DE102006050835A1

DE102006050835A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Objetkivteilen

Info

Publication number: DE102006050835A1
Application number: DE102006050835A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Geuppert; Guido Limbach; Harald Wölfle; Peter Deufel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-05-08
Also published as: US20090260654A1; JP2010507915A; US9551944B2; WO2008049926A3; US20140359990A1; JP5216015B2; WO2008049926A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von Objektivteilen, insbesondere eines Projektions- oder Beleuchtungsobjektivs für die Mikrolithographie, bei welchem ein Objekt mit einem Objektivinnenraum und darin vorgesehenen Objektivteilen bereitgestellt wird, bei welchem mindestens ein Objektivteil austauschbar im Objektiv aufgenommen ist und wobei das austauschbare Objektivteil unmittelbar vor dem Einbau in das Objektiv außerhalb des Objektivinnenraums in mindestens einem von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossenen Reinigungsraum gereinigt wird und sofort nach der Reinigung ohne Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre in das Objektiv eingebaut wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von Objektivteilen insbesondere eines Projektions- oder Beleuchtungsobjektivs für die Mikrolithographie.
STAND DER TECHNIK
Moderne Objektive in der Lithographie weisen zunehmend austauschbare Elemente auf, wie austauschbare Linsen, Filter, Blenden und dergleichen.
Beim Austausch von Teilen, die sich im hochreinen, gespülten Objektiv-Innenraum befinden, besteht ein Problem darin, dass diese Teile Kontaminationen in das Objektiv einbringen können, welche nachfolgend zu einer Verschlechterung der Objektiveigenschaften führen können. Als Kontaminationen kommen in diesem Zusammenhang insbesondere Kohlenwasserstoffe, Wasserablagerungen und sonstige Partikel in Frage.
Die Kohlewasserstoffe, die meistens als Monolagen auf der Oberfläche der Austauschteile vorliegen, lösen sich größtenteils erst durch die Bestrahlung mit dem zur Abbildung benutzten Licht des Objektivs, beispielsweise UV-Laserlicht. Entsprechend führt dies dazu, wenn keine weitere Reinigung stattfindet, dass Kohlenwasserstoffe im Objektiv vorhanden sind, die dann an entsprechend unerwünschten Stellen chemische Reaktionen ausführen können, und so zu Ablagerungen auf den optischen Elementen führen können. Dadurch werden die Abbildungseigenschaften des Objektivs verschlechtert.
Gleiches gilt in ähnlicher Weise für Monolagen von Wasser, die sich ebenfalls auf den Austauschteilen befinden, wenn diese an Umgebungsatmosphäre gelangen. In der extrem trockenen Umgebung innerhalb des Objektivs desorbieren bzw. verdampfen die Wasser-Monolagen und befinden sich dann ebenfalls im Objektiv, wobei durch UV-Licht Ozon entstehen kann, welches sehr reaktiv ist. Auch die Wassermoleküle können dann Reaktionen ausführen, beispielsweise mit ebenfalls im Objektivinnenraum befindlichen Kohlenwasserstoffen oder mit anderen Komponenten im Objektivinnenraum, so dass es auch durch die Monolagen aus Wasser zu Abscheidungen, insbesondere durch Salzbildung auf den Oberflächen der optischen Elemente kommen kann.
Partikel können sich von den Austauschteilen lösen und auf den Oberflächen der optischen Elemente niederschlagen, was die Abbildungseigenschaften verschlechtert.
Diesen Problemen wird bisher dadurch begegnet, dass ausgetauschte Objektivteile bzw. der Objektivinnenraum durch eine ausreichend lange Spülung des Objektives mit Spülgas gereinigt wird. Dadurch werden die desorbierten bzw. verdampften Wasser-Monolagen oder die bei der Beleuchtung in die Gasphase überführten Kohlenwasserstoffe bzw. Restteile davon aus dem Objektiv ausgespült, so dass die entsprechenden negativen Ablagerungen vermieden werden.
