TW202221414A - 處理配置、裝置、方法、清洗盤及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種處理配置(10),其具有:
一裝置(240),用於提供一聚焦粒子束(242);
一樣本(300),其可借助粒子束(242)與一製程氣體(PG)處理;以及
一清洗盤(100),其包含:
一第一段部(110),其具有一通道開口(114)以供粒子束(242)通過到樣本(300)之一處理區域(302),第一段部(110)界定與樣本(300)的一第一間隙(112),其設置成將製程氣體(PG)供應到處理區域(302);
一第二段部(120),其界定與樣本(300)的一第二間隙(122),其設置成將製程氣體(PG)供應到第一間隙(112);以及
一第三段部(130),其界定與樣本(300)的一第三間隙(132),其至少部分環繞第二段部(120);
第一間隙(112)和第三間隙(132)係定尺寸成小於第二間隙(122)。
Description
本發明係關於一種處理配置、一種用於樣本之粒子束誘導處理的裝置、一種用於藉由粒子束誘導處理程序而處理樣本的方法、一種清洗盤、以及一種清洗盤用在處理配置之用途。
優先權申請案第DE 10 2020 120 940.1號之內容係完整併入供參考。
微影技術係用於生產微結構化組件,例如積體電路等。微影技術程序係採用具有照明系統和投影系統的微影設備進行。在這種情況下,藉助照明系統照明的光罩(倍縮光罩)之影像,係藉助投影系統投影到基板(例如塗佈有光敏層(光阻)並設置在投影系統之影像平面中的矽晶圓)上,以便將光罩結構轉印到基板之光敏塗佈上。
光罩或微影光罩係用於大量曝光,因此其中沒有缺陷非常重要。因此,對應高度努力係做出以檢驗微影光罩是否有缺陷,並修復所找出的缺陷。微影光罩中的缺陷可為數量級數奈米。為了修復此缺陷,為了修復程序而提供很高空間解析度的裝置為必要。
基於粒子束誘導製程以活化局部蝕刻或沉積製程的裝置係適合此目的。
專利案EP 1 587 128 B1揭露一種使用帶電粒子之波束,特別是電子顯微鏡之電子束觸發化學程序的裝置。若使用帶電粒子,則樣本可變得帶電(若其並非傳導性或傳導性很差)。這可導致波束偏轉不受控制,從而限制可達成的程序解析度。因此,建議將屏蔽元件配置非常接近處理位置,以使樣本之帶電減至最小,並改良製程解析度和控制。
對於所需修復程序,必須將製程氣體帶到處理位置。一般製程氣體在其基本狀態下可能已為很易起化學反應;此外,在製程期間,可能例如也攻擊粒子束裝置之組件及/或可沉降在其上的更多高度易起化學反應原子或分子可出現。對於相對粒子束裝置,這可導致較短維修間隔。
採用此一粒子束誘導製程可達成的處理速度尤其深切依處理位置處的製程氣體壓力而定。對於較高處理速度,處理位置處的較高製程氣體壓力為所需。這可例如藉由製程氣體係通過粒子束之出口開口供應而達成,製程氣體隨後係能夠不受阻礙流動到粒子束裝置中。另一方面,從所使用組件之耐用年限之觀點來看,目標係達成製程氣體從處理位置到粒子束裝置中之最低可能氣體流量。
專利案DE 102 08 043 A1揭露一種可在用於藉由來自氣體的材料沉積(諸如化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD))的材料處理或藉由供應反應氣體的材料去除的方法中使用的材料處理系統。在此,導致材料沉積或材料去除的氣體反應,特別是藉由導向到待處理工作件之區域上的能量束而觸發。
在此背景下,本發明之目的係改良樣本在粒子束誘導處理程序中之處理。
根據一第一態樣,揭露一種具用於提供聚焦粒子束的裝置、可借助粒子束和製程氣體處理的樣本、和清洗盤的處理配置。清洗盤包含一第一段部,其具有一通道開口以供粒子束通過到樣本之一處理區域,第一段部界定與樣本的一第一間隙,其設置成將製程氣體供應到處理區域;以及一第二段部,其界定與樣本的一第二間隙,其設置成將製程氣體供應到第一間隙;以及一第三段部,其界定與樣本的一第三間隙,其至少部分環繞第二段部。第一間隙和第三間隙係定尺寸成小於第二間隙。
此處理配置具有以下優勢:製程氣體可在高壓下經由第二間隙供應到第一間隙,並由此供應到處理區域。另一方面,製程氣體背對粒子束方向通過通道開口之洩漏速率,可經由第一間隙之大小很精確控制。如此,較高處理速度可在用於提供聚焦粒子束的裝置中達成,同時具較低製程氣體壓力。
用於提供聚焦粒子束的裝置係例如一電子腔,其可提供具10 eV – 10 keV範圍內的能量和1 μA – 1 pA範圍內的電流的電子束。然而,其可亦為提供離子束的一離子源。聚焦粒子束較佳係聚焦在樣本表面上,例如具1 nm – 100 nm範圍內的直徑的照射區域係達成。
樣本係例如具10 nm – 10 µm範圍內的結構大小的微影光罩。其可例如用於DUV微影(DUV:「深紫外線(Deep ultra violet)」,工作光波長在30 – 250 nm範圍內)的透射微影光罩,或用於EUV微影(EUV:「極紫外線(Extreme ultra violet)」,工作光波長在1 – 30 nm範圍內)的反射微影光罩。在此所執行的製程包含例如蝕刻製程,其中一材料係從樣本之表面局部去除;沉積程序,其中一材料係局部施加到樣本之表面;及/或類似局部活化程序,諸如形成一鈍化層或壓實(Compacting)一層。
特別是考慮作為適合沉積材料或適合成長突起狀結構的製程氣體為主族元素、金屬或過渡元素之烷基化合物。這方面之範例係環戊二烯基三甲基鉑CpPtMe
3(Me = CH
4)、甲基環戊二烯基三甲基鉑MeCpPtMe
3、四甲基錫SnMe
4、三甲基鎵GaMe
3、二茂鐵Cp
2Fe、雙芳基鉻Ar
2Cr,及/或主族元素、金屬或過渡元素之羰基化合物,例如六羰基鉻Cr(CO)
6、六羰基鉬Mo(CO)
6、六羰基鎢W(CO)
6、八羰基二鈷Co
2(CO)
8、十二羰基三釕Ru
3(CO)
12、五羰基鐵Fe(CO)
5等,及/或主族元素、金屬或過渡元素之醇鹽化合物,例如四乙基正矽酸鹽Si(OC
2H
5)
4、四異丙氧基鈦Ti(OC
3H
7)
4等,及/或主族元素、金屬或過渡元素之鹵化合物,例如六氟化鎢WF
6、六氯化鎢WCl
6、四氯化鈦TiCl
4、三氟化硼BF
3、四氯化矽SiCl
4等,及/或與主族元素、金屬或過渡元素的複合物,例如雙六氟乙醯丙酮酸銅Cu(C
5F
6HO
2)
2、三氟乙醯丙酮酸二甲基金Me
2Au(C
5F
3H
4O
2)等,及/或有機化合物,例如一氧化碳CO、二氧化碳CO
2、脂肪族、及/或芳香烴等。
考慮例如作為適合蝕刻材料的製程氣體如下:二氟化氙XeF
2、二氯化氙XeCl
2、四氯化氙XeCl
4、蒸汽H
2O、重水D
2O、氧氣O
2、臭氧O
3、氨NH
3、亞硝醯氯NOCl,及/或下列鹵化合物之一:XNO、XONO
