pojížděním plošiny jako je 610 anebo pohybováním soustřeďovacích čoček) diktuje měřítko a přesnost, s níž mohou být struktury tvořeny. Hloubka daného řezu, dosažená při každém přechodu dopadového regionu je diktována proudy energie a výkonu, a celková hloubka odstraněného materiálu je dále řízena počtem přechodů provedených přes určitý povrch.
Tvorba jednoduché nanostruktury je názorně ilustrována na Obr. 5. Touto nanostrukturou je ostrůvek 720 obklopený příkopem 710, zformovaným v povrchu podkladu 12.. Příkop 710 je formován pojížděním regionu dopadu radiace 611 (znázorněn názorně jako cirkulární region, ačkoli může být obdélníkovým jak je znázorněno v experimentálním zařízení výše) okolo obvodu regionu, v němž je žádoucí ostrůvek 720 vytvořit. Transverzála regionu 611 je naznačena ještě další polohou daného regionu (6111) v další části příkopu 710.
Alternativní mikroobráběcí technikou je k definování ploch materiálu, jež mají být odstraněny, pouzí t masky, překrytím masky na anebo nad určitým povrchem ošetření podkladu, a skenovat region dopadu radiace stejnoměrně přes masku. Ovšem, musí být zvoleny maska a podkladové materiály a nastaveny úrovně proudu fotonové energie a výkonu, aby se s příslušného povrchu podkladu odstraňoval nežádoucí materiál bez poškozování této masky tak, aby se nestala nepoužitelnou ještě před dokončením mikroopracování daného podkladu.
Techniky pro používání masek (takové jako pro fotolitografii) a řízení velikosti regionu dopadu laseru a polohy.
byly v předchozí technice demonstrovány jako schopné řízení v prostorovém měřítku zájmu při mikroopracovávání nanostruktur. Způsob, kterým by tyto techniky byly aplikovány k použití tohoto vynálezu pro mikroopracovávání, jsou tudíž zřejmé odborníkovi a nejsou zde dále podrobněji popisovány.
b. Planarizace
Povrch podkladu může být rovněž planarizován pomoc í výběrové aplikace záření, jak je názorně ilustrováno na Obr.
8. Pokud, jak je znázorněno na Obr. 8, daný podklad 12 má vrstvu 12b (jako je vrstva oxidu, ačkoli touto vrstvou může být jednoduše vrstva povrchu tohoto podkladu), jež nemá stejnoměrnou tloušťku (označenou regiony 12bl, 12b2 , 12b3 , atd.), může být žádoucí v určitých aplikacích odstranit část, ale ne všechnu, vrstvy oxidu a učinit tak vrstvu oxidu se stejnoměrnější tloušťkou (označeno čárkovanou linií 12c). Toho může být dosaženo prostřednictvím výběrové aplikace radiace na každý z regionů 12bl , atd., za účelem odstranění tloušťky materiálu rovnající se rozdílu mezi tloušťkou před ošetřením a žádoucí tloušťkou. Záření může být skenováno rastrovým způsobem přes povrch daného podkladu, a žádoucí množství materiálu odstraněno z každého regionu.
K přesnému stanovení tloušťky vrstvy 12b před ošetřením (a, volitelně, k potvrzení žádoucí tloušťky po ošetření), je žádoucí používat techniky měření tloušťky filmu in-situ. Vhodné známé techniky obsahují reflexní či paprskovou profilovou spektrofotometri i či elipsometri i.
(Takové techniky jsou popisovány v článku P. Burggraafa, Metrologie tenkého filmu: cestou k novému počátku,. SEMICONDUCTOR INTERNATIONAL, Březen 1994). Skutečná tlouštka v každém regionu pak může být porovnávána se žádoucí tloušťkou k určování tloušťky nežádoucího materiálu. Příslušné proudy energie a výkon záření pak mohou být aplikovány do určitého regionu k likvidaci tloušťky nežádoucího materiálu. Měření tloušťky po ošetření může být prováděno k potvrzení toho, že skutečná tlouštka se rovná žádoucí tloušťce, a pokud je toho třeba, je aplikováno dodatečné ošetření. Tento postup může být řetězově pokračován pro každý region.
