本公開涉及一種清潔裝置和方法。具體地，本公開涉及一種用于結(jié)合襯底處理設(shè)備和方法使用的粒子清潔裝置和方法，所述襯底處理設(shè)備和方法諸如例如是帶電粒子設(shè)備、軟x射線設(shè)備、襯底量測(cè)設(shè)備、襯底檢查設(shè)備、光刻設(shè)備等和相關(guān)聯(lián)的方法。

背景技術(shù)：

1、諸如在半導(dǎo)體器件的制造中，襯底處理設(shè)備用于生產(chǎn)和檢查襯底。例如，在制造半導(dǎo)體集成電路（ic）芯片時(shí)，由于例如光學(xué)效應(yīng)和偶然粒子所引起的不期望的圖案缺陷在制造過程期間不可以避免地出現(xiàn)在襯底（即，晶片）或掩模上，由此降低良率。因此，監(jiān)測(cè)不期望的圖案缺陷的范圍為ic芯片的制造中的重要過程。更通常地，對(duì)于襯底或其它對(duì)象/材料的表面的檢查和/或測(cè)量是在其制造期間和/或之后的重要過程。襯底處理設(shè)備的示例包括具有帶電粒子束的圖案檢查工具，具有帶電粒子束的圖案檢查工具已經(jīng)用于檢查襯底例如以檢測(cè)圖案缺陷。這些工具通常使用電子顯微法技術(shù)，電子顯微法技術(shù)使用例如掃描電子顯微鏡（sem）中的電光系統(tǒng)。在這樣的sem的示例性電子光學(xué)系統(tǒng)中，利用最終減速步驟以在相對(duì)較高能量下的電子的初級(jí)電子束為目標(biāo)以便使所述初級(jí)電子束以相對(duì)較低的著陸能量著陸于樣本上。電子束被聚焦為樣本上的探測(cè)斑。探測(cè)斑處的材料結(jié)構(gòu)與來自電子束的著陸電子之間的相互作用使電子從表面發(fā)射，所述電子諸如是次級(jí)電子、背散射電子或俄歇（auger）電子。可以從樣本的材料結(jié)構(gòu)發(fā)射所產(chǎn)生的次級(jí)電子。通過使初級(jí)電子束作為探測(cè)斑遍及樣本表面進(jìn)行掃描，可以橫跨樣本的表面發(fā)射次級(jí)電子。通過收集來自樣本表面的這些發(fā)射的次級(jí)電子，圖案檢查工具可以獲得表示樣本的表面的材料結(jié)構(gòu)的特性的圖像。包括背散射電子和次級(jí)電子的電子束的強(qiáng)度可以基于樣本的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)的性質(zhì)變化，并且由此可以指示所述樣本是否具有缺陷。

2、襯底處理設(shè)備的另一示例是光刻設(shè)備。光刻設(shè)備是被構(gòu)造成將期望的圖案施加至襯底上的機(jī)器。光刻設(shè)備可以用于（例如）集成電路（ic）的制造中。光刻設(shè)備可以例如將圖案形成裝置（例如掩模）處的圖案投影至設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料（抗蝕劑）的層上。

3、為了將圖案投影于襯底上，光刻設(shè)備可以使用電磁輻射。這種輻射的波長(zhǎng)確定可以形成在襯底上的特征的最小尺寸。相比于使用例如具有193?nm的波長(zhǎng)的輻射的光刻設(shè)備，使用具有在4?nm至20?nm的范圍內(nèi)的波長(zhǎng)（例如6.7?nm或13.5?nm）的極紫外（euv）輻射的光刻設(shè)備可以用于在襯底上形成較小特征。

4、襯底處理設(shè)備內(nèi)的表面可以隨時(shí)間累積污染粒子的沉積物。污染粒子可以從所述表面發(fā)出并行進(jìn)至將要由襯底處理設(shè)備處理的襯底。這可能導(dǎo)致由襯底處理設(shè)備處理襯底時(shí)的錯(cuò)誤和/或缺陷，例如，光刻設(shè)備內(nèi)的光刻表面可以隨時(shí)間累積污染粒子的沉積物。例如，諸如掩模版支撐件和襯底臺(tái)的部件的重復(fù)的高加速移動(dòng)可能通過摩擦而產(chǎn)生污染粒子。作為另一示例，污染粒子可以在真空抽空過程期間從外部環(huán)境進(jìn)入光刻設(shè)備。污染粒子的一部分著陸于諸如掩模版、襯底和/或被配置成與電磁輻射相互作用的一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件（例如，照射系統(tǒng)或投影系統(tǒng)反射鏡或透鏡）的光刻表面上并黏附在所述光刻表面上。污染粒子的一部分著陸于鄰近于襯底的表面上并黏附在所述表面上，隨時(shí)間累積，并且從所述表面發(fā)出并朝向襯底行進(jìn)。存在于光刻表面上的污染粒子可能負(fù)面地影響光刻設(shè)備的性能。例如，存在于掩模版上的污染粒子可能負(fù)面地影響掩模版的圖案被成像至襯底上所實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確度，這可能又導(dǎo)致由光刻設(shè)備制造的有缺陷的芯片。