2、X
2O、XO
2、X
2O
2、X
2O
4、X
2O
6,其中X係鹵化物。用於蝕刻材料的更多製程氣體係在本申請人之美國專利申請案第13/0 103 281號中明確說明。
例如可成比例添加到製程氣體以更好控制製程的附加氣體包含例如氧化氣體,諸如過氧化氫H
2O
2、一氧化二氮N
2O、氧化氮NO、二氧化氮NO
2、硝酸HNO
3、及其他含氧氣體,及/或鹵化物,例如氯Cl
2、氯化氫HCl、氟化氫HF、碘I
2、碘化氫HI、溴Br
2、溴化氫HBr、三氯化磷PCl
3、五氯化磷PCl
5、三氟化磷PF
3、及其他含鹵素氣體,及/或還原氣體,例如氫氣H
2、氨氣NH
3、甲烷CH
4、及其他含氫氣體。舉例來說,這些附加氣體可找出對於蝕刻製程的更多用途,作為緩衝氣體、鈍化構件、及其類似物。
清洗盤係例如設計為用於提供聚焦粒子束的裝置之端板,並在樣本之方向上將其封閉。因此,特別是內含例如波束引導及/或波束成形元件(諸如透鏡或隔膜)以及用於偵測反向散射粒子及/或二次粒子的偵測器的裝置之內部,可相對於外部、特別是相對於處理區域相對較緊密封閉。只有用於粒子束的通道開口維持暢通。
例如,由於流體之黏度以及流體分子對定界壁之黏性,有流體通過開口之體積流量對開口之尺寸之很強相依性。例如,對於通過圓形開口的層流(Laminar flow),有體積流量對開口半徑達四次方之相依性(Hagen-Poiseuille定律)。類似相依性亦適用於通過狹窄間隙的氣體流量。因此,通過間隙的氣體流量可藉由減小間隙大小而影響。此外,氣體流量係對等依流動路徑之長度而定,以使較低氣體流量出現在較長路徑上面。
在其面向樣本的側面(以下亦稱為下側)上,清洗盤具有結構,其與相對所配置的樣本結合以針對性方式將製程氣體傳導到樣本上的處理區域。可說清洗盤之下側具有至少兩不同高度(Level)。第一段部界定出一第一高度,且第二段部界定出一第二高度。第三段部可處於與第一段部相同的高度上,但其可亦界定出一第三高度。第一段部例如在垂直於粒子束行進的平面中延伸。第一高度係例如在與清洗盤之上側(與下側相對)距離最大處,且第二高度係在與上側距離較小處。第三高度較佳係在與上側中間距離處。若清洗盤係相對樣本設置,則此結構導致第一段部中的第一間隙、第二段部中的第二間隙、以及第三段部中的第三間隙,第一間隙和第三間隙係定尺寸成小於第二間隙。
連同樣本形成第一間隙的第一段部具有例如兩邊緣,即一外緣和一內緣。外緣形成從第一段部到環繞第一段部的段部(例如到第二或第三段部)的轉折區。內緣形成第一段部中的通道開口之邊緣。供應到第一間隙的製程氣體必須流過從外緣處的定位到內緣處的定位的第一間隙,以到達處理區域。兩點之間的最短連接對於所獲得的體積流量為決定性。流動路徑在兩點之間之長度依外緣和內緣之幾何形狀,以及邊緣對彼此之相對配置而定。這兩邊緣較佳為具有例如圓形幾何形狀,且內緣係居中設置在第一段部中,亦即通道開口在第一段部中形成中心孔。然後,第一間隙具有環狀幾何形狀,環在徑向上之寬度較佳為在1 – 100 μm範圍內。然而,其他幾何形狀也為可能,例如根據正多邊形,例如三角形或正方形或其類似物,或者星形幾何形狀等。製程氣體通過第一間隙之氣體流量可於一方面藉由外緣和內緣之幾何形狀之設計,且另一方面藉由第一間隙之間隙大小而控制。此外,可說第一段部具有通道開口,以及環繞通道開口的凸脊或凸環。
由第二段部與相對樣本所形成的第二間隙,特別是用於將製程氣體傳導到第一間隙。第二間隙可在比第一間隙大的長度上面延伸(例如在厘米範圍內)。由於第二間隙之間隙大小比第一間隙大,相對較高的氣體流量儘管如此可沿著第二間隙達成。
由第三段部與相對樣本所形成的第三間隙,特別是用於相對於外部密封第二間隙,針對此,第三段部至少部分環繞第二段部。這係理解為意指例如在由第二段部所界定出的平面中的圓周方向上,第三段部至少部分環繞第二段部。在此,「密封」係理解為意指與沿著第二間隙的流動之流動阻力相比,沿著第三間隙的流動之流動阻力係提高。因此,沿著第三間隙的氣體流量可減少。如以上所說明,氣體流量顯著依第三間隙中的間隙之大小,以及流動路徑之長度而定。第三段部較佳係設計成使得從第二間隙到外部(樣本與清洗盤之間的中間空間之外)的最短流動路徑為至少一厘米。
在多個具體實施例中,第一段部係如前述設計成使得第一間隙環繞處理區域環狀延伸,且第二與第三段部各個係環狀設計。在此具體實施例中,第三段部之環具有例如第一段部之環之寬度的至少十倍、較佳為一百倍、更佳為一千倍的寬度。這有助於實際上,從第二間隙通過第一間隙到處理區域的氣體流量,係明顯較從第二間隙通過第三間隙到環繞清洗盤和樣本的空間中的氣體流量更佳。
即使第一間隙小於第三間隙為選擇對應較大的第三段部之寬度(並因此通過第三間隙到外部的最小流動路徑),此流量導向效應亦特別可達成。若第一間隙和第三間隙為相同大小,則例如第一段部之十倍寬度的第三段部之寬度可達成足夠流量導向效應。若第三間隙係第一間隙之大小的兩倍,則例如第一段部之一百倍寬度的第三段部之寬度可生成具優勢流量導向效應。應注意,這些具體範例係僅用於清楚說明。當清洗盤係在操作中時,發展足夠流量導向效應的第三段部對第一段部之寬度比率,將同時依待傳導的氣體、特別是其分子大小以及吸附在樣本之表面及/或清洗盤之下側上,以及吸附間隙之具體尺寸上的傾向而定。若段部具有環狀以外的幾何形狀,則寬度之比率係置換為從相對段部之內緣到相對段部之外緣的相對最短連接之比率。
根據處理配置之一具體實施例,第三段部完全環繞第二段部,並設計成使得從第二間隙通過第三間隙到外部的最短連接之長度,係從第二間隙通過第一間隙到處理區域的最短連接之長度的至少十倍、較佳為一百倍、更佳為一千倍。
根據處理配置之一具體實施例,第一間隙具有1 μm – 50 μm、較佳為3 μm – 20 μm、更佳為5 μm – 10 μm範圍內的大小。
第一間隙在整個第一段部中較佳具有恆定大小或基本上恆定大小。「基本上恆定」係理解為意指例如可能有例如由樣本上的表面結構所造成的較小差異,或基於標稱大小高達10%、20%、30%或甚至高達50%之差異。相對段部較佳為形成基本上平坦表面。藉由配置平面平行於樣本的清洗盤,可達成第一間隙具有基本上恆定大小。
或者,可亦提供第一段部具有一結構,使得第一間隙沿著第一段部變化。例如,第一間隙可從第一段部之外緣到第一段部之內緣逐漸變窄。為此目的,第一段部可具有例如一圓錐形狀,從而通道開口係居中設置。
根據處理配置之又一具體實施例,第一段部具有幾何形狀使得從第一段部之外緣到第一段部中的通道開口之邊緣的最小距離對通道開口之直徑之比率係在0.25與4之間。
第一段部中的通道開口之邊緣可亦稱為內緣。具體關係較佳適用於外緣上的每個點。最短距離以下亦稱為第一段部之寬度。流過第一間隙到處理區域的製程氣體,較高可能性沿著對應於此最短距離的路線流動。
若通道開口為圓形,則直徑係明確幾何變量。若通道開口並非圓形,而是例如橢圓形,則直徑不僅包含單一數值,而且包含由橢圓之兩個主軸所定界的一組數值。
採用通道開口之預定大小,第一段部之寬度係因此判定。採用50 µm之直徑,最短距離係例如在12.5 µm至200 µm範圍內。
若外緣為圓形,且通道開口為圓形並係同軸設置在第一段部中,則外緣之所有點具有相同最短距離。然後,也可說第一段部具有恆定寬度。
第一段部之寬度較佳為在1 μm – 100 μm、較佳為3 μm – 50 μm、更佳為5 μm – 30 μm、甚至更佳為5 μm – 10 μm範圍內。
在各具體實施例中,清洗盤具有彼此相距一定距離所設置的數個第一段部,其每一者皆具有用於粒子束的通道開口,且其每個皆界定與樣本的一第一間隙。不同第一段部可具有不同幾何形狀,特別是可提供不同大小的通道開口。
根據處理配置之又一具體實施例,通道開口具有最多200 μm、較佳為最多100 μm、更佳為最多50 μm、更佳為最多30 μm之直徑。
通道開口越大,則處理區域可越大。另一方面,較大通道開口導致從處理區域到用於提供聚焦粒子束的裝置中(即例如到電子腔中)的氣體流量提高。
根據處理配置之又一具體實施例,第二間隙具有30 μm – 1 mm範圍內的大小。
這允許沿著第二間隙比沿著第一間隙更高幾個數量級的氣體流量。如此,製程氣體可沿著第二間隙有效傳導到第一間隙。
在清洗盤相對於樣本之平面平行設置之情況下,用於第二間隙的大小係例如藉由第一間隙之大小,連同第一段部與第二段部之間高度上的差異之總和而給出。
根據處理配置之又一具體實施例,第二間隙設置成沿著至少300 μm、較佳為至少1 mm、較佳為至少3 mm、更佳為至少1 cm之距離傳導製程氣體。
此外,可說第二間隙形成製程氣體流動所沿著的管道。管道越長,則製程氣體連接可與第一間隙相距越遠,這可能為了空間而為具優勢。
根據處理配置之又一具體實施例,第二段部至少部分、較佳為至少從兩側面、較佳為至少從三個側面、更佳為完全環繞第一段部。
封圍意指例如從第一段部中的點向外徑向行進的路徑越過第二段部。
在各較佳具體實施例中,第二段部直接接合第一段部。作為對此的替代例,第三段部或轉折段部或其類似物可能係配置在第一段部與第二段部之間。界定在此一轉折段部與樣本之間的間隙具有在第一間隙的大小與第二間隙的大小之間的大小。
在處理配置之又一具體實施例中,第三間隙具有5 μm – 100 μm、較佳為5 μm – 50 μm、較佳為10 μm – 50 μm、更佳為10 μm – 30 μm範圍內的大小。
在各較佳具體實施例中,第三間隙係與第一間隙一樣大。
第三段部較佳為完全封圍第二段部和第一段部。這特別意指源自第一段部或第二段部,並從清洗盤與樣本之間的中間空間通到外部的每個路徑皆越過第三段部。
第三段部特別是具有數毫米範圍內的範圍。由於與較小間隙大小結合的此大小,通過第三間隙的很低氣體流量可達成,並因此第二間隙關於外部之良好密封。
例如,清洗盤為圓形並具有1 cm之直徑。第一段部為例如圓形(外緣形成圓形)並具有100 μm之直徑。
根據處理配置之又一具體實施例,第二間隙形成一流入管道,且清洗盤具有至少一供應管道,其穿過清洗盤並設置成將製程氣體傳導到流入管道。
在此具體實施例中,製程氣體係通過清洗盤傳導到流入管道。因此,用於製程氣體的氣體連接可形成在清洗盤之上側。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤具有至少一排放管道,其穿過清洗盤並設置成從第二間隙及/或第三間隙排放製程氣體。
在此具體實施例中,可設定恆定製程氣體流量。過量製程氣體係通過排放管道再次收集。如此,製程氣體特別是係也可重複使用,只要外來氣體之比例不會變得過高。或者或此外,所收集製程氣體可再處理。如此,製程氣體消耗可顯著減少,並從而可減少成本。
排放管道可直接開通到第二間隙及/或第三間隙中,以直接從第二間隙及/或第三間隙排放製程氣體。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤具有一第四段部,其界定與樣本的一第四間隙,第四段部至少部分環繞第二段部,且排放管道係穿過清洗盤設置,以供從第四間隙排放製程氣體。
第四間隙可特別設置成收集和排放逸出到外部的製程氣體。
又一段部(例如第三段部)可配置在第四段部與第二段部之間。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤具有一第五段部,其界定與樣本的一第五間隙,並具有一附加供應管道,其穿過清洗盤並設置成將附加氣體傳導到第五間隙,第五段部至少部分環繞第四段部。
在此具體實施例中,由於附加氣體在第五間隙中產生反壓,因此具優勢可甚至更佳避免製程氣體逸出到外部。這特別是在高度易起化學反應製程氣體之情況下為具優勢。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤由包含一金屬、一半導體、及/或玻璃的材料所組成。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤具有具1 mm – 200 mm、較佳為2 mm – 100 mm、更佳為3 mm – 30 mm之直徑的圓形形狀,在清洗盤之中心,通道開口係配置在第一段部中。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤附加有一屏蔽單元,其係形成在第一段部之區域中,特別是形成第一段部,且其設置供靜電屏蔽存在於處理區域中的電荷。
屏蔽單元特別包含一導電材料(諸如一金屬),其係連接到一預定電位。屏蔽單元可包含一傳導性塗佈。屏蔽單元較佳係接地,亦即連接到0 V之電位。
屏蔽單元較佳為形成第一段部。這確保屏蔽元件係盡可能接近處理區域設置,並因此達成特別良好屏蔽。
若第一段部中的通道開口具有相對較大直徑,例如大於80 μm,則屏蔽單元可另外包含由一傳導性材料所形成的一網狀物(Mesh),其係附接到第一段部之內緣並跨越通道開口。網狀物自身具優勢具有最大可能網狀物的最狹窄可能結合橫桿(Crosspiece)。網狀物係例如形式為蜂巢狀,並具有20 – 50 μm範圍內的直徑;結合橫桿較佳具有最寬可達10 μm之最大寬度。
根據處理配置之又一具體實施例,清洗盤另外具有一含有數個電極的波束偏轉單元。
波束偏轉單元較佳係盡可能接近通道開口配置,並具有最小可能直徑。波束偏轉單元包含相對彼此所配置的數個電極,其各個連接到一相對電位以實行一波束偏轉。藉由組合複數這樣的電極對(較佳為最多可達形成四對電極的八個個別電極),粒子束之很精確偏轉可達成。波束偏轉單元較佳為具有用於粒子束的圓形通道開口。由於所獲得為電壓除以距離之商數的電場強度係針對波束偏轉的決定性變量,因此通道開口越小,則用於波束偏轉的電壓可越低。
清洗盤特別是可能具有多部件結構。例如,清洗盤包含一第一部分盤和一第二部分盤。第一部分盤和第二部分盤係在接合表面處接合在一起。接合表面特別是垂直於粒子束行進。第一部分盤及/或第二部分盤可在接合表面處具有結構,其在接合在一起狀態下形成例如供應管道或排放管道。因此,在清洗盤中行進的管線之系統係為了傳導製程氣體而設計。在其與接合表面相對的側面上,第二部分盤具有當樣本係相對配置時形成各種間隙的各種段部。
根據一第二態樣,揭露一種用於樣本之粒子束誘導處理的裝置。裝置包含一裝置,用於在樣本上的一處理區域中提供一聚焦粒子束;以及一清洗盤,其如參考第一態樣所說明設計,清洗盤係配置在相對樣本以提供聚焦粒子束的裝置上。再者,提供一用於偵測清洗盤與樣本之間的傾斜的感測器裝置。一對準單元(包含數個致動器元件)係設置成依所偵測到傾斜而定,將清洗盤和樣本相對於彼此對準。
針對處理配置所說明的具體實施例和特徵相對適用於所提出裝置且反之亦然。
感測器裝置包含至少三個感測器元件,其每一者皆設置成偵測一距離。例如,清洗盤形成參考平面,感測器元件偵測樣本與參考平面之間的距離。例如,感測器元件係配置在清洗盤上。舉一替代例來說,清洗盤可配置在與形成參考平面且其上亦配置感測器元件的固持元件相距的確切距離處。
樣本較佳係盡可能平行於清洗盤對準,以使所獲得的間隙大小係盡可能恆定。
然而,其可亦提供所需的一定傾斜,以在樣本之表面處設定一定氣體流量條件。
裝置較佳包含一殼體,用於提供一製程氛圍(Atmosphere);以及一樣本載台,用於將樣本固持在製程氛圍中的一處理位置上。對準單元較佳為設置成對準樣本載台。
若清洗盤自身係相對於感測器元件偵測距離所相對於的參考平面傾斜,則可能提供用於偵測從樣本載台到清洗盤的距離並用於偵測從樣本載台到參考平面的距離的附加感測器元件。參考平面特別是係由固持元件所形成。藉由偵測樣本載台與固持元件之間及固持元件與樣本之間的距離,包括樣本載台與清洗盤之間的任何傾斜,可推知樣本與清洗盤之間的傾斜。
對準單元係設置成補償此傾斜。對準單元係設置例如以供對準樣本載台並包含例如三個支承點,其中至少兩者可藉助一相對致動器元件在波束方向上位移。第三支承點具有例如一接頭,以允許樣本載台傾斜。或者,兩個以上的支承點可採用致動器元件位移,例如三、四、五、或六個支承點。
感測器元件包含例如共焦距離感測器及/或干涉距離感測器。
藉助感測器裝置和對準單元,清洗盤相對於樣本之很確切對準可達成,從而5 – 20 µm之間隙大小可針對第一間隙達成。因此,具相對於第一態樣所提及的數個段部的清洗盤之優勢可達成。
根據一第三態樣,揭露一種用於藉由採用根據第二態樣的裝置的粒子束誘導處理程序而處理樣本的方法。在第一步驟中,樣本係相對於清洗盤對準。在第二步驟中,製程氣體係供應到第二間隙。製程氣體係通過第二間隙傳導到第一間隙,並流過第一間隙到處理區域。在第三步驟中,聚焦粒子束係輻射到處理區域上。如此,基於藉由粒子束及/或藉由二次效應的活化製程氣體的局部化學反應(如沉積程序或蝕刻製程),可在處理區域中以目標式方式觸發。
針對處理配置所說明的具體實施例和特徵相對適用於所提出方法且反之亦然。
根據一第四態樣,揭露一種清洗盤。清洗盤包含一第一段部,其具有一通道開口以供一粒子束通過到一樣本之處理區域上,第一段部係設置成與樣本形成一第一間隙,其設置成將製程氣體供應到處理區域;一第二段部,其係設置成與樣本形成一第二間隙,其係設置成將製程氣體供應到第一間隙;一第三段部,其係設置成與樣本形成一第三間隙,其至少部分環繞第二段部。第一段部、第二段部、和第三段部係設計成使得第一間隙和第三間隙係定尺寸成小於第二間隙。
參考第一態樣所說明的具體實施例和特徵相對適用於所揭露的清洗盤。
根據一第五態樣,揭露一種根據第四態樣的清洗盤用在根據第一態樣的處理配置之用途。
在本發明情況下,「一種;一」應不必然認為是受限於確切一元件。而是,可亦提供數個元件,諸如,例如兩、三、或多個等。此外,在此所使用的任何其他數字不應理解為受限於確切所述元件數量。而是,除非另表明相反意圖,否則數值可能有向上與向下偏差。
此外,本發明之多個可能實施包含以上或以下關於示例性具體實施例所說明的特徵或具體實施例之未明確所提及組合。在這種情況下,熟習此領域技術者將也添加個別態樣,作為對本發明之相對基本形式的改良或補充。
除非另表明相反意圖,否則相同或功能上相同的元件係已在圖式中提供有相同參考記號。此外,應注意,圖式中的例示圖不必然按實際比例繪出。
圖1顯示通過根據第一示例性具體實施例的清洗盤100(其中樣本300設置在其下方)的示意剖面圖。圖1顯示出自處理配置10(參見圖12)的細部。圖2顯示清洗盤100之下方視圖。如在此可看到,清洗盤100具有一圓形形狀。在此範例中,清洗盤100具有第一、第二、第三段部110、120、130,其各個在清洗盤100之下側上形成高度。由於樣本300之相對配置所造成之結果,在第一、第二、第三段部110、120、130之每一者中形成間隙112、122、132,其大小一方面依樣本之表面與清洗盤100之參考平面(例如虛擬中心平面)之間的距離而定,且另一方面依相對高度而定。在此範例中,第一段部110和第三段部130具有相同高度,因此第一間隙112和第三間隙132具有相同大小。第二段部120具有不同高度,因此第二間隙122具有不同大小。特別是,第二間隙122係定尺寸成大於第一間隙112和第三間隙132。例如,第一間隙112和第三間隙132具有20 μm之大小,且第二間隙122具有500 μm之大小。在此範例中,第一段部110係構造成為圓形,且第二段部120和第三段部130係構造成為環狀。段部110、120、130係相對於彼此同軸配置。因此,第二段部120完全環繞第一段部110,且第三段部130完全環繞第二段部120。
第一段部110包含一用於粒子束242之通道開口114,以使粒子束242可通過清洗盤100輻射到樣本300上的處理區域302上。在此範例中,通道開口114具有50 μm之直徑。第一段部110係藉由外緣110a而定界在外部上,並再者具有形成通道開口114之邊緣的內緣110i。此外,從外緣110a與內緣110i的距離可稱為第一段部110之寬度D1。在此範例中,第一段部110具有20 μm之寬度。由於與第一間隙112或第三間隙132相比的間隙大小上的差異,製程氣體可採用相對較低流動阻力在第二間隙122中流動。因此,第二間隙122係設置成將製程氣體之足夠大量體積流量傳導到第一間隙112(即使經過較長距離)。通過第一間隙112到處理區域302的氣體流量係特別藉由第一段部110之寬度及第一間隙112之大小而判定。