Vhodné zařízení je názorně zobrazeno na Obr. 6. Substrát 12 je umístěn na pohyblivé plošině 610 a záření 11 ze zdroje 410 je aplikováno přes dodávací optiku 450. Informace o tloušťce 805 je sbírána elipsometrem 810 (či jiným zařízením měření tloušťky). Ovládač 850 přijímá informace o tloušťce 185 z elipsometru 810, a signál řízení výstupů radiace 820 do zdroje 410 a signály řízení polohy 825 do plošiny 610 či signály 830 do řiditelné optiky 450.
c. Šikmé ozařování
Povrch ošetření podkladu s nestejnoměrnou tloušťkou může být rovněž vyhlazen prostřednictvím aplikace šikmého úhlu ke středové ploše podkladu, jak je názorně zobrazeno na Obr. 7. Vrstva hrubého povrchu 12b podkladu 12 (na Obr. 7 znázorněn v průřezu) má povrchové elementy orientované v mnoha směrech (či mnoha úhlech ve vztahu k celkové rovině
47daného ošetřovaného povrchu). Protože dopadové proudy energie a výkonu ze zdroje záření 11 se mění se sinem úhlu dopadu na určitý povrchový prvek, prvky, jež jsou nejkolmější k záření budou vystaveny větším proudům, než prvky, které jsou šikmé. Dále, elementy které jsou zastíněny (neexponovány) nebudou přijímat žádný tok energie. Tudíž, kumulativní účinek aplikace záření 11 je odstranit relativně více materiálu z kolmo orientovaných povrchových prvků, a méně ze šikmých anebo zastíněných elementů (označeno názorně následnými konturami 12B1, 12B11 daného povrchu po jeho ošetření). Toto zase redukuje průměrnou hrubost příslušné povrchové vrstvy 12b.

Claims (7)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob selektivního odstraňování v podstatě kontinuální vrstvy nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu nějakého podkladu,, bez postižení fyzikálních vlastností žádoucího materiálu,. jenž je na ošetřovaném povrchu přilehlý anebo ležící pod tímto nežádoucím materiálem, obsahující kroky:
    - zavedení proudu plynu, v podstatě inertního k danému podkladu, přes nežádoucí materiál, a ozařování nežádoucího materiálu energet i ckými fotony v časo-prostorové koncentraci dostatečné k uvolnění nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu a nedostatečné ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
    Způsob selektivního odstraňování v podstatě kontinuální vrstvy nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu nějakého podkladu, bez postižení fyzikálních vlastností žádoucího materiálu, jenž je na ošetřovaném povrchu přilehlý anebo ležící pod tímto nežádoucím materiálem, obsahující kroky:
    zavedení proudu plynu, v podstatě inertního k danému podkladu, přes nežádoucí materiál, a ozařování nežádoucího materiálu energetickými fotony v energetických a výkonových úrovních toku, jež jsou dostatečné k rozbití přilínavých vazeb nežádoucího materiálu a nedostatečné ke zvýšení teploty žádoucího materiálu na úroveň, jež produkuje změny fyzikálních vlastností žádoucího materiálu.
  2. 3. Způsob tvoření struktur v ošetřovaném povrchu nějakého podkladu pomoc í selektivního odstraňování nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu, bez postižení vlastností žádoucího materiálu, povrchu přilehlý anebo ležící jenž je na pod tímto fyzikálních ošetřovaném nežádoucím materiálem, obsahující kroky:
    zavedení proudu plynu, v podstatě inertního k danému podkladu, přes nežádoucí materiál, selektivní ozařování nežádoucího materiálu energetickými fotony v energetických a výkonových úrovní ch toku, jež jsou dostatečné k odstranění nežádoucího materiálu s ošetřovaného povrchu a nedostatečné ke změně fyzikálních vlastností žádoucího materiálu, a odstraňování s ošetřovaného povrchu tloušťky nežádoucího materiálu v prostorovém vzoru, jenž je potřebný ke zformování žádoucí struktury.
  3. 4. Způsob podle nároku 3, dále obsahující kroky:
    vytvoření na nežádoucím materiálu dopadového regionu záření, majícího rozměry vhodné ke zformování žádoucí struktury, a postupný pohyb (indexování) dopadového regionu záření přes řečený prostorový vzor.
  4. 5. Způsob podle nároku 3, dále obsahující kroky:
    uspořádání masky, odpovídající řečenému prostorovému vzoru, mezi ošetřovaný povrch a zdroj energetických fotonů, a v podstatě stejnoměrné ozařování, skrze tuto masku, tohoto prostorového vzoru na ošetřovaném povrchu.
