CN113219795A - 一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，属于极紫外光刻污染去除技术领域，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为‑33℃或以下，所处的环境为真空环境或惰性气体保护环境，此时Sn原子的温度低于13.2℃，发生如下化学反应：
极紫外光刻收集镜上的白锡快速反应变成粉末状的灰锡，从极紫外光刻收集镜的表面脱落实现去除。本发明利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，能降低去除收集镜上Sn污染的成本，并且避免H+去除Sn污染时容易引发爆炸的风险。
Description
技术领域
本发明属于极紫外光刻污染去除技术领域，特别涉及一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法。
背景技术
极紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography，EUVL)技术是下一代最具潜力的光刻技术之一。主要使用13.5nm左右波段的光作为工作光源。目前，EUVL已经可以实现7nm左右线宽的刻蚀工艺，并且还可以像7nm以下线宽发展。这对集成电路向着高性能，小体积发展具有重要意义。
极紫外光刻光源作为极紫外光刻最重要的系统结构之一，决定着极紫外光刻的输出功率、成像质量以及使用寿命。极紫外光刻光源的工作原理是：10.6μm波长的红外驱动激光，轰击液体Sn靶，使Sn原子中的电子激发然后退激发，辐射出13.5nm波长的极紫外光，经过极紫外光刻收集镜的反射，聚焦到光源中IF(Intermediate Focus)点。
在红外驱动激光轰击Sn靶之后，部分的Sn被蒸发，并沉积凝固到极紫外光刻收集镜上，形成Sn污染，破坏收集镜对极紫外光的反射率，并降低了极紫外光刻机的使用寿命。因此，去除极紫外光源收集镜上沉积的Sn污染，对延长极紫外光刻机的使用寿命具有重要意义。
现有技术中使用H+等离子体与收集镜上的Sn进行反应形成SnH4，来去除Sn污染。但是这种方法，需要先将氢气转换成H+等离子体，并且加热加速H和Sn之间的化学反应。不仅如此，如果通入的氢气不纯，还容易使氢气与氧气反应引发爆炸，具有一定的危险。因此，需要研究一种新的去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，能降低去除收集镜上Sn污染的成本，并且避免H+去除Sn污染时容易引发爆炸的风险。
发明内容
有鉴如此，本发明的目的是提供一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，能降低去除收集镜上Sn污染的成本，并且避免H+去除Sn污染时容易引发爆炸的风险。
为实现上述目的，本发明提供一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下，所处的环境为真空环境或惰性气体保护环境，此时Sn原子的温度低于13.2℃，发生如下化学反应：
极紫外光刻收集镜上的白锡快速反应变成粉末状的灰锡，从极紫外光刻收集镜的表面脱落实现去除。
进一步地，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下的方法具体为：
在极紫外光刻机工作时，使用半导体冷却装置或者低熔点液体作为工作液的水冷装置，使极紫外光刻收集镜的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
进一步地，在极紫外光刻收集镜垂直下底部，设置一个粉末排出孔，粉末状的灰锡流入孔中，实现清洗极紫外光刻收集镜的目的。
进一步地，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下的方法具体为：
在极紫外光刻机停止工作时，拆卸出极紫外光刻收集镜，放置到密闭的真空腔室或通入惰性气体保护的腔室内，控制腔室内的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
进一步地，极紫外光刻收集镜的放置姿态为反射面垂直朝下放置。
进一步地，在腔室的下方还设有Sn废料收集室，用于收集沉落的粉末状灰锡。
进一步地，被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境中不存在水蒸气。
进一步地，采用的保护性惰性气体为氮气或氩气。
本发明的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，利用Sn原子在低于13.2℃时发生化学反应，从坚固的白锡转化成粉末状的灰锡，使极紫外光刻收集镜上的Sn污染物从其表面脱落，避免了将氢气转换成H+等离子体，并且加热加速H和Sn之间的化学反应的步骤，降低了去除极紫外光刻收集镜上Sn污染的成本，还避免了用H+去除Sn污染时容易引发爆炸的风险，延长了极紫外光刻收集镜的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的一实施例的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法过程示意图；