Allerdings hat diese Vorgehensweise den Nachteil, dass zunächst einmal die Kontaminationen in den Objektivinnenraum eingebracht werden und die Gefahr besteht, dass durch die anschließende Reinigung die eingebrachten Kontaminationen nicht vollständig aus dem Objektivinnenraum entfernt werden. Außerdem führt diese Vorgehensweise dazu, dass das Objektiv für einen langen Zeitraum nicht eingesetzt werden kann, da während dieser Zeit die Reinigung nach dem Austausch der entsprechenden Objektivteile stattfindet.
Entsprechend wurde als Lösung vorgeschlagen eine Kontamination von austauschbaren Objektivteilen dadurch zu vermeiden, dass die in das Objektiv einzubauenden Teile nach der Herstellung und Reinigung nicht mehr der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt werden. Dies führt jedoch dazu, dass die gesamte Transportkette von der Lagerung über den Transport bis ins Objektiv in entsprechend sauberer Atmosphäre durchgeführt werden muss, was einen erheblichen Aufwand darstellt. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass während der Lagerung kleinste Mengen an Kontaminationen in der abgeschlossenen Atmosphäre um das austauschbare Objektivteil wiederum zu Ablagerungen führen.
GEGENSTAND DER ERFINDUNG
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von Objektivteile bereitzustellen, welche eine Einbringung von Kontaminationen in den Objektivinnenraum weitgehend vermeiden, wobei der Austausch in effektiver und einfacher Weise erfolgen soll. Insbesondere soll unter Vermeidung der Probleme des Standes der Technik ein schneller Austausch von Objektivteilen mit kurzen Ausfallzeiten des Objektivs ermöglicht werden.
TECHNISCHE LÖSUNG
Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14, einem Objektiv mit den Merkmalen des Anspruchs 28 sowie einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 29. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass eine effektive Vermeidung der Einbringung von Kontaminationen in den Objektivinnenraum beim Austausch von Objektivteilen dadurch erreicht werden kann, dass das austauschbare Objektivteil unmittelbar vor dem Einbau in das Objektiv außerhalb des Objektivinnenraums gereinigt wird und sofort nach der Reinigung ohne Kontakt mit der normalen Umgebungsatmosphäre in das Objektiv eingebaut wird. Der unmittelbare Einbau des austauschbaren Objektivteils in das Objektiv sofort nach der Reinigung ohne weiteren Kontakt mit der normalen Umgebungsatmosphäre weist den Vorteil auf, dass der Aufwand für die Handhabung des gereinigten Objektivteils unter Ausschluss der normalen Umgebungsatmosphäre gering gehalten werden kann und dass vermieden wird, dass sich nach der Reinigung erneut Ablagerungen durch Kontaminationen auf dem austauschbaren Objektivteil ergeben können. Entsprechend bedeutet der unmittelbare Einbau sofort nach der Reinigung, dass lediglich so viel Zeit bis zum Beginn des Einschleusvorgangs in das Objektiv zur Verfügung steht, wie für die Abläufe des Einschleusvorgangs notwendig sind, bzw., dass weniger Zeit verbleibt, als für eine merkliche Abscheidung von Kontaminationen erforderlich ist. Im Wesentlichen wird also der unmittelbare Einbau sofort nach der Reinigung des austauschbaren Objektivteils ohne jegliche zeitliche Verzögerung erfolgen. Allerdings können im Einzelfall auch kurze Zwischenlagerungszeiten von einigen Minuten bis zu wenigen Stunden möglich sein. Im Normalfall wird jedoch der Einbau des austauschbaren Objektivteils innerhalb von weniger als 30 Minuten, vorzugsweise weniger als 15 Minuten, insbesondere wenige Minuten bis einige Sekunden nach Beendigung der Reinigung begonnen bzw. abgeschlossen. Die austauschbaren Objektivteile können sämtliche in einem Objektiv befindlichen Teile betreffen, insbesondere optische Linsen, Spiegel, Filter, Blenden und dergleichen.
Die Reinigung des austauschbaren Objektivteils findet in einem abgeschlossenen Reinigungsraum statt, um sicherzustellen, dass eine definierte Reinigung erfolgen kann. Vorzugsweise weist der Reinigungsraum eine zur Umgebungsatmosphäre unterschiedliche Reinigungsatmosphäre auf, so dass gerade die in der Umgebungsatmosphäre befindlichen Kontaminationen, wie Wasser, Kohlenwasserstoffe und Partikel effektiv von dem zu reinigenden Objektivteil entfernt werden können. Die Reinigungsatmosphäre kann durch Vakuum, trockene Luft, Stickstoff, trockenen Stickstoff, Argon, Sauerstoff, Helium, Wasserstoff, allgemein inerte Gase oder Edelgase sowie Kombinationen daraus gebildet sein.
Der von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossene Reinigungsraum kann derart in örtlicher Nähe zum Objektivinnenraum vorgesehen werden oder dort angeordnet werden, dass eine geometrisch einfache Austauschbewegung für das Objektivteil oder eine zeitlich und/oder örtlich besonders kurze Austauschbewegung möglich ist. Dies hat den Vorteil, dass der Handhabungsaufwand für das gereinigte Objektivteil niedrig gehalten werden kann.
Unter geometrisch einfacher Bewegung kann eine lineare Bewegung oder eine Schwenk- oder Drehbewegung des Austauschteils verstanden werden oder allgemein eine Bewegung die mit einfachen Transportmitteln realisierbar ist.
Eine zeitlich kurze Bewegung korrespondiert zu der oben definierten unmittelbaren Anordnung im Objektiv sofort nach der Reinigung und entspricht den dort angegebenen Definitionen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Reinigungsraum gasdicht an den Objektivinnenraum lösbar angekoppelt, so dass in vorteilhafter Weise eine direkte Verbindung zwischen Reinigungsraum und Objektivinnenraum zumindest während des Ein- und Ausbaus des austauschbaren Objektivteils möglich ist.
Durch die lösbare Ankoppelung des Reinigungsraums wird insbesondere gewährleistet, dass der Aufwand für die Handhabung des gereinigten Austauschteils niedrig gehalten wird. Außerdem kann durch die lösbare Anordnung eine variable Verwendung der den Reinigungsraum enthaltenden Reinigungsvorrichtung ermöglicht werden. Diese kann nur im Fall eines erforderlichen Austausches an die entsprechende Kopplungsstelle des Objektivgehäuses angekoppelt werden, ohne dass eine ständige stationäre Anordnung erforderlich wäre, obgleich dies natürlich denkbar ist. Damit kann beispielsweise ein Service-Techniker ein erforderliches Austauschteil und die mobile Reinigungsvorrichtung zum Standort des Objektivs bringen, um dort die Reinigungsvorrichtung an dem Objektiv anzuordnen, das alte Austauschteil aus dem Objektiv zu entfernen und das neue Austauschteil nach Reinigung in der Reinigungsvorrichtung in das Objektiv einzubauen. Dadurch ist eine hohe Flexibilität und Variabilität sichergestellt.
Die Reinigungsvorrichtung kann ein Magazin für austauschbare Objektivteile aufweisen oder mit diesem zusammenwirken. Dies ermöglicht, unterschiedliche Filter, Blenden, Linsen, Spiegel, Prismen oder dergleichen in dem Objektiv zu verwenden, ohne dass es zu großen Stillstandszeiten kommen würde. Mittels der Kombination einer Reinigungsvorrichtung mit einem Magazin für austauschbare Objektivteile, wie Filter, Blenden, Linsen, Spiegel, Prismen und dergleichen kann zwischen zwei Prozess-Schritten der Objektivnutzung ein Austausch von Objektivteilen vorgenommen werden, so dass die Abbildungseigenschaften des Objektivs auf die aufeinander folgenden Prozess-Schritte der Objektivnutzung abgestimmt werden können, ohne dass es zu großen Stillstandszeiten des Objektivs kommt. In dem Magazin können die austauschbaren Objektivteilen in der gleichen Atmosphäre, wie sie im Reinigungsraum herrscht oder einer gesonderten Atmosphäre gelagert sein, die eine Kontamination während der Lagerung im Magazin weitgehend vermeidet. Gleichwohl kann durch die Einbringung über dem Reinigungsraum eine zusätzliche Reinigung stattfinden. Außerdem können die im Magazin gelagerten Objektivteile während der Zeiten, in denen kein Austausch stattfindet, wiederholt durch Verbringen in den Reinigungsraum einer Reinigung unterzogen werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Reinigungsvorrichtungen bzw. Reinigungsräume vorgesehen sein bzw. an das Objektiv oder untereinander anschließbar sein. Dies ermöglicht, dass verschiedene Reinigungsverfahren und Stufen durchlaufen werden können.
So können für die Reinigung von austauschbaren Objektivteilen verschiedene Reinigungsprozesse eingesetzt werden, welche vorzugsweise die Reinigung durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen, insbesondere UV-Bestrahlung, die Plasmareinigung insbesondere Wasserstoff- oder Sauerstoffplasmareinigung, das Verdampfen, Gasspülen, Flüssigkeitsspülen, Ultraschallreinigung, Tauchbäder, mechanische Reinigung, insbesondere Abwischen und dergleichen sowie Kombinationen davon umfassen können.
Diese Verfahren dienen der Beseitigung von Partikeln, Kohlenwasserstoffen und Wasser-Monolagen. Das Reinigungsverfahren kann die Beseitigung einzelner oder mehrerer dieser Kontaminationen betreffen und zwar durch eine Kombinationen mehrerer oder aller Verfahrensschritte zur Beseitigung dieser Kontaminationen. Bei Kombination mehrerer Reinigungsschritte ist es vorteilhaft zunächst eine Beseitigung von Partikeln, anschließend eine Beseitigung von Kohlenwasserstoffen und danach eine Beseitigung von Wasser-Monolagen durchzuführen. Insbesondere die Beseitigung der Wasser-Monolagen nach der Entfernung der Kohlenwasserstoffe ist vorteilhaft, da bei der Beseitigung der Kohlenwasserstoffe, beispielsweise durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (UV-Bestrahlung) die Anwesenheit einer gewissen Menge an Wassermolekülen bei der Entfernung der Kohlenwasserstoffe vorteilhaft ist. Die Anwesenheit von Wasser beschleunigt die Beseitigung von Kohlenwasserstoffen durch die Erzeugung von Radikalen aus den Wassermolekülen bei der Bestrahlung.
Für die Beseitigung von Partikeln bieten sich insbesondere die Verwendung von Ultraschallbädern, Tauchbädern mit Optik-Putzmischungen sowie das mechanische Abwischen der Oberfläche der auszutauschen Objektivteile an. Die verwendbaren Optik-Putzmischungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Optik allgemein bekannt, wobei hier entsprechende Mischungen aus Alkoholen und dergleichen Verwendung finden, die absolut rückstandsfrei sind.
Für die Beseitigung von Kohlenwasserstoffen eignen sich die Bestrahlung des austauschbaren Objektivteils mit elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise ultraviolettem Licht, wobei gleichzeitig ein Spülfluss im Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung eingestellt werden kann, um die in die Gasphase überführten Kohlenwasserstoffe bzw. Reste davon aus dem Reinigungsraum auszuspülen. Hierzu bietet sich trockener Stickstoff mit geringen Sauerstoffanteilen, trockene Luft oder sonstige Gasgemische mit Sauerstoff an. Für die Entfernung von Kohlenwasserstoffen ist darüber hinaus auch die Plasmareinigung geeignet, wobei sowohl ein Niederdruckplasma unter Vakuumbedingungen (~ 0,1 bar) als auch ein Plasma unter Atmosphärendruck möglich ist. Insbesondere Sauerstoff und Wasserstoff eignen sich als Gase für das Niederdruckplasma, aber auch andere Gase wie Argon können verwendet werden. Eine besonders vorteilhafte Methode zur Erzeugung des Plasmas besteht in der Anregung durch Mikrowellen, wobei ein entsprechender Mikrowellenkopf einfach in einer entsprechenden Reinigungsvorrichtung vorgesehen werden kann. Bei dem genannten Vakuum handelt es sich um ein technisches Vakuum welches durch entsprechende Absaugeinrichtungen wie Pumpen usw. erzeugt werden kann.