  5. 6. Způsob planarizace ošetřovaného povrchu podkladu, majícího mnohost sdružených regionů s různou tloušťkou materiálu, prostřednictvím selektivního odstraňování různé tlouštky materiálu s každého regionu, bez postižení fyzikálních vlastností zbývajícího materiálu, obsahující kroky:
    určování pro každý region existující tloušťky materiálu v tomto regionu, porovnání každé tloušťky existujícího materiálu s žádoucí tloušťkou materiálu a z toho určení tlouštky nežádoucího materiálu, a nežádoucí tloušťkou materiálu tohoto regionu energetickými časo-prostorovou koncentraci u každého selektivní fotony, dostatečnou regionu s ozařování jež mají odstranění řečené tloušťky materiálu s tohoto regionu, a nedostatečnou ke vlastností zbývajícího materiálu.
    změně fyzikálních v němž materiálem, je nějaký kov
    Způsob podle nároků 1, 2, 3 nebo 6, který zbyde na ošetřovaném povrchu a materiálem k odstranění je oxid tohoto kovu
    Způsob podle nároků 1, 2, 3 nebo 6 zbyde na ošetřovaném povrchu, je k odstranění je organický.
    Způsob podle nároků 1, 2, 3 nebo 6, zbyde na ošetřovaném povrchu a v němž materiál, který anorganický a materiál v němž materiál, který materiál k odstranění s něho, mají v podstatě stejné chemické složení.
  6. 10. Způsob podle nároků 1,. 2, 3 nebo 6, v němž materiálem, který zbyde na ošetřovaném povrchu, je křemen a materiálem k odstranění je polykrystalický křemík.
  7. 11. Způsob zmenšování hrubosti ošetřovaného povrchu majícího střední povrchovou rovinu a majícího jednotlivé povrchové prvky uspořádané v úhlech k této střední povrchové rovině, bez postižení fyzikálních vlastností ošetřovaného povrchu, obsahující kroky:
    zavedení proudu plynu, v podstatě inertního k danému podkladu, přes řečený ošetřovaný povrch, a ozařování tohoto ošetřovaného povrchu energetickými fotony v energetických a výkonových úrovních toku, jež jsou dostatečné k rozbití přilínavých vazeb ošetřovaného povrchového materiálu a tím uvolnění daného materiálu s ošetřovaného povrchu, a nedostatečné ke změně fyzikálních vlastností zbývajícího materiálu ošetřovaného povrchu, řečené fotony jsou aplikovány na ošetřovaný povrch v relativně šikmém úhlu ke střední povrchové rovině ošetřovaného povrchu.
CZ97788A 1994-09-19 1995-09-15 Selective removal of undesired surface material by making use of irradiation CZ78897A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/306,431 US5643472A (en) 1988-07-08 1994-09-19 Selective removal of material by irradiation
PCT/US1995/011993 WO1996009128A1 (en) 1994-09-19 1995-09-15 Selective removal of material by irradiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ78897A3 true CZ78897A3 (en) 1997-08-13

Family

ID=23185252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ97788A CZ78897A3 (en) 1994-09-19 1995-09-15 Selective removal of undesired surface material by making use of irradiation

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5643472A (cs)
EP (1) EP0782483B1 (cs)
JP (1) JP3267977B2 (cs)
KR (1) KR100265583B1 (cs)
CN (1) CN1096313C (cs)
AT (1) ATE194515T1 (cs)
AU (1) AU698923B2 (cs)
BR (1) BR9508965A (cs)
CA (1) CA2200199A1 (cs)
CZ (1) CZ78897A3 (cs)
DE (1) DE69517988T2 (cs)
FI (1) FI971136A7 (cs)
HU (1) HUT77466A (cs)
LV (1) LV11855B (cs)
MX (1) MX9702097A (cs)
MY (1) MY112591A (cs)
NO (1) NO971090L (cs)
RU (1) RU2141879C1 (cs)
TW (1) TW259882B (cs)
WO (1) WO1996009128A1 (cs)

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6048588A (en) * 1988-07-08 2000-04-11 Cauldron Limited Partnership Method for enhancing chemisorption of material
DE19519150A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-12 Fraunhofer Ges Forschung Laserstrahlgerät und Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken
IL115931A0 (en) 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Laser stripping improvement by modified gas composition
IL115933A0 (en) 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Process and apparatus for oblique beam revolution for the effective laser stripping of sidewalls
IL115934A0 (en) * 1995-11-09 1996-01-31 Oramir Semiconductor Ltd Laser processing chamber with cassette cell
FR2743215B1 (fr) * 1995-12-27 1998-02-13 Electricite De France Procede et dispositif de restauration de l'etancheite d'organes de raccordement tels que des boites a eau d'alternateurs a refroidissement mixte eau-hydrogene
