(57)【要約】グロー放電プラズマの陽光柱に基づき、マスク及びウエハ検査システムの表面及び部品をクリーニングするシステム及び方法が開示される。表面は、真空チャンバ内の光学部品の表面又は真空チャンバの内壁であり得る。グロー放電プラズマを発生させるために、カソード及びアノードが使用され得る。カソードに関連する負グローが隔離され得るととともに、光学部品又は真空チャンバの内壁をクリーニングするためにアノードに関連する陽光柱が使用され得る。このように、クリーニングが真空チャンバ内で行われる元の場所のクリーニングプロセスが実行され得る。
2015514236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ又はマスク検査チャンバであって、電気波形を受け、前記電気波形を前記ウエハ又はマスク検査チャンバの導電表面に伝導させるように構成される、前記ウエハ又はマスク検査チャンバと、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連するガス源と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連する真空系と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連する電力系と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連するアノードと、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連するカソードと、
を有し、真空条件でガスの存在下で電圧が前記アノードと前記カソードの間に印加されるとき、グロー放電プラズマの陽光柱が、前記アノードの近傍に形成され、前記陽光柱が、前記電気波形に基づき、前記ウエハ又はマスク検査チャンバをクリーニングするために使用されるように、前記アノード及び前記カソードが構成される、装置。
【請求項２】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィプロセスと関連して使用されるように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、超高真空（ＵＨＶ）プロセス又は電子線リソグラフィプロセスの少なくとも一つと関連して使用されるように更に構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電源は、直流（ＤＣ）電源を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記カソード及び前記アノードは、前記ウエハ又はマスク検査チャンバの内側にある、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記カソードは、前記ウエハ又はマスク検査チャンバ内のバリアの背後にある、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバの前記導電表面は、内壁及び光学部品を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ガス源、真空系、アノード、カソード及び電力系を有するウエハ又はマスク検査チャンバ内で実行される方法であって、
真空条件でガスの存在下で、前記アノードと前記カソードの間に電圧を印加して、陽光柱を有するグロー放電プラズマを生成するステップと、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバの表面に電気波形を伝導させるステップと、
前記陽光柱により前記ウエハ又はマスク検査チャンバの表面をクリーニングするステップと、
を有し、前記クリーニングが前記電気波形に基づく、方法。
【請求項９】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィプロセスと関連して使用されるように構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、超高真空（ＵＨＶ）プロセスと関連して使用されるように構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、電子線リソグラフィプロセスと関連して使用されるように構成される、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバの前記表面は、前記ウエハ又はマスク検査チャンバの内壁を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバの前記表面は、光学部品を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記アノードと前記カソードとの間に印加される前記電圧は、直流（ＤＣ）電圧である、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
電気信号を伝導させるように構成されるウエハ又はマスク検査チャンバと、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連したガス源と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連した真空系と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに関連した電力系と、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに結合され、アノードを有する第１のフランジと、
前記ウエハ又はマスク検査チャンバに結合され、カソードを有する第２のフランジと、
を有し、真空条件でガスの存在下で、電圧が前記アノードと前記カソードを横断して印加されるとき、前記アノードに関連するプラズマ放電の陽光柱が、前記電気信号に基づき、前記ウエハ又はマスク検査チャンバの表面をクリーニングするように、前記アノード及び前記カソードが構成される、システム。
【請求項１６】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバは、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィプロセスと関連して使用されるように更に構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第２のフランジのサイズは、前記カソードに関連する負グローの封じ込めに基づく、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ウエハ又はマスク検査チャンバの前記表面は、内壁及び光学部品を有する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記光学部品は、少なくとも部分的にルテニウムに基づく、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記電気信号は、除去される汚染物質の種類に基づき調整される、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本書に組み込まれる３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）（１）の下で２０１２年４月３日に出願された「マスク及びウエハのためのＥビーム検査システム及びＥＵＶレチクル検査システムのためのグロー放電プラズマを利用する表面のクリーニングの方法」と題する米国仮特許出願番号第６１／６１９,６２７号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、マスク及びウエハ検査システムの表面のクリーニングに関する。ある実施形態では、開示はグロー放電プラズマの陽光柱を用いるマスク又はウエハ検査システムの表面のクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のクリーニングプラズマシステム及び方法は、グロー放電プラズマを利用して、表面をクリーニング又は修飾（例えば、エッチング）する。グロー放電プラズマは、電圧が印加される電極（例えば、アノード及びカソード）により形成され得る。典型的には、グロー放電プラズマは、カソード上に形成される負グロー及び、アノード上に形成される陽光柱を備える。グロー放電プラズマの負グローは、高いエネルギーイオンを発生し得るとともに、グロー放電プラズマの陽光柱は、低いエネルギーイオン及び電子を発生し得る。陽光柱が低エネルギーのイオン及び電子を発生するため、イオン及び電子は低い運動エネルギーと典型的には関連する。このように、従来のクリーニングプラズマシステムは、物質の表面をクリーニングするために、グロー放電プラズマの陽光柱を使用せず、代わりに、グロー放電プラズマの負グロー及び関連した高エネルギーイオンを使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４，５３４，９２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
物質を負グロー内でクリーニングすることは、いくつもの不利がある。例えば、負グローにより発生されるイオンの高い運動エネルギーは、負グロー内に配置される物質の表面粗化を生じ得る。更に、負グローは、より小さい作業領域又は容量を持つ傾向があり、カソードからの見通し線クリーニングに限定される。このように、光学部品の表面を粗化する高エネルギーのイオンの影響は、これらの光学的性質を劣化させるため、負グローは、ミラー及びレンズを含む光学部品等、敏感な物質のクリーニングに使用されるべきでない。更にまた、負グローがカソードからの見通し線に限定され、より小さい作業領域を持つ傾向があるため、負グローは、チャンバの内面（例えば、真空チャンバの壁）をクリーニングするために効果的に使用することができない。
【０００６】
