[0001] 本发明涉及润湿性表面液滴输运领域，具体涉及一种锡污染的去除方法。

[0002] 极紫外光刻(EUV)是一种先进的半导体制造技术，它使用波长为13.5nm的光源进行光刻。这种技术已经成为5nm及以上节点大批量制造(HVM)的首选技术，因为它可以提供更高的分辨率和更小的特性尺寸，从而实现更高的集成度和性能。

[0003] EUV技术也面临着一些挑战。其中一个主要的问题就是飞溅的锡滴对设备的污染。在EUV光源中，高强度的激光会打击到一个小锡滴，产生高能量的极紫外光。然而，这个过程中也会有一部分锡滴飞溅出来，这些飞溅的锡滴可能会附着在设备的各个部分，从而对设备造成污染。这种污染可能会影响设备的性能，甚至可能导致设备的损坏。因此，减少锡污染已经成为解决这个问题的一个重要问题。有许多方法可以用来减少锡污染。例如，通过改进生产过程，可以减少锡滴的飞溅；或者通过原子清洗、电子束清洗和等离子体清洗等技术，可以去除已经积累的锡滴，从而减少设备的污染。然而，这些方法不可避免地存在能耗高、操作复杂等缺点。

[0004] 具有表面液滴无损输运功能的非润湿材料在清洁领域备受关注。非润湿材料的表面可以有效地阻止液体的吸附和扩散，使滴落的液体在材料表面无损传输，从而防止污染物的积累。这种阻止液体吸附和扩散的能力，使得非润湿材料在各种环境中都能保持清洁，不会因为液体的积累而导致表面污染。然而，目前非润湿表面在清洁领域的应用还主要集中在去除水、油等常见液体污染物，尚未在熔融金属污染方面有所应用。

[0005] 针对锡污染对光刻机性能的影响，有必要将非润湿表面与锡污染的去除联系起来，实现对飞溅熔融金属锡液滴的简单、快速的自清洁效果。

[0021] 本发明设计原理

[0022] 1、本发明创新点：创新点在于利用锡液打在疏锡材料不锈钢上呈现为液滴的特性，再加以温度条件、角度条件、材料表面粗造度的条件实现了锡液的滑动/滚动。通过锡液的滑动/滚动消除了锡液对于光刻机内部的污染。

[0023] 以上疏锡材料不锈钢、温度条件、角度条件、材料表面粗造度，这几个条件相互依存缺一不可。如果锡液不是打在疏锡材料上而是打在亲锡材料上，锡液将呈现“摊平”的状态而不能成为液滴，成为液滴是液滴能够滑动/滚动的首要条件；如果锡液仅仅实现了液滴状态而不能“动起来”，不能“动起来”就不能从光刻机中被清除。能够“动起来”就需要外界条件，第一个让其“动起来”的外界条件是温度条件：锡液在疏锡材料不锈钢上滑动/滚动，如果金属锡的温度小于其熔点(230℃)，金属锡将在疏锡材料不锈钢表面成为固体而无法滑动/滚动；另一方面，适当的温度会降低锡液的粘性，使其更易于滑动/滚动。在本实施例中，疏锡材料不锈钢的温度范围为400‑600℃锡液的温度范围为300‑600℃；第二个让其“动起来”的外界条件是角度条件，锡液必须在倾斜的表面上才能产生滑动，这个角度范围是10度‑90度。锡液必须受到外力如倾斜表面上的重力分力的推动才能产生滑动/滚动，角度条件也是必要条件。第三个让其“动起来”的外界条件是粗糙度条件，所有的材料表面都存在粗糙度，粗糙度相对大，则锡液滑动/滚动就慢一些，甚至最终停止滑动/滚动。此时，其“动起来”，但缓慢的动和快速的动，对于清除污染的速度是不一样的。因此，材料表面的粗糙度也是必要条件。

[0024] 总之，通过锡液滑动/滚动的方式清除锡污染，要求做到滑动/滚动的状态持续保持并且快速。持续，就是始终保持液的滑动/滚动状态，如果锡液在滑动/滚动过程，其与疏锡材料的温度过低就会凝固在表面，尽管初期锡液是液滴状态，但滑动/滚动的途中也会因为液滴状态被破坏而不能持续保持液的滑动/滚动状态；如果锡液在滑动/滚动过程中，材料表面粗糙度过高，滑动/滚动的时间相对长，消除污染的速度就慢，也不能到快速消除污染的目的；如果疏锡材料不锈钢的倾斜角度过小或者过大，则产生的滑动/滚动效果就达不到预期的效果，只有将材料、温度、角度、粗糙度几个条件有机组合才能实现理想的消除污染的效果。

[0025] 2、技术原理：首先在氩气保护下使用纳秒脉冲激光器打靶锡液滴，使锡液滴破碎飞溅。氩气可以防止液滴和基体被氧化，同时确保液滴的均匀性。然后液滴接触到表面粗糙度800nm，温度500摄氏度的疏锡材料不锈钢表面。此时表面倾斜角度为20度。选用疏锡材料不锈钢是因为熔融金属对其表面的润湿性较差，而较差的润湿性是确保锡液滴在材料表面无损滑动/滚动的基础。同时，温度高于锡液滴熔点以及光滑的表面使液滴在表面张力的作用下急剧收缩并降低附着力。液滴接触到倾斜的疏锡材料不锈钢表面之后，由于液滴先扩散后急剧收缩，与疏锡材料不锈钢表面接触面积较低，粘附力较小，从而发生滑动/滚动行为。此时，锡液滴能自由地在疏锡材料不锈钢表面传输。最终，锡液滴不会黏附在疏锡材料不锈钢表面，而是滑动/滚动到锡液收集装置中以待二次利用。

[0026] 基于以上原理，本发明设计了一种锡污染的去除方法，如图1所示，其特点是，包括以下步骤：

[0027] 步骤一、通过激光照射熔融锡液滴使其飞溅；

[0028] 步骤二、飞溅的锡液撞击到疏锡材料不锈钢的倾斜表面，当同时满足疏锡材料不锈钢的表面温度条件、锡液温度条件、疏锡材料不锈钢的表面粗糙度条件、以及疏锡材料不锈钢的表面倾斜角度条件时，在该倾斜表面产生滑动/滚动行为；

[0029] 步骤三、锡液滴沿着倾斜金属材料表面传输到底部的锡液收集器中保存。

[0030] 进一步地，所述疏锡材料不锈钢的表面温度条件是：疏锡材料表面温度为400‑600℃摄氏度。

[0031] 进一步地，所述锡液温度条件是：锡液温度为300‑600℃摄氏度。

[0032] 进一步地，所述疏锡材料不锈钢的表面粗糙度条件是：疏锡材料表面粗糙度为800纳米。

[0033] 进一步地，所述疏锡材料不锈钢的表面倾斜角度条件是：疏锡材料不锈钢表面倾斜角度为10‑90度。

[0034] 进一步地，整个过程使用氩气进行保护。

[0035] 实施例一

[0036] 将纯度为99.99％的纯锡粒放入锡液发生装置中，加热到400摄氏度以融化锡粒。准备一块表面粗糙度为800nm的304疏锡材料不锈钢片。该疏锡材料不锈钢片在使用前放入质量分数为5％的柠檬酸溶液中超声清洗十分钟以去除表面可能存在的金属氧化物。清洗之后使用纯水冲洗不锈钢片表面2‑3次来去除其表面残存的溶液，待其完全干燥后使用。在锡液发生装置的下方放置不锈钢片，其倾斜角度为20度且被加热到500摄氏度。然后向锡液发生装置中通入流量为0.1‑0.2L/min的氩气(99.99％)驱动锡液滴落。锡液滴体积为2μL，距不锈钢片的初始距离固定为5mm。锡液滴滴落并接触到疏锡材料不锈钢表面之后可以观察到液滴以极快的速度从倾斜的疏锡材料不锈钢表面滚动，如图2所示。这一现象表明锡液滴被疏锡材料不锈钢表面自清洁去除。整个过程在流速为4L/min的氩气(99.99％)保护下进行，从而防止高温情况下疏锡材料不锈钢及锡液被氧化。

[0037] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。