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TW202116467A - 利用雷射能量自表面移除粒子的方法 - Google Patents

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TW202116467A
TW202116467A TW109122327A TW109122327A TW202116467A TW 202116467 A TW202116467 A TW 202116467A TW 109122327 A TW109122327 A TW 109122327A TW 109122327 A TW109122327 A TW 109122327A TW 202116467 A TW202116467 A TW 202116467A
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特洛伊 史考金斯
Original Assignee
美商恩特葛瑞斯股份有限公司
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Abstract

本發明描述利用雷射能量自諸如一多孔表面之一表面移除粒子之方法，視情況不對該表面造成消融。

Description

利用雷射能量自表面移除粒子的方法
以下描述係關於利用雷射能量自一表面移除粒子的方法。
在許多領域中發生表面之粒子污染(即，在一表面處存在非所需或可能有害固體、小規模粒子)。已開發許多方法且其等通常用於自表面移除粒子。一個常見方向係藉由超音波清潔。
在半導體及微電子裝置處理之領域中，一清潔處理環境(經設計不含粒子及其他類型之污染物)中之粒子污染將減少產物產生。各種方法、設備及系統用於處理清潔處理環境中(諸如一真空腔室中)之半導體及微電子裝置基板，其等應儘可能不含粒子污染。
在一真空腔室中執行之程序之實例包含：經設計以化學改質一基板之一表面之程序(例如，以藉由植入一雜質「摻雜」一表面)；或將一材料層沈積於一表面上(例如，藉由化學氣相沈積)；或更改(例如，藉由蝕刻移除)一基板之一表面之一部分或全部，諸如藉由利用受控制真空電漿進行電漿處理。真空腔室係一更大系統之部分，諸如一離子植入設備、一氣相沈積或化學氣相沈積(CVD)系統或一電漿腔室等。
用於半導體及微電子裝置製造之其他程序可涉及藉由利用一半導體處理工具相對於一半導體或微電子裝置基板沈積、處理或移除薄膜材料。實例工具包含針對薄膜沈積工具調適之工具、針對清潔或蝕刻基板表面調適之工具等。
一清潔處理空間藉由界定該空間或在該空間內駐留且運作之許多不同實體組件界定。此等結構包含保護性結構，諸如一腔室之一內壁上方之內襯、流動結構、孔隙、阻障層、支撐結構等。此等不同結構係由選定為惰性且穩定，且非清潔空間內之非所要粒子污染之一源之材料製成。又，此等結構之已知材料將通常使微小粒子散佈至腔室空間中，尤其在製備系統及清潔空間用於處理之一「啟動」週期期間。在系統內之處理期間，粒子污染可擱置於經處理之一基板之一表面上作為一污染物，此不利地影響基板上製作之裝置之良率。
界定一清潔空間或用於一清潔空間中之許多實體結構針對此目的特別製造。此等結構有時可被稱為「塑形部分」，此係因為該等部分通常以高精確度依據一特定大小及形狀需求製備。塑形部分通常藉由自一更大工件(一「區塊」)移除材料以產生經塑形工件之加工方法製造。
