Способ удаления поверхностных примесей с поверхности подложки и устройство для его осуществления

 

Использование: в технологии изготовления микроэлектронных устройств. Сущность: способ и устройство для удаления нежелательных поверхностных примесей с поверхности подложки мощным излучением позволяет удалять нежелательные поверхностные примеси, не изменяя расположенной ниже молекулярной структуры подложки. Источник мощного излучения может представлять собой импульсный лазер. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 ил.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для удаления нежелательных примесей с поверхности. В частности, изобретение относится к удалению нежелательных примесей с поверхности подложки путем обработки ее энергией мощного источника при сохранении молекулярной структуры обрабатываемой поверхности.

Поверхностные примеси включают в себя дискретные кусочки вещества, размеры которых колеблются от долей микрона до гранул, видимых невооруженным глазом. Такие нежелательные примеси могут представлять собой пыль или частицы грязи, либо нежелательные молекулы, в которые входят такие элементы, как углерод или кислород. Нежелательные примеси часто прилипают к поверхности в результате образования слабых ковалентных связей, электростатических сил, сил Ван-дер-Вальса, водородных связей, сил Кулона или взаимодействий между диполями, которые затрудняют удаление нежелательных примесей.

В некоторых случаях наличие поверхностных примесей делает загрязненную подложку менее эффективной или нерабочей для тех функций, для которых подложка предназначена. Например, в некоторых устройствах для точных научных измерений теряется точность, когда оптические линзы оказываются покрытыми микроскопическими нежелательными примесями. В полупроводниках поверхностные дефекты, обусловленные наличием малых молекулярных примесей, также часто делают полупроводниковые маски и кристаллы бесполезными. Даже незначительное уменьшение количества молекулярных поверхностных дефектов в кварцевой полупроводниковой маске может резко увеличить выход готовых полупроводниковых кристаллов. Удаление нежелательных молекулярных поверхностных примесей, таких как углерод или кислород, с поверхности кремниевых пластин перед нанесением схемных слоев на пластину или между нанесениями слоев существенно улучшает качество изготовляемого кристалла ЭВМ.

Потребность в чистых поверхностях, не содержащих даже малейших вредных примесей, привела к созданию множества различных используемых в настоящее время методов очистки поверхности. Однако каждый из этих известных методов имеет свои серьезные недостатки. Например, для широко используемой технологии химической и механической очистки требуется использование очищающих приспособлений и веществ, которые могут внести в обрабатываемую поверхность не меньше новых вредных примесей, чем они удаляют.

Для другого используемого в настоящее время метода очистки поверхностей подложек без внешних химических веществ требуется сначала расплавить обрабатываемую поверхность для удаления примесей, а затем удалить их сверхвысоким вакуумом. Недостаток этого метода состоит в том, что обрабатываемая поверхность должна быть расплавлена на короткое время, что может быть нежелательным, например, когда полупроводниковая поверхность очищается между нанесениями схемных слоев и желательно не нарушать ранее нанесенные слои. Другим недостатком этого процесса является то, что установки сверхвысокого вакуума дороги и малопроизводительны.

Аналогичными недостатками страдают и методы обработки отжигом. Когда поверхность обрабатывается методами отжига, обрабатываемая поверхность очищаемой подложки нагревается до температуры, которая обычно ниже точки расплавления обрабатываемого материала, но достаточно высока для перестройки молекулярной кристаллической структуры материала. Обрабатываемая поверхность выдерживается при этой высокой температуре в течение немалого периода времени, в течение которого молекулярная структура поверхности перестраивается и примеси удаляются сверхвысоким вакуумом. Методы отжиговой очистки нельзя использовать в тех случаях, когда желательно сохранить целостность существующей очищаемой структуры.

Другому используемому в настоящее время методу очистки, известному как абляция, присущи свои специфические недостатки. При абляции поверхность или примеси на поверхности нагреваются до точки испарения. В зависимости от материала, подвергающемуся абляции, материал может расплавиться до испарения либо материал может сублимировать непосредственно при нагревании. При технологии очистки абляцией, если надо избежать повреждения обрабатываемой поверхности, энергия абляции должна быть нацелена на примеси, а не на поверхность, на которой лежат примеси, это трудная задача, когда примеси очень малы и хаотично расположены. Даже если энергия абляции может с успехом быть направлена на примесь, трудно ее испарить, не повредив при этом и лежащую под ней обрабатываемую поверхность.

Очистка поверхности расплавлением, отжигом и абляцией может осуществляться при помощи источника лазерной энергии. Однако использование лазерного источника энергии для удаления примесей, с поверхности расплавлением, отжигом или абляцией не устраняет недостатков, присущих этим процессам. Например, в патенте [1] "Способ с использованием лазерного излучения производства чистых на атомном уровне поверхностей кристаллических кремния и германия" для описываемого способа лазерного отжига требуются вакуумные условия и уровни энергии, достаточные, чтобы вызвать перестройку и расплавление обрабатываемой поверхности. Для других известных методов лазерной очистки поверхностей с расплавлением или отжигом требуются такие же условия большой энергии лазера и/или вакуума (см. [2] и [3]). Техника лазерной абляции, описанная в [4] "Лазерное стирающее устройство", страдает теми же недостатками, что и другие высокоэнергетические методы абляции.

Итак, цель настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для удаления ненужных примесей с поверхности подложки, которое не изменяет молекулярную структуру обрабатываемой поверхности.

Другая цель настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для удаления ненужных примесей с обрабатываемой поверхности, которое не расплавляет и не испаряет ни одного участка обрабатываемой поверхности.

Другая цель настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для удаления ненужных примесей с поверхности подложки, которое не вносит дополнительных примесей в поверхность подложки.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для очистки поверхности подложки, для которой не требуется вакуума и которую можно осуществлять экономично за очень короткий промежуток времени.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения будут частично указаны в нижеследующем описании, а частично они станут очевидными из описания либо в процессе использования изобретения. Цели и преимущества настоящего изобретения могут быть реализованы и получены способом и устройством, в особенности указанными в прилагаемой формуле изобретения.

Чтобы достичь целей и в соответствии с назначением изобретения, представленным через осуществления и через широкое описание, предлагается способ и устройство для удаления ненужных примесей с поверхности подложки при сохранении молекулярной структуры обрабатываемой поверхности. Способ включает в себя операцию непрерывного пропускания газа по обрабатываемой поверхности подложки и операцию облучения подложки излучением мощного источника, характеризуемым плотностью энергии и длительностью, которая больше длительности, необходимой для высвобождения ненужных поверхностных примесей с обрабатываемой поверхности подложки, и меньше длительности, необходимой для того, чтобы изменить молекулярную структуру обрабатываемой поверхности подложки. В предпочтительном варианте мощное средство генерирования излучения представляет собой импульсный ультрафиолетовый лазер.

Прилагаемые чертежи, включенные в настоящее описание и составляющие его часть, иллюстрируют предпочтительные осуществления изобретения и, совместно с описанием, служат для объяснения принципов изобретения.

На фиг. 1 представлена схема удаления ненужной примеси в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 представлена схема, показывающая, как лазерное излучение направлено на одно осуществление настоящего изобретения; на фиг. 3 представлена схема, показывающая, как лазерное излучение направлено в другом осуществлении настоящего изобретения.

Рассмотрим подробно предпочтительное осуществление настоящего изобретения, пример которого изображен на прилагаемых чертежах. Везде на чертежах одни и те же обозначения относятся к одним и тем же элементам.

Способ удаления ненужных поверхностных примесей с поверхности подложки при сохранении молекулярной структуры обрабатываемой поверхности иллюстрируется на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, узел 10 держит подложку 12, с которой надо удалить ненужные поверхностные примеси. Над поверхностью 12 непрерывно пропускается газ 18 из источника газа 16. Газ 18 инертен по отношению к подложке 12 и течет над поверхностью 12 так, что погружает подложку 12 в атмосферу инертного газа. В предпочтительном варианте газ 18 представляет собой химически инертный газ, например, гелий, азот или аргон. Оболочка 15 для удержания подложки 12 соединяется с источником газа 16 через серию трубок 21, клапанов 22 и газовый расходомер 20.

