光学元件表面碳污染的ArH清洗方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学元件表面碳污染的ArH清洗方法，属于光学加工技术领域。
【背景技术】
[0002]在极紫外(EUV)光刻技术中，在EUV光辐照下，系统中的碳氢化合物会裂解产生游离碳，游离碳会被吸附沉积到光学元件的表面，形成碳污染，由于碳能吸收EUV波段辐射，反射率受影响较大，会极大影响到光学系统的工作效率。
[0003]为延长EUV多层膜光学元件的使用寿命，应及时清洗光学元件表面的碳沉积污染，恢复光学元件的反射率。美国Sandial国家实验室提出采用氢原子清洗EUV多层膜表面的碳污染(Atomic hydrogen cleaning ofEUV multilayer optics)，氢原子通过高温加热裂解氢气产生，高温的氢原子会使多层膜结构发生变化，具有一定动能的氢原子轰击到光学元件表面，对镜子的面形精度造成影响，而活跃的化学性质使氢原子相互碰撞或与金属材料接触时，极易重新结合为氢气分子，造成氢原子清洗效率不高。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有技术氢原子清晰效率低的问题，提出一种高效、可靠的EUV多层膜光学元件表面碳污染清洗方法。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]光学元件表面碳污染的ArH清洗方法，包括如下步骤:
[0007]第一步，将碳曝光污染的光学元件样品放置到清洗腔内，利用真空泵使清洗腔达到真空度l(r5mbar以上；
[0008]第二步，启动射频等离子体发射器，射频频率为13.56MHz，通入氩气，其供应流量为2sCCm，使整个清洗腔内充满激发态氩粒子，通入氩气时避免直对光学元件样品表面，防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤；
[0009]第三步，启动氢原子发射器，设定加热温度至2300K，通入氢气，供应流量为lsccm，产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH ；
[0010]第四步，光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应，产生挥发性碳氢化合物；
[0011]第五步，真空泵将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出，完成清洗。
[0012]本发明的有益效果是:本发明提出光学元件表面的碳污染清洗方法，利用激发态氩与激发态氢在真空环境下结合，形成激发态配合物ArH，将激发态配合物ArH应用于光学元件表面碳污染的清洗，保持粒子活性，避免氢原子重新结合为分子，提高清洗源粒子浓度，避免了氢原子对光学元件表面的直接轰击，以化学反应为主，减少物理反应的发生，降低清洗对光学元件镜子面形精度的影响，同时，延长氢原子到达元件的实际距离，有助于降低氢原子温度。该方法不仅提高了清洗效率，而且避免了清洗对光学元件产生不利影响。
【附图说明】
[0013]图1:本发明光学元件表面碳污染的ArH清洗方法原理图。
[0014]其中，1、氢原子发射器，2、射频等离子体发射器，3、真空泵，4、真空清洗腔，5、碳曝光污染的光学元件样品。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0016]如图1所示，以EUV光学元件Mo/Si多层膜表面碳污染的清洗为例，具体说明本发明的清洗方法。
[0017]光学元件表面碳污染的ArH清洗方法的具体实施过程如下:
[0018]第一步，将碳曝光污染的光学元件样品5放置到清洗腔4内，利用真空泵3使清洗腔4达到真空度10_5mbar以上。
[0019]第二步，启动射频等离子体发射器2，射频频率为13.56MHz，通入氩气，其供应流量为2sCCm，使整个清洗腔4内充满激发态氩粒子，通入氩气时避免直对光学元件样品表面，防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤。
[0020]第三步，启动氢原子发射器1，设定加热温度至2300K，通入氢气，供应流量为lsccm,产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH，ArH充满清洗腔内，避免了氢原子因与清洗腔内表面接触而重新结合为分子。
[0021]第四步，光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应，产生挥发性碳氢化合物。
[0022]第五步，真空泵3将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出，完成清洗。
【主权项】
1.光学元件表面碳污染的ArH清洗方法，其特征是，包括如下步骤: 第一步，将碳曝光污染的光学元件样品(5)放置到清洗腔(4)内，利用真空泵(3)使清洗腔⑷真空度达到10_5mbar以上； 第二步，启动射频等离子体发射器(2)，射频频率为13.56MHz，通入氩气，其供应流量为2sCCm，使整个清洗腔(4)内充满激发态氩粒子，通入氩气时避免直对光学元件样品表面，防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤； 第三步，启动氢原子发射器(I)，设定加热温度至2300K，通入氢气，供应流量为lsccm，产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH ； 第四步，光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应，产生挥发性碳氢化合物； 第五步，真空泵(3)将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出，完成清洗。
【专利摘要】光学元件表面碳污染的ArH清洗方法，属于光学加工技术领域，该方法包括：将光学元件样品放置到清洗腔内，利用真空泵使清洗腔达到真空度要求10-5mbar以上；启动射频等离子体发射器，射频频率为13.56MHz，通入氩气，其供应流量为2sccm，使整个清洗腔内充满激发态氩粒子，通入氩气时避免直对光学元件样品表面，防止样品表面被氩等离子体轰击而造成光学元件表面损伤；启动氢原子发射器，设定加热温度至2300K，通入氢气，供应流量为1sccm，产生的氢原子与氩粒子结合为激发态配合物ArH；光学元件样品上的碳与ArH发生化学反应，产生挥发性碳氢化合物；真空泵将碳氢化合物以及恢复到基态的氩抽出，完成清洗。
【IPC分类】G02B27-00
【公开号】CN104865700
【申请号】CN201510212428
【发明人】王依, 卢启鹏, 彭忠琦, 龚学鹏
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月29日