一加工程序利用切割、摩擦或消融以自一更大工件移除材料，且在程序中，產生可保持存在於一塑形部分之表面處之許多非常精細之粒子(例如，「灰塵」)。大多數此等粒子可在加工期間藉由真空被傳送遠離一部分。但粒子之一部分可變得衝擊至塑形部分之表面處之孔或其他結構中，從而使該等粒子非常難以移除。
塑形部分係由通常穩定之材料製成，該等材料不含有揮發性材料且係非反應性的，例如，對存在於一清潔空間(諸如一真空腔室)中之所存在處理材料相對惰性。一表面處之材料可為多孔的，或該材料通常可為多孔的。通常用於半導體及微電子處理系統之塑形部分之材料之實例包含碳及碳質材料(諸如石墨)。石墨用於離子植入系統之一真空腔室內之許多粒子，此係因為可純化石墨以將金屬移除至小於百萬分之五(5 ppm)。石墨之一缺點係如提及，石墨可使在一塑形部分之製造期間產生之灰塵粒子散佈，包含無法藉由諸如超音波清潔之典型清潔程序移除之嵌入式加工灰塵。
由於度量衡改良且能夠在經設計不含粒子污染之清潔空間內偵測更小粒子，故對改良式粒子移除方法之需要增大，此係因為粒子計數隨著大小減小而指數級增加。雖然存在自表面(包含用於半導體及微電子裝置處理中之表面)移除各種類型之殘餘粒子之方法，但當前方法不如所要般有效。
在一個態樣中，本發明係關於自一含粒子表面移除粒子之方法。一種方法包含在包含該等粒子之位置處應用雷射能量至該表面，使得雷射能量之數量足以使該等粒子與該表面分離。該表面係一多孔表面且係碳質或陶瓷。
在另一態樣中，本發明係關於一種藉由一方法製備之表面，該方法包含在包含粒子之位置處應用雷射能量至一含粒子表面。應用具有足以使該等粒子與該表面分離之一數量之該雷射能量。該表面係多孔的且係碳質或陶瓷。
在另一態樣中，本發明係關於塑形部分，其等包含如描述之一表面，藉由憑藉應用雷射能量至該表面而自該表面移除粒子之一方法製備該表面。
在另一態樣中，本發明係關於諸如一半導體製造工具或一真空腔室或相關聯系統之設備，其包含如描述之一表面或一塑形部分，該塑形部分具有一表面，該表面已藉由憑藉應用雷射能量至該表面而自該表面移除粒子之一方法製備。
本發明係關於利用雷射能量處理一物件之一表面以自該表面移除粒子之方法。表面可呈一多孔、粗糙或以其他方式紋理化的表面之形式，其吸引粒子或將粒子保持於表面處。粒子定位於表面處。粒子可為非常小的、甚至微觀級粒子，諸如「灰塵粒子」。
表面可為包含可所要地移除之與表面接觸之粒子之任一表面。表面可為「多孔的」，如本文中利用之「多孔的」係指包含微觀級孔或其他不平坦表面特徵(即，「形貌」) (例如，微米級或奈米級之不平坦表面特徵(局部級之不平坦表面偏差))之一表面。一些形式之「孔」可分佈遍及表面之材料之一厚度，而其他形式之「孔」可存在於材料之一表面處且不在表面下方。形貌尤其包含容許或使一相當規模或一更小規模之粒子黏附或集中於不平坦表面特徵處或其內之特徵。術語「多孔」之此一般含義內之表面之實例包含微米級或奈米級表面，其等包含吸引粒子或將粒子保持於表面處之諸如粗糙、紋理化、不均勻或結構化特徵之形貌；實例包含一多孔材料之孔(圓形敞開或閉合「單元」)，開口存在於一表面處且延伸至表面下方，諸如三維孔隙、通道、溝槽或井；突出部；裂縫；以及其他類似微米級或奈米級結構，其等吸引粒子且阻礙或防止藉由已知粒子移除技術(諸如超音波清潔)移除粒子。
