[发明专利]蒸气作为光学系统中的保护剂及生命延长剂

说明书

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。

技术领域

本发明涉及激光器及光学系统的生命改进。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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。

因此，需要用于光学器件及激光器生命改进的经改进技术。

发明内容

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。

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。

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。