US5800625A (en) * 1996-07-26 1998-09-01 Cauldron Limited Partnership Removal of material by radiation applied at an oblique angle
US8066819B2 (en) 1996-12-19 2011-11-29 Best Label Co., Inc. Method of removing organic materials from substrates
US6500267B1 (en) * 1998-10-06 2002-12-31 Net Zero, Inc. Reduction of energy consumption in a cooling or heating system through UVC irradiation
US5858801A (en) * 1997-03-13 1999-01-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Patterning antibodies on a surface
US6235541B1 (en) 1997-03-13 2001-05-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Patterning antibodies on a surface
JPH117608A (ja) * 1997-04-25 1999-01-12 Fujitsu Ltd 磁気ヘッド及びその製造方法
US6066032A (en) * 1997-05-02 2000-05-23 Eco Snow Systems, Inc. Wafer cleaning using a laser and carbon dioxide snow
US5954974A (en) * 1997-09-25 1999-09-21 Lucent Technologies Inc. Laser-assisted coating removal from optical fibers
GB2330653B (en) * 1997-10-24 2002-05-08 British Aerospace Process and apparatus for monitoring surface laser cleaning
US6494217B2 (en) 1998-03-12 2002-12-17 Motorola, Inc. Laser cleaning process for semiconductor material and the like
US6113708A (en) * 1998-05-26 2000-09-05 Candescent Technologies Corporation Cleaning of flat-panel display
US6385290B1 (en) 1998-09-14 2002-05-07 Nikon Corporation X-ray apparatus
US6714300B1 (en) * 1998-09-28 2004-03-30 Therma-Wave, Inc. Optical inspection equipment for semiconductor wafers with precleaning
IL127720A0 (en) 1998-12-24 1999-10-28 Oramir Semiconductor Ltd Local particle cleaning
US6217422B1 (en) * 1999-01-20 2001-04-17 International Business Machines Corporation Light energy cleaning of polishing pads
US6207553B1 (en) 1999-01-26 2001-03-27 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming multiple levels of patterned metallization
US6335208B1 (en) 1999-05-10 2002-01-01 Intersil Americas Inc. Laser decapsulation method
AU5266900A (en) * 1999-05-24 2000-12-12 Potomac Photonics, Inc. Apparatus for fabrication of miniature structures
WO2000072221A1 (en) * 1999-05-24 2000-11-30 Potomac Photonics, Inc. Patterned surface cleaning system of miniature structures
WO2000072223A1 (en) * 1999-05-24 2000-11-30 Potomac Photonics, Inc. A pulse-position system for miniature structures
US6862490B1 (en) * 1999-05-24 2005-03-01 Potomac Photonics, Inc. DLL circuit taking acount of external load
US6358430B1 (en) 1999-07-28 2002-03-19 Motorola, Inc. Technique for etching oxides and/or insulators
US7073246B2 (en) * 1999-10-04 2006-07-11 Roche Diagnostics Operations, Inc. Method of making a biosensor
EP1093022B1 (en) * 1999-10-12 2006-03-08 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus
US6881687B1 (en) 1999-10-29 2005-04-19 Paul P. Castrucci Method for laser cleaning of a substrate surface using a solid sacrificial film
JP2001144003A (ja) 1999-11-16 2001-05-25 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
US6419566B1 (en) 2000-02-11 2002-07-16 International Business Machines Corporation System for cleaning contamination from magnetic recording media rows
US6582857B1 (en) 2000-03-16 2003-06-24 International Business Machines Corporation Repair of masks to promote adhesion of patches
US6649861B2 (en) 2000-05-24 2003-11-18 Potomac Photonics, Inc. Method and apparatus for fabrication of miniature structures
FR2811084B1 (fr) * 2000-06-29 2002-10-25 Bioalliance Pharma Methode d'identification d'une caracteristique biologique fonctionnelle d'une matiere vivante
WO2002007926A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-31 Florida State University Research Foundation Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US6805751B2 (en) * 2000-07-24 2004-10-19 Alkansas State University Method and apparatus for removal of minute particles from a surface using thermophoresis to prevent particle redeposition
US20020029956A1 (en) * 2000-07-24 2002-03-14 Allen Susan Davis Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US6676878B2 (en) * 2001-01-31 2004-01-13 Electro Scientific Industries, Inc. Laser segmented cutting
US6553661B2 (en) * 2001-01-04 2003-04-29 Texas Instruments Incorporated Semiconductor test structure having a laser defined current carrying structure
EP1362132B1 (en) * 2001-02-14 2006-05-10 H. C. Starck, Inc. Rejuvenation of a tantalum sputtering target.