根據所描述之方法，在粒子之位置處應用雷射能量至表面，使得粒子與表面分離。雷射能量足以使粒子與表面分離，但亦可以足夠低以避免因表面材料之消融對表面之非所要損害之一劑量(總能階)應用。本文利用之術語「消融」係指使材料自一固體(非液體)材料製成之一表面移除，此係藉由用雷射能量照射表面以使材料降級以使材料自表面移除而進行。在低雷射通量下，材料藉由經吸收雷射能量加熱且藉由蒸發或昇華移除。在高雷射通量下，材料通常轉換為一電漿。
根據特定實例，本發明之一方法可尤其對自由碳質或陶瓷材料製成之一表面移除精細粒子有效，例如，在一表面處具有孔之一碳質或陶瓷材料，其中該等粒子亦由一碳質或陶瓷材料製成。粒子之碳質或陶瓷材料可為組成表面之同一碳質或陶瓷材料，或可為一不同碳質或陶瓷材料。通常，當粒子係在加工或形成表面之一之前程序期間產生之灰塵粒子時，組成粒子之材料係與表面之材料相同之碳質或陶瓷材料。
在特定應用中，表面可為用於一半導體或微電子裝置處理系統內側之一組件(亦稱為「部分」或「塑形部分」)之一表面，諸如在一離子植入系統之一真空腔室、一電漿處理系統或一沈積腔室(例如，用於化學氣相沈積)內。在其他應用中，表面可為駐留於一半導體處理工具之一內部之一組件。真空腔室或半導體處理工具之內部係保持極度清潔且儘可能不含粒子污染之一清潔空間。因此，用於此等結構之一者之一內部之一塑形部分不應為粒子污染之一源。
此等部分(「塑形部分」)通常經形成以展現一高度精確之實體形狀、實體尺寸或其他精確特徵。形成高精確度部分之實例方法包含提供一高水準精確度及部分內及部分間均勻性之各種加工技術。方法開始於一材料區塊且藉由加工、研磨、切割或另一移除技術移除原始材料之部分以產生具有一所要高精確度形狀及大小之一最終塑形部分。實例技術(統稱為「加工」技術)包含精確研磨、銑削、車床加工、切割、精細研磨、搪磨、超音波加工、水噴射或磨料噴射加工、雷射加工、放電加工、離子束加工、電子束加工、化學加工、電化學加工或類似者。
在一加工程序期間，經移除以形成一塑形部分之一表面之材料在移除該材料時產生區塊之材料之小粒子。粒子通常呈精細(微觀)灰塵粒子之形式。若當部分被安裝且用於一真空腔室或其他清潔空間中時，粒子保持存在於部分之表面處，則粒子可自表面散佈且變為安置於真空腔室或清潔空間之內部內作為粒子污染。
藉由加工塑形一表面期間產生之多數粒子可在塑形程序期間(例如)藉由真空收集且載送遠離表面。但，一些量的粒子可變為保持在表面處，尤其在表面包含粒子可傾向於實體集中且變為抵抗藉由真空移除之形貌的情況下。可在表面完全形成之後藉由一清潔或粒子移除技術(諸如溶劑清潔或超音波清潔)移除保持在表面處之一定量粒子之部分。但該等粒子之一些部分可被更強烈吸引或更牢固地捕獲(機械地)在表面處，例如，藉由一孔或其他形貌固持在表面處。該等粒子更難以移除且諸如溶劑清潔、真空或超音波清潔之習知技術並不完全有效。
根據本發明描述待用雷射能量處理之一表面包含一表面處之粒子(諸如本文描述之該等粒子)，包含定位於使該等粒子難以藉由溶劑清潔、真空或超音波清潔技術移除之形貌處之粒子。粒子可來自任何源，且可由任何材料(諸如碳、陶瓷(例如，氧化鋁)、金屬、金屬氧化物等)製成。一表面上之實例粒子係在加工以形成表面期間形成表面期間產生之粒子，不過方法可對移除衍生自任何源或以任何方式放置於表面上之粒子有效。一些或全部粒子可定位於孔內或表面上之其他形貌處，此使粒子難以藉由之前粒子移除技術(諸如溶劑清潔或超音波清潔)移除。