このように、必要なことは、マスク及びウエハ検査システムに使用されるチャンバ及び光学部品等の敏感な物質をクリーニングするシステム及び方法である。例えば、グロー放電プラズマの陽光柱は、光学部品（例えば、ミラー及びレンズ）及びチャンバの内壁をクリーニングするために使用され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある実施形態では、装置は、電気波形を受けるように構成されるマスク又はウエハ検査チャンバを有し得る。チャンバは、チャンバに関連するアノード及びカソードを更に有し得る。電圧がアノードとカソードの間で印加されるとき、グロー放電プラズマの陽光柱がアノードの近くで形成され、電気波形に基づきチャンバをクリーニングするために使用され得るように、アノード及びカソードは構成され得る。
【０００８】
ある実施形態では、チャンバは、マスク又はウエハ検査に使用される真空チャンバであり、ある実施形態では、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィプロセス、超高真空（ＵＨＶ）プロセス、又は電子線リソグラフィプロセスとの関連で使用されるマスク又はウエハ検査システムである。
【０００９】
ある実施形態では、カソード及びアノードは、直流（ＤＣ）信号を受けて電圧を発生させるように更に構成される。同一又は代替的な実施形態では、カソード及びアノードは、チャンバ内にある。
【００１０】
ある実施形態では、カソードは、チャンバ内部のバリアの背後にある。代替的な実施形態では、アノードはチャンバ内にあり、カソードはチャンバに結合されるフランジの内側にある。
【００１１】
装置は、陽光柱内でクリーニングされるべき光学面を有する物質を保持するために、チャンバに関連する機械的支持を更に有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ある実施形態に従う例示的なグロー放電プラズマ環境の図を示す。
【図２】開示のある実施形態に従うグロー放電プラズマ環境の陽光柱の図を示す。
【図３】ある実施形態に従うグロー放電プラズマの陽光柱に基づく例示的な表面クリーニング構成の図を示す。
【図４】ある実施形態に従うグロー放電プラズマの陽光柱に基づくチャンバ用の例示的な表面クリーニング構成の図を示す。
【図５Ａ】基板上の汚染物質と相互作用するグロー放電プラズマの陽光柱からの電子の一例を示す。
【図５Ｂ】グロー放電プラズマの陽光柱からの電子の基板上の汚染物質に対する効果の一例を示す。
【図６Ａ】グロー放電プラズマの陽光柱及び基板上の汚染物質と相互作用する精製ガスから水素イオンの一例を示す。
【図６Ｂ】精製ガスから水素イオンの基板上の汚染物質に対する効果の一例を示す。
【図７】ある実施形態に従ってチャンバをクリーニングするための例示的な方法の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、例示的なグロー放電プラズマ環境１００の図を示す。一般に、グロー放電プラズマ環境１００は、関連する陰極グロー１１２及び負グロー１１４を有するカソード１１０と、関連した陽極グロー１３２及び陽光柱１３４を有するアノード１３０を備え得る。
【００１４】
示されるように、カソード１１０及びアノード１３０は、グロー放電プラズマ（例えば負グロー１１４及び陽光柱１３４を有する）を発生させるために使用され得る。グロー放電プラズマは、低圧の希薄気体媒体を通る電流の経路によって形成され得る。ある実施形態では、このような希薄気体媒体は、１／１０トールと３００トールの間の圧力であり得る。電流は、電極ペア（例えば、カソード１１０及びアノード１３０）の間に電圧を印加することによって生成され得る。ある実施形態では、電極ペア間に印加される電圧が特定値又は閾値に至るとき、希薄気体媒体は、イオン化し始め得るとともに、プラズマ領域が形成され得る。例えば、陰極グロー１１２は、カソード１１０に隣接して形成される場合があり、負グロー１１４は、陰極グロー１１２に隣接して形成される場合があり、陽極グロー１３２は、アノード１３０に隣接して形成される場合があり、陽光柱１３４は、陽極グロー１３２に隣接して形成される場合がある。このように、負グロー１１４は、カソード１１０の近くで又はその上に形成される場合があり、陽光柱１３４はアノード１３０の近くで又はその上に形成される場合がある。ファラデー暗部１２０は、負グロー１１４を陽光柱１３４から分離し得る。
【００１５】
電極ペアの間の電圧の印加は、希薄気体媒体の原子のイオン化を引き起こし得る。正荷電イオン１１６は、その負の電位のために、カソード１１０に引きつけられ、又は、カソード１１０に向けて駆動される場合があり、負に荷電する電子及びイオン１３６は、その正の電位のために、アノード１３０に引きつけられ、又は、アノード１３０に向けて駆動される。イオン１１６及び電子及びイオン１３６は、他の（例えば希薄気体媒体の）原子と衝突し、原子をイオン化し得る。イオン１１６との衝突は、同様にカソード１１０の方に引きつけられる高エネルギー正荷電イオンを発生し得る一方、電子及びイオン１３６との衝突は、アノード１３０の方へ引きつけられる低エネルギー負荷電イオン及び電子を発生し得る。