粒子束设备和用于运行粒子束设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种粒子束设备和一种用于运行粒子束设备的方法。所述粒子束设备具有柱，所述柱具有用于产生粒子束的粒子束光学器件，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室中在曝光运行中曝光所期望的图案。通过气体供给系统在清洁运行中给所述柱和/或所述真空样品室供给具有可光解的气体的可调节气流。借助在空间上分布地布置在所述柱中和/或所述真空样品室中的多个光源在所述清洁运行中引起所供给的气体的光解。在所述清洁运行中，通过与所述光源连接的控制单元可在时间上选择性地接通和关断各个光源，以便有针对性地清洁所述柱中和/或所述真空样品室中的各个元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粒子束设备以及一种用于运行粒子束设备的方法和特别是一种用于清洁这样的设备的方案。
技术介绍
已知的粒子束设备、例如电子束写装置包括具有粒子束光学器件的柱，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室中在曝光运行中曝光所期望的图案。在此，在运行持续时间过程中，有机污物沉积在柱和/或真空样品室中的部件的表面上，例如在光圈上或者在静电转向系统的电极上。这些污物例如来源于在真空样品室中的衬底上的对于光刻工艺所需的漆。通过借助粒子束的轰击例如电子从漆中释放有机分子，所述有机分子蒸发、从真空样品室扩散到柱中并且能够在柱中吸附到部件表面上。通过借助带电微粒的轰击来拆分和链接分子，使得在部件表面上形成固定的碳丰富的污染层，所述污染层不再脱附。所述污染层具有差的导电性并且可以通过射到所述污染层上的初级电子和次级电子被强烈充电。在柱中变换的条件下，然后污染层被缓慢地充电或者放电。在污染层中的时间上可变的电荷因此在曝光运行中产生时间上可变的静电场。这样的电场又使柱中的粒子束非所期望地转向并且例如导致射束位置在衬底上的不可控制的漂移或者以不可控制的方式影响其他射束特性。因此，在这样的设备中需要在柱中或者真空样品室中的相应地易感的表面的定期的清洁，以便避免或者至少最小化污物的这些负面影响。除了相应构件的耗时的拆装和所述构件的清洁之外，已知在不必拆除粒子束设备的柱的情况下去除相应污染的不同方法。在DE 100 57 079 A1中例如提出，在曝光期间将臭氧引入到柱的室中。通过借助电子的轰击，将臭氧分裂成氧和氧自由基。然后，氧自由基与在柱中的部件表面上的污物发生反应并且将在此产生的反应产物泵出。该方法的缺点是，通过该方法几乎不能够实现柱中的确定的部件的在空间上有针对性的清洁。此外，当在曝光运行中必须同时维持所需的高度真空时，在柱的所有区域中的合适的臭氧压力的调节是困难的。用于粒子束设备的柱的另一类清洁方法由出版文献DE 10 2008 049 655 A1或者US 6 207 117 B1已知。在此，在柱中在污物易感的部件的区域中施加催化材料并且通过气体供给系统将可激活的物质引入到柱中。在所引入的物质通过催化材料激活之后，经激活的物质然后与现存污染材料相互作用并且可以将在此产生的反应产物泵出。所引入的物质的激活在此可以替代地或者支持性地通过借助UV辐射的曝光来实现，为此将相应的UV-光源布置在柱中或者可引入到柱中。即使在该方法中，几乎也不能够实现在确定的部件上的污物的有针对性的清除，尤其不能够符合需求地局部控制所述清洁。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，说明一种粒子束设备和一种用于运行粒子束设备的方法，通过所述方法能够实现在这样的设备的柱中和/或真空样品室中的部件表面的有针对性的以及有效的清洁。根据本专利技术，所述任务通过具有权利要求1的特征的粒子束设备解决。根据本专利技术的粒子束设备的有利实施方式由在权利要求1的从属权利要求中列举的措施得出。根据本专利技术的粒子束设备包括：- 柱，所述柱具有用于产生粒子束的粒子束光学器件，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室中在曝光运行中曝光所期望的图案，- 气体供给系统，以便通过所述气体供给系统在清洁运行中给所述柱和/或所述真空样品室供给具有可光解的气体的可调节气流，和- 多个光源，所述多个光源在空间上分布地布置在所述柱中和/或所述真空样品室中并且在所述清洁运行中引起所供给的气体的光解，- 与所述光源连接的控制单元，所述控制单元被构造成，使得通过所述控制单元能够在所述清洁运行中在时间上选择性地接通和关断各个光源。在一种有利的实施方式中，所述控制单元此外与所述气体供给系统的进入阀有效连接并且被构造成，使得通过对所述进入阀的作用能够在所述清洁运行中有针对性地调节所述柱中和/或所述真空样品室中的气体压力。在此，对于所述柱的和/或所述真空样品室的所定义的空间区域，在所述控制单元中可以分别存储参数组，所述参数组包含用于相应区域的最佳清洁所需的参数，并且其中，所述参数组至少包括一个或者多个确定光源的选择、所述光源的接通时间和在所述柱中和/或所述真空样品室中的确定的气体压力。此外可能的是，所述真空样品室与真空泵有效连接，以便泵出由所述光解产物与污物的反应产生的分解产物并且在所述真空样品室和所述真空泵之间布置有转化单元，所述转化单元分解所述可光解的气体的还位于所述泵出气流中的残余物。有利的是，在所述柱中布置有粒子束源，在所述粒子束源前布置有保护光圈，以便保护所述粒子束源免于光解产物的反向扩散。此外有利的是，所述光源在所述柱中和/或在所述真空样品室中分别与易于有机污染的元件相邻地布置。在一种可能的实施方式中，所述光源分别被构造为LED，其在200nm和300nm之间的紫外光谱范围中进行发射。替代地也可以规定，所述多个光源被构造为具有多个光导纤维的纤维束的出射面并且在空间上分布地放置在所述柱中和/或所述真空样品室中，并且在所述纤维束的另一端部布置有光源，通过所述光源实现光耦合输入到所述纤维束的各个光导纤维中，并且其中，在所述光源和所述光导纤维之间布置有至少一个纤维光学的开关单元，所述开关单元可通过所述控制单元操纵以便在时间上选择性地接通和关断各个光导纤维。此外可能的是，在所述柱之外布置有氧储存装置以及臭氧发生器，通过所述臭氧发生器可由所述氧储存装置产生臭氧作为可光解的气体并且可通过所述气体供给系统供给给所述柱，并且其中，通过由所述光源发射的辐射与所述臭氧之间的相互作用产生氧自由基作为光解产物，所述氧自由基与污物反应生成可泵出的分解产物。此外，所述任务通过具有权利要求10所述的特征的用于运行粒子束设备的方法解决。根据本专利技术的方法的有利的实施方式由在权利要求10的从属权利要求中列举的措施得出。根据本专利技术的用于运行粒子束设备的方法，所述粒子束设备具有柱，所述柱包括粒子束光学器件，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室中在曝光运行中曝光所期望的图案，所述方法规定：为了清洁所述柱和/或所述真空样品室，在清洁运行中通过气体供给系统给所述柱和/或所述真空样品室供给具有可光解的气体的可调节气流，并且在所述清洁运行中，借助在空间上分布地布置在所述柱中和/或所述真空样品室中的多个光源光解所供给的气体，其方式是，各个光源通过与其连接的控制单元在时间上选择性地接通和关断。此外可能的是，所述控制单元与所述气体供给系统的进入阀有效连接并且在所述清洁运行中作用于所述进入阀，使得定义地调节所述柱中和/或所述真空样品室中的气体压力。此外可以规定，通过所述控制单元，在所述清洁运行中根据在相应的光源的环境中的污物进行各个光源在时间上的激活。有利地，在清洁运行期间关断粒子束。在一种可能的实施方式中，通过真空泵抽吸由所述光解产物与污物的反应产生的分解产物。在此还可以附加地规定，分解所述可光解的气体的还位于所述泵出气流中的残余物。在根据本专利技术的粒子束设备或者根据本专利技术的方法中被证明为特别有利的是，在清洁运行中基于多个在时间上选择性地可接通和可关断的光源的使用能够实现在粒子束设备的柱和/或真空样品室中的特别受污染的元件或者区域的有针对性的局部清洁。对此，总系统的拆装不是必需的，也即可以明显缩短设备的对于清洁运行产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒子束设备，具有：柱（10；110），所述柱具有用于产生粒子束的粒子束光学器件，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室（20；120）中在曝光运行中曝光所期望的图案，气体供给系统，以便通过所述气体供给系统在清洁运行中给所述柱（10；110）和/或所述真空样品室（20；120）供给具有可光解的气体（O3）的可调节气流，和多个光源（15.1‑15.5；115.1‑115.5），所述多个光源在空间上分布地布置在所述柱（10；110）中和/或所述真空样品室（20；120）中并且在所述清洁运行中引起所供给的气体（O3）的光解，和与所述光源（15.1‑15.5；115.1‑115.5）连接的控制单元（30；130），所述控制单元被构造成，使得通过所述控制单元能够在所述清洁运行中在时间上选择性地接通和关断各个光源（15.1‑15.5；115.1‑115.5）。

【技术特征摘要】
2015.06.17 DE 102015211090.71. 一种粒子束设备，具有：柱（10；110），所述柱具有用于产生粒子束的粒子束光学器件，以便通过所述粒子束光学器件在真空样品室（20；120）中在曝光运行中曝光所期望的图案，气体供给系统，以便通过所述气体供给系统在清洁运行中给所述柱（10；110）和/或所述真空样品室（20；120）供给具有可光解的气体（O3）的可调节气流，和多个光源（15.1-15.5；115.1-115.5），所述多个光源在空间上分布地布置在所述柱（10；110）中和/或所述真空样品室（20；120）中并且在所述清洁运行中引起所供给的气体（O3）的光解，和与所述光源（15.1-15.5；115.1-115.5）连接的控制单元（30；130），所述控制单元被构造成，使得通过所述控制单元能够在所述清洁运行中在时间上选择性地接通和关断各个光源（15.1-15.5；115.1-115.5）。2. 根据权利要求1所述的粒子束设备，其中，所述控制单元（30；130）此外与所述气体供给系统的进入阀（3；103）有效连接并且被构造成，使得通过对所述进入阀（3；103）的作用能够在所述清洁运行中有针对性地调节所述柱（10；110）中和/或所述真空样品室（20；120）中的气体压力。3. 根据权利要求2所述的粒子束设备，其中，对于所述柱（10；110）的和/或所述真空样品室（20；120）的所定义的空间区域，在所述控制单元（30；130）中分别存储参数组，所述参数组包含用于相应区域的最佳清洁所需的参数，并且其中，所述参数组至少包括一个或者多个确定光源（15.1-15.5；115.1-115.5）的选择、所述光源的接通时间和在所述柱（10；110）中和/或所述真空样品室（20；120）中的确定的气体压力。4. 根据权利要求1所述的粒子束设备，其中，所述真空样品室（20；120）与真空泵（5；105）有效连接，以便泵出由所述光解产物（O-）与污物的反应产生的分解产物（CO2，H2O）并且在所述真空样品室（20；120）和所述真空泵（5；105）之间布置有转化单元（4；104），所述转化单元分解所述可光解的气体（O3）的还位于所述泵出气流中的残余物。5. 根据权利要求1所述的粒子束设备，其中，所述粒子束设备具有布置在所述柱（10；110）中的粒子束源（11；111），在所述粒子束源前布置有保护光圈（12；112），以便保护所述粒子束源（11；111）免于光解产物（O-）的反向扩散。6. 根据以上权利要求中任一项所述的粒子束设备，其中，所述光源（15.1-15.5；115.1-115.5）在所述柱（10；110）中和/或在所述真空样品室（20；120）中分别与易于有机污染的元件相邻地布置。7. 根据以上权利要求中任一项所述的粒子束设备，其中，所述光源（15.1-15.5）分别被构造为LED，所述LED在200nm和300nm之间的紫外光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：C博舍尔，
申请(专利权)人：微创电子束有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE