蒸气作为光学系统中的保护剂及生命延长剂技术方案

环绕光学组件的外壳可与蒸气源连接。所述蒸气源可以从500ppm到15000ppm的蒸气水平将蒸气提供到所述外壳。所述外壳中的蒸气浓度可增加所述外壳中的所述光学组件的寿命。增加所述外壳中的所述光学组件的寿命。增加所述外壳中的所述光学组件的寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蒸气作为光学系统中的保护剂及生命延长剂


[0001]本专利技术涉及激光器及光学系统的生命改进。

技术介绍

[0002]半导体制造产业的演进对合格率管理以及特定来说对计量及检验系统提出了更高要求。临界尺寸不断缩小，而产业又需要减少用于实现高合格率、高价值的生产的时间。使从检测到合格率问题到解决所述问题的总时间最小化决定了半导体制造商的投资报酬率。
[0003]制作半导体装置(例如，逻辑及存储器装置)通常包含使用大量制作过程来处理半导体晶片以形成半导体装置的各种特征及多个层级。举例来说，光刻是涉及将图案从光罩转印到布置于半导体晶片上的光致抗试剂的半导体制作过程。半导体制作过程的额外实例包含但不限于化学机械抛光(CMP)、蚀刻、沉积及离子植入。可将多个半导体装置制作成单个半导体晶片上的布置，所述半导体装置被分离成个别半导体装置。
[0004]在半导体制造期间于各种步骤处使用检验过程来检测晶片上的缺陷以促成制造过程中的较高合格率及因此较高利润。检验始终是制作半导体装置(例如，集成电路(IC))的重要部分。然而，随着半导体装置的尺寸减小，检验对可接受半导体装置的成功制造变得甚至更加重要，这是因为较小缺陷也可致使装置故障。举例来说，随着半导体装置的尺寸减小，对减小的大小的缺陷的检测变得有必要，这是因为甚至相对小的缺陷也可导致半导体装置中的不希望像差。
[0005]缺陷再检测通常涉及重新检测检验过程所检测到的缺陷，且使用高倍放大光学系统或扫描电子显微镜(SEM)在较高分辨率下产生关于缺陷的额外信息。缺陷再检测通常是在其中通过检验已检测到缺陷的样品上的离散位置处执行。通过缺陷再检测而产生的针对缺陷的较高分辨率数据更适合用于确定缺陷的属性，例如，轮廓、粗糙度或更准确的大小信息。
[0006]晶片检验系统通常采用具有高数值孔径(NA)的波长短到260纳米的深紫外(DUV)辐射的照射源。也可使用193纳米或甚至120nm的波长。在一些实例中，照射光可由弧光灯提供。举例来说，在检验系统中使用基于电极的相对高强度放电弧光灯。在一些其它实例中，照射光是由激光器提供。实现所要短波长发射的一种方法是较长波长源的谐波上变频。
[0007]需要光学器件及激光器生命改进以实现下一代半导体制造。先前，使用无蒸气的气体来防止对检验系统中的光学组件的损坏。对于水，无蒸气意味着20ppm或更少水。对于其它物质，无蒸气意味着低ppb水平。此类无蒸气冲洗气体的物理及化学性质尤其在高强度条件下可能限制光学器件的生命。
[0008]因此，需要用于光学器件及激光器生命改进的经改进技术。