В соответствии с осуществлением изобретения, изображенным на фиг. 1, кожух 15 состоит из кюветы для проб из нержавеющей стали, снабженной противоположно расположенными входным и выходным отверстиями соответственно 23 и 25. Кожух 15 снабжен герметизированным оптическим кварцевым окном 17, через которое может проходить излучение. Входное и выходное отверстия 23 и 25 могут включать в себя, например, трубки из нержавеющей стали, снабженные клапанами. После того, как образец 12 помещен в кожух 15, последний периодически продувается и наполняется газом 18, и в нем поддерживается давление, несколько превышающее окружающее атмосферное давление, чтобы не допустить попадание других газов. Хотя кожух 15 изображен в виде сплошной камеры, можно предположить, что очищаемая поверхность может быть заключена в кожух любого типа, через который можно пропускать газ. Например, если обрабатываемая поверхность представляет собой большой неподвижный предмет, можно использовать переносный кожух, например, пластмассовый мешок.

Течение газа 18 можно регулировать расходомером 20, который, в предпочтительном осуществлении, представляет собой расходомер Матесон Модель 602. Клапаны 22 в предпочтительном варианте представляют собой измерительные, регулирующие или сильфонные клапана, пригодные для использования при высоких температурах и давлениях и для работы с токсичными, опасными, коррозийными или дорогостоящими газами или жидкостями, как, например, клапаны Свагелок SS 4H^TM производства компании "Свагелок", Солон, шт. Огайо. Клапаны 22 можно открывать или закрывать, изолируя кожух 15, соединяя его с источником газа 16 или соединяя его с другим веществом, например, газом для осаждения на подложку 12, поступающим из другого источника 40.

В соответствии со способом настоящего изобретения обрабатываемая поверхность подложки облучается мощным излучением, характеризующимся плотностью энергии и длительностью больше необходимой для высвобождения поверхностных примесей с поверхности подложки и меньше необходимой для изменения молекулярной структуры обрабатываемой поверхности подложки. В соответствии с предпочтительным осуществлением настоящего изобретения, изображенным на фиг. 1, лазер 14 генерирует лазерное излучение, которое направлено на обрабатываемую поверхность подложки 12. На фиг. 1 лазер изображен расположенным за пределами кожуха 15 и облучающим образец 12 через кварцевое окно 17. Однако допускается расположение лазера 14 внутри кожуха 15.

Поток энергии и длину волны мощного излучения желательно выбирать так, чтобы они зависели от удаляемых нежелательных поверхностных примесей. С этой целью к выходному отверстию 25 может быть подсоединен газовый анализатор 27. Анализатор 27 анализирует состав газа на выходе из кожуха 15, чтобы облегчить регулировку энергии и длины волны лазера 14. Газовый анализатор 27 может представлять собой масс-спектрометр, например, квадрупольный масс-спектрометр производства компании "Брукер Инструментс, инк. Биллерика, шт. Массачусетс, или Перкин-Эльмер компании "Иден Прейри", шт. Миннесота.

Выбор мощного источника излучения для настоящего изобретения зависит от требуемой энергии излучения и от длины волны. Энергия электрон-вольт/фотон/эВ/фотон/ излучения желательно, по меньшей мере, вдвое энергии, необходимое для разрыва связей, удерживающих примеси на очищаемой поверхности. Энергии связей между нежелательными примесями, такими как углерод и кислород, и распространенными материалами подложки, такими, как кремний, титан, германий, железо, платина и алюминий, лежат в пределах от 2 до 7 В/связь, как указывается в "Справочнике по химии и физике", 68-е изд. сс. F 169 и F 177 (СРС Пресс 1987), который включен в настоящее описание в качестве опорного материала. Поэтому желательны лазеры, излучающие фотоны с энергиями в диапазоне от 4 до 14 эВ/фотон. Длина волны должна быть меньше длины волны, которая нарушает целостность поверхности подложки фотоэлектрическим эффектом, как указывается в книге Г.У.Кастеллана, Физическая химия, 2-е изд. 458-459 (Академик Пресс, 1975), которая прилагается к настоящему описанию в качестве опорного материала. Предпочтительная длина волны зависит от удаляемых типов молекул и от резонансных состояний таких молекул. Длины волн и энергии фотонов ряда лазеров, которые могут быть использованы в настоящем изобретении, перечислены в табл. 1.

