CN115413332A - 测试表面粒子污染的粒子测试系统、采样条、投射曝光设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测试表面(2)上的粒子污染的粒子测试系统(1)，包括用于接收粒子(5)的采样带(7)和采样装置(3)。采样装置(3)包括辊体(9)，该辊体(9)设置成在辊体的外表面(10)上引导采样带(7)。采样装置(3)被设计用于将辊体(9)与采样带(7)一起在待测试的表面(2)上滚动，以便将粒子(5)从待测试的表面(2)转移到所述采样带(7)。采样装置(3)具有引导框(22)以便将采样装置(3)在所述待检查的表面(2)上或相邻于所述待检查的表面(2)定位。引导框(22)具有至少一个接触接口(24、25)，通过至少一个接触接口(24、25)，引导框(22)搁置在待检查的表面(2)上或另一表面上。根据本发明，采样装置(3)具有第一测量装置(16)和/或第二测量装置(19)。第一测量装置(16)被设计用于检测辊体(9)的任何转动运动。第二测量装置(19)被设计用于检测辊体(9)在待检查的表面(2)上的任何接触压力。

Description

测试表面粒子污染的粒子测试系统、采样条、投射曝光设备和 方法

本申请要求德国专利申请号10 2020 201 935.5的优先权，其内容通过引用全部并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于检查表面的粒子污染的粒子检查系统，其具有用于吸取粒子的采样条和采样装置。

本发明还涉及半导体光刻的投射曝光设备。

本发明还涉及用于检查表面的粒子污染的粒子检查系统的采样条。

本发明还涉及采样条的用法、检查表面的粒子污染的方法以及具有程序编码装置以实施检查粒子污染的方法的计算机程序产品。

背景技术

用于检测表面的粒子污染的粒子分析可以以有意义的方式用在自然科学和技术的几乎所有领域。沉积在待检查的表面上的粒子可以在粒子检查过程中的全部或通过采样进行定性和/或定量。粒子通常是不同类型的小物体，例如磨损的金属、磨损的塑料、灰尘或有机物质——取决于特定的技术应用和环境。

经常需要检查表面的粒子污染，特别是在确保技术部件的技术清洁度的过程中。该检查应确保表面的粒子污染(例如由于技术部件的制造、维护和/或操作)足够低，从而技术设备的功能没有短期或长期限制。

特别是对于投射曝光设备的部件，例如对于光学元件或机械部件的表面，低粒子污染的保证现在具有重要意义。由于半导体电路不断地小型化，对投射曝光设备的分辨率和准确度的需求等同地越来越高。对在那里使用的元件也提出了对应的高要求，这些元件尤其影响投射曝光设备内的束路径。特别地，由于分辨率的原因，现在对光学元件(例如EUV(“极紫外”)投射曝光设备的反射镜)的定位提出的要求也非常高。由于光学和机械部件所要求的高精度，还必须考虑投射曝光设备的制造过程中、维护过程中和操作过程中的粒子污染。

实践中已知的各种方法用于检查表面的粒子污染。例如，已知可以凭借压缩空气探针结合光学粒子计数器来检测表面的粒子污染。然而，这样的方法不能为小粒子提供可靠的尺寸确定的选项，因此对于尺寸分布和粒子类型的可靠陈述通常不够准确。

还已知的是，可以凭借采样条或粘合垫(例如凭借所谓的粒子测量卡，PMC)从表面采集粒子样品，然后凭借入射光或掠射光对其进行光学评估。然而，这也不能得出关于尺寸分布和粒子类型的足够有意义的结论，因为凭借入射光或掠射光进行的分析检测可能导致对粒子的覆没效应，从而导致测量结果的失真。

此外，问题在于，已知的工艺具有高度的使用者依赖性，这通常导致采样和评估中的低再现性，例如由于具有不确定的接触压力的采样条的手动接触操作。

因此，对表面进行采样以检测粒子污染的已知方法与高不准确度相关联。特别地，需要改进已知方法以便满足投射曝光设备的部件的粒子检查的高要求。

发明内容

鉴于已知的现有技术，本发明的目的是提供改进的粒子检查系统，特别是，利用该系统可以确保在检查表面的粒子污染时降低错误的倾向。

本发明的另一目的是提供改进的半导体光刻的投射曝光设备，其具有粒子检查系统，以便能够有利地检查投射曝光设备的部件的粒子污染，特别是在降低错误倾向的情况下。

最后，本发明的另一目的提供改进的用于检查表面的粒子污染的采样条。本发明的另一目的是提供采样条的有利用法。

本发明的另一目的提供改进的检查表面的粒子污染的方法，其中特别是降低了错误的倾向。最后，本发明的另一目的提供有利的计算机程序产品。

关于粒子检查系统，该目的由权利要求1详述的特征来实现。关于投射曝光设备，该目的由权利要求13的特征来实现。关于采样条，该目的通过权利要求14的特征来实现，并且关于采样条的用法，该目的通过权利要求15来实现。关于检查表面的粒子污染的方法，该目的最终由权利要求16实现，并且关于计算机程序产品，该目的由权利要求17来实现。

下面所述的从属权利要求以及特征涉及本发明的有利实施例和变型。

提供了用于检查待检查的表面的粒子污染的粒子检查系统，该系统具有用于吸取粒子的采样条和采样装置。

本发明的上下文中的粒子可以被认为包括金属粒子、非金属粒子、纤维(尤其是聚合物纤维)、箔(金属箔、非金属箔或复合箔)的碎片、灰尘粒子和/或有机粒子。在本发明的上下文中，可以有利地对特别是由金属车削屑、树脂、塑料或灰尘构成的粒子或纤维进行采样和检查。

