發(fā)布時間：2020-01-23 22:14

【摘要】：硅片表面附著的納米粒子污染物可導(dǎo)致芯片缺陷的產(chǎn)生,傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法存在著易對硅片產(chǎn)生二次污染的不足。近年來發(fā)展起來的激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波清洗技術(shù)是一項(xiàng)能夠有效地清除基底表面吸附粒子的新技術(shù),該技術(shù)以清洗定位準(zhǔn)確、可避免傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法對樣品所帶來的二次污染以及適用范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)正在被各個領(lǐng)域廣泛地使用,這為半導(dǎo)體工業(yè)加工中硅基片表面納米尺度粒子污染物的清洗提供了一種新的途徑。本文對激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波清洗硅片表面直徑500nm的聚苯乙烯膠乳粒子進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,首先研究了實(shí)驗(yàn)參數(shù)(清洗間距、激光能量、作用激光脈沖數(shù)等)對清洗效率的影響,結(jié)果表明隨著清洗間距的減小和激光能量的增加,清洗效果顯著增強(qiáng)。隨著作用脈沖數(shù)的增加,表面清洗圖樣由環(huán)形向圓形發(fā)生轉(zhuǎn)變。使用滾動模型數(shù)值模擬了清洗間距和激光能量對清洗效果的影響,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好符合。通過對沖擊波不同傳播距離的清洗效果的數(shù)值模擬結(jié)果和不同脈沖數(shù)清洗的清洗實(shí)驗(yàn)結(jié)果(清洗圖樣由環(huán)形向圓形發(fā)生轉(zhuǎn)變)的對比分析,確定了在激光等離子體沖擊波清洗過程是清洗滾動和彈跳兩種機(jī)制共同作用完成。在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),通過聚焦光束像差的引入實(shí)現(xiàn)了免于硅基底損傷的高效清洗,而且清洗效率接近100%。
【圖文】：

ning)、基質(zhì)激光清洗法(matrix laser cleaning)，以及激光等離子體沖擊lasma shockwave laser cleaning)。激光清洗法激光清洗法適用的清洗對象為基底或污染物粒子對激光波長具有強(qiáng)吸理是將激光束直接照射到待清洗的基底表面上，利用基底或污染物粒吸收的特點(diǎn)，瞬間大量吸收激光能量產(chǎn)生熱膨脹，迫使污染物與基底復(fù)原”的材料表面的結(jié)果。該方法需要基底或粒子兩者至少之一對激收性。基底與污染粒子之間存在多種相互作用力，其中具有較大影響毛細(xì)力、靜電力、重力、化學(xué)鍵等，激光清洗的目的就是為了破壞粒相互作用力，同時確�；椎耐暾�，最終獲得被復(fù)原的潔凈表面。

所示為干式激光清洗法的兩種作用機(jī)制[11~13]。左圖 1.1(a)為基底輻照基底表面時，基底受熱膨脹，產(chǎn)生熱振動，使粒子移除。子對激光能量具有強(qiáng)吸收性，最后達(dá)到清洗基底的目的。還有都對激光能量具有吸收性，，清洗原理同上。實(shí)際的干式激光清掉的污染物可能二次污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，因此增加了一系列的輔物，例如將待清洗樣品及連接的三維平移臺放置于封閉玻璃罩更加高效的收集污染廢棄物。該方法更多適用于清洗污染粒子原文物、除漆、除銹等。圖 1.2 展示的是研究學(xué)者利用干式激光像。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN305.97

【共引文獻(xiàn)】

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7 言峰;精細(xì)納米結(jié)構(gòu)制造與操縱技術(shù)的研究[D];江蘇大學(xué);2008年

本文編號：2572424