由於第三段部130完全封圍第二段部120,因此特別良好密封效應係由第三間隙132相對於第二間隙122所提供。在此範例中,第三段部130之寬度係標識為D3。特別是,寬度D3包含寬度D1之倍數;例如,第三段部130之寬度D3為至少100 μm(第一段部110之寬度D1的五倍)、較佳為200 μm(十倍)、更佳為2 mm(一百倍)、或甚至更高倍數。由於通過第三間隙132到外區域105中的流動之流動阻力係大幅大於在處理區域302之方向上通過第一間隙112的流動阻力,因此這達成製程氣體從第二間隙122通過第一間隙112之較佳流量。應注意,清洗盤100在不同段部中之此結構之目標係一方面將製程氣體到外空間105中之損失減至最小,並同時控制製程氣體到處理區域302之流量、特別是也加以限制。
圖3示意性顯示清洗盤100其具有例如具30 cm之直徑的圓形幾何形狀)之第二示例性具體實施例之下方視圖。在此範例中,清洗盤100具有第一、第二、第三段部110、120、130,其各個具有不同高度並因此當樣本300係相對配置時(參見圖1、圖10、或圖11),界定出具不同大小的間隙112、122、132。在此範例中,第一、第二、第三段部110、120、130之每一者跨越垂直於粒子束242(參見圖1或圖10至圖12)延伸的平面,多個平面基本上平行於彼此行進。在樣本300和清洗盤100之平面平行配置之情況下,依與樣本300的距離而定,獲得彼此相差這些平面之間的距離的間隙大小。例如,第一段部110具有相對於第二段部120具有500 μm之高度上的差異(平面之間的距離),而相對於第三段部130則具有20 μm。針對第一間隙112採用20 μm之間隙大小,這針對第二間隙122給出520 μm之間隙大小,而針對第三間隙132則給出40 μm。
第一段部110包含通道開口114,其係居中配置在其中。第一段部110為圓形並具有例如60 μm之直徑。通道開口114係設計為圓形並具有例如30 μm之直徑。因此,第一段部110具有15 μm之從第一段部110之外緣110a(參見圖1或圖2)到通道開口114之邊緣所測量到的寬度。第一段部110係由與樣本300形成第二間隙122(其形成筆直管道)的第二段部120所環繞。管道122具有例如20 cm之長度以及2 cm之寬度。管道122從供應管道124(其通過清洗盤100行進並設置成將製程氣體PG供應到管道122)延伸到排放管道126(其通過清洗盤100行進並設置成從管道122排放製程氣體PG)。如此,一預定製程氣體壓力可在管道122中設定,藉此通過第一間隙112到處理區域302(參見圖1或圖10至圖12)的具體氣體流量可達成。從而,處理區域302中的製程氣體壓力可經由管道122中的製程氣體壓力、第一段部110之寬度、和第一間隙112之大小的多個參數來設定。製程氣體壓力較佳係設定成使得一方面,背對粒子束242流過通道開口114的製程氣體PG之洩漏速率係保持盡可能低,但另一方面,在處理區域302中有足夠製程氣體PG達成較高處理速度。第二段部120係由第三段部130所封圍,因此第二間隙122係由第三間隙132相對於外部所密封。
第三段部130較佳係設計成使得從第二間隙122通過第三間隙132到環繞清洗盤100的外區域105中的最短連接D3,至少具有對應於在此範例中對應於150 μm(十倍)、1.5 mm(一百倍)、或1.5 cm(一千倍)之距離的第一段部110之寬度D1(參見圖1或圖2)的十倍、較佳為一百倍、更佳為一千倍的長度。
圖4示意性顯示清洗盤100之第三示例性具體實施例之下方視圖。這對應於圖3之範例,差異在於具相對通道開口114的三個第一段部110係配置在管道122中。由於隨著使用期間增加,通道開口114可例如由於物理化學製程而緩慢變得堵塞,因此這可延長清洗盤100之使用壽命。然後,可切換成替代性通道開口114之一,可避免清洗盤100之整體更換。
圖5示意性顯示清洗盤100之第四示例性具體實施例之下方視圖。除了第二段部120之設置,這例如對應於圖3。特別是,在此範例中有兩個第二段部120,其係藉由第三段部130而彼此分開。供應管道124開通到兩個第二間隙122之一者中。此外,此間隙122係稱為流入管道。排放管道126從另一第二間隙122分支。此外,此間隙122係稱為流出管道。在此範例中,流出管道122形成在流入管道122之區域中具有中斷的圓形管道。因此,流出管道122幾乎完全包圍流入管道122。因此,從流入管道122通過第三間隙132逸出到外部的製程氣體PG可幾乎完全收集在流出管道122中,並經由排放管道126排放。
圖6示意性顯示清洗盤100之第五示例性具體實施例之下方視圖。清洗盤100具有例如一圓形幾何形狀與20 cm之直徑。第一、第二、第三、第四段部110、120、130、140具有軸對稱。特別是,所有第一、第二、第三、第四段部110、120、130、140係設計為圓形或環狀,並相對於彼此且相對於清洗盤100同軸配置。在此,相對第一、第二、第三、第四段部110、120、130、140形成高度,使得當樣本300係相對配置時(參見圖1或圖11),間隙112、122、132、142在每種情況下係形成在第一、第二、第三、第四段部110、120、130、140中(針對不同間隙112、122、132、142可能具有不同大小)。具中心通道開口114的第一段部110係配置在中間。第一段部110係由第三段部130所環繞。此然後由第二段部120所環繞,其具用於將製程氣體PG開口供應到第二間隙122中的供應管道124。第二段部120係由又一第三段部130所環繞,其係由第四段部140所環繞。一排放管道126(通過排放管道,製程氣體PG可通過清洗盤100排放)從第四間隙142分支。第四段部140係由又一第三段部130所環繞。此配置達成的效應在於,恆定製程氣體壓力係在環繞第一間隙112的內第三間隙132中達成。從第二間隙122通到外部的任何流動路徑皆越過第四間隙142,並可在其匯集和轉向。因此,製程氣體PG到環境中之損失可幾乎完全排除。
圖7示意性顯示清洗盤100之第六示例性具體實施例之下方視圖。此範例係類似於第五示例性具體實施例之結構,第二段部120具有形成細長管道122(經由其將製程氣體PG供應到圓形管道122)的附加線性部件。如此,供應管道124可徑向進一步向外配置在清洗盤100中,這可具優勢。
圖8示意性顯示清洗盤100之第七示例性具體實施例之下方視圖。此範例具有的特殊特徵在於,除了製程氣體PG之外,一附加氣體ZG係經由供應管道154饋送到一第五間隙152。
清洗盤100之內區域具有例如與第二示例性具體實施例(參見圖3)相同的結構。此內區域係由包含彼此連接的兩環狀管道142的第四段部140所封閉。第四間隙142係連接到排放管道126,經由其流動到第四間隙142中的製程氣體PG和附加氣體ZG可排放和收集。形成中斷環狀管道152的第五段部150係配置在第四段部140之兩所連接環狀管道142之間的中間區域。附加氣體ZG係例如不易起化學反應氣體,例如惰性氣體(例如氬氣)。由於在具附加氣體ZG的第五間隙152中設定比在第四間隙142中更高的氣體壓力,因此獲得從第五間隙152(經由分別位在其間的第三間隙132徑向向內和向外)到第四間隙142的流動。特別是,向內所導向流動可具有避免製程氣體PG從第二間隙122到環境中之向外流動之甚至更大效應。