在本发明的上下文中，待检查的表面可以被认为是要求保护的粒子检查系统的一部分。然而，待检查的表面还可以独立于粒子检查系统。

采样条优选地可以是条形式的材料，其宽度远大于其厚度。

优选地，采样条由塑料形成，例如由聚合物膜、纸、金属(例如金属箔)和/或织物形成。

根据本发明，采样装置具有设置成(至少部分地)在其外表面上引导采样条的辊体。

本发明在下文中以单个辊体为例进行描述。然而，原理上，采样装置也可以具有具有相同或不同的构造的多于一个的辊体，例如两个辊体、三个辊体、四个辊体或者甚至更多个辊体。

此外，还可以提供具有相同或不同的构造的多个采样条，例如两个采样条、三个采样条、四个采样条或者甚至更多采样条。

甚至可以可选地提供具有相同或不同构造的多个采样装置，例如两个采样装置、三个采样装置、四个采样装置或甚至更多个采样装置。

采样条可以部分或全部缠绕在辊体上。采样条可以以恰好一圈、少于一圈或多于一圈(例如以两圈、三圈、四圈、五圈或更多圈)绕辊体运行。

采样条根据本发明设置成，辊体与采样条一起抵靠待检查的表面滚动，以便将粒子(或粒子样品)从待检查的表面转移到采样条。

可以安装辊体从而可绕采样装置中的转动中心轴线转动。

通过将辊体(与采样条一起)放置在待检查的表面上，辊体可以以限定的接触压力和随后的转动轴线的平移运动在待检查的表面上滚动，最好平行于待检查的表面滚动，使得粒子会逐渐从表面转移到采样条上。

采样条在辊体的滚动期间可以保留在辊体上并且为此目的以力配合、形状配合和/或粘合方式(优选可逆地固定)对应地固定在辊体上。然而，采样条也可能在辊体抵靠待检查的表面滚动的期间与辊体脱离并且因此首先保留在待检查的表面上。采样条因此可以完全或部分地从辊体上展开。然而，优选地，当辊体在待检查的表面之上被引导或抵靠待检查的表面滚动时，采样条保留在辊体上。

根据本发明，采样装置具有第一测量装置和/或第二测量装置。第一测量装置被设计用于检测辊体的任何转动运动。第二测量装置被设计用于检测辊体在待检查的表面上的任何接触压力。

采样装置优选地具有第一测量装置和第二测量装置。然而，采样装置也可以排他地具有第一测量装置或第二测量装置。原理上，采样装置还可以具有另外的测量装置，以便从那些提到的测量或其他测量中进行进一步的测量。

优选地，设置采样装置以进行测量，同时辊体与采样条一起抵靠待检查的表面滚动。测量装置的测量可以以离散的时间间隔或连续地实施。测量装置，尤其是用于检测接触压力的第二测量装置，如果合适的话，即使在辊体静止的情况下也可以进行测量。

通过具有第一测量装置和/或第二测量装置的采样装置，可以改进表面的采样，因为采样装置的使用者可以由检测的测量值引导并且可以将转动运动和/或接触压力连续地调整到限定的规范。测量装置尤其可以在采样中对限定的滚动距离或限定的表面区域进行采样。也可以实现相对于待检查的表面的限定的接触角和脱离角。由于测量装置，可以有利地再现和监测在辊体抵靠待检查的表面滚动期间的接触压力和滚动速度。

在本发明的有利的发展例中，情况可以是，采样条具有被设计用于从待检查的表面粘合吸取粒子的采样表面。优选地，当采样条沿辊体的外表面被引导时，采样表面背离辊体的外表面。

原理上，情况还可以是，采样条在采样条的相对两侧具有两个采样表面。然而，优选地，采样条具有恰好一个采样表面。

采样条的与采样表面相对的表面可以优选地设计为粘合到辊体的外表面，优选地以可逆地粘合，使得粒子检查系统的使用者可以在对表面进行采样后无损地从辊体上移除采样条，或使得在对表面采样期间采样条已经与辊体脱离。

在本发明的一个发展例中，情况可以是，采样表面具有压敏粘合剂，用于从待检查的表面粘合吸取粒子。

所使用的压敏粘合剂可以优选地优化，因为一方面所有预期类型和尺寸的粒子都粘到采样表面，即可以从待检查的表面上提取，而另一方面，带有压敏粘合剂的采样表面仍然可以移除而不会从表面留下残留物。

即使在没有压敏粘合剂的情况下，也可以提供采样表面的有利粘合性质。例如，采样表面(或整个采样条)的材料可以设计成使得粒子穿透到采样表面或采样条中，并且例如由于微尺度互锁而粘在采样条上。原理上，可以提供任何所需的粘合机制，以便能够将粒子吸取到采样条上。

在本发明的一个发展例中，情况可以是，采样条由半透明材料形成。采样条优选地是透明的。

采样条可以尤其是与采样表面正交的半透明或透明的。优选地，半透明性可以使得在采样表面上吸取的粒子从采样条的与采样表面相对侧是可见的。

因此，以有利的方式，可以提供粒子检查系统，用于凭借透明的采样条、例如透明的粘合带来监测表面的污染。由半透明材料制成的采样条与透射光显微镜相结合可能特别有利。

相比之下，现有技术中已知的采样条由不透明材料形成，因此对采样条吸取的粒子的评估通常凭借掠射光(即，使用相对于采样表面侧向布置的光源)或使用入射光来进行。因此，采样条通常较暗的表面上的粒子的可辨别性可能不足。覆没效应也可能使对粒子尺寸的精确确定变得困难或不可能。由于本上下文中的采样条由半透明材料形成，因此可以使用透射光评估出现于采样条上的粒子。这可以减少错误的倾向，尤其是在确定粒子尺寸时。