Эти лазеры подробнее описаны в следующих источниках, которые включены в настоящее описание в качестве опорных материалов: М.Дж. Уэббер, под ред. Справочник по теории лазеров компании СРС, тт. 1-5 (1962-1987); Мицус Маэда Лазерные красители (Академик Пресс, 1984) и литература по выпускаемым лазерам, издаваемая фирмой "Ламбда Физик", 289 Грейт-роуд, Актон, шт. Массачусетс; фирмой "Кохирент, инк.", 3210 Портердрайв, Пало-Альто, шт. Калифорния, и фирмой "Спектра-физикс", 1250 Вест-Миддлфилд-роуд, Маунтин-Вью, шт. Калифорния. Следует иметь в виду, что в качестве источника излучения в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться мощные лазеры на ксеноновых или ртутных лампах или других типов, включая лазеры видимого диапазона, ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские лазеры или лазеры на свободных электронах.

В соответствии с настоящим изобретением, излучение, направленное на обрабатываемую поверхность подложки, имеет плотность энергии меньшую, чем необходимая для изменения молекулярной структуры обрабатываемой поверхности, с которой удаляются ненужные примеси. Плотность энергии излучения и длительность облучения желательно выбирать такими, чтобы передавать на поверхность подложки количество энергии, значительно меньшей энергии, необходимой для изменения структуры поверхности подложки. Предпочтительный уровень энергии зависит от состава обрабатываемой подложки. Например, для некоторых материалов подложки, таким как пластмасса, этот уровень энергии намного ниже, чем для других материалов, таких как высокопрочные углеродные стали. Теплоты формирования для различных материалов широко известны и указываются в Справочнике по химии и физике, 68-е изд. сс. 33-42 (СРС Пресс 1987), который включен в настоящее описание в качестве опорного материала. Под теплотой формирования обычно понимают количество тепла, необходимое для разрушения различных материалов; ее можно использовать в качестве критерия выбора уровня лазерного излучения и длительности облучения, при которых молекулярная структура обрабатываемой поверхности не изменяется. Теплоты формирования ряда распространенных материалов подложки приведены в табл. 2.

Плотность энергии излучения и длительность облучения, используемые в настоящем изобретении, таковы, чтобы на обрабатываемой поверхности подложки теплота формирования не достигалась. Нахождение максимальной энергии, которая может быть использована для данного материала подложки, требует некоторого экспериментирования при известной теплоте формирования материала. Таким образом, не допускается отжиг, абляция и расплавление, Когда поверхность подложки облучается так, как описано выше, связи и/или силы, удерживающие ненужные поверхностные примеси на поверхности подложки, разрываются, и инертный газ-носитель уносит примеси с поверхности подложки во время лазерного облучения. Пока очищенная подложка находится в среде инертного газа, на поверхности подложки новые примеси не будут образовываться. При необходимости к выходному отверстию 25 кожуха может быть подсоединена соответствующая система улавливания, предназначенная для улавливания и нейтрализации удаленного материала примеси.

Обрабатываемую подложку можно избирательно обрабатывать лазерным излучением, используя различные методы. Как показано на фиг. 2, например, подложку 12 крепят на двухкоординатном столе 13, который можно избирательно перемещать относительно неподвижного луча лазерных импульсов 11, которые направляются через расщепитель луча 24 и фокусирующую линзу 28, после чего он контактирует с выбранными участками поверхности подложки 12, над которой течет инертный газ 18.