不管在用於產生表面之加工期間形成或以另一方式形成，粒子通常係小的，諸如在加工期間形成之灰塵粒子之大小。粒子可具有微米級之一大小，例如低於1毫米(1,000微米)或低於500微米或100微米或低於50、25、10、1或0.1微米。
可藉由如描述般應用雷射能量自一表面移除之粒子之化學組成(組合物)或源不受限制。根據藉由自加工形成之塑形部分之表面移除粒子之方法之一個例示性利用，定位於表面且待移除之粒子將通常由與表面之材料相同且亦與在塑形期間自表面移除之材料相同之材料製成。針對藉由加工一碳質或陶瓷材料製備之塑形部分及表面，待移除之表面處之粒子可由組成表面之同一碳質或陶瓷材料製成。然而，所描述之方法亦可對自一表面移除其他類型之粒子有效，諸如由一金屬、一金屬合金、固體有機材料、塑膠等製成之粒子。
含有一表面處之粒子之塑形部分可由任何材料製成，諸如(但不限於)已知用於藉由一加工方法製備塑形部分之各種固體材料之任一者。針對製備用於一半導體或微電子裝置處理系統之一真空腔室之一內部之一塑形部分，有用材料包含對此等類型之處理系統中存在之各種處理材料及條件(例如，高溫)相對惰性之材料。有用材料亦可具有可能夠在曝露於一真空時釋氣之一非常低含量之揮發性材料，且可在一表面處具有可吸引或可保持接觸表面之粒子之孔、紋理、粗糙度或另一類型之形貌。
被理解為在一半導體或微電子裝置處理系統之一內部組件處或在一半導體處理工具之一內部處有用之材料之一些特定實例包含陶瓷及碳質材料。特定具體實例包含石墨、無機碳質材料及碳化矽。
一「無機碳質材料」(本文中亦簡稱為「碳質材料」)係指由大量碳或實質上由或主要由碳製成之呈無機形式之一固體材料。無機碳質材料可含有(例如)至少50重量%碳或至少60、70、80、90、95或99重量%碳。無機碳質材料含有由共價鍵結至氫、氧或氮原子之碳原子製成之一低或不顯著數量(例如，小於5、1、0.5或0.1重量%)之有機化合物。
無機碳質材料之一些實例可主要由一非晶或一晶體(例如，石墨)形式之碳原子製成，例如，可含有一非晶或一晶體形式之至少90、95、98或99原子百分比碳。
無機碳質材料之其他實例可主要含有碳原子及矽原子，包含通常被稱為碳化矽(SiC)之材料。有用或較佳碳化矽材料可含有矽及碳之一總量之至少80、90、95、98或99原子百分比，且可較佳地含有少量或不超過不顯著數量之其他材料(諸如氧或氫)，例如，少於總氧及氫之5、3、1或0.5原子百分比。碳化矽之實例形式包含係晶體之形式以及區域非晶之形式。實例碳化矽材料可含有自40至90原子百分比之碳，自10至60原子百分比之矽及不超過2或1原子百分比之其他材料，例如，不超過0.5原子百分比之氧、氫或氧及氫之一組合。藉由任何方法製備一多孔碳化矽材料，包含將石墨轉換為碳化矽之已知方法。
一陶瓷材料之一實例為氧化鋁。
表面具有一粗糙度、孔或其他形貌，其吸收粒子或將粒子保持於表面處，使得該等粒子難以自表面移除。例如，各種形式之碳化矽、石墨及非晶碳質材料可在材料之一表面處具有孔，以及(視情況)存在於表面下方之孔。變為定位於一孔內之粒子可變為藉由孔固持於適當位置中且藉由孔結構保持於表面處。一表面處(或遍及一塑形工件之一厚度)之孔可具有任何有效形式。實例孔(例如，如存在於石墨、碳化矽及其他陶瓷及碳質材料中)可呈開口(例如，一「孔」或一「單元」)之形式，該等開口具有由側壁(例如，一「基質」)界定且在側壁之間界定之一大體圓形或彎曲單元結構，該等側壁由界定表面之結構(例如，一塑形部分)之固體材料構成。