WO2002074480A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Laser Machining, Inc. Laser ablation technique
US6849859B2 (en) * 2001-03-21 2005-02-01 Euv Limited Liability Corporation Fabrication of precision optics using an imbedded reference surface
JP4854866B2 (ja) * 2001-04-27 2012-01-18 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
US8496960B2 (en) * 2001-10-23 2013-07-30 Purdue Pharma L.P. Terazosin transdermal device and methods
US7253901B2 (en) * 2002-01-23 2007-08-07 Kla-Tencor Technologies Corporation Laser-based cleaning device for film analysis tool
AU2003244399A1 (en) * 2002-02-01 2003-09-02 Samuel W. Bross Method and apparatus for cleaning with electromagnetic radiation
SG112822A1 (en) * 2002-02-04 2005-07-28 Advanced Systems Automation Method and apparatus for selective removal of material
US20030155328A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Huth Mark C. Laser micromachining and methods and systems of same
US6821472B2 (en) * 2002-04-10 2004-11-23 Siemens Dematic Electronics Assembly Systems, Inc. Method of laser machining materials with minimal thermal loading
US7150811B2 (en) * 2002-11-26 2006-12-19 Pei Company Ion beam for target recovery
US6747243B1 (en) 2002-12-24 2004-06-08 Novellus Systems, Inc. Spot cleaning of particles after inspection
US6874510B2 (en) * 2003-02-07 2005-04-05 Lsi Logic Corporation Method to use a laser to perform the edge clean operation on a semiconductor wafer
US6921975B2 (en) * 2003-04-18 2005-07-26 Freescale Semiconductor, Inc. Circuit device with at least partial packaging, exposed active surface and a voltage reference plane
US7754999B2 (en) 2003-05-13 2010-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining and methods of same
US6969822B2 (en) * 2003-05-13 2005-11-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Laser micromachining systems
EP1507172A1 (en) * 2003-08-12 2005-02-16 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and apparatus adjustment method
US7025891B2 (en) * 2003-08-29 2006-04-11 International Business Machines Corporation Method of polishing C4 molybdenum masks to remove molybdenum peaks
US20050098264A1 (en) * 2003-10-14 2005-05-12 Rudolph Technologies, Inc. Molecular airborne contaminants (MACs) film removal and wafer surface sustaining system and method
SG114754A1 (en) * 2004-02-25 2005-09-28 Kulicke & Soffa Investments Laser cleaning system for a wire bonding machine
US20060219754A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Horst Clauberg Bonding wire cleaning unit and method of wire bonding using same
RU2297886C2 (ru) * 2005-06-06 2007-04-27 Евгений Михайлович Борисов Способ очистки поверхности и устройство для его осуществления
US20070022623A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Board Of Regents Of University Of Nebraska Laser surface drying
US7867404B2 (en) * 2005-11-15 2011-01-11 Joel Allen Deutsch Method for converting electrical components
RU2332285C2 (ru) * 2006-04-05 2008-08-27 Виктор Сергеевич Панус Способ сварки в защитном газе с газодинамическим удалением слоя загрязнений из зоны сварки
GB0615153D0 (en) 2006-07-31 2006-09-06 Rolls Royce Plc Laser cleaning of components
US7879685B2 (en) 2006-08-04 2011-02-01 Solyndra, Inc. System and method for creating electric isolation between layers comprising solar cells
US20080092806A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Removing residues from substrate processing components
JP2008147314A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Canon Inc 洗浄装置及び方法、洗浄装置を有する露光装置
JP2009093758A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Shin Etsu Chem Co Ltd 磁気記録媒体用シリコン基板の製造方法および磁気記録媒体