В другом варианте, как показано на фиг. 3, лазерные импульсы 11 могут расщепляться расщепителями луча 30 и 32 на две группы импульсов, которые избирательно перемещают, изменяя положение зеркал 34-37 над поверхностью подложки 12 на неподвижном столе 17. Измеритель 26 мощности лазера позволяет точно контролировать мощность лазера, направляемую на подложку.

Пример 1.

Природный окисел кремния необходим для стимулирования роста тонкой пленки на полупроводниковых поверхностях. К сожалению, когда полупроводниковые поверхности окисла кремния находятся под воздействием окружающей среды, к поверхности полупроводника слабо прилипают углеродные примеси. Присутствие этих примесей сильно уменьшает проводимость или изоляционные свойства наносимой тонкой пленки. Поэтому при производстве полупроводников принимаются большие меры предосторожности с целью сведения к минимуму воздействия среды путем использования изощренных вакуумных, химических и механических приемов. Вакуумные методы дороги, особенно, если используется высокий или почти сверхвысокий вакуум для обеспечения чистоты поверхностей между операциями обработки. Химические (смачивания и сушки) и механические методы могут повредить обрабатываемую поверхность подложки, и, если обрабатываемая подложка представляет собой обработанную интегральную схему, может повредиться лежащая ниже структура.

С целью решить эти проблемы на поверхность кремниевой подложки в герметичной камере, через которую пропускали газ аргон, направляли излучение импульсного эксимерного лазера KrF, основная длина волны которого составляла 248 нм (ультрафиолетовый диапазон). Чтобы уменьшить загрязнение поверхности углеродом и уменьшить процент углерода, связанного с хемисорбированным органометалликом (триметилалюминием), являющимся предшествующим продуктом для формирования алюминиевой тонкой пленки при производстве полупроводников, поверхность подложки из окисла кремния облучали излучением эксимерного лазера KrF, с плотностью энергии 35 мДж/см² 6 тысячами вспышек с частотой следования 10 Гц. Обрабатываемые лазером поверхности омывались во время облучения непрерывным потоком газа аргона с расходом 16 л/час под давлением 1,03·10³ тор (13,732·10³ дин/см²) от регулятора противодавлением. После обработки хроматографический спектральный анализ показал, что на подложке наблюдалось существенное уменьшение поверхностного углерода до обработки поверхностный углерод занимал в среднем 30-45 процентов поверхности подложки, а после обработки поверхностный углерод занимал в среднем 19 процентов поверхности подложки. На самой поверхности подложки не наблюдалось повреждений или изменений.

Хроматофотографический спектральный анализ показал, что после обработки лазерным излучением в соответствии с вышеописанным и последующей обработки потоком газа органометаллика 20,8 процента поверхности подложки была покрыта углеродом, в то время как после обработки газом органометаллика без обработки поверхности газом углеродом было покрыто 40-45 процентов поверхности подложки. После обработки лазером в соответствии с вышеописанной процедурой и до, и после обработки газом органометаллика углеродом было покрыто лишь 8,9 процента поверхности. Участки, прилегающие к участкам, подвергшимся обработке лазером, также испытали некоторый эффект лазерной очистки. Участки, соседние с обработанными участками, имели пониженный до 12,7 процента уровень углерода. Повидимому этот эффект объясняется гауссовым характером лазерного импульса.

Перенос платы из кюветы в хроматографический спектральный анализатор осуществлялся через наполненную аргоном перчаточную камеру. Кремниевую плату переносили в хроматофотографический спектральный анализатор через инертный транспортировочный стержень сверхвысокого вакуума. Это сводило к минимуму воздействие окружающей среды.

Другую плату из окисла кремния во время обработки газом аргоном в соответствии с вышеописанной процедурой обработали излучением импульсного эксимерного лазера KrF с плотностью энергии 9 мДж/см² 6 тысячами вспышек с частотой следования 10 Гц. Хроматофотографический спектральный анализ показал, что и до, и после обработки лазером углерод закрывал 40-45 процентов поверхности. Таким образом, облучение с плотностью энергии 9 мДж/см² не удаляло адсорбированный поверхностный углерод.