圖9示意性顯示清洗盤100之第八示例性具體實施例之下方視圖。此示例性具體實施例係類似於第七示例性具體實施例(參見圖8),但第四段部140沒有一外環狀管道142。為此目的,第五段部150具有封閉環152,亦即第五段部150完全封圍第四段部140。採用這種結構,可獲得附加氣體ZG從第五段部150到環境之流動。
圖10顯示根據第九示例性具體實施例之通過清洗盤100的示意剖面圖。第一、第二、第三段部110、120、130之結構例如對應於第二示例性具體實施例(參見圖3)。在第九示例性具體實施例中,第一段部110係由導電材料所形成,並因此形成屏蔽單元160。屏蔽單元160較佳係連接到接地電位。如此,例如藉由在處理區域302中積聚正或負電荷而造成的電場可防止滲透到通道開口114上方的區域中。因此,粒子束242受到此非所需電場之不利及/或不受控制偏轉可減至最小。此外,清洗盤100具有一波束偏轉單元170。這具有例如相對所配置的四對電極(圖10中僅顯示一對)。藉由在相對成對電極之兩個電極之間施加電壓,可用於偏轉粒子束242的電場係形成在兩電極之間。採用波束偏轉單元170,粒子束242具優勢可在處理區域302上面掃描。通道開口114上方的圓錐形行進開口為具優勢,以能夠偵測來自具有傾斜路徑的處理區域302的反向散射電子及/或二次電子。
圖11顯示通過根據一第十示例性具體實施例的清洗盤100的示意剖面圖。清洗盤100具有例如一類似於第七或第八示例性具體實施例(參見圖8或圖9)的結構,其具由第二間隙122、第四間隙142、和第五間隙152所形成的環狀管道。第二間隙122係流體連通到用於供應製程氣體PG的供應管道124。第四間隙142係流體連通到用於排放收集在第四間隙142中的氣體PG、ZG的排放管道126。第五間隙152係流體連通到用於供應附加氣體ZG的又一供應管道154。
圖11中僅顯示清洗盤100和樣本300之一半;另一半具有例如第一、第二、第三、第四、第五段部110、120、130、140、150之相同結構,通道124、126、154僅係存在於一側面上。第一段部110包含用於粒子束242的通道開口114。如參考圖10所說明,第一段部110係由導電材料形成或塗佈有導電材料,並因此同時用作屏蔽單元160。圓錐形逐漸變窄段部(無參考記號)係配置在第一段部110與第二段部120之間,這在第一段部110與第二段部120之間導致轉折區域。此外,一波束偏轉單元170係配置在向上加寬通道開口上方,如參考圖10所解說。
清洗盤100特別可為多部件構造。例如,清洗盤100可包含數個部分盤,其中凹陷係形成在一相對部分盤中,使得管道124、126、154係當部分盤接合一起以形成清洗盤100時形成。
圖12顯示用於樣本300,特別是微影技術微影光罩之粒子束誘導處理的裝置200之一示例性具體實施例之示意方塊圖。裝置200包含一殼體210,用於提供在一預定義壓力(例如在10
-5– 10
-8mbar範圍內)下具有例如一預定義氣體組成物(例如一氮氣氣體)的製程氣體。為此目的,殼體210係例如連接到真空幫浦250,並再者可能係連接到氣體饋送(未顯示)。大括號表示裝置200與配置其中的樣本300形成一處理配置10。
用於固持樣本300的樣本載台220係配置在殼體210中。樣本載台220係配置在具三個支承點的對準單元上。支承點221之一者具有固定高度,且另兩支承點各個具有一致動器元件222。致動器元件222係設置成沿著在粒子束242之方向上行進的z軸位移樣本載台220,如由雙箭頭所代表。因此,樣本載台220之表面可為傾斜。此外,樣本載台220係亦配置在一位移單元(在此未顯示)上,藉助其樣本載台220可在x-y方向(垂直於z軸)上移動。此外,樣本載台220可亦旋轉安裝。樣本載台220較佳係由殼體210以振動去耦及/或振動減幅方式固持。
此外,用於提供聚焦粒子束242的構件230係配置在殼體210中。其係例如電子腔。具10
-7– 10
-8mbar之壓力的製程氛圍較佳為通常存在於具有其自身殼體(無參考記號)的構件230中。電子腔230具有粒子束提供單元240,其設置成提供粒子束242(在此範例中係電子束)。電子束242具有例如1 mA – 1 pA範圍內的電流。一波束引導構件232、一波束塑形構件234、和一偵測器236係配置在粒子束提供單元240下方。波束引導構件232和波束塑形構件234係設置例如成將粒子束242聚焦在樣本之表面上。偵測器236係設計供偵測反向散射電子及/或二次電子。此外,偵測器236可稱為透鏡間(Inlens)偵測器。清洗盤100係配置在構件230之下側上,相對樣本載台220和樣本300。在此,這係顯示而無更多細部;其可例如係如參考圖1至圖11所說明設計。當裝置200處於操作時,清洗盤100具有例如10 μm之與樣本300的距離。兩氣體管線262、252係連接到清洗盤100之上側。氣體管線262係藉由製程氣體提供單元260而供應製程氣體PG。氣體管線262例如通到清洗盤100中的供應管道124(參見圖3至圖11)中,其進而通到第二間隙122(參見圖1至圖11)中。氣體管線252係例如連接到清洗盤100中的排放管道126(參見圖3至圖11),並設置成藉助真空幫浦250將製程氣體PG抽出排放管道126。
特別是考慮作為適合沉積材料或適合生長突起狀結構的製程氣體PG為主族元素、金屬或過渡元素之烷基化合物。這方面之範例係環戊二烯基三甲基鉑CpPtMe
3(Me = CH
4)、甲基環戊二烯基三甲基鉑MeCpPtMe
3、四甲基錫SnMe
4、三甲基鎵GaMe
3、二茂鐵Cp
2Fe、雙芳基鉻Ar
2Cr,及/或主族元素、金屬或過渡元素之羰基化合物,諸如,例如六羰基鉻Cr(CO)
6、六羰基鉬Mo(CO)
6、六羰基鎢W(CO)
6、八羰基二鈷Co
2(CO)
8、十二羰基三釕Ru
3(CO)
12、五羰基鐵Fe(CO)
5等,及/或主族元素、金屬或過渡元素之醇鹽化合物,諸如,例如四乙基正矽酸鹽Si(OC
2H
5)
4、四異丙氧基鈦Ti(OC
3H
7)
4等,及/或主族元素、金屬或過渡元素之鹵化合物,例如六氟化鎢WF
6、六氯化鎢WCl
6、四氯化鈦TiCl
4、三氟化硼BF
3、四氯化矽SiCl
4等,及/或與主族元素、金屬或過渡元素的複合物,諸如,例如雙六氟乙醯丙酮酸銅Cu(C
5F
6HO
2)
2、三氟乙醯丙酮酸二甲基金Me
2Au(C
5F
3H
4O
2)等,及/或有機化合物,諸如一氧化碳CO、二氧化碳CO
2、脂肪族、及/或芳香烴等。
