用于清洁的设备和方法技术

一种清洁表面以从该表面去除污染物的方法，该方法包括以下步骤：使该污染物的至少一部分氧化；以及使二氧化碳雪流从该污染物经过。一种用于清洁表面的设备，该设备包括至少一个二氧化碳雪出口和至少一个等离子体出口。一种清洁头，该清洁头包括至少一个二氧化碳雪出口和至少一个等离子体出口。

Equipment and methods for cleaning

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于清洁的设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年11月7日递交的欧洲申请17200266.9的优先权，该EP申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于清洁的设备和方法。具体地说，本专利技术涉及用于清洁光刻设备(更具体地是光学元件，并且更具体地是用于EUV光刻设备的收集器)的设备和方法。
技术介绍
光刻设备是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。光刻设备可以用于例如制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案从图案化装置(例如掩模)投影到提供于衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。由光刻设备使用以将图案投影到衬底上的辐射的波长决定了可以形成于该衬底上的特征的最小大小。与常规光刻设备(它可以例如使用具有193nm的波长的电磁辐射)相比，使用具有在4-20nm范围内的波长的电磁辐射的EUV辐射的光刻设备可以用于在衬底上形成较小特征。在光刻设备中，EUV辐射通过诸如激光器之类的辐射源电离液态锡微滴而产生。液态锡微滴在辐射源前面经过，并且当辐射射中锡微滴时，锡微滴被电离并释放EUV辐射。由锡微滴释放的EUV辐射沿所有方向释放，并且因此EUV辐射必须在使用之前由收集器聚焦。与以此方式产生EUV辐射相关联的一个问题在于，锡可能污染收集器。锡也可能污染设备的壁，并且尽管这不是直接问题，但是可能希望时常清洁壁。锡也可能污染光刻设备的其它部分，并且也希望清洁这些其它部分。实际上，希望清洁任何光学元件和传感器的表面。收集器的污染引起收集器的反射率降低。其结果是较少的入射EUV辐射由收集器反射并聚焦，由此降低了EUV源的功率。由于EUV源的功率降低，所以在光刻期间需要较长时间的曝光，这降低了光刻设备的生产量。类似地，如果光学元件被污染，则会降低光学元件的性能。如果传感器被污染，则可能对传感器的敏感度和/或准确度产生不利影响，并且甚至可能导致传感器不可操作。尽管主要论述了用于EUV光刻设备中的收集器的清洁，但是将明白的是，本专利技术的设备和方法适用于宽范围的待清洁表面，并且可以应用于光学元件、反射镜、传感器等。此外，也可以使用本专利技术的设备和方法从表面清除除了锡以外的污染物。在正常使用期间，收集器需要每13周左右清洁一次。新收集器的成本非常高，并且新收集器的制造能力受限制。目前的生产能力低于收集器的需求率，因此现有的收集器必须进行清洁。收集器的去除和清洁是长期且艰难的过程，这需要大量技能和专门知识。因此，目前必须将收集器送回给制造商进行清洁。清洁单个收集器可能需要多于五周的时间。另外，运输也可能需要约三周。因此，在清洁期间，收集器可能停用约八周。因此，有必要使用一组可用的收集器。由于收集器目前需要每三个月左右清洁一次，并且存在约两个月的清洁周转时间，所以有必要使收集器的数目增加为光刻机的差不多两倍，以确保当用于光刻设备中的收集器被污染时，可以使用干净的收集器来替换处于使用中的收集器。存在多种用于清洁收集器的已知方法，每种方法具有其自身的益处和局限性。例如，氢基团可以与锡反应以形成氢化锡。氢化锡的沸点是-52℃，并且因此在清洁进行的温度下是气体。虽然这样能够从收集器的表面清除锡，但是该过程非常缓慢，并且可能需要约一周或更长时间。另外，氢化锡是危险气体，它在与空气接触时可能燃烧，并且因此存在严重的安全隐患。用于从收集器清除锡的其它方法包括将所沉积的锡从锡的易延展的金属性β同素异形体转化成锡的非金属性α同素异形体。α锡非常脆，并且可以简单地从收集器的表面扫除。然而，β锡转化成α锡需要高活化能，并且过程缓慢。虽然该转化可以通过使用低温(例如-30℃)来启动，但是这种低温可能对收集器本身造成风险，并且不希望将收集器冷却至这种低温。使用低于零度的温度可能导致水冰沉积于收集器的表面上。如果收集器的表面上存在任何裂缝，则这些裂缝内包含的任何水分可能冻结并膨胀，因此损坏收集器的表面，这可能导致收集器的性能降低。另外，收集器包括可以包含水以用于冷却的冷却通道。如果使用低于0℃的温度，则这可能导致在冷却通道中形成冰，这样也可能损坏收集器。此外，由于表面的不同的收缩和/或膨胀，使用非常低温度可能导致表面变形。还可以使用各种化学方法清洁诸如收集器的表面。例如，提出了将氢氯酸施加到收集器的表面以使其与锡污染物反应。然而，这是耗时的过程，并且操作者在使用强酸时存在风险，并且也存在无意损坏收集器的风险。此外，待清洁表面上的沉积物并非始终仅由锡构成，并且可能存在其它金属或非金属。因此，为了确保表面尽可能干净，可能需要多种化学清洁方法。然而，这样存在需要选择性地蚀刻收集器的表面的缺点。化学清洁方法不仅可以从收集器的表面去除不期望的材料，诸如锡或其它金属或非金属，而且可以去除包括收集器本身的材料。收集器是非常复杂的多层反射镜，每一层上具有精细调谐的折射率。因此，如果从各个反射镜层选择性地蚀刻用于形成该层的金属，则可能使层的折射率改变或者以其它方式损坏表面。虽然在仅使用一种化学清洁方法的情况下，这可能是可接受的，这是因为需要数种不同的化学清洁方法，但是这将在短时间段内对收集器造成更多的损坏。用于清洁收集器的其它方法(诸如聚合物膜剥离)是已知的。然而，这些其它方法可能是缓慢的、昂贵的和/或存在安全问题。已知使用二氧化碳雪来清洁各种的表面。二氧化碳可以用于通过三种不同的方法来清洁表面，即，使用宏观干冰粒，使用微观或宏观二氧化碳雪颗粒喷洒待清洁表面的雪流，或者使用超临界二氧化碳。在使用宏观干冰粒的系统中，通过研磨作用和动量传递实现清洁。所述粒能够物理地去除表面污染物，并且固体二氧化碳(通常被称作“干冰”)升华成气态二氧化碳能够从待清洁表面推动污染物。在使用超临界二氧化碳的系统中，超临界流体的低黏度意味着它能够进入密闭空间，其中，超临界流体可以溶解污染物。超临界二氧化碳能够容易地溶解有机污染物，并且因此用于从咖啡豆提取咖啡碱或者从烟草提取烟碱。在依赖于二氧化碳雪的系统中，通过使液态或气态二氧化碳穿过孔口产生雪。当液态或气态二氧化碳穿过孔口并且从孔口流出时压力下降导致至少一些二氧化碳固化以形成二氧化碳“雪”。雪清洁的使用在许多行业中是标准的，诸如食品业和制造业。然而，它尚未用于从光刻设备(特别是收集器或反射镜)去除金属沉积物，特别是锡沉积物。此外，出人意料地发现，用于二氧化碳雪清洁的已知方法和条件是次优选的。此外，还出人意料地发现，二氧化碳雪清洁特别适用于清洁反射镜的金属污染，而以前其仅用于清除仅松散地粘着到待清洁表面或本身不特别坚固的材料，诸如涂料。在已知的雪清洁设备中，二氧化碳从中心喷嘴流出，这导致形成二氧化碳雪。在中心喷嘴周围，可以提供环形干净干燥空气流，该空气流辅助引导二氧化碳雪的流动。这样，二氧化碳雪的流动被环形的干净干燥空气幕包围。由于二氧化碳雪的温度非常低，所以存在如下风险：如果二氧化碳雪被引导到表面的一部分达太长时间，则可能导致过冷，这样可能导致由于水冰形成而导致的损坏或者由于表面的一部分相对于另一部分的不同收缩而导致的表面可能的变形。此外，在水冰形成的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁表面以从所述表面移除污染物的方法，所述方法包括以下步骤：使所述污染物的至少一部分氧化；和使二氧化碳雪流在所述污染物上经过。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 EP 17200266.91.一种清洁表面以从所述表面移除污染物的方法，所述方法包括以下步骤：使所述污染物的至少一部分氧化；和使二氧化碳雪流在所述污染物上经过。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述污染物包括锡。