5、已知的清潔裝置和方法可以在已知的清潔裝置和方法清潔表面的能力方面受到限制，所述表面諸如例如為污染粒子從其發(fā)出并朝向?qū)⒁梢r底處理設(shè)備處理的襯底行進(jìn)的表面。已知的清潔裝置和方法可以在已知的清潔裝置和方法清潔光刻表面的能力方面受限制。期望提供消除或減輕不論是在本文中或在別處所識(shí)別的現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或更多個(gè)問題的清潔裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的第一方面，提供一種用于從待清潔的表面移除污染粒子的清潔裝置。所述清潔裝置包括被配置成發(fā)射氧氣且由此氧化所述污染粒子和所述待清潔的表面的氧氣源。所述清潔裝置包括被配置成發(fā)射電子且由此使經(jīng)氧化的污染粒子和所述待清潔的表面帶負(fù)電荷的電子源。所述清潔裝置包括被配置成接收正電荷且由此吸引從所述待清潔的表面射出的帶負(fù)電荷的污染粒子的污染粒子收集器。

2、清潔裝置可以是粒子清潔裝置。即，清潔裝置可以被配置成從所述待清潔的表面移除粒子。所述待清潔的表面可以是關(guān)鍵表面。所述待清潔的表面可以是光刻表面。即，根據(jù)本公開的一方面，提供一種用于從待清潔的光刻表面移除污染粒子的清潔裝置。所述清潔裝置包括被配置成發(fā)射氧氣且由此氧化所述污染粒子和待清潔的光刻表面的氧氣源。所述清潔裝置包括被配置成發(fā)射電子且由此使經(jīng)氧化的污染粒子和所述待清潔的光刻表面帶負(fù)電荷的電子源。所述清潔裝置包括被配置成接收正電荷且由此吸引從所述待清潔的光刻表面射出的帶負(fù)電荷的污染粒子的污染粒子收集器。

3、氧氣源將不同的材料、形狀和/或尺寸的污染粒子有利地轉(zhuǎn)換成電介質(zhì)粒子，并在待清潔的表面上提供氧化物層。電子源利用電子有利地轟擊電介質(zhì)粒子和待清潔的表面上的氧化物層且由此使經(jīng)氧化的污染粒子和待清潔的表面上的氧化物層帶負(fù)電荷。帶負(fù)電荷的污染粒子以電磁方式彼此排斥。待清潔的帶負(fù)電荷的表面以電磁方式排斥帶負(fù)電荷的粒子。由電磁排斥產(chǎn)生的力引起帶負(fù)電荷的污染粒子從待清潔的表面射出或“跳躍”。污染粒子收集器可以被提供有正電荷且由此以電磁方式吸引從待清潔的表面射出的帶負(fù)電荷的污染粒子以防止污染粒子接觸和/或黏著至任何其它表面。清潔裝置通過提供氧化物層有利地在功能上改變?nèi)魏瘟Ｗ拥谋砻嫘再|(zhì)且也一旦所述粒子從待清潔的表面釋放就捕獲所述粒子。清潔裝置用作用于襯底處理設(shè)備中的污染控制的快速且高效的清潔工具，襯底處理設(shè)備諸如例如是帶電粒子設(shè)備、軟x射線設(shè)備、襯底量測(cè)設(shè)備、襯底檢查設(shè)備、光刻設(shè)備等。

4、次大氣壓（即，真空或近真空）可以被施加至包含清潔裝置和待清潔的表面的空間。

5、清潔裝置有利地減少襯底處理設(shè)備的清潔度規(guī)格要求，襯底處理設(shè)備諸如例如是帶電粒子設(shè)備、軟x射線設(shè)備、襯底量測(cè)設(shè)備、襯底檢查設(shè)備、光刻設(shè)備等。例如，可能需要較少的真空泵來維持襯底處理設(shè)備中的清潔度的期望的標(biāo)準(zhǔn)。作為另一示例，可能需要較少的表膜來保護(hù)包括清潔裝置的光刻設(shè)備的部件，由此降低使用中的對(duì)于電磁輻射的不需要的吸收率。