一表面之一孔徑可取決於表面及包含該表面之結構之設計及利用而變化。具有大於10微米之一平均孔徑之表面有時被稱為大孔，而具有小於10微米之一平均孔徑之表面或固體有時被稱為微孔。
本發明之方法利用雷射能量自含有粒子之一表面移除粒子。可執行方法以有效移除在用雷射能量處理表面之前最初存在於表面上之一定量粒子之大部分。可有利地執行方法，使得藉由消融僅對表面造成最小量之損害或無可辨別之損害。方法可尤其有用於有效地移除定位於表面之結構(形貌)處之粒子之一大部分，該表面吸引或保持粒子且使粒子難以移除，包含定位於一多孔或含孔表面之孔結構內之粒子。
本發明之一方法據信藉由用雷射能量加熱表面而使粒子與一表面分離，而不需要表面或粒子之消融，且較佳地不造成表面或粒子之任何大量消融。表面處之加熱據信造成定位於表面處或附近之氣體膨脹，或表面上吸收之材料之加熱及膨脹。此加熱可影響曝露表面處之氣體或經吸收材料，而且亦可影響定位在孔之內部處或在吸收或保持粒子之任何其他類型之形貌處之表面處之氣體或經吸收材料。膨脹氣體或膨脹吸收材料使粒子在膨脹之位置處移動，此可自表面壓迫粒子且將粒子與表面分離。膨脹氣體產生遠離表面之一氣流流動，該氣流流動載送粒子遠離表面，而不需要表面材料的消融或經移除之粒子的消融。
可藉由任何方法或技術應用雷射能量至表面，該方法或技術將提供足夠能量以使粒子與表面分離。藉由實例技術，雷射能量可呈一雷射束之形式，該雷射束具有以一速率在表面上方經過且持續有效地使粒子與表面分離之一段時間之一有用面積(光點大小)。可選擇表面處之雷射波長及總曝光時間之組合(基於光點大小及掃描速率)以均勻地應用雷射能量之一總量至整個表面。雷射能量之總量可有效地使粒子與基板分離，較佳地不損害表面，即，不造成超過不顯著數量之表面消融。
雖然一些表面可接受一定量的消融，但按有關實體形狀及大小特徵之高精確度之需求製造許多類型之經加工部分。本發明方法有利地能夠自表面有效地移除粒子(例如，移除藉由其他方法難以移除(例如歸因於表面形貌)之粒子之一大部分(如藉由一「膠帶測試」量測))，而不造成歸因於消融之超過微小或不顯著程度之損害，如光學地(例如，利用一數位光學顯微鏡)藉由自表面移除之材料之數量量測。有用或較佳方法可依低於將自一表面移除50微米材料(如利用一數位光學顯微鏡量測)之一位準之雷射能量之一總量應用雷射能量至該表面。藉由其他實例方法，雷射能量之總量低於將自表面移除25、10或5微米材料(如利用一數位光學顯微鏡量測)之一位準。
應用於表面之一區域之總雷射能量藉由一因素組合判定，該等因素包含雷射能量之形式或源(例如，波長)、經應用之雷射能量之面積(例如，一雷射束之光點大小)及應用雷射能量之時間長度(掃描速率)。
可在一氛圍中執行方法，該氛圍促進粒子與表面分離至一相鄰氛圍(諸如其自身含有一少量或非常低量(濃度)之粒子之一氛圍)中。一個實例係一無塵室環境，例如，一ISO Class 10000或ISO Class 1000或更佳無塵室。雷射能量可經掃描以覆蓋整個表面(視情況用電腦控制以一自動方式)以提供遍及一表面之一整個區域之雷射能量之一所要總量之完整及均勻應用。較佳實例可使一雷射束自動均勻地掃掠遍及一整個表面，藉由在表面之所有位置處應用大致相等數目之遍次或曝光時間自該整個表面移除粒子。視情況而言，在應用雷射能量時，可應用一真空源至該表面，以收集與表面分離之粒子。在一些實例方法中，取決於表面之性質及經移除之粒子之類型及數量，應用雷射能量至表面可在粒子與表面分離時產生呈一粒子雲之形式的可見數量之灰塵。
