CN104865700B - 光学元件表面碳污染的ArH清洗方法 - Google Patents
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Abstract
光学元件表面碳污染的ArH清洗方法,属于光学加工技术领域,该方法包括:将光学元件样品放置到清洗腔内,利用真空泵使清洗腔达到真空度要求10‑5mbar以上;启动射频等离子体发射器,射频频率为13.56MHz,通入氩气,其供应流量为2sccm,使整个清洗腔内充满激发态氩粒子,通入氩气时避免直对光学元件样品表面,防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤;启动氢原子发射器,设定加热温度至2300K,通入氢气,供应流量为1sccm,产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH;光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应,产生挥发性碳氢化合物;真空泵将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出,完成清洗。
Description
技术领域
本发明涉及光学元件表面碳污染的ArH清洗方法,属于光学加工技术领域。
背景技术
在极紫外(EUV)光刻技术中,在EUV光辐照下,系统中的碳氢化合物会裂解产生游离碳,游离碳会被吸附沉积到光学元件的表面,形成碳污染,由于碳能吸收EUV波段辐射,反射率受影响较大,会极大影响到光学系统的工作效率。
为延长EUV多层膜光学元件的使用寿命,应及时清洗光学元件表面的碳沉积污染,恢复光学元件的反射率。美国Sandial国家实验室提出采用氢原子清洗EUV多层膜表面的碳污染(Atomic hydrogen cleaning ofEUV multilayer optics),氢原子通过高温加热裂解氢气产生,高温的氢原子会使多层膜结构发生变化,具有一定动能的氢原子轰击到光学元件表面,对镜子的面形精度造成影响,而活跃的化学性质使氢原子相互碰撞或与金属材料接触时,极易重新结合为氢气分子,造成氢原子清洗效率不高。
发明内容
本发明为了解决现有技术氢原子清晰效率低的问题,提出一种高效、可靠的EUV多层膜光学元件表面碳污染清洗方法。
本发明的技术方案是:
光学元件表面碳污染的ArH清洗方法,包括如下步骤:
第一步,将碳曝光污染的光学元件样品放置到清洗腔内,利用真空泵使清洗腔达到真空度10-5mbar以上;
第二步,启动射频等离子体发射器,射频频率为13.56MHz,通入氩气,其供应流量为2sccm,使整个清洗腔内充满激发态氩粒子,通入氩气时避免直对光学元件样品表面,防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤;
第三步,启动氢原子发射器,设定加热温度至2300K,通入氢气,供应流量为1sccm,产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH;
第四步,光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应,产生挥发性碳氢化合物;
第五步,真空泵将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出,完成清洗。
本发明的有益效果是:本发明提出光学元件表面的碳污染清洗方法,利用激发态氩与激发态氢在真空环境下结合,形成激发态配合物ArH,将激发态配合物ArH应用于光学元件表面碳污染的清洗,保持粒子活性,避免氢原子重新结合为分子,提高清洗源粒子浓度,避免了氢原子对光学元件表面的直接轰击,以化学反应为主,减少物理反应的发生,降低清洗对光学元件镜子面形精度的影响,同时,延长氢原子到达元件的实际距离,有助于降低氢原子温度。该方法不仅提高了清洗效率,而且避免了清洗对光学元件产生不利影响。
附图说明
图1:本发明光学元件表面碳污染的ArH清洗方法原理图。
其中,1、氢原子发射器,2、射频等离子体发射器,3、真空泵,4、真空清洗腔,5、碳曝光污染的光学元件样品。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示,以EUV光学元件Mo/Si多层膜表面碳污染的清洗为例,具体说明本发明的清洗方法。
光学元件表面碳污染的ArH清洗方法的具体实施过程如下:
第一步,将碳曝光污染的光学元件样品5放置到清洗腔4内,利用真空泵3使清洗腔4达到真空度10-5mbar以上。
第二步,启动射频等离子体发射器2,射频频率为13.56MHz,通入氩气,其供应流量为2sccm,使整个清洗腔4内充满激发态氩粒子,通入氩气时避免直对光学元件样品表面,防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤。
第三步,启动氢原子发射器1,设定加热温度至2300K,通入氢气,供应流量为1sccm,产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH,ArH充满清洗腔内,避免了氢原子因与清洗腔内表面接触而重新结合为分子。
第四步,光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应,产生挥发性碳氢化合物。
第五步,真空泵3将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出,完成清洗。
Claims (1)
1.光学元件表面碳污染的ArH清洗方法,其特征是,包括如下步骤:
第一步,将碳曝光污染的光学元件样品(5)放置到清洗腔(4)内,利用真空泵(3)使清洗腔(4)真空度达到10-5mbar以上;
第二步,启动射频等离子体发射器(2),射频频率为13.56MHz,通入氩气,其供应流量为2sccm,使整个清洗腔(4)内充满激发态氩粒子,通入氩气时避免直对光学元件样品表面,防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤;
第三步,启动氢原子发射器(1),设定加热温度至2300K,通入氢气,供应流量为1sccm,产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH;
第四步,光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应,产生挥发性碳氢化合物;
第五步,真空泵(3)将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出,完成清洗。
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