沉积物去除、光学元件保护方法、器件制造法和光刻设备技术

本发明专利技术提供了一种去除包括光学元件的设备的光学元件上沉积物的方法，该方法包括在该设备的至少一部分内提供含有Ｈ↓［２］的气体；从含Ｈ↓［２］气体中的Ｈ↓［２］产生氢自由基；以及使具有沉积物的光学元件与至少部分氢自由基接触，并且去除沉积物的至少一部分。此外，本发明专利技术提供了一种包括光学元件的设备的光学元件的保护方法，该方法包括：通过沉积过程向光学元件提供盖层；和在设备使用期间或使用之后，在如上所述的去除过程中，从光学元件上去除盖层的至少一部分。该方法可用在光刻设备中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种去除光学元件上沉积物的方法、一种光学元件的保护方法、一种器件制造方法、一种包括光学元件的设备、以及光刻设备。
技术介绍
光刻设备是一种将所需的图形施加到衬底上，通常施加到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(ICs)。在这样的实例中，还被称为掩模或光刻版的图形化工具可用于生成待形成在IC的各层上的电路图形。该图形可被转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或几个芯片的部分)上。图形的转印一般通过在提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上成像实现。通常，单个衬底包含连续图形化的相邻目标部分的网络。已知的光刻设备包含步进器，其中通过将整个图形一次曝光到目标部分上而辐射各个目标部分；和扫描器，其中通过给定方向(“扫描”方向)上的辐射光束扫描图形同时平行或反平行于该方向同步扫描衬底，来辐射各个目标部分。也可能通过将图形压印到衬底上而将图形从图形化工具转印到衬底上。在光刻设备中，可被成像到衬底上的特征的尺寸，受投影辐射的波长限制。为了制造具有更高的器件密度并因此具有更高操作速率的集成电路，希望能够成像更小的特征。虽然大多数目前的光刻投影设备使用由汞灯或准分子激光器产生的紫外光，但是已经提出，使用更短波长的辐射，例如约13nm。该辐射被称为极紫外(EUV)或软X射线，可能的光源包括例如产生激光的等离子体源、放电等离子体源、或电子存储环中的同步加速器辐射。EUV辐射源通常为等离子体源，例如产生激光的等离子体源或放电源。任何等离子体源的公共特征是快离子和原子的固有产生，这些快离子和原子在所有方向上从等离子体排出。这些粒子对于通常为多层反射镜的有易碎表面的聚光镜和会聚镜有破坏性。由于从等离子体排出的粒子的撞击或溅射，该表面逐渐劣化，并且反射镜的使用寿命因此降低。溅射效应对于会聚镜是特殊的问题。该反射镜的目的是，收集由等离子体源在所有方向上发射的辐射和将其引向照明系统的其它反射镜。会聚镜的位置很接近等离子体源，并且和等离子体源在同一直线上，因此接收来自等离子体的大通量的快粒子。系统内的其它反射镜通常被从等离子体排出的粒子的溅射损坏程度较低，因为它们可某种程度地被遮挡。为了避免碎片颗粒对聚光镜的损坏，美国专利申请公开2002/0051124A1披露了一种反射镜表面上的盖层，用以保护反射镜免受由从等离子体源排出的快离子和原子导致的损坏。将碳氢化合物加入到含有反射镜的空间，并且它们物理或化学地吸附到反射镜的表面上，并由此在表面上形成保护层。该表面层由以下物质组成碳氢化合物分子和系统内可能存在的作为杂质的其它污染物颗粒，以及从气源被引入到系统内的任何其它分子。当由等离子体产生的快离子和原子碰撞反射镜表面时，它们就接触保护层，由此从盖层除去碳氢化合物分子，并且对于反射镜表面本身的损坏得以避免。可使用动态的盖层。这是一个不断被溅射掉并被其它分子取代的盖层，由此，层的厚度基本保持恒定或在可接受的范围内。为了实现这点，监测反射镜的反射率和/或空间的背景压强。在不久的将来，极紫外(EUV)源可利用锡或另一种金属蒸气产生EUV辐射。锡可能泄漏到光刻设备中，并沉积在光刻设备中的反射镜上，例如辐射收集器的反射镜上。该辐射收集器的反射镜被预见是多层的且可以有用钌(Ru)制成的EUV反射顶层。在反射Ru层上超过约10nm的锡(Sn)沉积层将与大块Sn以同样方式反射EUV辐射。设想，一个10nm的Sn层被很迅速地沉积在基于Sn的EUV源附近。聚光器的总体传送将明显降低，因为锡的反射系数比钌的反射系数低得多。