一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于短波光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體芯片EUV光刻、同步輻射軟X射線等短波光學(xué)系統(tǒng)中，工作環(huán)境下殘存的碳?xì)浠衔镌诠獾妮椪障聲?huì)產(chǎn)生游離碳，在光學(xué)元件表面形成碳沉積污染，導(dǎo)致光學(xué)反射率降低，工作效率受到影響。為延長光學(xué)元件的使用壽命，應(yīng)及時(shí)清理光學(xué)元件表面的碳沉積污染，恢復(fù)光學(xué)元件的光學(xué)反射率。
[0003]美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室對目前現(xiàn)有的各種清洗方法做了深入研宄(Studies ofEUV Contaminat1n Mitigat1n)，研宄結(jié)果表明各種方法都有其性能上的缺點(diǎn)，如造成光學(xué)元件表面的氧化，損傷光學(xué)元件表面，清洗速率較低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的清洗方法造成光學(xué)元件表面的氧化，損傷光學(xué)元件表面，清洗速率較低的問題，提出了一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法及裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種光學(xué)元件表面碳污染清洗裝置，其包括:氫原子發(fā)射器1、工作距離調(diào)整滑臺
2、第一反射率計(jì)3、石英天平4、清洗腔5、入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7、分子泵8第二反射率計(jì)9、射頻等離子體電鏡清洗儀10和樣品臺6 ;氫原子發(fā)射器1、第一反射率計(jì)3、分子泵8、第二反射率計(jì)9、射頻等離子體電鏡清洗儀10接口安裝在清洗腔5外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺2通過支撐架與氫原子發(fā)射器I聯(lián)接，樣品臺6設(shè)置在清洗腔5內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平4和樣品設(shè)置在樣品臺6上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7從清洗腔5底部與樣品臺聯(lián)接。
[0007]所述氫原子發(fā)射器I粒子源為氫氣加熱裂解氫原子。
[0008]所述射頻等離子體電鏡清洗儀10粒子源為射頻氫等離子體。
[0009]一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法，包括以下步驟，
[0010]步驟1，將氫原子發(fā)射器1、第一反射率計(jì)3、分子泵8、第二反射率計(jì)9、射頻等離子體電鏡清洗儀10接口安裝在清洗腔5外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺2通過支撐架與氫原子發(fā)射器I聯(lián)接，樣品臺6設(shè)置在清洗腔2內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平4和樣品設(shè)置在樣品臺6上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7從清洗腔底部與樣品臺6聯(lián)接；
[0011]步驟2，啟動(dòng)分子泵8使清洗腔5真空度高于10_5mbar，啟動(dòng)射頻等離子體電鏡清洗儀10，通過入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7設(shè)定射頻等離子體電鏡清洗儀10粒子源到達(dá)樣品表面的入射角度，在O至90°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平4顯示的清洗速率的變化，以確定清洗速率最高時(shí)的清洗入射角，粗清洗樣品表面碳污染；關(guān)閉射頻等離子體電鏡清洗儀10 ;
[0012]步驟3，清洗腔5真空度高于10_6mbar時(shí)，啟動(dòng)氫原子發(fā)射器1，通過工作距離調(diào)整滑臺2設(shè)定氫原子發(fā)射器I粒子源到達(dá)樣品表面的距離，在50至150mm的距離范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平4顯示的清洗速率的變化，確定在清洗速率最高時(shí)的工作距離，精清洗樣品表面；
[0013]步驟4，利用第一反射率計(jì)3與第二反射率計(jì)9監(jiān)測樣品表面反射率當(dāng)樣品表面反射率達(dá)到67%以上時(shí)，關(guān)閉氫原子發(fā)射器I與分子泵8，將腔內(nèi)環(huán)境調(diào)整至普通環(huán)境，清洗完成。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:保證樣品表面質(zhì)量不受破壞，而且提高了碳污染清洗速率，通過對工作距離及清洗源粒子入射角度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)清洗過程的優(yōu)化控制，通過石英天平實(shí)時(shí)監(jiān)測清洗速率，通過反射率計(jì)來監(jiān)測樣品表面的反射率變化，確定清洗源轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)及清洗的截止點(diǎn)，避免過清洗。
【附圖說明】
[0015]圖1:本發(fā)明的一種光學(xué)元件表面碳污染清洗裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]本實(shí)例的清洗樣品為Si基底Mo/Si多層膜光學(xué)元件，樣品在碳?xì)浠衔锓諊翬UV曝光，預(yù)先對樣品表面做碳污染處理，考慮到EUV多層膜的屬性，保證清洗對多層膜的表面以及膜層結(jié)構(gòu)不造成不利影響，采用兩源清洗模式，一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法，具體實(shí)施步驟如下:
[0018]如圖1所示，步驟一、將氫原子發(fā)射器1、第一反射率計(jì)3、分子泵8、第二反射率計(jì)9、射頻等離子體電鏡清洗儀10接口安裝在清洗腔5外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺2通過支撐架與氫原子發(fā)射器I聯(lián)接，樣品臺6設(shè)置在清洗腔2內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平4和樣品設(shè)置在樣品臺6上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7從清洗腔底部與樣品臺6聯(lián)接。