雷射能量可呈任何有用形式，且可為脈衝式或非脈衝式的。有用雷射波長之實例可在自100至1200奈米(nm)之一範圍中，例如，在自約100直至1064 nm或1100 nm之一範圍中，或自150或193奈米直至514、532或600 nm之一範圍中等。具有更高能量之更短波長可為不必要的，此係因為不需要雷射能量來造成(且較佳地避免)表面及經移除之粒子之消融。實例雷射可係基於任何雷射源結構，諸如一摻雜釹之YAG (釔鋁石榴石)晶體。
視情況而言，一方法可包含一或多個額外程序，其或其等在雷射能量應用之前，或緊接在雷射能量應用之後。實例表面可為本文描述之一塑形部分之表面，之前(例如，緊接之前)已藉由加工處理該塑形部分，使得粒子存在於表面。可在應用雷射能量於表面之程序之前之一可選程序可為藉由移除相對鬆散或容易移除之表面粒子(諸如藉由利用真空、超音波清潔或壓縮空氣)製備該表面之一程序。一方法之其他可選程序可包含製備表面以藉由應用雷射能量應用促進粒子與表面分離之一或多個其他模式。一石墨材料之一個實例係藉由在存在含鹵素氣體的情況下使一石墨材料經受一高溫以自石墨移除雜質而純化該石墨材料。見美國專利案3,848,739，該案之全部內容以引用之方式併入本文中。
可緊接在應用雷射能量至表面之後之一可選程序可係藉由一超音波技術(亦稱為「超音波清潔」)之粒子移除。在一些例項中，超音波粒子移除可能夠移除可在應用雷射能量之後保持在一表面處之粒子。超音波清潔方法及設備通常涉及在一含粒子表面浸沒於一水介質中時使該表面曝露於在20與200千赫之範圍中之高頻聲波。用於超音波清潔之方法及設備已知且商業可得。
在圖1展示所描述且包含特定可選處理方法之一方法之實例特徵。程序之一第一部分可為形成承載一表面之一部分。此藉由實例展示為藉由加工(10)形成一塑形部分。該部分將包含一表面處之粒子碎屑，包含(例如)定位於表面之孔內側之粒子。實例表面及粒子可由陶瓷或碳質材料製成。可接著處理(20)塑形部分以製備該表面用於應用雷射能量(30)。在應用雷射能量(30)期間，藉由應用雷射能量分離粒子與表面，此可加熱表面及表面處之任何材料，而不造成表面或經移除之粒子之消融。在應用雷射能量之後，可藉由超音波清潔清潔一表面以移除任何剩餘粒子(40)，且接著，可藉由封裝、運輸或利用塑形部分進一步處理(60)塑形部分。視情況而言，可測試(50)部分之表面以在粒子移除之後偵測表面處存在粒子及粒子之數量。
本發明方法可對自一表面移除粒子高度有效，包含移除藉由其他常見粒子移除技術(諸如超音波粒子移除技術及溶劑清潔)難以或無法移除之粒子。本發明粒子移除方法之有效性可藉由用於量測粒子(諸如一表面處之「灰塵」粒子)之存在之已知方法評估。
藉由利用一膠帶測試方法，利用雷射能量自一表面移除粒子視情況結合後續超音波清潔之一方法之有效性可被展示為相較於替代性粒子移除技術(諸如僅超音波清潔)改良。憑藉此比較，對各測試利用一共同對照樣本，藉由應用雷射能量(單獨，無超音波清潔)移除粒子之一方法可移除明顯大於藉由超音波清潔技術移除之一粒子量。