6、清潔裝置可以被配置成定位成與所述待清潔的表面相對(duì)。

7、待清潔的表面可以是諸如例如電子束系統(tǒng)之類的帶電粒子設(shè)備的表面。待清潔的表面可以是軟x射線設(shè)備的表面。待清潔的表面可以是襯底量測(cè)設(shè)備的表面。待清潔的表面可以是襯底檢查設(shè)備的表面。待清潔的表面可以是光刻設(shè)備的表面。

8、清潔裝置可以被配置成形成包括待清潔的表面的系統(tǒng)的一體式部件。清潔裝置可以被配置成可移除的。例如，清潔裝置可以插入至包括待清潔的表面的系統(tǒng)中，用于清潔所述表面，并且隨后從所述系統(tǒng)移除。

9、這種布置有利地在污染粒子射出之后和在污染粒子可能掉落并入射到其它表面之前快速收集污染粒子。

10、清潔裝置可以包括被配置成在清潔裝置與待清潔的表面之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)的致動(dòng)系統(tǒng)。

11、致動(dòng)系統(tǒng)有利地允許清潔掃描被執(zhí)行。

12、氧氣源、電子源和污染粒子收集器可以相對(duì)于彼此而布置，使得氧氣源在清潔裝置的掃描方向上引導(dǎo)電子源。氧氣源、電子源和污染粒子收集器可以相對(duì)于彼此而布置，使得電子源在清潔裝置的掃描方向上引導(dǎo)污染粒子收集器。

13、這種布置有利地允許待在掃描方向上以單個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)或“掃掠”方式清潔表面。

14、清潔裝置可以包括被配置成檢測(cè)清潔參數(shù)的傳感器系統(tǒng)。清潔裝置可以包括被配置成至少部分依賴于清潔參數(shù)來控制氧氣源、電子源和污染粒子收集器中的至少一個(gè)的控制器。

15、傳感器系統(tǒng)和控制器有利地提供清潔裝置的自動(dòng)和/或反饋驅(qū)動(dòng)操作。

16、清潔參數(shù)可以包括清潔裝置與待清潔的表面之間的距離。清潔參數(shù)可以包括清潔裝置與待清潔的表面之間的對(duì)準(zhǔn)。清潔參數(shù)可以包括清潔裝置與待清潔的表面之間的相對(duì)移動(dòng)。

17、清潔參數(shù)有利地確保適當(dāng)?shù)臈l件被滿足以用于待發(fā)生的清潔的期望的水平。

18、污染粒子收集器可以被布置成相對(duì)于氧氣源和電子源成一角度，使得在污染粒子收集器面向的方向與待清潔的表面之間形成銳角。

19、這種布置有利地改善污染粒子收集器吸引并收集帶負(fù)電荷的污染粒子的能力。

20、銳角可以在約10°至約75°的包括端值10°和75°的范圍內(nèi)。

21、本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)這種角度范圍在吸引并收集帶負(fù)電荷的污染粒子時(shí)是特別有效的。

22、清潔裝置可以包括位于氧氣源與電子源之間的第一絕緣體。清潔裝置可以包括位于污染粒子收集器與清潔裝置的殼體之間的第二絕緣體。第一絕緣體可以被配置成使氧氣源與電子源和/或電子電隔離。第二絕緣體可以被配置成使殼體與污染粒子收集器和/或帶負(fù)電荷的污染粒子電隔離。

23、絕緣體有利地改善清潔裝置的安全性并減少不需要的電弧放電、短路和/或其它不需要的電效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

24、清潔裝置可以包括被布置成清潔陣列的多個(gè)氧氣源、電子源和污染粒子收集器。

25、清潔陣列有利地實(shí)現(xiàn)待清潔的表面的不同區(qū)域的同時(shí)清潔，由此降低清潔表面所需的時(shí)間的量。

26、根據(jù)本公開的第二方面，提供一種襯底處理設(shè)備，所述襯底處理設(shè)備包括第一方面的清潔裝置。襯底處理設(shè)備可以是諸如例如電子束檢查設(shè)備的帶電粒子設(shè)備。襯底處理設(shè)備可以是軟x射線設(shè)備。襯底處理設(shè)備可以是襯底量測(cè)設(shè)備。襯底處理設(shè)備可以是襯底檢查設(shè)備。