このように、高エネルギーイオンがカソード１１０の方へ引きつけられるため、負グロー１１４は、カソード１１０に対して、又は、負グロー１１４内に配置される又は負グロー１１４に浸される部材（例えば、基板又はチャンバの壁）に対して、より攻撃的な、又は、より高エネルギーの衝撃を生じ得る高い運動エネルギーを有する高エネルギーイオンのための経路を有し得る。更にまた、カソード１１０への高エネルギーイオンの衝撃は、カソードからの物質（例えば、自由原子）の放出を引き起こし得る（例えば、スパッタリング）。反対に、比較的低いエネルギーのイオン及び電子がアノード１３０の方へ引きつけられるため、陽光柱１３４は、アノード１３０に対して，又は陽光柱１３４内に配置される、又は、陽光柱１３４によって浸される部材（例えば、基板又はチャンバの壁）に対して、より攻撃的でない、又は、より小さいエネルギーの衝撃を生じ得る低い運動エネルギーを有する低エネルギーイオン及び電子を有し得る。
【００１６】
図２は、グロー放電プラズマ環境２００の陽光柱の図を示す。一般に、グロー放電プラズマの陽光柱１３４は、物質２１０をクリーニングするために使用され得る。
【００１７】
図２に示されるように、物質２１０は、アノード１３０と関連する陽光柱１３４内に配置され得る。前に開示したように、陽光柱１３４は、低い運動エネルギーを有するイオン及び電子を有し得る。このように、負荷電イオン又は電子２３０は、アノード１３０の方へ引きつけられ、陽光柱１３４を通過し得る。物質２１０が陽光柱１３４内に配置されるため、イオン又は電子２３０は、物質２１０に衝突し得る。反対に、正荷電イオン２３２は、カソードの方へ向かって、アノード１３０から離れる方に、引きつけられ得る。このように、より高い運動エネルギーを有するイオン２３２は、陽光柱１３４内で物質２１０に衝突しない又は衝撃を与えない。
【００１８】
ある実施形態では、物質２１０は、機械的支持部２２２によって陽光柱１３４内に配置され得る。例えば、機械的支持部２２２は、陽光柱１３４の経路内に物質２１０を保持し得る。ある実施形態では、機械的支持部２２２は、導電材料を有する。このように、物質２１０が導電材料であり、又は、導電表面を有するならば、機械的支持部２２２に伝送又は送られる電気信号（例えば、電気波形）は、物質２１０にも伝送又は送られ得る。
【００１９】
図２に示される物質２１０は、これに限定されないが、光基板を含む任意の種類の基板であり得る。例えば、物質２１０は、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィ、超高真空（ＵＨＶ）用途、電子線処理又は敏感な光学部品に関与する任意の用途又はプロセスのためのマスク及びウエハ検査システムに使用される光学部品であり得る。一例として、物質２１０は、電子線処理に使用される一般的な金属面であり得る。例えば、物質２１０は、電子線処理チャンバに使用される電子光学部品を備え得る。ある実施形態では、物質２１０は、多層反射型光学面（例えば、ミラー）を備え得る。例えば、物質２１０は、ＥＵＶリソグラフィ用途、ＵＨＶ用途又は電子ビーム用途に使用されるマスク及びウエハ検査システムで使用されるミラーである場合があり、物質は反射性のキャップ層を有する。ある実施形態では、キャップ層は、ルテニウムフィルム、プラチナキャップ、カーボン層又は他の任意の種類の金属層であり得る。このように、物質２１０は、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム系のためのマスク及びウエハ検査システムで使用されるルテニウムキャップ層を有するミラーであり得る。ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム系のある用途において、汚染物質は、検査システムのチャンバに使用されたミラーのルテニウムキャップ層上に、経時的に形成し得る。例えば、ルテニウムが化学的反応性であり、ＥＵＶプロセスはルテニウムをガスに曝露するため、カーボン系汚染物質（例えば、フォトレジストのアウトガス、ＥＵＶプロセスで使用されるガス等に由来のもの）及び／又は酸化物質等の汚染物質は、ルテニウムキャップ層上に形成され得る。ルテニウムキャップ層上のこのような汚染物質の形成は、ミラーの品質（例えば、反射率）を劣化させ得る。このように、ルテニウムキャップ層へのダメージは、ミラーの反射率、従って、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム加工法のためのマスク及びウエハ検査システムの動作も劣化させ得る。物質２１０がルテニウムキャップ層を有し、グロー放電プラズマ環境の負グロー（例えば、負グロー１１４）内に配置されるならば、ルテニウム層の一部を除去し、ルテニウムの表面を粗化することによって、高運動エネルギーイオン（例えば、イオン２３２又はイオン１１６）は、おそらくルテニウムキャップ層の表面に損害を与え、従って、ミラーの反射率を劣化させる。しかしながら、物質２１０がルテニウムキャップ層を有し、グロー放電プラズマ環境の陽光柱１３４内に配置されるならば、低運動エネルギーのイオン及び電子が代わりに物質２１０に衝突し得るため、ルテニウムキャップ層の表面は粗化されない。このように、ルテニウム層上に形成された汚染物質は、より低い運動エネルギーイオン及び電子によって除去することができ、ルテニウムキャップ層の物理スパッタリングが、低運動エネルギーのイオン及び電子からは生じないため、ルテニウムキャップ層は、不変のままになり得る（例えば、粗化されない）。更にまた、アノード１３０に関連する顕著なスパッタリングが存在しないため、カソード１１０に関連する前述のスパッタリング（例えば、高運動エネルギーの衝撃の結果として放出されるカソードの自由原子）と対照的に、アノード１３０に関連する汚染物質（例えば、自由原子）は、存在せず、又は、最小化される。
【００２０】
前に開示されたように、物質２１０は導電性の機械的支持部２２２上に載置され得る。更にまた、物質２１０は導電表面（例えば、ルテニウムキャップ層）を有し得る。ある実施形態では、電気波形又は信号は、機械的支持部２２２に、そして、その後、物質２１０の導電表面に印加され得る。グロー放電プラズマ環境２００に導入されるガス混合物及び物質２１０の表面に印加される電気波形又は信号によって、特定の種類の反応が、物質２１０の表面で生じ得る。例えば、電気波形は、アノード１３０の方へ引きつけられ、陽光柱１３４内を伝搬するイオン及び電子のエネルギーを制御し得る。従って、電気波形は、陽光柱１３４内で物質２１０に衝突するイオン及び電子の運動エネルギーを決定し得る。更にまた、グロー放電プラズマ環境２００に導入される特定のバックグラウンドガスも、物質２１０の表面上の特定の汚染物質と反応し得る。このように、物質２１０の表面において特定の反応又は結果（例えば、化学反応）を促進するために、電気波形及びバックグラウンドガスは、印加又は導入され得る。ある実施形態では、ルテニウムキャップ層上のカーボン汚染物質を除去するため、電気波形又は信号及びバックグラウンドガスが印加及び導入され得る。このプロセスに関する更なる詳細が、図５Ａ、５Ｂ、６Ａ及び６Ｂに関して開示される。一般の電気波形又は信号及びバックグラウンドガスの使用に関する更なる詳細が、「電極タイプグロー放電装置」と題する米国特許第４,０３１,４２４号、「低エネルギー電子強化された基板のエッチングの方法及び装置」と題する米国特許第６,０２７,６６３号、「プラズマの陽光柱内での低エネルギー電子強化された基板のエッチング及びクリーニングの方法及び装置」と題する米国特許第６,０３３,５８７号及び「ＡＣ又はＤＣプラズマ環境内における低エネルギー電子強化された基板のエッチングの方法及び装置」と題する米国特許第６,２５８,２８７号に開示されており、これら全ては、参照により本書に組み込まれる。
【００２１】
ある実施形態では、グロー放電プラズマ環境２００は、チャンバの一部（例えば、真空チャンバ又はＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム系の一部として使用される他の種類のチャンバ）であり得る。このように、光柱１３４の使用が、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム系のためのマスク及びウエハ検査に関して元の場所で使用され得る。例えば、チャンバは、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビームプロセスに関連する検査操作を実行するために使用され得るとともに、陽光柱１３４を用いた物質２１０のクリーニングは、同一チャンバの中で実行され得る。このように、チャンバの第１の操作は、ＥＵＶ、ＵＨＶ、電子ビーム又は類似のプロセスに関連するマスク及びウエハ検査のための光学部品の使用を含み得るとともに、チャンバの第２の操作は、本書に開示されるような陽光柱１３４を用いたクリーニング工程を含み得る。
【００２２】
図３は、グロー放電プラズマの陽光柱に基づく例示的な表面クリーニング構成３００の図を示す。一般に、構成３００は、負グロー１１４が物質２１０と相互作用できない一方、陽光柱１３４が物質２１０と相互作用し得るような隅部又は外形又は形状を有するチャンバ３１０を有し得る。
【００２３】
図３に示されるように、チャンバ３１０は、カソード１１０が第１の隅部の背後に配置され得るとともに、アノード１３０が第２の隅部の背後又はそのまわりに配置され得るような隅部を有し得る。このように、陰極グロー１１２及び負グロー１１４は、第１の隅部のまわりに形成され得る。ある実施形態では、陽極グロー１３２は、第２の隅部のまわりに形成され得る。しかしながら、陽光柱１３４は、チャンバ３１０の第２の隅部のまわりで屈曲し得る。ある実施形態では、カソード１１０とアノード１３０の間に印加される電圧の量は、陽光柱１３４が到達し得るサイズ、面積又は程度を決定し得る。例えば、カソード１１０とアノード１３０の間に印加される増加した電圧は、陽光柱１３４のより大きな到達範囲を生じさせ得る。更にまた、陽光柱１３４は隅部のまわりで屈曲し得る。このように、陽光柱１３４の特定の到達範囲を決定するため、特定の電圧が、カソード１１０とアノード１３０の間に印加され得る。
【００２４】
物質２１０は、機械的支持部２２２上に配置され得るとともに、陽光柱１３４の到達範囲は、物質２１０を包囲し得る。しかしながら、負グロー１１４は、物質２１０に到達又はこれを包囲し得ない。このように、陽光柱１３４に関連するより低運動エネルギーのイオン及び電子は、物質２１０に衝撃を与え得るが、負グロー１１４に関連するより高運動エネルギーのイオンは、物質２１０から隔離され得るとともに、カソード１１０からの任意のスパッタリング（例えば、カソード１１０に衝突するより高運動エネルギーのイオンの結果として放出される自由原子）は、チャンバ３１０の第１の隅部によって、物質２１０から隔離され得る。例えば、カソード１１０から放出されるこのような自由原子は、物質２１０上に堆積する代わりに、カソード１１０近傍における第１の隅部の背後の壁上に堆積し得る。代替的な実施形態では、カソード１１０は、負グロー１１４がバリアの背後にあり、カソード１１０からのスパッタリングがバリア壁上のみに物質の堆積を生じさせるように、バリアの背後に配置され得る。
【００２５】
チャンバ３１０について特定の外形が示されるが、チャンバ３１０のための任意の種類の外形又は形状が利用され得る。例えば、ある実施形態では、カソード１１０が物質２１０から隔離又は分離される任意の形状又は構成のチャンバが使用され得る。更にまた、チャンバ３１０は、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビームプロセスのための検査システムに関して元の場所で使用され得る。
【００２６】
図４は、グロー放電プラズマの陽光柱に基づくチャンバ４１０のための例示的な表面クリーニング構成４００の図を示す。一般に、チャンバ４１０の一つ以上の壁から汚染物質を除去するために陽光柱（例えば、陽光柱１３４）が使用され得る。
【００２７】
図４に示すように、チャンバ４１０は種々の壁及び区域を有し得る。チャンバ４１０の例は、真空チャンバ、ＥＵＶリソグラフィチャンバ、超高真空（ＵＨＶ）チャンバ、ｅビーム検査チャンバ、ウエハ検査チャンバ又は物質製造に関連する任意のプロセスチャンバを含むが、これらに限定されない。ある実施形態では、チャンバ４１０は、フランジ（例えば、真空フランジ）に結合し、又は、これを有し得る。例えば、フランジ４２０は、チャンバ４１０に結合され得るとともに、カソード１１０は、フランジ４２０内に配置され得る。同様に、アノード１３０は、フランジ内に配置され得るか、又は、チャンバ４１０の本体内に配置（例えば、チャンバの壁に固定）され得る。このように、陰極グロー１１２及び負グロー１１４は、フランジ４２０に隔離され得るとともに、カソード１１０からの物質の任意のスパッタリングが、フランジ４２０の領域に限定され、チャンバ４１０の残りから隔離され得る。このように、フランジ４２０は、全てのカソード１１０及びその関連した陰極グロー１１２及び負グロー１１４を包囲又は包含するような大きさであり得る。更にまた、アノード１３０からの陽光柱１３４は、電気波形又は信号のチャンバ４１０自体（例えば、チャンバ４１０は電極として作用する）への印加により、チャンバ４１０の空間を充填し得る。陽光柱１３４は、隅部のまわりで屈曲し得るため、チャンバ４１０に印加される電気波形又は信号に依存して、チャンバ４１０の区域の一部又は全部（例えば、隅部の背後の領域）に陽光柱１３４が到達し得る。このように、チャンバ４１０の壁は、陽光柱１３４によってクリーニングされ得るとともに、カソード１１０からの任意のスパッタリングは、フランジ４２０に限定され得る。
【００２８】
ある実施形態では、カソード１１０及びアノード１３０は、チャンバ（例えば、チャンバ４１０）の側部にボルト留めされ得る。同一又は代替的な実施形態では、チャンバの特定の領域をクリーニングするため、カソード１１０及び／又はアノード１３０は、チャンバの内壁に結合される移動ボルト上に配置され得る。例えば、チャンバ４１０の一部（例えば、内壁）をクリーニングの対象にするために、又は、ＥＵＶ、ＵＨＶ又は電子ビーム関連のプロセスの一部としてチャンバ４１０内に配置される部品（例えば、ミラー等の光学部品）を対象とするため、カソード１１０及び／又はアノード１３０は、移動ボルトを用いてチャンバ（例えば、チャンバ４１０）のまわりで逐次（点から点へ）移動され得る。このように、チャンバ４１０の壁及び／又はチャンバ４１０内で使用される光学部品の元の場所のクリーニングが、陽光柱１３４に基づいて実行され得る。
【００２９】
更にまた、ある実施形態では、チャンバ４１０の壁のクリーニングは、チャンバ４１０を外部の赤外線ランプ又は加熱テープ、加熱された精製ガス、及び／又は、加熱カソードで加熱することによって促進され得る。そのような加熱のための温度範囲は、雰囲気温度から摂氏約３５０度の温度までであり得る。
【００３０】