可藉由利用受控制及均勻之壓力應用一透明膠帶之一黏合劑側至一表面(其含有粒子)，緊接著以一受控制方式自表面移除膠帶而利用一膠帶測試方法執行實例測試。膠帶上之黏合劑將含有黏附至其之自表面移除之粒子。膠帶可被放置於一透明玻璃載物片上且可利用一密度計來量測含有自表面移除之黏附粒子之膠帶之一區域處之膠帶之不透明性。不透明性之程度與已自表面移除且轉移至膠帶之粒子之數量。一更高不透明性指示相較於一較低不透明性在表面上存在更多粒子(自表面移除)。
利用此「膠帶測試」方法及作為一最新加工之多孔石墨表面(「對照」表面)之一含樣本粒子表面量測，藉由應用雷射能量自表面移除之粒子數量可為在清潔表面之前在對照表面處存在之粒子數量之至少百分之50 (如亦藉由同一「膠帶測試」量測)。較佳方法可被展示為移除一對照表面處最初存在(即，在應用雷射能量之前存在)之粒子數量之至少百分之60、70、80或90或95；即，應用至雷射處理表面且自雷射處理表面移除之一膠帶之不透明性相較於在應用雷射能量至表面以自表面移除粒子之前應用至原始表面樣本(對照)且自原始表面樣本移除之一膠帶之不透明性低至少百分之50，較佳地低至少百分之60、70、80或90或95。
方法可用於自包含待移除之粒子之任何表面有效移除粒子，且可尤其有助於自將用於以下項中之一表面移除粒子：在一清潔空間中，諸如用於處理包含一半導體或微電子裝置基板或其之一前驅體或衍生物之一工件之一真空腔室；或在一無塵室中；或在處於一無塵室環境中之一半導體工具中；或在其中一非常低程度之粒子污染係有用的或需要一非常低程度之粒子污染之任何其他環境中。實例真空腔室可係一更大系統之部分，諸如一離子植入系統、一氣相沈積腔室(例如，一化學氣相沈積腔室)或一電漿腔室。
如本文利用，一「微電子裝置」係包含電路及形成於其等上之非常小(例如，微米級或更小)尺寸之相關結構之一裝置。實例微電子裝置包含平板顯示器、積體電路、記憶體裝置、太陽電池板、光伏打元件及微機電系統(MEMS)。一微電子裝置基板係包含處於經製備以形成一最終微電子裝置之一狀態中之一或多個微電子裝置或其或其等之前驅體之一結構，諸如一晶圓(例如，半導體晶圓)。
一真空腔室(例如一離子植入系統之一真空腔室)中有用之部分之實例包含已藉由加工至所要尺寸(一精確長度、寬度或高度之一或多者)而塑形之陶瓷及碳質部分，且視情況包含其上之一表面特徵，諸如接納一O型環之一溝槽、螺栓孔、氣體分佈孔或通道、一孔隙(例如，作為一透鏡有效)、一轂、一凸緣或類似者。表面可具有放置於一腔室側壁之一內壁或一流動結構、一阻障層、一支撐結構等上方之被稱為一內襯(保護性內襯)之一真空腔室之一內部之一結構。
術語「內襯」係指具有兩個相對主表面之一實質上二維薄片或薄膜(例如，平面、平坦)，該等表面各在一長度方向及一寬度方向兩者上延伸，具有兩個相對表面之間的一厚度維度。厚度維度之量值實質上小於長度及寬度兩者。一內襯可取決於諸如內襯之材料類型及內襯之實體特徵(諸如厚度)之因素而係撓性或剛性的。實例 膠帶測試
處理實例石墨表面用於如本文描述般利用雷射能量進行移除粒子，且利用其他方法用於比較。
參考圖2，樣本1 (174497)展示在用於評估利用一超音波清潔方法處理之一石墨表面上存在粒子之一「膠帶測試」期間製備之一載物片表面。自用一超音波方法清潔之一石墨表面製備標記為「斑點(mottling)可見」之載物片表面。載物片展示歸因於存在自經超音波清潔之表面移除之粒子之陰影，且陰影包含「斑點」(不均勻)，其係經超音波清潔之石墨表面所典型的。