27、襯底處理設(shè)備可以是光刻設(shè)備。即，根據(jù)本公開的一方面，提供一種被布置成調(diào)節(jié)電磁輻射并將圖案從圖案形成裝置投影至襯底上的光刻設(shè)備。光刻設(shè)備包括第一方面的清潔裝置。

28、清潔裝置可以被配置成形成襯底處理設(shè)備的一體式部件。清潔裝置可以被配置成可移除的。例如，清潔裝置可以插入至襯底處理設(shè)備（諸如例如光刻設(shè)備）中，用于清潔所述待清潔的表面，并且隨后從襯底處理設(shè)備移除。

29、清潔裝置有利地允許待清潔的表面的原位清潔，由此避免從襯底處理設(shè)備移除表面的需要。例如，光刻表面可以在不中斷光刻曝光或降低光刻設(shè)備的生產(chǎn)量的情況下被清潔。

30、清潔裝置可以被配置成清潔圖案形成裝置。清潔裝置可以被配置成清潔襯底。清潔裝置可以被配置成清潔被配置成與電磁輻射相互作用的光學(xué)元件。

31、清潔裝置可以被配置成清潔污染粒子從其發(fā)出并行進(jìn)至將要由襯底處理設(shè)備處理的襯底的表面。

32、清潔裝置可以被配置成清潔鄰近圖案形成裝置的表面。圖案形成裝置可以被配置成將圖案賦予給輻射。鄰近圖案形成裝置的表面可以是被配置成支撐圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)的表面。

33、清潔裝置可以被配置成清潔鄰近襯底的表面。襯底可以被配置成接收經(jīng)圖案化的輻射束。鄰近襯底的表面可以是被配置成支撐襯底的襯底臺(tái)的表面。

34、清潔裝置可以被配置成清潔電壓屏蔽板。電壓屏蔽板可以被配置成保護(hù)襯底以免受放電和/或電弧放電影響。電壓屏蔽板可以與襯底相對(duì)。例如，電壓屏蔽板可以與襯底的上表面相對(duì)。

35、襯底可以是半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件可以被完全形成。半導(dǎo)體器件可以被部分形成。例如，半導(dǎo)體器件可以在制造過程中。襯底處理設(shè)備可以是后處理工具。

36、根據(jù)本公開的第三方面，提供一種從待清潔的表面移除污染粒子的方法。所述方法包括氧化所述污染粒子和所述待清潔的表面。所述方法包括使經(jīng)氧化的污染粒子和待清潔的表面帶負(fù)電荷。所述方法包括使用正電荷以吸引且由此收集從所述待清潔的表面射出的帶負(fù)電荷的污染粒子。

37、所述待清潔的表面可以是光刻表面。即，根據(jù)本公開的一方面，提供一種從待清潔的光刻表面移除污染粒子的方法。所述方法包括氧化所述污染粒子和所述待清潔的光刻表面。所述方法包括使經(jīng)氧化的污染粒子和待清潔的光刻表面帶負(fù)電荷。所述方法包括使用正電荷以吸引且由此收集從所述待清潔的光刻表面射出的帶負(fù)電荷的污染粒子。

38、根據(jù)本公開的第四方面，提供一種處理襯底的方法，包括第三方面所述的方法。

39、可以在襯底處理設(shè)備的操作期間執(zhí)行從所述待清潔的表面移除污染粒子的方法。例如，可以在帶電粒子設(shè)備中發(fā)射諸如電子的帶電粒子期間執(zhí)行從所述待清潔的表面移除污染粒子的方法。作為另一示例，可以在軟x射線設(shè)備中發(fā)射軟x射線期間執(zhí)行從所述待清潔的表面移除污染粒子的方法。作為另一示例，可以在襯底量測(cè)設(shè)備中測(cè)量襯底期間執(zhí)行從所述待清潔的表面移除污染粒子的方法。作為另一示例，可以在襯底檢查設(shè)備中檢查襯底期間執(zhí)行從所述待清潔的表面移除污染粒子的方法。

40、根據(jù)本公開的一方面，提供一種方法，所述方法包括將經(jīng)圖案化的輻射束投影至襯底上，和執(zhí)行第三方面的方法。

41、可以在將經(jīng)圖案化的輻射束投影至襯底上期間執(zhí)行從所述待清潔的光刻表面移除污染粒子的方法。