考慮例如作為適合蝕刻材料的製程氣體PG為:二氟化氙XeF
2、二氯化氙XeCl
2、四氯化氙XeCl
4、蒸汽H
2O、重水D
2O、氧氣O
2、臭氧O
3、氨NH
3、亞硝醯氯NOCl,及/或下列鹵化合物之一:XNO、XONO
2、X
2O、XO
2、X
2O
2、X
2O
4、X
2O
6,其中X係鹵化物。用於蝕刻材料的更多製程氣體係在本申請人之美國專利申請案第13/0 103 281號中明確說明。
此外,製程氣體可亦包含成比例之氧化氣體,諸如過氧化氫H
2O
2、一氧化二氮N
2O、氧化氮NO、二氧化氮NO
2、硝酸HNO
3、及其他含氧氣體,及/或鹵化物,例如氯Cl
2、氯化氫HCl、氟化氫HF、碘I
2、碘化氫HI、溴Br
2、溴化氫HBr、三氯化磷PCl
3、五氯化磷PCl
5、三氟化磷PF
3、及其他含鹵素氣體,及/或還原氣體,諸如氫氣H
2、氨氣NH
3、甲烷CH
4、及其他含氫氣體。這些氣體可例如用於蝕刻製程、作為緩衝氣體、作為鈍化劑、及其類似物。
此外,配置在構件230之下側之上係三個用於偵測從清洗盤100到樣本300的距離之感測器元件238(圖12中僅顯示兩感測器元件238)。由於距離係在至少三個點處偵測到,因此可推知樣本300相對於清洗盤100之傾斜,這隨後可由藉助致動器元件222的對準單元所補償。
為了清洗盤100之最佳功能,特別是為了基於具不同段部的清洗盤100之結構化下側引導製程氣體,清洗盤100相對於樣本300之確切對準為具優勢(較佳為平面平行對準)。在第一段部110(參見圖1至圖11)之區域中,由於清洗盤100與樣本300之距離僅為數微米(例如5 – 50 μm),但清洗盤100和樣本300在直徑上為每個皆數毫米至數厘米,因此即使很輕微傾斜仍可導致清洗盤100與樣本300碰撞,及/或由於不均勻間隙大小而形成非所需氣體流動。此傾斜可由致動器元件222所補償,藉此確保清洗盤100相對於樣本300之預定最佳相對配置。
以下參考圖13解說如何可操作例如裝置200。
圖13顯示用於樣本300(參見圖1或圖10至圖12)之粒子束誘導處理的方法之一示例性具體實施例之示意方塊圖。方法可例如藉助圖12之裝置200而執行。在一第一步驟S1,樣本300(參見圖1或圖10至圖12)係相對於清洗盤100(參見圖1至圖12)對準。這例如藉助採用對應感測器元件238(參見圖12)和對應致動器元件222(參見圖12)的多個距離測量而進行。
在一第二步驟S2,製程氣體PG(參見圖3至圖12)係供應到由清洗盤100和樣本300之第二段部120(參見圖1至圖12)所形成的第二間隙122(參見圖1至圖11)。製程氣體PG係通過第二間隙122傳導到由清洗盤100和樣本300之第一段部110(參見圖1至圖11)所形成的第一間隙112(參見圖1至圖11)。然後,製程氣體可流過第一間隙112,並流到樣本300上的處理區域302(參見圖1或圖10至圖12)。
在一第三步驟S3,聚焦粒子束242(參見圖1或圖10至圖12)係輻射到處理區域302上。粒子束242通過清洗盤100中的通道開口114。
藉由採用粒子束242照射處理區域302,局部反應可於存在製程氣體PG時(例如蝕刻製程或沉積程序)觸發。為此目的,粒子束242較佳在處理區域302上面掃描,其係例如藉助清洗盤100中的波束偏轉單元170(參見圖10或圖11)而受控制。屏蔽單元160(參見圖10或圖11)可確保粒子束242不會受到可能起因於處理區域302中的樣本300之充電的非所需電場以不受控制方式偏轉。
儘管本發明係已基於多個示例性具體實施例說明,但其可使用各種方式修改。
10:處理配置
100:清洗盤
105:外部
110:第一段部
110a:外緣
110i:內緣
112:第一間隙
114:通道開口
120:第二段部
122:第二間隙
124:供應管道
126:排放管道
130:第三段部
132:第三間隙
140:第四段部
142:第四間隙
150:第五段部
152:第五間隙
154:附加供應管道
160:屏蔽單元
170:波束偏轉單元
200:裝置
210:殼體
220:樣本載台
221:固定點
222:致動器元件
230:裝置
232:波束引導構件
234:波束塑形構件
236:偵測器
238:感測器元件
240:粒子束提供單元
242:聚焦粒子束
250:真空幫浦
252:氣體管線;管線
260:製程氣體提供單元
262:氣體管線;管線
300:樣本
302:處理區域
D1、D3:寬度
PG:製程氣體
S1,S2,S3:方法步驟
ZG:附加氣體
本發明之更多具優選組態和態樣為以下所述本發明之附屬項與示例性具體實施例之標的事項。在以下中,本發明係基於參考附圖的多個較佳具體實施例更詳細解說。
圖1顯示根據第一示例性具體實施例之通過清洗盤的示意剖面圖;
圖2示意性顯示圖1之清洗盤之下方視圖;
圖3示意性顯示清洗盤之一第二示例性具體實施例之下方視圖;
圖4示意性顯示清洗盤之一第三示例性具體實施例之下方視圖;
圖5示意性顯示清洗盤之一第四示例性具體實施例之下方視圖;
圖6示意性顯示清洗盤之一第五示例性具體實施例之下方視圖;
圖7示意性顯示清洗盤之一第六示例性具體實施例之下方視圖;
圖8示意性顯示清洗盤之一第七示例性具體實施例之下方視圖;
圖9示意性顯示清洗盤之一第八示例性具體實施例之下方視圖;
圖10顯示根據第九具體實施例之通過清洗盤的示意剖面圖;
圖11顯示根據第十示例性具體實施例之通過清洗盤的示意剖面圖;
圖12顯示用於樣本之粒子束誘導處理的裝置之一示例性具體實施例之示意方塊圖;及
圖13顯示用於樣本之粒子束誘導處理的方法之一示例性具體實施例之示意方塊圖。
100:清洗盤
110:第一段部
110a:外緣
110i:內緣
112:第一間隙
114:通道開口
120:第二段部
122:第二間隙
130:第三段部
132:第三間隙
242:聚焦粒子束
300:樣本
302:處理區域
D1、D3:寬度
Claims (21)
- 一種處理配置(10),其具有: 一裝置(240),用於提供一聚焦粒子束(242); 一樣本(300),其可借助該粒子束(242)和一製程氣體(Process gas,PG)處理;以及 一清洗盤(100),其包含: 一第一段部(110),其具有一通道開口(114)以供該粒子束(242)通過到該樣本(300)之一處理區域(302),該第一段部(110)界定與該樣本(300)的一第一間隙(112),其設置成將製程氣體(PG)供應到該處理區域(302); 一第二段部(120),其界定與該樣本(300)的一第二間隙(122),其設置成將製程氣體(PG)供應到該第一間隙(112);以及 一第三段部(130),其界定與該樣本(300)的一第三間隙(132),其至少部分環繞該第二段部(120)並相對於外部密封該第二間隙(122); 該第一間隙(112)和該第三間隙(132)係定尺寸成小於該第二間隙(122)。
