[发明专利]用于移除和/或避免带电粒子束系统中污染的方法和系统

说明书

公开了一种带电粒子束系统，其包括：带电粒子束发生器，其用于产生带电粒子的射束；带电粒子光学列，其布置在真空腔中，带电粒子光学列被布置成将带电粒子的射束投射到目标上，带电粒子光学列包括影响带电粒子的射束的带电粒子光学元件；提供清洁剂的源；导管，其连接到源并且布置成将清洁剂朝向带电粒子光学元件引入；其中带电粒子光学元件包括：带电粒子传输孔，其用于传输和/或影响带电粒子的射束；以及至少一个通气孔，其在带电粒子光学元件的第一侧和第二侧之间提供流动路径；其中通气孔的横截面大于带电粒子传输孔的横截面。此外，公开了一种用于防止或移除带电粒子传输孔中污染的方法，其包括在射束发生器运行时引入清洁剂的步骤。

分案申请说明

本申请是申请日为2017年4月21日、申请号为201780024598.X、名称为“用于移除和/或避免带电粒子束系统中污染的方法和系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于清洁带电粒子束系统中的表面和/或用于至少部分地避免表面污染的方法和系统。例如，这种带电粒子束系统可包括带电粒子光刻系统或电子显微镜。

背景技术

在带电粒子束系统中，目标表面可以暴露于一个或多个带电粒子束，所述一个或多个带电粒子束高精度地指向并聚焦于该表面。

在带电粒子束光刻系统中，可以高精度和可靠性地形成小的结构。在带电粒子多射束光刻中，在表面上形成的图案由每个单独的射束与表面上的抗蚀剂相互作用的位置来确定。在其他带电粒子束暴露系统(诸如电子显微镜或检查系统)中，可以基于带电粒子与样品的相互作用来分析样品。因此，到达表面的射束对特定射束特性(诸如射束位置和强度)具有顺应性是非常重要的。

带电粒子束系统的准确性和可靠性受到污染的负面影响。带电粒子束系统包括带电粒子光学元件，用于将一束或多束带电粒子投射到目标表面上。带电粒子束系统中污染的重要贡献是，在表面(诸如带电粒子光学组件的表面)上导致污染物沉积的累积。

在带电粒子束系统(诸如电子显微镜，例如扫描电子显微镜)和带电粒子光刻系统中，带电粒子可与存在于系统中的残留气体或污染物(例如碳氢化合物)相互作用。这些污染物可能来自出气，所述出气来自系统内的组件和/或待暴露的目标。带电粒子束和污染物之间的相互作用会在带电粒子光学元件的表面上引起电子射束诱导沉积(Electron BeamInduced Deposition，EBID)或离子射束诱导沉积(Ion Beam Induced Deposition，IBID)。由EBID或IBID形成的污染层会扰乱这些元件的功能，因此对带电粒子在目标表面上的投射产生负面影响。因此，非常希望移除污染或防止污染增加，特别是在具有相对高的碳氢化合物分压和相对高的射束流密度的区域中。

申请人也在US 2015/028223A1中描述了一种用于移除污染的方法。US 2015/028223A1描述了用于输送自由基的装置和方法，例如用于移除污染物沉积。该装置包括等离子体发生器和引导体。等离子体发生器包括等离子体可以在其中形成的腔室。腔室具有用于接收输入气体的入口，以及用于移除在其中产生的等离子体和/或自由基的一个或多个出口。引导体被布置成用于将在等离子体中形成的自由基引导向污染物沉积待被移除的区域或体积。此外，描述了包括这种装置的带电粒子光刻系统。

US 2013/0206999 A1对电子透镜阵列(特别是物镜)进行了教导，从变形和损坏的观点来看，通过等离子体处理或热处理来移除污染是不利的。US 2013/020699 A1描述了一种带电粒子束透镜，其包括：在带电粒子束行进方向上位于下游侧的第一电极和位于上游侧的第二电极；距离限定构件，其设置在第一电极和第二电极之间，使得第一电极和第二电极彼此分开放置；以及由第一电极、第二电极和距离限定构件所围绕的间隙，其中：第一电极和第二电极中的每一个都具有形成在其中的第一通孔，带电粒子束通过该第一通孔；所述第二电极还具有形成于其中的第二通孔，带电粒子束不通过该第二通孔；第一通孔和第二通孔两者都与间隙连通。