3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述污染物的至少一部分通过暴露于等离子体而被氧化。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述等离子体是常压等离子体。


5.根据权利要求3和4中任一项所述的方法，其中，所述等离子体包括氧。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，重复使所述污染物的至少一部分氧化的步骤和使二氧化碳雪流在已氧化的污染物上经过的步骤。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在所述二氧化碳雪流在所述污染物上经过之前，使所述污染物至少部分地氧化。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在氧化步骤和/或二氧化碳雪清洁步骤之前，从所述表面去除松散的碎屑。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过刷洗、利用溶剂清洁、将气体吹送到所述表面上和/或使二氧化碳雪在所述表面上经过来去除所述松散的碎屑。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，经由多个二氧化碳雪出口提供所述二氧化碳雪流。


11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述多个二氧化碳雪出口设置在臂上。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括：相对于待清洁表面旋转所述臂和/或相对于所述臂旋转所述待清洁表面。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，沿单个方向旋转所述臂和/或所述待清洁表面，或者沿一个方向旋转然后沿相反方向旋转所述臂和/或所述待清洁表面。


14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法，其中，所述臂和所述待清洁表面相对于彼此反向旋转。


15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述臂和/或所述待清洁表面的旋转是偏心的。


16.根据权利要求4至15中任一项所述的方法，其中，经由至少一个等离子体出口、优选地经由多个等离子体出口提供所述等离子体。


17.根据权利要求16所述的方法，其中，至少一个二氧化碳雪出口定位成邻近于所述至少一个等离子体出口和/或能够定位成与所述至少一个等离子体出口对齐。


18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述待清洁表面是EUV收集器的表面。


19.一种用于清洁表面的设备，所述设备包括至少一个二氧化碳雪出口和至少一个等离子体出口。


20.根据权利要求19所述的设备，所述设备还包括与所述至少一个二氧化碳雪出口和/或所述至少一个等离子体出口相连接的臂。


21.根据权利要求19和20中任一项所述的设备，其中，所述设备包括多个二氧化碳雪出口和/或多个等离子体出口。


22.根据权利要求20所述的设备，其中，所述多个二氧化碳雪出口和/或所述多个等离子体出口被配置为实质上对应于所述待清洁表面的形状。


23.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿列克谢·谢尔盖耶维奇·库兹涅佐夫，K·比斯特罗夫，V·Y·班尼恩，M·A·范德柯克霍夫，N·舒，A·尼基帕罗夫，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL