[發明專利]蒸氣作為光學系統中的保護劑及生命延長劑

有效

• 申請號: 201980051251.3
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN112567285B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: D·J·扎雷;E·索托;I-F·吳;J·沃爾什;K·麥克南;J·阿姆斯特朗;C·戴維斯;G·羅斯;D·卡瓦門;B·布爾法因特;A·埃薩尼
• 申請（專利權）人: 科磊股份有限公司
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;H01L21/67;H01L21/66;G01N21/95
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉麗楠

環繞光學組件的外殼可與蒸氣源連接。所述蒸氣源可以從500ppm到15000ppm的蒸氣水平將蒸氣提供到所述外殼。所述外殼中的蒸氣濃度可增加所述外殼中的所述光學組件的壽命。

技術領域

本發明涉及激光器及光學系統的生命改進。

背景技術

半導體制造產業的演進對合格率管理以及特定來說對計量及檢驗系統提出了更高要求。臨界尺寸不斷縮小，而產業又需要減少用于實現高合格率、高價值的生產的時間。使從檢測到合格率問題到解決所述問題的總時間最小化決定了半導體制造商的投資報酬率。

制作半導體裝置(例如，邏輯及存儲器裝置)通常包含使用大量制作過程來處理半導體晶片以形成半導體裝置的各種特征及多個層級。舉例來說，光刻是涉及將圖案從光罩轉印到布置于半導體晶片上的光致抗試劑的半導體制作過程。半導體制作過程的額外實例包含但不限于化學機械拋光(CMP)、蝕刻、沉積及離子植入。可將多個半導體裝置制作成單個半導體晶片上的布置，所述半導體裝置被分離成個別半導體裝置。

在半導體制造期間于各種步驟處使用檢驗過程來檢測晶片上的缺陷以促成制造過程中的較高合格率及因此較高利潤。檢驗始終是制作半導體裝置(例如，集成電路(IC))的重要部分。然而，隨著半導體裝置的尺寸減小，檢驗對可接受半導體裝置的成功制造變得甚至更加重要，這是因為較小缺陷也可致使裝置故障。舉例來說，隨著半導體裝置的尺寸減小，對減小的大小的缺陷的檢測變得有必要，這是因為甚至相對小的缺陷也可導致半導體裝置中的不希望像差。

缺陷再檢測通常涉及重新檢測檢驗過程所檢測到的缺陷，且使用高倍放大光學系統或掃描電子顯微鏡(SEM)在較高分辨率下產生關于缺陷的額外信息。缺陷再檢測通常是在其中通過檢驗已檢測到缺陷的樣品上的離散位置處執行。通過缺陷再檢測而產生的針對缺陷的較高分辨率數據更適合用于確定缺陷的屬性，例如，輪廓、粗糙度或更準確的大小信息。

晶片檢驗系統通常采用具有高數值孔徑(NA)的波長短到260納米的深紫外(DUV)輻射的照射源。也可使用193納米或甚至120nm的波長。在一些實例中，照射光可由弧光燈提供。舉例來說，在檢驗系統中使用基于電極的相對高強度放電弧光燈。在一些其它實例中，照射光是由激光器提供。實現所要短波長發射的一種方法是較長波長源的諧波上變頻。

需要光學器件及激光器生命改進以實現下一代半導體制造。先前，使用無蒸氣的氣體來防止對檢驗系統中的光學組件的損壞。對于水，無蒸氣意味著20ppm或更少水。對于其它物質，無蒸氣意味著低ppb水平。此類無蒸氣沖洗氣體的物理及化學性質尤其在高強度條件下可能限制光學器件的生命。

因此，需要用于光學器件及激光器生命改進的經改進技術。

發明內容

在第一實施例中，提供一種系統。所述系統包含光學組件及環繞所述光學組件的外殼。蒸氣源與所述外殼流體連通。所述蒸氣源以從500ppm到15000ppm的蒸氣水平將蒸氣提供到所述外殼，其中所述蒸氣是水、甲醇、乙二醇或乙醇中的一者。

在一例子中，所述光學組件是CaF₂、MgF₂、LiF₂、BaF₂、SrF₂或BeF₂中的一者。在另一例子中，所述光學組件是熔硅石、石英、硼酸鹽、鍺、硅鍺、金紅石、藍寶石、硅、YVO₄、SrB₄O₇或ZnSe中的一者。在又一例子中，所述光學組件是硼硅酸鹽、AMTR及硒化鋅材料、SrB₄O₇或YVO₄中的一者。

所述蒸氣水平可為從500ppm到小于2000ppm、從500ppm到小于5000ppm或從大于5000ppm到15000ppm。在一例子中，這些范圍的所述蒸氣是水，但也可為甲醇、乙二醇或乙醇。