樣本2 (174498)展示測試一比較性石墨表面，其係一經熱解密封石墨表面。「熱解密封」或「熱解碳」石墨表面係藉由覆蓋且囊封表面粒子之一緻密熱解碳塗層密封，故膠帶測試展示無粒子自塗佈熱解碳之表面移除。自表面製備之載物片之不透明性非常低，即，0.01，指示樣本表面上存在非常低量之粒子。
樣本3 (174499)展示測試已藉由雷射能量處理以移除粒子之一石墨表面。針對此測試，藉由憑藉用精細砂紙摩擦表面而有意地衝擊表面以產生一反射表面(此產生將具有在表面處存在的大量粒子之一樣本石墨表面)而製備一「拋光石墨」含粒子石墨表面用於測試。利用膠帶測試測試此初始(未經處理、「非雷射」)表面且量測0.20之一不透明性值。接著如本發明專利申請案中描述般用雷射能量處理表面以自表面移除粒子。利用膠帶測試測試經雷射處理表面(「雷射」)且量測0.02之一不透明性值。掃描電子顯微鏡
亦可藉由利用一掃描電子顯微鏡(SEM)光學評估在應用雷射能量以移除粒子之前及之後之一表面處之粒子數量。
圖3A係尚未藉由超音波清潔或藉由雷射能量處理以移除粒子之一含粒子石墨表面之一SEM影像。可在多孔表面觀察到許多經衝擊精細粒子。
圖3B展示在表面已藉由超音波清潔處理之後之一相似表面。可在多孔表面處識別粒子(見箭頭)。
圖3C展示在表面已用雷射能量處理以移除粒子之後之一相似表面。表面不具有任何可識別粒子。
10:步驟 20:步驟 30:步驟 40:步驟 50:步驟 60:步驟
圖1展示如描述之一實例方法之特徵。
圖2展示利用雷射能量自一實例石墨表面移除粒子之一發明方法之結果。
圖3A、圖3B及圖3C係表面及表面粒子之照片。
10:步驟
20:步驟
30:步驟
40:步驟
50:步驟
60:步驟

Claims (10)

  1. 一種自一表面移除粒子之方法，該方法包括： 在包含粒子之位置處應用雷射能量至該表面，使得應用之雷射能量之一數量足以使該等粒子與該表面分離，其中該表面係多孔的且係碳質或陶瓷。
  2. 如請求項1之方法，其中該等粒子與該表面分離，而不造成該表面之大量消融。
  3. 如請求項1之方法，其中相較於在應用該雷射能量之前之該表面，所應用之該雷射能量有效地將指示該表面處之一定量粒子之一量測值降低達至少百分之50，如藉由一膠帶測試方法量測。
  4. 如請求項1之方法，其中如利用一數位光學顯微鏡量測，該經應用雷射能量低於將自該表面移除10微米之材料之一位準。
  5. 如請求項1之方法，其中該表面包括界定孔之一固體基質，且該等粒子衍生自該固體基質之材料。
  6. 如請求項1之方法，其中該表面包括多孔石墨。
  7. 如請求項1之方法，其中該表面包括多孔氧化鋁。
  8. 如請求項1之方法，其中該雷射能量具有低於1200奈米之一波長。
  9. 一種藉由一方法製備之表面，該方法包括：在包含粒子之位置處應用雷射能量至一含粒子表面，使得經應用之雷射能量之一數量足以使該等粒子與該表面分離，其中該表面係多孔的且係碳質或陶瓷。
  10. 一種半導體製造工具，其包括藉由一方法製備之一表面，該方法包括：在包含粒子之位置處應用雷射能量至一含粒子表面，使得經應用之雷射能量之一數量足以使該等粒子與該表面分離，其中該表面係多孔的且係碳質或陶瓷。
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