図５Ａは、基板（例えば、物質２１０）上の汚染物質と相互作用するグロー放電プラズマの陽光柱（例えば、陽光柱１３４）からの電子５１０の一例を示す。一般に、電子５１０は、アノード（例えば、アノード１３０）の方に誘導又は吸引され、陽光柱内に配置された物質２１０の表面に形成された汚染物質に衝突し、又は、衝撃を与え得る。物質２１０は、その上に汚染物質が形成された導電表面５３０（例えば、ルテニウムキャップ層）を有し得る。例えば、炭素原子は表面５３０上に堆積されている場合がある。電気波形又は信号は、機械的支持部２２２に印加され、その後、導電表面５３０に印加され得る。ある実施形態では、電気波形又は信号は、正の場又は正の波形を有し得る。印加された波形又は信号は、電子５１０のエネルギーを制御し得る。例えば、正の波形又は信号の振幅は、導電表面５３０上に形成された汚染物質に電子５１０が衝突し、又は、衝撃を与え得るエネルギーを決定し得る。ある実施形態では、正の場又は波形のためのより大きい振幅は、より高い運動エネルギーを有し、従って、より高いエネルギーで導電表面５３０上に形成された汚染物質に衝突し、又は、衝撃を与え得る電子５１０を生じさせ得る一方、正の場又は波形のためのより低い振幅は、より低い運動エネルギーを有し、従って、より低いエネルギーで汚染物質に衝突し、又は、衝撃を与える電子５１０を生じさせ得る。正の電気波形又は信号は、一つ以上の電子５１０又は負荷電イオンを引きつけるためだけでなく、電子５１０又は負荷電イオンがカーボン汚染物質５２０に衝突し、又は、衝撃を与え得る電子５１０又は負荷電イオンの運動エネルギーを制御するためにも使用され得る。このように、導電表面５３０に印加される電気波形又は信号を制御することによって、カーボン汚染物質５２０に衝突し、又は、衝撃を与えるために、電子５１０が使用され得る。
【００３１】
図５Ｂは、グロー放電プラズマの陽光柱からの電子の基板上の汚染物質に対する効果の一例を示す。示されるように、炭素汚染物質５２０への電子（例えば、電子５１０）の衝突又は衝撃により、カーボン汚染物質の間の化学結合は切断されている場合がある。従って、物質２１０の導電表面５３０に印加された正の電気波形又は信号は、電子を引きつけて、導電表面５３０上に形成された炭素汚染物質５２０の結合を切断するように構成され得る。例えば、電子が導電表面５３０に損害を与えることなく汚染物質５２０の化学結合を切断し得るように、正の電気波形又は信号が印加され得る。
【００３２】
図６Ａは、基板（例えば、物質２１０）上でグロー放電プラズマの陽光柱（例えば、陽光柱１３４）と相互作用するバックグラウンドガスからのイオン６１０の一例を示す。一般に、イオン６１０は、アノード（例えば、アノード１３０）の方へ誘導又は吸引され、陽光柱内に配置された物質２１０の導電表面５３０上に形成された汚染物質６１２との化学反応に関与し得る。ある実施形態では、物質２１０は、機械的支持部２２２上に配置され得るとともに、電気波形又は信号は、機械的支持部２２２に、そして、その後、物質２１０の導電表面５３０に印加され得る。電気波形又は信号は、負の場又は負の波形である場合があり、従って、陽光柱を含むチャンバ（例えば、チャンバ３１０又は４１０）内に導入されたバックグラウンドガスから正荷電水素イオン６１０を引きつけ得る。印加された電気波形又は信号及びバックグラウンドガスは、導電表面５３０で生じる化学反応を制御し得る。例えば、水素イオン６１０は、バックグラウンドガスの一部として導入され得るとともに、印加された電気波形又は信号は、導電表面５３０の方へ水素イオン６１０を引きつけ、水素イオン６１０に関連した運動エネルギーを制御するために使用され得る。
【００３３】
図６Ｂは、基板上に形成された汚染物質に対するバックグラウンドガスからのイオンの効果の一例を示す。示されるように、負の電気波形又は信号の印加及び特定のバックグラウンドガスの導入は、特定の化学反応を導電表面５３０上で生じさせ得る。例えば、導入されたバックグラウンドガスからの水素イオン６１０と物質２１０の導電表面５３０上で形成された炭素汚染物質６１２の間の化学反応は、メタン粒子６３０の形成を生じさせ得る。ある実施形態では、メタン粒子６３０は、その後、現在物質２１０を有するチャンバから、ポンプにより又は真空により排出され得る。従って、負の電気波形又は信号は、導電表面５３０に印加され得るとともに、チャンバに導入されたバックグラウンドガスの水素イオン６１０は、導電表面５３０上での化学反応を制御して炭素汚染物質６１２を除去するために使用され得る。
【００３４】
上記の例は、炭素汚染物質を開示するが、本書に開示されるシステム及び方法は、チャンバ、チャンバの壁、基板又は物質から任意の種類の汚染物質を除去するために使用され得る。例えば、導電表面から除去されるべき汚染物質の種類に基づいて、物質の導電表面に印加される電気波形又は信号が調整され得るとともに、特定のバックグラウンドガスが選択されてチャンバに導入され得る。除去され得る汚染物質の種類は、炭素、水、酸化物及びナノメートルサイズの粒子を含むが、これらに限定されない。チャンバに導入され得るバックグラウンドガスの例は、水素、酸素、ヘリウム、アルゴン及びガスの混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３５】