Für die Beseitigung von Wasser-Monolagen stehen neben der Verwendung der Plasmareinigung und hier insbesondere der Plasmareinigung im Vakuum auch das Verdampfen durch Erwärmen des austauschbaren Objektivteils zur Verfügung. Die Erwärmung kann über eine Infrarotlampe oder einen Heizdraht erfolgen. Außerdem kann die Entfernung der Wasser-Monolagen auch durch ausreichend langes Spülen mit Spülgas, also beispielsweise mit trockenem Stickstoff oder trockener Luft sowie Helium erreicht werden. Diese Reinigung ist durch die vorliegende Erfindung deshalb in vorteilhafter Weise möglich, da das Objektiv während der Reinigung des Austauschteiles nicht stillgelegt werden muss und somit ausreichend lange Spülzeiten ermöglicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Reinigungsvorrichtung so ausgestaltet ist, dass zumindest während des Austauschvorgangs sowohl das alte austauschbare Objektivteil als auch das neue austauschbare Objektivteil gemeinsam in der Reinigungsvorrichtung aufgenommen werden können, so dass sozusagen ein fliegender Wechsel der Objektivteile realisiert werden kann.
Die Reinigungsvorrichtung zeichnet sich bei der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass ein Reinigungsraum zur Aufnahme und Reinigung des austauschbaren Objektivteils und ein Anschlussteil zum gasdichten Anschluss an ein Objektivgehäuse vorhanden sind, so dass die Reinigungsvorrichtung lösbar an ein Objektiv, insbesondere Projektions- oder Beleuchtungsobjektiv für die Mikrolithographie angekoppelt werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Reinigungsvorrichtung weitere Anschlussmöglichkeiten für beispielsweise einen Transportkanal und/oder eine oder mehrere weitere Reinigungsvorrichtungen aufweist, so dass die vorher beschriebene Verwendung von mehreren Reinigungsräumen bzw. Reinigungsvorrichtungen und die Anwendung verschiedener Reinigungsschritte insbesondere hintereinander ermöglicht wird. Das Vorsehen eines Transportkanals, insbesondere eines separat an dem Reinigungsraum anordenbaren Transportkanals, ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch die Variabilität des Einsatzes der Reinigungsvorrichtung erhöht wird.
Dies wird noch dadurch verstärkt, wenn sowohl das Anschlussteil der Reinigungsvorrichtung für den gasdichten Anschluss an das Objektivgehäuse als auch das Anschlusselement für den gasdichten Anschluss eines Transportkanals sowie einer oder mehrerer weiterer Reinigungsvorrichtungen identisch und/oder kompatibel zueinander ausgebildet sind.
Um zu vermeiden, dass durch die Reinigung oder Handhabung des austauschbaren Objektivteils in der Reinigungsvorrichtung Erschütterungen in das Objektiv übertragen werden, ist es vorteilhaft, wenn das Anschlusselement zum gasdichten Anschluss eines Transportkanals und/oder von Reinigungsvorrichtungen sowie das Anschlussteil des Reinigungsraums bzw. der Reinigungsvorrichtung an das Objektivgehäuse eine Vorrichtung zur mechanischen Entkoppelung bei gleichzeitiger Sicherstellung der Dichtwirkung aufweisen, wie beispielsweise eine Gaslagerung mit Spaltdichtung mit Überdruck oder entsprechende elastische Elemente, wie z. B. ein Balg.