Другую плату из окисла кремния во время обработки газом аргоном в соответствии с вышеописанной процедурой обработали излучением импульсного эксимерного лазера KrF с плотностью энергии 300 мДж/см² 6 тысячами вспышек с частотой следования 10 Гц. В конце обработки поверхность подложки имела существенные повреждения, в том числе дыру в подложке. Таким образом, излученные с плотностью энергии 300 мДж/см² изменило молекулярную структуру поверхности подложки.

Эти примеры показывают, что лазерное облучение при соответствующем потоке энергии и соответствующей длине волны может уменьшить вредные поверхностные примеси, не повреждая расположенную ниже поверхность или соседние структуры.

Можно ожидать, с учетом теплоты формирования, что воздействие на поверхность подложки из окисла кремния излучением импульсного эксимерного лазера KrF с плотностью энергии менее 100 мДж/см² 6 тысячами вспышек с частотой следования 10 Гц не изменит молекулярную структуру подложки. В то же время, излучение импульсного эксимерного лазера KrF с плотностью энергии менее 75 мДж/см² 6 тысячами вспышек с частотой следования 10 Гц, видимо, вовсе не изменит поверхность подложки из окисла кремния.

Пример II Для таких областей технологии, как лазерная плавка, рентгеновская литография и оптика ультрафиолетовых эксимерных лазеров, производство высокоэнергетических оптических компонентов затруднено. Технологии лазерной плавки и рентгеновской литографии используются исключительно в "чистых" средах. Эксимерная лазерная оптика имеет малый срок службы, поскольку при нынешней технологии промышленного нанесения пленок трудно изготовлять пленки, способные выдерживать длительные мощные потоки.

Вечная проблема высокоэнергетической оптики оптический пробой. Это явление может быть сформулировано как "катастрофическое развитие повреждения, создаваемого в прозрачной среде в сильном лазерном поле" (И.Р.Шень, Принципы нелинейной оптики, 1-е изд. 528-540 (Уайли Интерсайенс, 1984). Это явление происходит в твердых телах, а также в газах. В случае твердого вещества, например, оптической системы большой мощности, провоцируется наличием поверхностного дефекта, например, царапинами или порами в материале. В большинстве случаев оптический пробой обусловлен поверхностным загрязнением, например, адсорбированными частицами пыли. Присутствие этих загрязнений снижает порог пробоя, который, в свою очередь, ограничивает максимальную энергию лазера, которую можно использовать от данной лазерной системы. Это является очень важным ограничением в отношении накачки среды лазера (твердотельной или газообразной) внешним источником энергии накачки. Это, в свою очередь, ограничивает мощность лазера, которую можно использовать для пропускания энергии через оптические окна, линзы и другие оптические компоненты.

Оптическому пробою, например, в твердом теле, способствует присутствие прилипших к поверхности загрязнений, взаимодействие последовательности лазерных импульсов достаточного энергетического поперечного сечения может наложить достаточно энергии для генерирования "лавинной" ионизации на поверхности твердого тела. Это может создать поверхностную плазму, которая может разрушить твердое тело. Присутствие примесей сильно снижает эффективность лазера и снижает его применимость в возможных областях применения.

Чтобы решить вышеуказанные проблемы, можно использовать метод удаления вредной примеси, описанной в данной заявке, с целью удаления прилипших загрязнений, например, адсорбированную пыль. Например, чтобы обработать оптический компонент, на него воздействуют непрерывным потоком газа аргона, и в это время импульсный эксимерный лазер KrF направляют на поверхность оптического компонента. Лазер настроен на соответствующий поток энергии и соответствующую длину волны, т.е. значительно ниже, чем мощный импульс, необходимый для начала ионизации и последующего возникновения плазмы в оптической системе большой мощности. Поверхность оптического компонента облучается при заданном потоке и длине волны в течение времени, достаточного для удаления адсорбированных ненужных примесей.