在本发明的一种发展例中，情况可以是，辊体相对于采样装置中的待检查的表面弹性地安装，优选地弹簧安装。优选地，辊体凭借一个或多个弹性元件安装在采样装置中。

由于采样装置中的辊体凭借一个或多个弹性元件安装，有利地可以建立辊体在待检查的表面上的限定接触压力。这可以例如凭借采样装置或辊体的作用在弹性元件或弹簧上的重量部件、采样装置与待检查的表面的分离和/或对弹性元件的弹性(或对弹性元件的一些其他影响)的可调整性来实现。

可以有利地针对要采样或检查的不同表面优化接触压力。例如，情况可以是，金属表面(例如不锈钢表面)上的接触压力被设计为高于塑料表面上的接触压力。

可以通过模拟或测试系列来针对相应类型的表面确定最佳接触压力，以使采样条吸取的粒子量最大化。

优选地，经由一个或多个，例如两个、三个、四个或甚至更多个弹性元件，例如弹簧(包括线性弹簧，诸如螺旋弹簧或压缩弹簧)或弹性聚合物，将辊体连接到采样装置的框架组件。

在本发明的一个发展例中，情况可以是，第一测量装置具有光学传感器或磁传感器以便检测辊体的转动角度、辊体的转动速度和/或辊体的角速度。

第一测量装置可以设计成检测辊体的任何动态运动。

例如，第一测量装置的光学传感器可以设计为检测沿辊体的圆周的一个或多个光学标记物，以便由此确定辊体的角度变化，这继而可以用于检测辊体的转动速度和/或角速度。

替代地或附加地，第一测量装置也可以具有磁传感器，例如一个或多个干簧(Reed)传感器。

原理上，第一测量装置可替代地或附加地还具有其他类型的传感器，用于检测辊体抵靠待检查的表面的动态运动或滚动运动。仅作为示例提及光学传感器和/或磁传感器的用法。

在本发明的有利发展例中，情况可以是，第二测量装置具有力感应器，优选地具有弹簧元件的力感应器、电动力感应器或压电力感应器，以便检测辊体在待检查的表面上的接触压力。

例如，第二测量装置的力感应器或一些其他传感器可以设计成检测将辊体弹性地连接到采样装置的框架组件的线性弹簧或弹性聚合物的延伸或偏转。通过与参考元件比较，因此可以从弹簧或弹性聚合物的偏转推断出接触压力。

如果辊体在多个点处与采样装置的框架组件弹性连接，例如通过使用多个弹簧或多个弹性聚合物，则可选地还可以提供多个第二测量装置或公共第二测量装置的多个力感应器，以便共同检测辊体的接触压力。

上述用于形成力感应器的技术实现原理应被认为仅仅是说明性的。原理上，第二测量装置可以以任何期望的方式设计，以便检测辊体在待检查的表面上的接触压力。

在本发明的一个发展例中，情况可以是，采样装置具有显示器，尤其是电子显示器，以便向采样装置的使用者显示凭借第一测量装置检测到的信息和/或凭借第二测量装置检测的信息。

显示器因此可以有利地向使用者显示辊体的接触压力和转动运动是否满足规范。考虑到所显示的数据，使用者因此可以优化辊体的接触压力和/或转动运动，例如辊体的速度。

可以优化辊体的转动运动，例如辊体抵靠表面滚动的角速度，以使采样条吸取的粒子量最大化和/或使采样时间最小化。

作为显示器的使用的替代或补充，情况还可以是，采样装置具有致动或机械装置以限制辊体的接触压力和/或速度或转动速度(优选但不一定根据凭借第一测量装置和/或凭借第二测量装置检测到的信息)。

根据本发明，采样装置具有引导框，以便将采样装置定位在待检查的表面上或在待检查的表面旁边。引导框具有至少一个定位接口，引导框通过该至少一个定位接口搁置在待检查的表面上或另一表面上(在待检查的表面旁边)。

引导框可以具有一个、两个、三个、四个或甚至更多个分支，以便将采样装置定位在待检查的表面上或在待检查的表面旁边。更优选地，引导框具有四个分支或四个定位点。

通过使用引导框，可以限定采样装置与待检查的表面的距离，因此也可以限定辊体与待检查的表面的距离及辊体的接触压力。以这种方式，接触压力尤其可能与使用者分离，因此采样导致特别可再现的结果。

可选地，采样装置或辊体与待检查的表面的距离可以凭借引导框调整，例如使用调整螺钉或伸缩滑块。

在本发明的有利发展例中，情况可以是，引导框在待检查的表面上或在待检查的表面旁边可平行于待检查的表面移动，以便辊体与采样条一起抵靠待检查的表面滚动。

例如，引导框可以具有辊子或轮子，以便确保抵靠待检查的表面或在待检查的表面旁边的特别低摩擦和温和的可移动性。

引导框的辊子或轮子(或引导框抵靠待检查的表面或一些其它表面搁置的一些其它定位接口)可以优选地由塑料或橡胶制成，以便在待检查的表面上以机械方式柔和，并且以便在表面上留下最低级别的残留物或粒子。

在本发明的有利发展例中，情况可以是，采样装置具有致动器装置，以便平行于待检查的表面移动辊体，以便以自动化的方式将辊体与采样条一起滚动到待检查的表面上。

优选地，可以提供线性致动器装置或线性致动器。例如，辊体可以经由在采样装置的轨道中引导的平移器单元可移动，例如使用与平移器单元接合的电缆。

在本发明的一个发展例中，情况可以是，粒子检查系统具有评估装置，该评估装置被设计用于通过粒子尺寸、粒子类型、粒子量和/或粒子分布来评估由采样条吸取的粒子。

与粒子有关的评估结果可以可选地与由评估装置根据采样的测量相组合，例如与使用的接触压力、检查的表面部分的尺寸和/或辊体的转动速度有关的信息。

优选地使用控制装置进行自动化评估，尤其是凭借图像评估软件。

评估装置可以部分地或完全地集成到采样装置中。然而，优选地，评估装置与采样装置分开形成。这可以有利地减少采样装置的重量和尺寸。

采样条可以在采样之后或在粒子的吸取之后由粒子检查系统的使用者从辊体和/或待检查的表面上移除，并且发送到评估单元进行评估。为了更容易地移除采样条，整个辊体也可以可选地可从采样装置移除。

评估装置可以设置为向使用者显示评估结果，例如使用显示器或打印输出。评估装置还可以附加地或替代地设置成记录评估的结果，例如将其记录在数据存储装置上并且可选地将其链接到用于检查的表面或用于检查的物体/部件的标识符。

在本发明的一种发展例中，情况可以是，评估装置包括光显微镜，优选透射光显微镜。

因此可以以有利的方式对采样条进行显微镜检查。特别优选使用透射光显微镜，特别是当采样条是半透明的时。然而，替代地，还可以设想特别是当采样条不透明时使用掠射光或入射光来(光学)检查，优选地显微镜检查。

本发明还涉及用于半导体光刻的投射曝光设备，其中提供粒子检查系统(特别是——但不排他地——根据上文和下文的细节)用于检查投射曝光设备的部件表面的粒子污染。

投射曝光设备或其部件/部分可以有利地基于粒子检查系统针对清洁度进行测试，特别是在制造过程期间。

可以优选地对投射曝光设备中的光学单元的光学元件的表面进行检查。光学元件尤其可以是透镜或反射镜。

然而，原理上，可以对投射曝光设备的任何部件进行检查，例如甚至对纯机械部件、投射曝光设备的光源的部件或投射曝光设备的晶片进行检查。

粒子污染的检查特别有利地适用于在投射曝光设备的装配过程中与其他部件装配在一起的部件或者安装在其他部件上的部件，或者由壳体部件包围的部件。

粒子检查可以有利地在投射曝光设备的制造期间和装配期间实现，例如在待采样/检查的部件装配之前实现。然而，粒子检查还可以在设备操作期间定期进行，例如在维护间隔期间，以便确保投射曝光设备长期正常操作。

本发明特别适用于微光刻DUV(“深紫外”)投射曝光设备，并且非常特别地适用于微光刻EUV投射曝光设备。本发明的可能用法还涉及浸没式光刻。然而，在此的投射曝光设备的粒子采样仅仅是本发明的说明性应用。

本发明还涉及用于检查表面的粒子污染的粒子检查系统的采样条，其具有被设计用于从待检查的表面粘合吸取粒子的采样表面，其中采样条由半透明材料形成。

采样条可以设计成可安装在辊体的外表面上。

在采样条的一个配置中，情况可以是，采样表面具有压敏粘合剂，用于从待检查的表面粘合吸取粒子。

情况可以是，采样条在与采样表面正交的方向上具有足够的弹性以能够吸取所有种类的预期粒子和所有尺寸的预期粒子。可以选择采样条的可变形性或弹性，使得在预期的接触压力下，可以将粒子足够深地压入采样表面，使得采样表面可以为粒子提供足够的保持力。

采样条的厚度，即其从采样表面到采样表面的相对侧的范围，可以例如为0.50mm至5.00mm，优选为0.75mm至3.00mm，更优选为1.00mm至2.00mm。原理上，厚度可以小于0.50mm或大于5.00mm。

本发明的采样条可以特别有利地适用于检查由用于半导体光刻的投射曝光系统的部件引起的表面粒子污染。

本发明附加地还涉及根据上文和下文详述的采样条在基于透射光显微镜对由采样条吸取的粒子进行评估的过程中的用法。

采样条可以以有利的方式用于监测污染或用于检查粒子，在这种情况下，半透明采样条与透射光显微镜的特定组合可以提供特别准确和可重复的结果。

采样的结果最终可以用于当粒子污染超过限定的阈值时在技术清洁度方面确定所采样的表面或所采样的部件的清洁。

本发明还涉及检查表面的粒子污染的方法，由此将采样装置的辊体与在辊体的外表面之上引导的采样条一起抵靠待检查的表面滚动，以便将粒子从待检查的表面转移到采样条上。

提供了第一测量装置，其包括辊体的转动运动。作为第一测量装置的替代或补充，提供第二测量装置，其检测辊体在待检查的表面上的接触压力。

通过本发明的方法，可以有利地提高粒子检验的再现性和准确度，尤其是在从待检查的表面采样粒子时，因为至少可以减少使用者依赖性。

接触操作可以在分析和/或致动辅助下或以全自动化方式进行。辊体抵靠待检查的表面上的滚动可以通过分析和/或凭借致动器来辅助，或者可以是全自动化的。

在该方法的有利配置中，情况可以是，采样条在外表面上被引导，使得被设计用于从待检查的表面粘合吸取粒子的采样条的采样表面背离辊体的外部面。

在该方法的有利配置中，情况还可以是，采样表面配置有压敏粘合剂，用于粒子的粘合吸取。

在该方法的一个配置中，情况还可以是，采样条由半透明材料形成。

在该方法的有利配置中，情况可以是，辊体相对于采样装置中的待检查的表面弹性地安装，优选地弹簧安装。

在该方法的有利配置中，情况可以是，向采样装置的使用者显示凭借第一测量装置检测的信息和/或凭借第二测量装置检测的信息。

根据本发明，在该方法的上下文中，采样装置经由引导框在待检查的表面上或在待检查的表面旁边定位。引导框具有至少一个定位接口，引导框通过该至少一个定位接口搁置在待检查的表面或另一表面上。

在该方法的一个配置中，可以使引导框在待检查的表面上或在待检查的表面旁边平行于待检查的表面移动，以便辊体与采样条一起抵靠待检查的表面滚动。

在该方法的有利配置中，情况可以是，通过致动器装置使辊体平行于待检查的表面移动，以便辊体以自动化方式与采样条一起抵靠待检查的表面滚动。

在该方法的一个配置中，情况可以是，通过粒子尺寸、粒子类型、粒子量和/或粒子分布来评估由采样条吸取的粒子。

在该方法的一个配置中，情况可以是，通过显微镜检查进行评估，优选使用透射光进行评估。

最后，本发明还涉及具有程序编码装置的计算机程序产品，以便当程序在粒子检查系统的控制装置(特别是——但不排他地——在根据上文和下文的细节的粒子检查系统的控制装置)上执行时实现根据上文和下文的细节的方法。

控制装置可以是微处理器的形式。代替微处理器，可以提供用于实现控制装置的任何其他装置，例如印刷电路板上的离散电气部件的一个或多个布置、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路(ASIC)或任何其他可编程电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)和/或商用计算机。

已经结合本发明的粒子检查系统描述的特征当然也可以有利地实施于本发明的投射曝光设备、本发明的采样条、本发明的用法、本发明的方法以及本发明的计算机程序产品，反之亦然。此外，已经提到的与本发明的粒子检查系统相关联的优点也可以认为与本发明的投射曝光设备、本发明的采样条、本发明的用法、本发明的方法以及本发明的计算机程序产品有关，反之亦然。

此外，应注意到，诸如“包括”、“具有”或“带有”的术语不排除其他特征或步骤。此外，指示单个步骤或特征的诸如“一”或“该”的术语不排除多个特征或步骤，并且反之亦然。

然而，在本发明的纯粹实施例中，在本发明中使用术语“包含”、“具有”或“带有”引入的特征也可能是穷举的情况。因此，一个或多个特征的列举在本发明的范围内可以被认为是穷举的，例如当分别考虑每个权利要求时。作为示例，本发明可以仅由权利要求1中指定的特征构成。

应该注意到，诸如“第一”或“第二”等标签主要出于区分各个设备或方法特征的理由，并且不必旨在指示特征需要彼此或彼此相关。

应当进一步强调的是，上下文中描述的值和参数还包括与分别指定的值或参数的偏差或变化，其为±10％或更小，优选±5％或更小，更优选±1％或更小的，和非常特别优选±0.1％或更小，只要在实践中实施本发明时不排除这些偏差。通过起始值和终止值的范围的规范还涵盖由分别指定的范围包括的所有值和分数，特别是起始值和终止值以及相应的均值。

在下文参考附图更详细地解释本发明的工作示例。

附图在各个情况下示出了优选的工作示例，其中本发明的单独特征彼此组合说明。工作示例的特征还能够独立于相同工作示例的其他特征来实现，并且因此本领域技术人员可能易于将其与其他工作示例的特征一起组合以形成另外的可行组合和子组合。

附图说明

附图中，将相同的附图标记提供给功能相同的元件。

附图以示意图的形式示出：

图1 EUV投射曝光设备；

图2 DUV投射曝光设备；

图3用于浸没式光刻的投射曝光设备；

图4本发明的粒子检查系统，包括采样装置、采样条和评估装置；

图5以放大细节图示的图4中的采样装置；

图6具有可平行于待检查的表面移动的引导框的采样装置的第二工作示例；

图7具有致动器装置的采样装置的第三工作示例，该致动器装置用于平行于待检查的表面的辊体的自动化移动；

图8具有集成到采样装置中的评估装置的采样装置的第四工作示例；和

图9以放大细节图示的辊体和采样条的滚动运动。

具体实施方式

图1作为示例示出了本发明可以找到用法的半导体光刻的EUV投射曝光设备400的基本设置。投射曝光设备400的照明系统401包括：辐射源402，用于照明物平面405中的物场404的光学单元403。在物场404中布置的掩模母版406被照明，所述掩模母版由示意性图示的掩模母版保持件407来保持。仅示意性图示的投射光学单元408用于将物场404成像到像平面410中的像场409。将掩模母版406上的结构成像在像平面410中的像场409的区域中布置的晶片411的感光层上，所述晶片由同样部分地图示的晶片保持件412来保持。

辐射源402可以发射EUV辐射413，特别地范围在5纳米和30纳米之间。EUV辐射413的辐射路径使用光学不同且机械可调的光学元件415、416、418、419、420来控制。在图1所图示的EUV投射曝光设备400的情况下，光学元件形式为适当的实施例中的可调整的反射镜，其在下文中仅作为示例被提及。

由辐射源402生成的EUV辐射413凭借集成在光源402中的集光器来对准，使得EUV辐射413通行穿过中间焦平面414的区域中的中间焦点，然后EUV辐射413到达场分面反射镜415。在场分面反射镜415的下游，EUV辐射413由光瞳分面反射镜416反射。借助于光瞳分面反射镜416和具有反射镜418、419、420的光学装配件417，将场分面反射镜415的场分面成像到物场404中。

图2示出了说明性DUV投射曝光设备100。投射曝光设备100包括照明系统103，已知为用于接纳和恰好定位掩模母版105(由其确定晶片102上的随后的结构)的掩模母版台104的装置，用于保持、移动和恰好定位晶片102的晶片保持件106，以及具体地具有多个光学元件108的投射镜头107的成像装置，该光学元件108在投射镜头107的镜头壳体140中通过安装件109来保持。

光学元件108可以被设计为单独的折射、衍射和/或反射光学元件108，例如透镜元件、反射镜、棱镜、终止板等。

在投射曝光设备100的基本功能原理下，将引入到掩模母版105中的结构成像到晶片102上。

照明系统103以电磁辐射的形式提供投射束111，其需要将掩模母版105成像在晶片102上。用于该辐射的源可以是激光、等离子体源等。辐射在照明系统103中凭借光学元件整形，使得投射束111在入射在掩模母版105上时具有关于直径、偏振、波前的形状等的期望的性质。

掩模母版105的像凭借投射束111来生成，并且从投射镜头107以适当的缩小形式转印到晶片102上。在这种情况下，掩模母版105和晶片102可以同步地移动，使得在所谓的扫描操作期间实质连续地将掩模母版105的区域成像到晶片102的对应区域上。

图3在作为用于浸没式光刻的DUV投射曝光设备的实施例中举例图示了第三投射曝光设备200。对于属于这样的投射曝光设备200的其他背景，例如参考WO2005/069055A2，其内容通过引用并入以下描述中。因此，在此处将不详细讨论确切的功能。

在与根据图2的DUV投射曝光设备100的方式可比较的方式下，掩模母版台104是可辨别的，通过掩模母版台确定晶片保持件106或晶片台上布置的晶片102上的随后结构。出于该目的，图3中的投射曝光设备200同样地具有多个光学元件，特别是透镜元件108和反射镜201。

本发明的用法不限于用在投射曝光设备100、200、400中，特别是还不限于具有所述设置的投射曝光设备100、200、400。本发明的分析布置和本发明的分析方法原理上适用于确定任何光学元件的对准或位置和/或取向。

以下附图仅作为示例且以高度示意性的形式图示了本发明。

图4示出了本发明的用于检查表面2的粒子污染的粒子检查系统1。原理上，粒子检查系统1可以用于检查任何部件的任何表面2的粒子污染。然而，特别有利的是，可以对投射曝光设备的部件(例如上述投射曝光设备100、200、400中的一个的部件)的表面2进行粒子检查。最优选地，粒子检查系统1可以用于检查光学元件的表面2，例如投射曝光装置100、200、400的光学系统107、403、408的上述光学元件415、416、418、419、420、108、201中的一个的表面2。特别地，粒子检查系统1可替代地适用于检查投射曝光设备(例如上述投射曝光设备100、200、400中的一个)的机械部件/机械部分的表面2的粒子污染。本发明当然也适用于检查具有与所描述的投射曝光设备不同设计的投射曝光设备的表面2的粒子污染。

本发明原理上适用于检查任何表面2的粒子污染，该表面2必须符合粒子清洁度。

粒子检查系统1具有用于对待检查的表面2进行采样的采样装置3。图5示出图4的采样装置的放大图示。

粒子检查系统1还具有评估装置4，评估装置4被设计为通过粒子尺寸、粒子类型、粒子量和/或粒子分布来评估由采样装置3(参见图9)吸取的粒子5。可以提供控制装置6来监测和/或评估和/或控制粒子检查(采样和/或评估)。特别地，可以提供具有程序编码装置的计算机程序产品，以便在粒子检查系统1的控制装置6上执行程序时运行检查待检查的表面2的粒子污染的方法。

粒子检查系统1还具有用于从待检查的表面2吸取粒子5的采样条7。采样条7可以特别被设计用于粒子5的粘合吸取并且为此例如可以具有采样表面8。

采样装置3可以具有辊体9，该辊体9设置成沿着其圆周在其外表面10上使采样条7运行(参见图9)，尤其是由辊体9的远离外表面10的采样表面8。采样条3可设置成辊体9与采样条7一起抵靠待检查的表面2滚动，以便将粒子5从待检查的表面2转移到采样条7。

采样装置3具有用于粒子检查系统1的使用者的抓握元件11。抓握元件11连接到框架组件12。然而，原理上也可以省去抓握元件11。

辊体9安装成绕转动轴线A(参见图9)可转动的，并经由机架13弹性连接到框架组件12。由于采样装置3中的辊体9相对于待检查的表面2弹性地安装，辊体9在待检查的表面2上的接触压力可以有利地被分析地限定和/或检测。为此，机架13可以经由一个或多个弹性元件14连接到框架组件12，例如弹簧元件或弹性聚合物。在工作示例中，作为示例示出了用于形成弹性元件14的线性弹簧。

采样装置3可以由使用者以期望的接触压力在表面2之上与辊体9一起移动并且尽可能平行于待检查的表面2，结果辊体9与采样条7一起抵靠待检查的表面2滚动，并在其采样表面8上吸取粒子5。采样表面8可以具有压敏粘合剂15(参见图9)，用于粒子5的粘合吸取。原理上，可以实施任何期望的粘合机制，以便能够在采样表面8上吸取粒子5，粘合剂或压敏粘合剂15的用法仅作为示例考虑。

图9以放大的细节示图图示了辊体9抵靠待检查的表面2的滚动运动。作为示例，图9所示的采样条7具有在用于粒子5的粘合吸取的压敏粘合剂15的情况下提到的采样表面8，且由半透明材料形成。

如图9所示，采样条7可以固定在辊体9的外表面10上，使得它在抵靠表面2滚动时与辊体9脱离并保留在表面2上。可替代地(优选地)，然而，采样条7在辊体9的滚动运动期间保留在外表面10上，并且仅当辊体9在表面2之上移动时从表面2吸取粒子5。

采样装置3可以具有第一测量装置16(参见例如图5)，其被设计为检测辊体9的任何转动运动。作为示例，工作示例中的第一测量装置16具有光学传感器17，以便使用辊体9上的光学标记物18检测辊体9的转动角度、辊体9的转动速度和/或辊体的角速度。在工作示例中，作为示例，单个标记物18示出在辊体9上；原理上，可以提供任意数量的标记物18，以便以最大连续性检测转动角度或转动角度的任何变化。作为光学传感器17的替代例，例如还可以提供磁性传感器(例如，干簧传感器)或其他传感器。还可以提供多个第一测量装置16，每个第一测量装置16具有至少一个传感器。

作为第一测量装置16的替代或附加，采样装置3可以具有第二测量装置19，该第二测量装置19被设计为检测辊体9在待检查的表面2上的任何接触压力。为此，第二测量装置19例如可以具有力感应器20，优选地具有弹簧元件的力感应器、电动力感应器或压电力感应器。尤其还可以提供多个第二测量装置19，每个第二测量装置19具有一个或多个传感器或力感应器20。例如，第二测量装置19的数量可以对应于框架组件12上的机架13的弹性悬挂点的数量，如工作示例中所示。然而，原理上，接触压力的测量还可以仅在单个悬挂点或单个弹性元件14处进行。

测量装置16、19及其传感器17、20可以固定在例如机架13或框架组件12上。测量装置16、19和传感器17、20在工作示例中仅示意性地示出，并且在每种情况下都作为黑盒子示出。

凭借第一测量装置16和/或凭借第二测量装置19检测到的信息可以提供给采样装置3的使用者。为此，例如，可以提供所示的电子显示器21。使用检测到的与转动运动和/或接触压力相关的数据，使用者处于优化接触压力和/或转动运动且保持接触压力和/或转动运动恒定的位置。通过这种方式，采样结果可以更具有可再现性并因此得到改进。

图6示出了本发明的采样装置3的第二工作示例。为了进一步改进采样结果并且尤其为了进一步将其与粒子检查系统1的使用者分离，情况可以是，采样装置3具有引导框22以便将采样装置3在待检查的表面2上或在待检查的表面2旁边定位。凭借引导框22，可以限定框架组件12与待检查的表面2的距离，从而限定辊体9的接触压力。例如，可以通过修改框架组件12与待检查的表面2的距离D，或通过调整引导框22的单独分支的长度来限定接触压力。为此，引导框22的分支可以在长度方面是可调整的，例如可伸缩地调整，或者——如图所示——具有调整螺钉23。原理上，可替代地以另一种方式调整接触压力，例如通过弹性元件14的修改(例如经由弹簧拉力的增加)。

引导框22在待检查的表面2上或在待检查的表面2旁边可平行于待检查的表面2移动，以便辊体9与采样条7一起抵靠在待检查的表面2上滚动。为此，图6的工作示例中的引导框22具有对应的合适的轮子24，以确保最小的摩擦阻力并因此确保平缓的移动性。

图6的第二工作示例的采样装置3能够在表面2的采样期间实现接触压力与使用者完全分离。以这种方式，特别有可能在整个采样过程中确保恒定和限定的预定义接触压力。

凭借图7所示的采样装置的第三工作示例，可以进一步改进采样。图7所示的引导框22不具有轮子24，而是具有简单的定位接口25。

出于简化表示的原因，图7中(以及在随后的图8中)的引导框22以不可长度调整的形式示出。然而，图7和8的工作示例中所示的采样装置3的引导框22同样可以是可长度调整的并且具有例如上述调整螺钉23。

采样装置3的致动器装置26设置为使辊体9平行于待检查的表面2移动，以使辊体9与采样条7一起以自动化的方式抵靠待检查的表面2滚动。辊体9的转动运动因此不再由使用者执行并且因此同样与使用者分离，这可以再次改进采样结果。致动器装置26可以具有导轨系统，在这种情况下，框架组件12包括一个或多个轨道27，以便以线性方式与其机架13一起移动辊体9。辊体9可以在轨道27中或凭借平移单元28在轨道27中被引导。

为了评估，使用者可以从辊体9和/或表面2移除采样条7，并将其馈送评估装置4(参见图4)。整个辊体9可以可选地从采样装置3移除。评估装置4尤其可以具有显微镜29，优选地光显微镜。控制装置6可以设置成自动化评估由显微镜29或评估装置4检测到的图像信息。

在特别优选的变型中，采样条7可以由半透明材料形成。因此，透射光显微镜可以很好地适用于评估所吸取的粒子5，由此显微镜29的光源30从采样表面8的相对侧充分照明采样条7。例如，透射光显微镜可以避免在掠射光情况下发生的覆没效应。

图8示出了本发明的第四工作示例，其中评估装置4已经集成到采样装置3中。出于说明的原因，在图8中忽略了测量装置16、19。

在图8中，辊体9和采样条7均由半透明材料形成。设置在辊体9内的光源30，即使在采样期间，也生成透射光，以便在采样仍在进行时凭借显微镜29评估采样条7上吸取的粒子5，该显微镜29沿着采样装置3的框架组件12与辊体9的机架1一起移动。

通过这种方式，还可以将采样条7从采样装置3中移除的过程与使用者分离或者省略该过程，并且加速采样过程。

辊体9的采样和转动运动可以与评估装置4匹配或与评估装置4同步，以便为评估装置4提供足够的时间来评估样品或粒子5。例如，辊体9的转动运动也可以循环进行，在这种情况下，辊体9在评估循环期间停止，然后才向前移动。

Claims (17)

1.一种用于检查表面(2)的粒子污染的粒子检查系统(1)，具有用于吸取粒子(5)的采样条(7)和采样装置(3)，其中所述采样装置(3)具有辊体(9)，所述辊体(9)设置成在其外表面(10)上引导采样条(7)，并且其中所述采样装置(3)设置成将所述辊体(9)与采样条(7)一起抵靠待检查的表面(2)滚动，以便将粒子(5)从所述待检查的表面(2)转移到所述采样条(7)，其中，所述采样装置(3)具有引导框(22)以便将所述采样装置(3)定位在所述待检查的表面(2)上或在所述待检查的表面(2)旁边，其中所述引导框(22)具有至少一个定位接口(24、25)，通过所述至少一个定位接口(24、25)，所述引导框(22)位于所述待检查的表面(2)上或另一表面上，并且其中所述采样装置(3)

a)具有被设计用于检测所述辊体(9)的任何转动运动的第一测量装置(16)；和/或

b)具有被设计用于检测所述辊体(9)在所述待检查的表面(2)上的任何接触压力的第二测量装置(19)。

2.根据权利要求1所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述采样条(7)具有采样表面(8)，所述采样表面(8)被设计用于从所述待检查的表面(2)粘合地吸取所述粒子(5)，其中当所述采样条(7)沿所述辊体(9)的外表面(10)被引导时，所述采样表面(8)远离所述辊体(9)的外表面(10)。

3.根据权利要求2所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述采样表面(8)具有压敏粘合剂(15)，用于从所述待检查的表面(2)上粘合吸取所述粒子(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述采样条(7)由半透明材料形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述辊体(9)在所述采样装置(3)中相对于所述待检查的表面(2)弹性地安装，优选地弹簧安装。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述第一测量装置(16)具有光学传感器(17)或磁传感器，以便检测所述辊体(9)的转动角度、所述辊体(9)的转动速度和/或所述辊体(9)的角速度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述第二测量装置(19)具有力感应器(20)、优选地具有弹簧元件的力感应器，电动力感应器或压电力感应器，以便检测所述辊体(9)在待所述检查的表面(2)上的接触压力。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述采样装置(3)具有显示器(21)、特别是电子显示器(21)，以便向所述采样装置(3)的使用者示出凭借所述第一测量装置(16)检测的和/或凭借所述第二测量装置(19)检测的信息。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述引导框(22)在所述待检查的表面(2)上或在所述待检查的表面(2)旁边能够平行于所述待检查的表面(2)移动，以便将所述辊体(9)与所述采样条(7)一起抵靠所述待检查的表面(2)滚动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述采样装置(3)具有致动器装置(26)，以使所述辊体(9)平行于所述待检查的表面(2)移动，以便以自动化的方式将所述辊体(9)与所述采样条(7)一起抵靠所述待检查的表面(2)滚动。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述粒子检查系统(1)具有评估装置(4)，所述评估装置(4)被设计为按粒子尺寸、粒子类型、粒子量和/或粒子分布来评估由所述采样条(7)吸取的所述粒子(5)。

12.根据权利要求11所述的粒子检查系统(1)，其特征在于，所述评估装置(4)包括显微镜(29)、优选地透射光显微镜。

13.一种用于半导体光刻的投射曝光设备(100、200、400)，其中提供如权利要求1至12中任一项所述的粒子检查系统(1)，用于检查所述投射曝光设备(100、200、400)的部件的表面(2)的粒子污染，特别地用于检查所述投射曝光设备(100、200、400)的光学单元(107、403、408)的光学元件(415、416、418、419、420、108、201)的表面(2)。

14.一种用于检查表面(2)的粒子污染的粒子检查系统(1)的采样条(7)，所述采样条(7)具有被设计用于从待检查的表面(2)粘合吸取粒子(5)的采样表面(8)，其中所述采样条(7)由半透明材料形成。

15.根据权利要求14所述的采样条(7)在基于透射光显微镜对由所述采样条(7)吸取的粒子(5)进行评估的过程中的用法。

16.一种表面(2)的粒子污染的检查方法，其中采样装置(3)的辊体(9)与所述辊体(9)的外表面(10)之上引导的采样条(7)一起抵靠待检查的表面(2)滚动，以便将粒子(5)从所述待检查的表面(2)转移到所述采样条(7)，其中，所述采样装置(3)经由引导框(22)定位在所述待检查的表面(2)上或在待检查的表面旁边，其中，所述引导框(22)具有至少一个定位接口(24、25)，所述引导框(22)通过所述至少一个定位接口(24、25)在所述待检查的表面(2)或在另一个表面上，并且其中

a)所述采样装置(3)的第一测量装置(16)检测所述辊体(9)的任何转动运动；和/或

b)所述采样装置(3)的第二测量装置(19)检测所述辊体(9)在所述待检查的表面(2)上的任何接触压力。

17.一种计算机程序产品，具有程序编码装置，以便当在粒子检查系统(1)的控制装置(6)上执行程序时实现如权利要求16所述的方法。

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