[0019]步驟二、EUV多層膜的清洗要在一定的真空條件下進(jìn)行，以避免外界環(huán)境污染物的二次污染，保證在清洗前與清洗中在清洗腔內(nèi)維持一定的真空環(huán)境，啟動(dòng)分子泵8使清洗腔5真空度高于10_5mbar，啟動(dòng)射頻等離子體電鏡清洗儀10，通過入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺7設(shè)定射頻等離子體電鏡清洗儀10粒子源到達(dá)樣品表面的入射角度，在0°至90°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平4顯示的清洗速率的變化，以確定清洗速率最高時(shí)的清洗入射角，粗清洗樣品表面碳污染；關(guān)閉射頻等離子體電鏡清洗儀10。
[0020]步驟三、清洗腔5真空度高于10_6mbar時(shí)，啟動(dòng)氫原子發(fā)射器1，通過工作距離調(diào)整滑臺2設(shè)定氫原子發(fā)射器I粒子源到達(dá)樣品表面的距離，在50至150mm的距離范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平4顯示的清洗速率的變化，確定在清洗速率最高時(shí)的工作距離，精清洗樣品表面。
[0021]步驟四，利用第一反射率計(jì)3與第二反射率計(jì)9監(jiān)測樣品表面反射率當(dāng)樣品表面反射率達(dá)到67%后，關(guān)閉氫原子發(fā)射器I與分子泵8，將清洗腔5內(nèi)環(huán)境調(diào)整至普通環(huán)境，清洗完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)元件表面碳污染清洗裝置，其包括:氫原子發(fā)射器(I)、工作距離調(diào)整滑臺(2)、第一反射率計(jì)(3)、石英天平(4)、清洗腔(5)、入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺(7)、分子泵(8)第二反射率計(jì)(9)、射頻等離子體電鏡清洗儀(10)和樣品臺￠)，其特征是，氫原子發(fā)射器(1)、第一反射率計(jì)(3)、分子泵(8)、第二反射率計(jì)(9)、射頻等離子體電鏡清洗儀(10)接口安裝在清洗腔(5)外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺(2)通過支撐架與氫原子發(fā)射器(I)聯(lián)接，樣品臺(6)設(shè)置在清洗腔(2)內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平(4)和樣品設(shè)置在樣品臺(6)上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺(7)從清洗腔(5)底部與樣品臺(6)聯(lián)接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)元件表面碳污染清洗裝置，其特征在于，所述氫原子發(fā)射器(I)粒子源為氫氣加熱裂解氫原子。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光學(xué)元件表面碳污染清洗裝置，其特征在于，所述射頻等離子體電鏡清洗儀(10)粒子源為射頻氫等離子體。4.一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法，其特征是，包括以下步驟， 步驟1，將氫原子發(fā)射器(I)、第一反射率計(jì)(3)、分子泵(8)、第二反射率計(jì)(9)、射頻等離子體電鏡清洗儀(10)接口安裝在清洗腔(5)外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺(2)通過支撐架與氫原子發(fā)射器(I)聯(lián)接，樣品臺(6)設(shè)置在清洗腔(2)內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平(4)和樣品設(shè)置在樣品臺(6)上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺(7)從清洗腔底部與樣品臺(6)聯(lián)接； 步驟2，啟動(dòng)分子泵(8)使清洗腔(5)真空度高于10_5mbar，啟動(dòng)射頻等離子體電鏡清洗儀(10)，通過入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺(7)設(shè)定射頻等離子體電鏡清洗儀(10)粒子源到達(dá)樣品表面的入射角度，在O至90°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平(4)顯示的清洗速率的變化，以確定清洗速率最高時(shí)的清洗入射角，粗清洗光學(xué)元件樣品表面碳污染；關(guān)閉射頻等離子體電鏡清洗儀(10)； 步驟3，清洗腔(5)真空度高于10_6mbar時(shí)，啟動(dòng)氫原子發(fā)射器(I)，通過工作距離調(diào)整滑臺(2)設(shè)定氫原子發(fā)射器(I)粒子源到達(dá)樣品表面的距離，在50至150mm的距離范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，觀測石英天平(4)顯示的清洗速率的變化，確定在清洗速率最高時(shí)的工作距離，精清洗光學(xué)元件樣品表面； 步驟4，利用第一反射率計(jì)(3)與第二反射率計(jì)(9)監(jiān)測樣品表面反射率當(dāng)樣品表面反射率達(dá)到67%以上時(shí)，關(guān)閉氫原子發(fā)射器(I)與分子泵(8)，將清洗腔(5)內(nèi)環(huán)境調(diào)整至普通環(huán)境，清洗完成。
【專利摘要】一種光學(xué)元件表面碳污染清洗方法及裝置，屬于短波光學(xué)領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的光學(xué)元件表面的氧化，損傷光學(xué)元件表面，清洗速率較低的問題，該裝置氫原子發(fā)射器、第一反射率計(jì)、分子泵、第二反射率計(jì)、射頻等離子體電鏡清洗儀接口安裝在清洗腔外部與其端口密封、緊固，工作距離調(diào)整滑臺通過支撐架與氫原子發(fā)射器聯(lián)接，樣品臺設(shè)置在清洗腔內(nèi)側(cè)底部中心處，石英天平和樣品設(shè)置在樣品臺上，入射角度調(diào)整轉(zhuǎn)臺從清洗腔底部與樣品臺聯(lián)接；該清洗方法可實(shí)現(xiàn)對樣品的粗精清洗，不僅避免清洗對樣品造成損傷，而且提高清洗效率，通過對工作距離、入射角度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對清洗過程的優(yōu)化控制；本發(fā)明保證樣品表面質(zhì)量不受破壞，而且提高了碳污染清洗速率。
【IPC分類】B08B7/00
【公開號】CN104907287
【申請?zhí)枴緾N201510212191
【發(fā)明人】盧啟鵬, 王依, 彭忠琦, 龔學(xué)鵬
【申請人】中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月29日