激光清洗硅片表面Al2O3颗粒的试验和理论分析

以KrF准分子激光器为激光源,对目前工业上常用的硅片研磨抛光液的主要成分Al₂O₃颗粒进行激光清洗的试验和理论分析。建立一维热传导模型,利用有限元分析软件MSC.MarC模拟硅片表面的温度随激光作用时间和能量密度的分布。通过理论计算,量化了颗粒所受到的清洗力以及其与硅片表面之间的粘附力,理论预测出1 μm Al₂O₃颗粒的激光清洗阈值为60 mJ/cm²。在理论分析的指导下,利用248 nm、30 ns的KrF准分子激光进行单因素试验,研究激光能量密度、脉冲个数、激光束入射角度对激光干法清洗效率的影响,并且实验验证了清洗模型以及场增强效应对激光清洗结果的影响。     

利用图像处理技术评价硅片表面清洗率

介绍了一种基于Matlab图像处理工具箱技术的评价硅片表面污染颗粒激光清洗率的新方法。借助Matlab图像处理工具箱,对清洗前后硅片表面光学显微镜照片进行处理,编写硅片表面激光干法清洗率的评价程序,统计清洗前后硅片表面评价区域的污染颗粒个数,对清洗效果进行定量评价。研究结果证明,利用此方法统计的颗粒数准确度达97.6%,得到的激光清洗率准确度达99.2%。结果表明,借助图像处理技术评定清洗效果是一种高效、快速、准确的新方法。