Der Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung ist vorzugsweise mit Ausnahme einer Gaszuführung und Gasabführung für den Spülfluss gasdicht abschließbar, um das Eindringen von Kontaminationen zu vermeiden. Hierzu sind insbesondere an den Zuführöffnungen für das zu reinigende Objektivteil und/oder an den Anschlussteilen oder -elementen Dichtelemente vorgesehen. Dichtelemente können durch übliche bekannte Dichtelemente in Form von elastischen Elementen oder Spaltdichtungen, sog. leaky seals gebildet sein, bei welchen durch Überdruck sichergestellt wird, dass durch den vorhandenen Spalt keine Kontaminationen von außen nach innen eindringen können.
Die Reinigungsvorrichtung kann eine Handhabungseinrichtung aufweisen, mittels der das austauschbare Objektivteil entweder nur in der Reinigungsvorrichtung oder sowohl in der Reinigungsvorrichtung als auch zur Bewegung in das Objektiv und aus dem Objektiv heraus bewegbar ist. Alternativ kann die Handhabungseinrichtung für das austauschbare Objektivteil auch am Objektiv integriert sein.
Die kinematischen Teile der Handhabungseinrichtung können teilweise oder vollständig innerhalb des Gehäuses des Reinigungsraums bzw. des Transportkanals angeordnet sein. Unter kinematischen Teilen werden hierbei alle beweglichen Teile verstanden. Dies bedeutet, dass zum Beispiel nur noch an sich nicht bewegliche Steuerungs- oder Bedienungselemente außerhalb des Reinigungsraums bzw. der Reinigungsvorrichtung bzw. an der Außenseite der Reinigungsvorrichtung vorgesehen sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn sämtliche Teile wie Motor, Getriebe und dergleichen innerhalb der Reinigungsvorrichtung vorgesehen sind und lediglich die elektrische Energieversorgung und die Steuerung außerhalb.
Es ist auch denkbar, dass der Antrieb der Handhabungseinrichtung außerhalb der Reinigungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei dann eine gas- bzw. vakuumdichte Durchführung für ein bewegliches Teil, wie beispielsweise ein Gestänge vorgesehen sein kann. Um dies zu vermeiden, kann auch ein berührungsloser Antrieb, beispielsweise über magnetische Kräfte, vorgesehen sein. Insbesondere kann die Handhabungseinrichtung einen Linearmotor umfassen.
Ähnlich wie die Anschlussteile bzw. Anschlusselemente kann auch die Handhabungseinrichtung mechanisch entkoppelt zum Gehäuse des Reinigungsraumes und/oder eines Transportkanals angeordnet sein, wobei ein Luftlager Verwendung finden kann. Grundsätzlich können verschiedenste Arten von Handhabungseinrichtungen Verwendung finden.
Die Reinigungsvorrichtung umfasst sämtliche Mittel, Vorrichtungen und Einrichtungen, die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens erforderlich sind, beispielsweise Mittel zum Einleiten und/oder Absaugen von Gas oder entsprechende Elemente zum Anschluss derartiger Mittel, wie Pumpen, Vakuumpumpen, Gasversorgungseinrichtungen und dergleichen sowie entsprechenden Reinigungsvorrichtungen wie UV-Lampen, Plasmaerzeuger, wie Mikrowellenköpfe, Verdampfer, IR-Lampen, Heizdrähte usw.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer Weise in
1 eine Schnittdarstellung eines Teils eines Objektivs mit angedockter Reinigungsvorrichtung sowie eine Handhabungsvorrichtung;
2 eine Schnittdarstellung eines Teils eines Objektivs mit einer anderen angedockten Reinigungseinrichtung;
3 eine Schnittdarstellung eines Teils eines Objektivs mit einer dritten Ausführungsform einer angedockten Reinigungseinrichtung; und in der
4 eine Schnittdarstellung eines Teils eines Objektivs mit angedocktem Transportkanal sowie einer vierten Ausführungsform einer Reinigungseinrichtung
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt in einer rein schematischen Darstellung eine Schnittansicht eines Teils eines Objektivs 10, welches ein Objektivgehäuse 18 aufweist, das den Objektivinnenraum 14 umschließt. In dem Objektivinnenraum 14 sind optische Elemente in Form von Linsen 11, 12, 13 angeordnet.