EP2313230A4 (en) 2008-07-09 2017-03-08 FEI Company Method and apparatus for laser machining
DE102009054060B4 (de) 2009-11-20 2014-10-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten eines Substrates
US8197037B2 (en) 2009-12-15 2012-06-12 Xerox Corporation Method of removing thermoset polymer from piezoelectric transducers in a print head
US9061375B2 (en) 2009-12-23 2015-06-23 General Electric Company Methods for treating superalloy articles, and related repair processes
KR20220103211A (ko) * 2011-10-21 2022-07-21 아메리칸 레이저 엔터프라이지즈, 엘엘씨 구성요소에서 코팅을 제거하는 방법 및 시스템
US8842951B2 (en) 2012-03-02 2014-09-23 Analog Devices, Inc. Systems and methods for passive alignment of opto-electronic components
US9716193B2 (en) 2012-05-02 2017-07-25 Analog Devices, Inc. Integrated optical sensor module
RU2538161C2 (ru) * 2012-12-28 2015-01-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" Способ лазерной очистки поверхности
US10884551B2 (en) 2013-05-16 2021-01-05 Analog Devices, Inc. Integrated gesture sensor module
KR102015266B1 (ko) 2013-09-26 2019-08-28 꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린 국부적인 타이어 표면 변형의 보정
JP2015119127A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 ウシオ電機株式会社 光照射装置
DE112015002860B4 (de) * 2014-06-19 2024-07-25 Magna International Inc. Verfahren und Vorrichtung für laserunterstütztes Kraftreinigen
KR101594688B1 (ko) * 2014-08-28 2016-02-17 주식회사 포스코 레이저 폴리싱에 의한 전자소자용 금속기판의 표면처리방법
RU2593267C2 (ru) * 2014-09-03 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Способ формирования топологии ltcc плат
CN104384720A (zh) * 2014-09-26 2015-03-04 东莞台一盈拓科技股份有限公司 一种快速去除压铸品毛刺的方法
US9590129B2 (en) 2014-11-19 2017-03-07 Analog Devices Global Optical sensor module
DE102015004603A1 (de) * 2015-04-09 2016-10-13 Siltectra Gmbh Kombiniertes Waferherstellungsverfahren mit Laserbehandlung und temperaturinduzierten Spannungen
KR101938794B1 (ko) * 2016-05-31 2019-04-10 고려대학교 세종산학협력단 금속 박막의 플라즈마 식각 장치 및 금속 박막의 플라즈마 식각 방법
JP6999264B2 (ja) * 2016-08-04 2022-01-18 株式会社日本製鋼所 レーザ剥離装置、レーザ剥離方法、及び有機ｅｌディスプレイの製造方法
JP6382901B2 (ja) 2016-09-29 2018-08-29 ファナック株式会社 レーザー加工システム
PL3398709T3 (pl) * 2017-05-03 2021-06-28 Agathon AG, Maschinenfabrik Układ do obróbki laserowej z koncepcją termiczną
CN109092801B (zh) * 2017-06-20 2022-03-18 蓝思科技（长沙）有限公司 一种蓝宝石晶片的清洗方法及其采用的设备
US10712197B2 (en) 2018-01-11 2020-07-14 Analog Devices Global Unlimited Company Optical sensor package
CN108672413A (zh) * 2018-08-01 2018-10-19 中山普宏光电科技有限公司 一种准分子激光智能清洗设备
CN109570148A (zh) * 2018-11-08 2019-04-05 中国科学院半导体研究所 直连空压机的激光清洗一体机
CN109483046A (zh) * 2019-01-16 2019-03-19 长沙中拓创新科技有限公司 一种超硬耐磨材料用激光研磨机及其工艺
CN109821823B (zh) * 2019-04-08 2021-11-02 哈尔滨工业大学 一种co2激光/纳秒脉冲激光复合清洗方法
US20210035767A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Applied Materials, Inc. Methods for repairing a recess of a chamber component
US11440062B2 (en) * 2019-11-07 2022-09-13 General Electric Company System and method for cleaning a tube
EP4110547B1 (en) 2020-02-28 2025-01-15 Katholieke Universiteit Leuven KU Leuven Research & Development Method of selective phase removal in nanocomposite comprising at least first and second phases
CN111451641A (zh) * 2020-04-20 2020-07-28 武汉科技大学 一种大型轴类零件自动激光清洗装置与方法
DE102020114477A1 (de) 2020-05-29 2021-12-02 Homag Bohrsysteme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung, insbesondere zur Veredelung, von Oberflächen
KR102623598B1 (ko) * 2021-12-28 2024-01-11 세메스 주식회사 웨이퍼용 건식 세정장치
CN114952013B (zh) * 2022-04-28 2024-06-18 维达力科技股份有限公司 3d玻璃盖板及其制备方法、电子产品
US20250073819A1 (en) * 2023-09-05 2025-03-06 Applied Materials, Inc. Laser Cleaning Used Component of Substrate Processing Chamber
US12434330B1 (en) 2024-04-05 2025-10-07 Wolfspeed, Inc. Laser-based surface processing for semiconductor workpiece
US12438001B1 (en) * 2024-04-05 2025-10-07 Wolfspeed, Inc. Off axis laser-based surface processing operations for semiconductor wafers
US12269123B1 (en) 2024-04-05 2025-04-08 Wolfspeed, Inc. Laser edge shaping for semiconductor wafers

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943107C2 (de) * 1979-10-25 1984-07-26 Robert 6600 Saarbrücken Langen Verfahren zum Entrosten
US4393311A (en) * 1980-06-13 1983-07-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method and apparatus for surface characterization and process control utilizing radiation from desorbed particles
JPS57130416A (en) * 1981-02-05 1982-08-12 Nec Corp Apparatus for processing projecting substance
WO1983001400A1 (en) * 1981-10-22 1983-04-28 First Of Chelsea Corp Laser removal of materials from surfaces
US4756765A (en) * 1982-01-26 1988-07-12 Avco Research Laboratory, Inc. Laser removal of poor thermally-conductive materials
CA1198482A (en) * 1982-04-14 1985-12-24 Thaddeus A. Wojcik Laser decontamination method
JPS59206195A (ja) * 1983-05-09 1984-11-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd レ−ザ加工方法
JPS60129136A (ja) * 1983-12-15 1985-07-10 Toshiba Corp 紫外線照射装置
US4508749A (en) * 1983-12-27 1985-04-02 International Business Machines Corporation Patterning of polyimide films with ultraviolet light
CA1265209A (en) * 1984-02-17 1990-01-30 Robert Langen Process to remove contaminants, particularly rust/from metallic surfaces
US4678891A (en) * 1984-10-18 1987-07-07 American Telephone And Telegraph Company, At&T Technologies Method for adjusting an electrical device by electrode trimming
JPS61147988A (ja) * 1984-12-19 1986-07-05 Toshiba Corp レ−ザ加工装置
US4814578A (en) * 1985-06-24 1989-03-21 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Planarization of metal films for multilevel interconnects
JPS6286709A (ja) * 1985-10-11 1987-04-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
EP0251280A3 (en) * 1986-06-30 1989-11-23 Nec Corporation Method of gettering semiconductor wafers with a laser beam
DE3721940A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-12 Ibm Deutschland Entfernen von partikeln von oberflaechen fester koerper durch laserbeschuss
JPS6418590A (en) * 1987-07-10 1989-01-23 Nissan Motor Method for removing burr of window panel
US4898650A (en) * 1988-05-10 1990-02-06 Amp Incorporated Laser cleaning of metal stock
US5024968A (en) * 1988-07-08 1991-06-18 Engelsberg Audrey C Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
US5099557A (en) * 1988-07-08 1992-03-31 Engelsberg Audrey C Removal of surface contaminants by irradiation from a high-energy source
FR2641718B1 (fr) * 1989-01-17 1992-03-20 Ardt Procede de nettoyage de la surface de matieres solides et dispositif de mise en oeuvre de ce procede, utilisant un laser impulsionnel de puissance, a impulsions courtes, dont on focalise le faisceau sur la surface a nettoyer
GB2233334A (en) * 1989-06-29 1991-01-09 Exitech Ltd Surface treatment of polymer materials by the action of pulses of UV radiation
SU1798090A1 (en) * 1989-07-26 1993-02-28 Le Elektrotekh Inst Method of and device for laser treatment of dielectric materials
US4920994A (en) * 1989-09-12 1990-05-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Laser removal of sludge from steam generators
US5151135A (en) * 1989-09-15 1992-09-29 Amoco Corporation Method for cleaning surfaces using UV lasers
US4987286A (en) * 1989-10-30 1991-01-22 University Of Iowa Research Foundation Method and apparatus for removing minute particles from a surface
US4979180A (en) * 1989-11-24 1990-12-18 Muncheryan Arthur M Modular interchangeable laser system
US5023424A (en) * 1990-01-22 1991-06-11 Tencor Instruments Shock wave particle removal method and apparatus
US5322988A (en) * 1990-03-29 1994-06-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser texturing
JPH0834198B2 (ja) * 1990-11-28 1996-03-29 信越半導体株式会社 Ｓｏｉ基板における単結晶薄膜層の膜厚制御方法
US5093279A (en) * 1991-02-01 1992-03-03 International Business Machines Corporation Laser ablation damascene process
JP2920850B2 (ja) * 1991-03-25 1999-07-19 東京エレクトロン株式会社 半導体の表面処理方法及びその装置
US5328517A (en) * 1991-12-24 1994-07-12 Mcdonnell Douglas Corporation Method and system for removing a coating from a substrate using radiant energy and a particle stream
US5204517A (en) * 1991-12-24 1993-04-20 Maxwell Laboratories, Inc. Method and system for control of a material removal process using spectral emission discrimination
US5194723A (en) * 1991-12-24 1993-03-16 Maxwell Laboratories, Inc. Photoacoustic control of a pulsed light material removal process
US5228206A (en) * 1992-01-15 1993-07-20 Submicron Systems, Inc. Cluster tool dry cleaning system
US5319183A (en) * 1992-02-18 1994-06-07 Fujitsu Limited Method and apparatus for cutting patterns of printed wiring boards and method and apparatus for cleaning printed wiring boards
US5193738A (en) * 1992-09-18 1993-03-16 Microfab Technologies, Inc. Methods and apparatus for soldering without using flux
US5373140A (en) * 1993-03-16 1994-12-13 Vernay Laboratories, Inc. System for cleaning molding equipment using a laser
TW252211B (cs) * 1993-04-12 1995-07-21 Cauldron Ltd Parthership
US5418349A (en) * 1993-06-04 1995-05-23 Xerox Corporation Process for reducing thickness of a polymeric photoconductive coating on a photoreceptor with laser
US5403627A (en) * 1993-06-04 1995-04-04 Xerox Corporation Process and apparatus for treating a photoreceptor coating

Also Published As

Publication number Publication date
FI971136L (fi) 1997-05-14
EP0782483B1 (en) 2000-07-12
JP3267977B2 (ja) 2002-03-25
CA2200199A1 (en) 1996-03-28
BR9508965A (pt) 1997-09-30
DE69517988T2 (de) 2001-02-22
AU3593795A (en) 1996-04-09
TW259882B (en) 1995-10-11
MY112591A (en) 2001-07-31
WO1996009128A1 (en) 1996-03-28
DE69517988D1 (de) 2000-08-17
CN1096313C (zh) 2002-12-18
FI971136A7 (fi) 1997-05-14
KR100265583B1 (ko) 2000-09-15
JPH10504139A (ja) 1998-04-14
AU698923B2 (en) 1998-11-12
LV11855A (lv) 1997-10-20
HK1004944A1 (en) 1998-12-18
EP0782483A1 (en) 1997-07-09
CN1166145A (zh) 1997-11-26
US5643472A (en) 1997-07-01
MX9702097A (es) 1997-06-28
LV11855B (en) 1998-04-20
RU2141879C1 (ru) 1999-11-27
ATE194515T1 (de) 2000-07-15
FI971136A0 (fi) 1997-03-18
NO971090L (no) 1997-05-15
HUT77466A (hu) 1998-05-28
NO971090D0 (no) 1997-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2141879C1 (ru) Выборочное удаление материала облучением
EP0834191B1 (en) Removal of material by polarized radiation and back side application of radiation
US6048588A (en) Method for enhancing chemisorption of material
EP0921871B1 (en) Removal of material by radiation applied at an oblique angle
KR100556141B1 (ko) 마스크 블랭크용 유리 기판 제조 방법 및 마스크 블랭크제조 방법
US7771603B2 (en) Process for polishing glass substrate
JPH08509652A (ja) 照射による表面汚染物質の除去方法及び装置
CA2259910C (en) Removal of material by radiation applied at an oblique angle
MXPA97002097A (es) Eliminacion selectiva de material por medio de irradiac
HK1004944B (en) Method and device for selectively removing undesired material by irradiation
JPS62149872A (ja) 硬質炭素膜被覆法
HK1015548A (en) Removal of material by polarized radiation and back side application of radiation
Malik Development of high aspect ratio nano-focusing Si and diamond refractive x-ray optics using deep reactive ion etching

Legal Events

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