Для специалистов в данной области очевидно, что в способе и устройстве удаления ненужных поверхностных примесей в соответствии с настоящим изобретением возможны модификации и варианты. Поэтому в широком смысле изобретения не ограничивается конкретными деталями, типичными способами и устройствами и иллюстративными примерами, показанными и описанными выше. Таким образом, весь материал, содержащийся в вышеизложенном описании или показанный на прилагаемых чертежах, должен пониматься как иллюстративный, а не ограничивающий.

Формула изобретения

1. Способ удаления поверхностных примесей с поверхности подложки, предусматривающий облучение указанной подложки импульсным излучением большой энергии в газовой среде, отличающийся тем, что для создания газовой среды используют газ, инертный по отношению к обрабатываемой поверхности подложки, который непрерывно пропускают по обрабатываемой поверхности подложки, и плотность энергии и длительность облучения выбирают больше необходимых для высвобождения примесей с обрабатываемой поверхности подложки и меньше необходимых для изменения молекулярной кристаллической структуры обрабатываемой поверхности подложки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве излучения большой энергии используют излучение, создаваемое лазером.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газа, инертного по отношению к обрабатываемой поверхности, используют химически инертный газ, как например, азот (группа Vа), инертные газы (группа VIII), как например, гелий или аргон, смеси инертных газов и чистый сухой воздух.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инертным газом, инертным по отношению к подложке, является аргон.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ, пропускаемый по обрабатываемой поверхности подложки, подвергают анализу, и плотность энергии и длительность облучения регулируют по результатам анализа с тем, чтобы повысить величины этих параметров выше необходимых для разрыва связей между анализируемыми поверхностями примесями и обрабатываемой поверхностью.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что плотность энергии и длительность облучения регулируют с тем, чтобы повысить эти параметры в 2 5 раз выше необходимых для разрыва связей между анализируемыми поверхностными примесями и обрабатываемой поверхностью.

7. Способ поп пп.2 и 3, отличающийся тем, что для удаления хемосорбционной молекулярной примеси с кристаллической поверхности используют импульсное лазерное излучение лазера на KrF, имеющего длительность излучения по крайней мере 6000 импульсов и плотность энергии 35 75 мДж/см².

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанной подложкой является кристаллический полупроводниковый материал.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложка представляет собой плату с нанесенной на нее схемой с полупроводниковыми элементами.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что используют импульсное лазерное излучение лазера на KrF, имеющее длительность 6000 импульсов и плотность энергии порядка 35 мДж/см².

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью газа уносят примеси с обрабатываемой поверхности во время облучения.

12. Устройство для удаления поверхностных примесей с поверхности подложки, содержащее средство для формирования газового потока, кожух для помещения в него обрабатываемой поверхности, имеющий впускное и выпускное отверстия, и средство для генерирования излучения для облучения обрабатываемой поверхности импульсным излучением большой энергии, отличающееся тем, что дополнительно имеет средства для непрерывного пропускания по обрабатываемой поверхности подложки газа, инертного по отношению к обрабатываемой поверхности, при этом средство для генерирования излучения выполнено с возможностью генерировать излучение с плотностью энергии длительностью облучения больше необходимых для высвобождения поверхностных примесей с поверхности подложки и меньше необходимых для изменения молекулярной кристаллической структуры поверхности подложки.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что указанное средство для генерирования излучения включает в себя лазер.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что указанным лазером является лазер импульсного типа.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что имеет газоанализатор для анализа газа, пропускаемого по обрабатываемой поверхности подложки.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что газоанализатор соединен с выпускным отверстием указанного кожуха.

17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средство для непрерывного пропускания газа по обрабатываемой поверхности подложки включает в себя источник химически инертного газа.

18. Устройство по п.12, отличающееся тем, что источник химически инертного газа представляет собой источник газа-аргона.

19. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средством генерирования излучения является лазер на KrF.

20. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средство для ввода непрерывного потока газа выполнено с газовым расходомером для контроля расхода газа, вводимого через впускное отверстие.

21. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средство для ввода непрерывного потока газа в кожух содержит средство для ввода газа с постоянным расходом около 16 л/ч.

22. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средство для генерирования излучения выполнено со способностью действовать во время работы средства для непрерывного пропускания газа по обрабатываемой поверхности подложки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4