技术实现思路

[0009]在第一实施例中，提供一种系统。所述系统包含光学组件及环绕所述光学组件的
外壳。蒸气源与所述外壳流体连通。所述蒸气源以从500ppm到15000ppm的蒸气水平将蒸气提供到所述外壳，其中所述蒸气是水、甲醇、乙二醇或乙醇中的一者。
[0010]在一例子中，所述光学组件是CaF2、MgF2、LiF2、BaF2、SrF2或BeF2中的一者。在另一例子中，所述光学组件是熔硅石、石英、硼酸盐、锗、硅锗、金红石、蓝宝石、硅、YVO4、SrB4O7或ZnSe中的一者。在又一例子中，所述光学组件是硼硅酸盐、AMTR及硒化锌材料、SrB4O7或YVO4中的一者。
[0011]所述蒸气水平可为从500ppm到小于2000ppm、从500ppm到小于5000ppm或从大于5000ppm到15000ppm。在一例子中，这些范围的所述蒸气是水，但也可为甲醇、乙二醇或乙醇。
[0012]所述蒸气源可包含起泡器、可透膜、半透膜、电荷镶嵌部件或双极膜。所述可透膜可包含纳菲薄膜(Nafion)或聚酰胺。
[0013]所述蒸气源可包含气体源。所述气体源提供氮气、氦气、一氧化碳、二氧化碳、氪气、氩气、氙气、氢气、氧气、压缩的干燥空气或其混合物。来自所述气体源的气体被与所述蒸气混合。
[0014]所述系统可进一步包含安置成与所述外壳流体连通的蒸气传感器。所述蒸气传感器是一氧化碳检测器、二氧化碳检测器、湿度计或氢气传感器中的一者。所述系统也可包含与所述蒸气传感器进行电子通信的处理器。所述处理器经配置以基于来自所述蒸气传感器的读数而调整来自所述外壳的冲洗气体中的所述蒸气水平。
[0015]在第二实施例中，提供一种方法。所述方法包括使蒸气从蒸气源流动到环绕光学组件的外壳。使冲洗气体中的蒸气水平维持为从500ppm到15000ppm，其中所述蒸气是水、甲醇、乙二醇或乙醇中的一者。
[0016]所述光学组件可为CaF2、MgF2、LiF2、BaF2、SrF2或BeF2中的一者。
[0017]所述蒸气水平可为从500ppm到小于2000ppm、从500ppm到小于5000ppm或从大于5000ppm到15000ppm。
[0018]所述方法可进一步包含使用安置于所述外壳中的蒸气传感器来测量所述外壳中的所述蒸气水平。维持所述蒸气水平可基于来自所述蒸气传感器的读数而进行。
附图说明
[0019]为了更全面理解本专利技术的本质及目标，应参考联合附图做出的以下详细说明，其中：
[0020]图1图解说明暴露之前的光学组件；
[0021]图2图解说明在无蒸气的情况下光学组件在暴露7天之后的测试结果；
[0022]图3图解说明在有蒸气的情况下光学组件在暴露68天之后的测试结果；
[0023]图4图解说明不存在蒸气的情况下的损坏斑点与存在蒸气的情况下的损坏斑点之间的表面损坏/改质中的可观察到的不同；
[0024]图5是根据本专利技术的系统的实施例的框图；
[0025]图6是根据本专利技术的方法的实施例的流程图；
[0026]图7是展示测试系统的图式；
[0027]图8展示射束形状正在改变且导致CaF2光学组件的表面损坏及氧化；
[0028]图9图解说明部分损坏的表面/子表面；及
[0029]图10是CaF2损坏的另一图解。
具体实施方式
[0030]尽管将依据某些实施例描述所主张的标的物，但包含不提供本文中所陈述的全部益处及特征的实施例的其它实施例也在本专利技术的范围内。可在不背离本专利技术的范围的情况下做出各种结构、逻辑、过程步骤及电子改变。因此，本专利技术的范围仅参考所附权利要求书而定义。
[0031]各种各样的蒸气气体在半导体检验工具、半导体计量工具及具有光学组件的其它工具中的光学器件损坏方面可为有帮助的。所选的蒸气或多种蒸气可不仅仅用作将热量从物体传导出去的冷却流体。在本文中所揭示的实施例中，蒸气可阻止在表面处损坏光学器件的过程。因此，蒸气可防止发生物理及化学性质的损坏。这与认为这些蒸气导致光学器件损坏的先前观点形成对比。
[0032]通过实验，确定在存在强场的情况下一些蒸气阻止或减小对光学器件的表面及近表面的损坏率，所述强场损坏光学器件且致使传播的激光束改变形状(例如，辨识损坏)或影响传播的激光束的其它可测量质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：光学组件；外壳，其环绕所述光学组件；及蒸气源，其与所述外壳流体连通，其中所述蒸气源以从500ppm到15000ppm的蒸气水平将蒸气提供到所述外壳，其中所述蒸气是水、甲醇、乙二醇或乙醇中的一者。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学组件是CaF2、MgF2、LiF2、BaF2、SrF2或BeF2中的一者。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学组件是熔硅石、石英、硼酸盐、锗、硅锗、金红石、蓝宝石、硅、YVO4、SrB4O7或ZnSe中的一者。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学组件是硼硅酸盐、AMTR及硒化锌材料、SrB4O7或YVO4中的一者。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气是水。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气水平是从500ppm到小于5000ppm。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气水平是从大于5000ppm到15000ppm。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气源包含起泡器。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气源包含可透膜，且其中所述可透膜包含纳菲薄膜或聚酰胺。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气源包含半透膜。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气源包含电荷镶嵌膜或双极膜。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述蒸气源包含气体源，其中所述气体源提供氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：科磊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：