- 如請求項1所述之處理配置,其中該第三段部(130)完全環繞該第二段部(120),並設計成使得從該第二間隙(122)通過該第三間隙(132)到該外部(105)的一最短連接(D3)之長度,係從該第二間隙(122)通過該第一間隙(112)到該處理區域(302)的一最短連接(D1)之長度的至少十倍、較佳為一百倍、更佳為一千倍。
- 如請求項1或請求項2所述之處理配置,其中該第一間隙(122)具有1 μm – 50 μm、較佳為3 μm – 20 μm、更佳為5 μm – 10 μm範圍內的大小。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述之處理配置,其中該第一段部(110)具有一幾何形狀,使得從該第一段部(110)之一外緣(110a)到該第一段部(110)中的該通道開口(114)之一邊緣(110i)的最小距離對該通道開口(114)之直徑之比率係在0.25與4之間。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述之處理配置,其中該通道開口(114)具有最多200 μm、較佳為最多100 μm、更佳為最多50 μm、更佳為最多30 μm之直徑。
- 如請求項1至請求項5中任一項所述之處理配置,其中該第二間隙(122)具有30 μm – 1 mm範圍內的大小。
- 如請求項1至請求項6中任一項所述之處理配置,其中該第二間隙(122)設置成沿著至少300 μm、較佳為至少1 mm、較佳為至少3 mm、更佳為至少1 cm之距離傳導製程氣體(PG)。
- 如請求項1至請求項7中任一項所述之處理配置,其中該第二段部(120)至少部分、較佳為至少從兩個側面、較佳為至少從三個側面、更佳為完全環繞該第一段部(110)。
- 如請求項1至請求項8中任一項所述之處理配置,其中該第三間隙(132)具有5 μm – 100 μm、較佳為5 μm – 50 μm、較佳為10 μm – 50 μm、更佳為10 μm – 30 μm範圍內的大小。
- 如請求項1至請求項9中任一項所述之處理配置,其中該第二間隙(122)形成一流入管道,且該清洗盤(100)具有至少一供應管道(124),其穿過該清洗盤(100)並設置成將製程氣體(PG)傳導到該流入管道(122)。
- 如請求項1至請求項10中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)具有至少一排放管道(126),其穿過該清洗盤(100)並設置成從該第二間隙(122)及/或該第三間隙(132)排放製程氣體(PG)。
- 如請求項1至請求項11中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)具有一第四段部(140),其界定與該樣本(300)的一第四間隙(142),該第四段部(140)至少部分環繞該第二段部(120),且一排放管道(126)係穿過該清洗盤(100)設置,以供從該第四間隙(142)排放製程氣體(PG)。
- 如請求項11和請求項12中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)具有一第五段部(150),其界定與該樣本的一第五間隙(152),並具有一附加供應管道(154),其穿過該清洗盤(100)並設置成將一附加氣體(ZG)傳導到該第五間隙(152),該第五段部(150)至少部分環繞該第四段部(140)。
- 如請求項1至請求項13中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)由包含一金屬、一半導體、及/或玻璃的一材料所組成。
- 如請求項1至請求項14中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)具有具1 mm – 200mm、較佳為2 mm – 100 mm、更佳為3 mm – 30 mm之直徑的一圓形形狀,在該清洗盤之中心,該通道開口(114)係配置在該第一段部(110)中。
- 如請求項1至請求項15中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(100)附加有一屏蔽單元(160),其係形成在該第一段部(110)之該區域中,特別是形成該第一段部(110),且其設置供靜電屏蔽存在於該處理區域(302)中的電荷。
- 如請求項1至請求項16中任一項所述之處理配置,其中該清洗盤(110)附加有一包含數個電極的波束偏轉單元(170)。
- 一種用於樣本(300)之粒子束誘導處理的裝置(200),其具有: 一裝置(230),用於在該樣本(300)上的一處理區域(302)中提供一聚焦粒子束(242); 一清洗盤(100),其係設計如請求項1至請求項17中任一項所述,該清洗盤(100)係配置在相對該樣本(300)以提供該聚焦粒子束(242)的該裝置(230)上; 一感測器裝置(238),用於偵測該清洗盤(100)與該樣本(300)之間的傾斜;以及 一對準單元(221、222),其包含數個致動器元件(222),該對準單元係設置成依所偵測到的該傾斜,將該清洗盤(100)和該樣本(300)相對於彼此對準。
- 一種用於藉由採用如請求項18所述之裝置(200)的粒子束誘導處理程序而處理樣本(300)的方法,包含下列該等步驟: 在步驟S1,相對於該清洗盤(100)對準該樣本(300); 在步驟S2,將製程氣體(PG)供應到該第二間隙(122);以及 在步驟S3,將該聚焦粒子束(242)輻射到該處理區域(302)上。
- 一種清洗盤(100),其具有: 一第一段部(110),其具有一通道開口(114)以供一粒子束(242)通過到一樣本(300)之處理區域(302),該第一段部(110)係設置成與該樣本(300)形成一第一間隙(112),其設置成將製程氣體(PG)供應到該處理區域(302); 一第二段部(120),其係設置成與該樣本(300)形成一第二間隙(122),其設置成將製程氣體(PG)供應到該第一間隙(112);以及 一第三段部(130),其係設置成與該樣本(300)形成一第三間隙(132),其至少部分環繞該第二段部(120)並相對於外部密封該第二間隙(122), 其中該第一段部(110)、該第二段部(120)、和該第三段部(130)係設計成使得該第一間隙(112)和該第三間隙(132)係定尺寸成小於該第二間隙(122)。
- 一種如請求項20所述之清洗盤(100)用在如請求項1至請求項17中任一項所述之處理配置(10)之用途。
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