このように、電気波形又は信号は、ある種の粒子（例えば、電子、負荷電イオン又は正荷電イオン）を、電気波形又は信号が印加される導電表面（例えば、機械的支持部上の物質又はチャンバ）の方へ導くように制御するために使用され得る。更にまた、電気波形又は信号の振幅は、導電表面の方に導かれる粒子のエネルギーを制御し得る。このように、電気波形又は信号は、ある種の粒子及びその粒子のエネルギーを効果的に『調整』し得る。更にまた、粒子の特定のバンドエネルギーは、電気波形又は信号の『調整』によって励起され得る。ある実施形態では、電気波形は、機械的支持部、物質の導電表面及び／又はチャンバに印加される直流（ＤＣ）によって印加され得る。従って、ＤＣグロー放電プラズマが発生される。更に、調整された電気波形又は信号が印加される際、導電波形又は信号に向けて吸引又は誘導される特定の種類の粒子を導入するために、バックグラウンドガスがグロー放電プラズマ環境に導入され得る。
【００３６】
ある実施形態では、異なる種類の粒子又は汚染物質を除去するため、電気波形又は信号は、異なる段階で調整され得る。このように、一つの種類の物質を取り除く一方で、異なる種類の隣接する物質を影響されないまま残すよう、電気波形又は信号は、調整され得る。例えば、第１の電気波形又は信号が、第１の汚染物質を除去するために印加され得るとともに、後の時点で、第２の電気波形又は信号が、第２の汚染物質を除去するために印加され得る。更にまた、異なる段階で異なる種類の物質又は汚染物質を除去するために異なる種類のバックグラウンドガスが導入され得る。このように、複数の反応（例えば、化学反応及び／又は化学結合の切断）を引き起こし、又は開始させて、物質又はチャンバの導電表面上に形成された複数の種類の汚染物質を除去するため、本書のシステム及び方法は、複数の種類の電気波形又は信号及び複数の種類のバックグラウンドガスを使用し得る。
【００３７】
図７は、チャンバ（例えば、チャンバ３１０又は４１０）をクリーニングする例示的な方法７００を示す。一般に、方法７００は、導入されたバックグラウンドガス及び／又は印加された電気波形又は信号に応じて、チャンバ（例えば、真空チャンバの内壁又は真空チャンバ内で使用される光学部品）をクリーニングし得る。
【００３８】
図７に示すように、ステップ７１０では、電気波形又は信号が受信され得る。例えば、チャンバは、電気波形又は信号を受信するように構成され得る。ある実施形態では、チャンバは、電気波形又は信号を受信するための電極を有し得る。同一又は代替的な実施形態では、チャンバは、少なくとも部分的に導電物質から構成され得る。例えば、チャンバの内壁は、導電物質で構成され得る。このように、電気波形又は信号の受信に応じて、チャンバは、電気波形又は信号を（ステップ７２０で）伝達させ得る。従って、チャンバの内壁も、受信した電気波形又は信号を伝達させ得る。更にまた、電圧は、電極対を横断して、又は、これらの間に（ステップ７３０で）印加され得る。例えば、電圧は、アノードとカソードを横断して、又は、これらの間に印加され得る。電極対を横断する、又は、これらの間の電圧の印加は、カソードの近くの負グロー及びアノードの近くの陽光柱を有するグロー放電プラズマの開始を生じさせ得る。ある実施形態では、バックグラウンドガスは、チャンバに（ステップ７４０で）導入され得る。例えば、チャンバは、選択された種類のバックグラウンドガスをチャンバにくまなく伝搬させるために使用され得る弁又はポンプを有し得る。導入される電気波形又は信号は、（ステップ７５０で）調整され得る。例えば、電気信号又は波形は、チャンバの内壁上に堆積した汚染物質の種類に基づき、又は、チャンバ内に収容される光学部品上に堆積した汚染物質の種類に基づき、調整され得る。ある実施形態では、電極対の間で、又は、これらを横断して印加される電圧も、調整され得る。例えば、電圧は、チャンバの内壁の形状又は外形に基づき調整され得る。
【００３９】
上記及び全体の記述では、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明された。しかしながら、ある実施形態は、これらの特定の詳細なしで実行され得ることが、当業者に明白である。他の場合では、周知の構造及び装置は、説明を容易にするために、ブロック図形式で示される。好ましい実施形態の記述は、本書に添付の請求項の範囲を限定することを意図しない。更に、本書に開示される方法では、各種のステップが、ある実施形態の機能のいくつかを示して開示される。これらのステップは単なる例であり、どんな形であれ限定することを意味しない。本開示又は実施形態の範囲を逸脱することなく、他のステップ及び機能が考えられ得る。
【図１】
2015514236.tif 000003
【図２】
2015514236.tif 000004
【図３】
2015514236.tif 000005
【図４】
2015514236.tif 000006
【図５Ａ】
2015514236.tif 000007
【図５Ｂ】
2015514236.tif 000008
【図６Ａ】
2015514236.tif 000009
【図６Ｂ】
2015514236.tif 000010
【図７】
2015514236.tif 000011
【国際調査報告】
2015514236.tif 000012
2015514236.tif 000013