图2是本发明另一实施例的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
Sn在13.2℃～161℃的范围内，性质最稳定叫做“白锡”。即在常温下，凝固在极紫外光刻收集镜上的Sn原子最为稳定，很难通过物理化学方法去除收集镜上的Sn污染，并且保证收集镜上的膜结构不被破坏。但是，Sn原子在低于13.2℃，Sn原子发生化学反应，从坚固的“白锡”转化成粉末状的“灰锡”。化学反应方程式为：
基于上述原理，本发明提供一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下，所处的环境为真空环境或惰性气体保护环境，此时Sn原子的温度低于13.2℃，发生如下化学反应：
极紫外光刻收集镜上的白锡快速反应变成粉末状的灰锡，从极紫外光刻收集镜的表面脱落实现去除。
其中，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下的方法优选为以下两种方式：
第一种方式是，在极紫外光刻机工作时，使用半导体冷却装置或者低熔点液体作为工作液的水冷装置，使极紫外光刻收集镜的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
第二种方式是，在极紫外光刻机停止工作时，拆卸出极紫外光刻收集镜，放置到密闭的真空腔室或通入惰性气体保护的腔室内，控制腔室内的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
在第一种方式中，如图1所示，在极紫外光刻收集镜垂直下底部，设置一个粉末排出孔，粉末状的灰锡流入孔中，实现清洗极紫外光刻收集镜的目的。在这种方式中，极紫外光刻收集镜所处的环境必须保持真空且不存在水蒸气，且环境温度控制在-33℃或以下。
在第二种方式中，如图2所示，极紫外光刻收集镜的放置姿态为反射面垂直朝下放置，在腔室的下方还设有Sn废料收集室，用于收集沉落的粉末状灰锡。在这种方式中，被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的腔室中不存在水蒸气，若采用通入惰性气体进行保护，惰性气体可选择为氮气或氩气等，腔室内的温度控制在-33℃或以下。
本发明的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，利用Sn原子在低于13.2℃时发生化学反应，从坚固的白锡转化成粉末状的灰锡，使极紫外光刻收集镜上的Sn污染物从其表面脱落，避免了将氢气转换成H+等离子体，并且加热加速H和Sn之间的化学反应的步骤，降低了去除极紫外光刻收集镜上Sn污染的成本，还避免了用H+去除Sn污染时容易引发爆炸的风险，延长了极紫外光刻收集镜的使用寿命。
当然本发明还可具有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
Claims (8)
1.一种利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下，所处的环境为真空环境或惰性气体保护环境，此时Sn原子的温度低于13.2℃，发生如下化学反应：
极紫外光刻收集镜上的白锡快速反应变成粉末状的灰锡，从极紫外光刻收集镜的表面脱落实现去除。
2.根据权利要求1所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下的方法具体为：
在极紫外光刻机工作时，使用半导体冷却装置或者低熔点液体作为工作液的水冷装置，使极紫外光刻收集镜的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
3.根据权利要求2所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，在极紫外光刻收集镜垂直下底部，设置一个粉末排出孔，粉末状的灰锡流入孔中，实现清洗极紫外光刻收集镜的目的。
4.根据权利要求1所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，使被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境温度为-33℃或以下的方法具体为：
在极紫外光刻机停止工作时，拆卸出极紫外光刻收集镜，放置到密闭的真空腔室或通入惰性气体保护的腔室内，控制腔室内的温度降低到-33℃或以下后，保持温度。
5.根据权利要求4所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，极紫外光刻收集镜的放置姿态为反射面垂直朝下放置。
6.根据权利要求5所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，在腔室的下方还设有Sn废料收集室，用于收集沉落的粉末状灰锡。
7.根据权利要求1所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，被Sn污染的极紫外光刻收集镜所处的环境中不存在水蒸气。
8.根据权利要求1所述的利用低温去除极紫外光刻收集镜表面Sn污染的方法，其特征在于，采用的保护性惰性气体为氮气或氩气。
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