例如美国专利申请2002/0051124A1的方法并不适合从诸如反射镜表面之类的光学元件表面上去除Sn沉积物，也不适合从光学元件上去除例如Si沉积物。美国专利申请公开2002/0051124A1也没有解决粒子的溅射和光学元件上的其它污染物。因此希望有一种改进的方法来解决该问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是，提供一种去除包括光学元件的设备的光学元件上的沉积物的方法。本专利技术的另一方面是，提供一种保护包括光学元件的设备的光学元件的方法。本专利技术的又一方面是，提供一种器件的制造方法。本专利技术的另一方面是，提供一种可应用本专利技术方法的包括光学元件的设备，例如光刻设备。根据本专利技术的实施例，一种用于去除包括光学元件的设备的光学元件上沉积物的方法，包括在该设备的至少一部分内提供含H2气体；用含H2气体中的H2生成氢自由基；以及使具有沉积物的光学元件与至少部分氢自由基接触，并去除至少部分沉积物。在另一个实施例中，沉积物包括选自于B、C、Si、Ge和Sn的一种或多种元素。例如，C(碳)可以是由于在诸如光刻设备的设备中不希望存在的碳氢化合物而导致的光学元件上的沉积物，但是也可以是作为保护盖层故意存在的。Si(硅)也可以是作为保护盖层故意存在的，然而Sn(锡)由于产生Sn的源而存在。此外，Si可由于抗蚀剂的脱气而作为沉积物存在。在另一实施例中，至少部分氢自由基是利用一个或多个选自于热灯丝、等离子体、辐射和用于将H2转变为氢自由基的催化剂的基团形成装置，从含有H2的气体中的H2产生的。氢自由基与Sn(或Sn氧化物)、C、Si(或Si氧化物)等反应，生成可通过诸如排气来去除的挥发性氢化物。已被氧化或至少部分地作为氧化物存在的、作为沉积物或保护层的Sn和Si可被分别还原为元素Sn和Si，并且可以作为卤化物或氢化物而被去除。因此，在又一个实施例中，含H2气体可包括卤族气体。卤素可以形成挥发性卤化物，并且可以改进诸如Sn和Si沉积物的去除。根据本专利技术的实施例，一种用于保护包括光学元件的设备的光学元件的方法包括利用沉积工艺向光学元件提供盖层；以及在设备使用期间或之后，在包括在设备的至少一部分中提供含H2气体的去除过程中，从光学元件上去除至少部分盖层；用含H2气体中的H2产生氢自由基；以及使具有盖层的光学元件与至少部分氢自由基接触并去除该盖层的至少一部分。在另一个实施例中，通过沉积工艺向光学元件提供盖层的过程包括提供包括选自于B、C、Si和Ge的一种或多种元素的原材料；从原材料提供包括能够提供沉积物的、选自于B、C、Si和Ge的一种或多种元素的物质；以及使能产生沉积物的物质与光学元件的至少一部分接触。在另一个实施例中，通过沉积工艺向光学元件提供盖层的过程包括提供包括选自于组B、C、Si和Ge的一种或多种元素的气体；从所述气体提供包括能产生沉积物的、选自于B、C、Si和Ge的一种或多种元素的物质；以及使能产生沉积物的物质与光学元件的至少一部分接触。沉积物可用作盖层。可用于提供盖层的物质是诸如Si和C，以及B(硼)或Ge(锗)原子和颗粒，并且例如SiH2的中间产物也可形成(Si)沉积物。由此，原材料可以包括气体，例如包括氢化硼、碳氢化合物、硅烷或氢化锗或它们中两个或多个的组合。在本专利技术的一个实施例中，能提供沉积物的物质是通过热灯丝、等离子体或辐射提供的。在另一个实施例中，盖层由热灯丝沉积物生成，在另一个实施例中，盖层由选自于B(由如BH3的氢化硼衍生)、C(由诸如碳氢化合物(例如CH4)衍生)、Si(由例如硅烷(如SiH4)衍生)、Ge(由例如氢化锗(如GeH4)衍生)的一种或多种元素的热灯丝沉积生成。在另一个实施例中，不是用化学气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于去除包括光学元件的设备的光学元件上沉积物的方法，所述方法包括：　　　　在该设备的至少一部分内提供含有Ｈ↓［２］的气体；　　　　从含Ｈ↓［２］气体中的Ｈ↓［２］产生氢自由基；以及　　　　使具有沉积物的该光学元件与至少部分氢自由基接触，并且去除该沉积物的至少一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MMJW范赫彭，VY巴尼内，JHJ莫尔斯，CIMA斯皮，DJW克鲁德，PC扎姆，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]