[发明专利]用于运输自由基的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于运输自由基(例如，用于除去污染沉积物)的装置和方法。本发明进一步涉及包括这种装置的带电粒子光刻系统。本发明进一步涉及用于连接到等离子室的压力调节器。本发明进一步涉及用于运输自由基的方法。

发明内容

带电粒子光刻系统的精确度和可靠性会因为污染受到负面影响。在这种光刻系统中污染的重要原因是由污染物沉积的累积造成的。带电粒子是形成图案的子束的一部分，并且是在系统中与系统中已经存在的碳氢化合物相交互而产生的。产生的电子束诱导沉积(EBID)在系统的表面上产生含碳层。这层含碳材料影响射束稳定性。这种含碳层在带电粒子射束和/或子束所通过的孔径中和孔径周围的累积还减小孔径尺寸，且使射束或子束穿过这些孔径的传输减弱。因此，除去EBID，尤其是除去碳氢化合物部分压力相对高和射束流密度相对高的区域中的EBID是非常令人期望的。

这种沉积物可通过原子清洁来减少或除去。这可以通过使用等离子体发生器产生与沉积物交互作用的原子流来实现。在那里提供的等离子体和原子，尤其是自由基的运输经常是效率低下的，这可能导致清洁时段相对长，以及清洁质量不够，即，没有彻底地或充分地将特定表面或特定容积上的污染物除去。

发明内容

本发明的目的是提供用于以更有效的方式例如朝向其中的污染沉积物要除去的区域运输自由基的装置和方法。为了这个目的，本发明的一些实施例涉及用于运输自由基的装置，该自由基例如用于除去污染沉积物，所述装置包括：等离子体发生器，其包括其中可以形成等离子体的室，该室包括用于接收输入气体的进口，和用于移除在室中产生的等离子体和自由基中的至少一者的一个或多个出口；以及中空的导向体，用于朝向要移除的污染沉积物所在的区域或空间引导在等离子体中形成的自由基；其中所述室的进口连接到压力装置，该压力装置用于向室中提供脉动的压力，以便在导向体中产生流。通过以脉动的方式增大所述室2内部的压力，在其中生成的自由基不再以分子流状态(molecular flow regime)的方式移动，而是，它们以所谓的粘滞压力状态(viscous pressure regime)的方式移动。在粘滞压力状态中，等离子体形成流，该流可以称为粘性流，该粘性流运输自由基。在局部增大压力的这些时段中，自由基可被引导向导向体，这可以显著地提高自由基的以及可选地提高的等离子体的转移的效率。结果是，穿过导向体朝向期望的位置(例如，污染的区域)传送的原子自由基的数目增加。此外，通过提供以脉动方式局部增大压力的时段，在导向体中等离子体消失(extinction)的可能的风险降低。

优选地，压力装置是阀。阀使得能够快速打开和关闭进口，这使得能够以相对高的频率提供脉动的压力。

在一些实施例中，本发明涉及用于运输自由基的装置，该自由基例如用于除去污染沉积物，该装置包括：等离子体发生器，包括其中可以形成等离子体的室，该室包括用于接收输入气体的进口，和一个或多个出口，该出口用于排除在室中产生的等离子体和自由基中的至少一者；以及中空的导向体，其连接到一个或多个室出口，用于朝向要除去的污染沉积物所在的区域或空间引导在等离子体中形成的自由基；其中室内的压力可以临时增大，以形成具有足够强度的流，以拖引自由基。导向体内部临时增大的压力可导致等离子体消失。此外，这种压力增大可增强由于(例如因为三体交互(自由基+自由基+分子)导致的)重组合造成的自由基减少。然而，即使在不太可能发生这些事件中的一者或两者的环境下，因为压力增大而导致自由基从室朝向导向体出口的更加有效的转移会胜过由于临时等离子体消失和/或重组合导致的自由基损失。具体而言，增大的压力可导致正被转移的自由基的数目增加。如果压力增大具有脉动的性质，则等离子体消失的机会显著减少，使得自由基运输的效率提高可以与在导向体中等离子体的幸存结合起来。