Mit Bezugszeichen 15 und entsprechender strichlinierter Darstellung ist die Position eines austauschbaren Objektivteils 16, welches ebenfalls eine Linse oder ein Filter oder ein Blendenelement sein kann, bezeichnet.
Das austauschbare Objektivteil 16 ist gemäß der Darstellung der 1 in dem Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung 20 aufgenommen, welche im Bereich der Position 15 des austauschbaren Objektivteils 16 an dem Objektivgehäuse 18 angekoppelt bzw. angedockt ist.
Hierzu weist die Reinigungsvorrichtung 20 ein Anschlussteil 21 auf, welches mit einer Objektivgehäuseöffnung 17 in der Weise zusammenwirkt, dass eine gasdichte Verbindung zwischen Objektivinnenraum 14 und dem Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung 20 hergestellt wird.
Die Reinigungsvorrichtung 20 ist lösbar an dem Objektivgehäuse 18 angeordnet. Um die Objektivgehäuseöffnung 17 bei nicht angeordneter Reinigungsvorrichtung gasdicht abschließen zu können, ist ein Objektivgehäuseverschluss 19 vorgesehen, der als Klappe oder Schieber ausgeführt sein kann. Die Abdichtung des Objektivgehäuseverschlusses kann durch allgemein bekannte Dichtelemente, wie elastische Elemente oder durch eine sog. leaky seal, also einer Spaltdichtung, bei der durch Überdruck ein Eindringen von Fremdstoffen vermieden wird, abgedichtet werden.
Der Objektivgehäuseverschluss 19 ist so ausgebildet, dass er auch bei angedockter Reinigungsvorrichtung 20 verschlossen werden kann, um zu vermeiden, dass Fremdstoffe während der Reinigung in der Reinigungsvorrichtung 20 in den Objektivinnenraum 14 gelangen. Lediglich zum Ein- und Ausschleusen des austauschbaren Objektivteils 16 wird der Verschluss 19 entsprechend geöffnet. Bei ausreichend großem Gasstrom vom Objektiv in die Reinigungsvorrichtung 20 kann der Verschluss 19 auch während der Reinigung geöffnet bleiben, da damit vermieden werden kann, dass Fremdstoffe in den Objektivinnenraum 14 gelangen.
Das Anschlussteil 21 ist gegenüber dem Objektivgehäuse 18 mechanisch entkoppelt. Dies bedeutet, dass Erschütterungen, die bei oder an der Reinigungsvorrichtung 20 entstehen, nicht oder nur in geringem Umfang auf das Objektivgehäuse 18 und somit auf das Objektiv 10 übertragen werden können. Die mechanische Entkopplung kann durch eine entsprechende Ausgestaltung der Lagerung der Reinigungsvorrichtung 20 an dem Objektivgehäuse 18 erfolgen. Als Beispiel hierfür können die Verwendung von entsprechenden elastischen Elementen wie zum Beispiel Balganordnungen oder die Verwendung von Luftlagern genannt werden.
Die Reinigungsvorrichtung 20 weist in dem Ausführungsbeispiel der 1 eine UV-Lampe 23, zum Beispiel in Form einer Quecksilberdampflampe oder Xerodex (Xenon)-Lampe mit breitbandigem Wellenlängenspektrum oder in Form eines insbesondere gepulsten UV-Lasers mit entsprechend schmalem (monochromatischem) Wellenlängenspektrum auf.
Die Reinigungsvorrichtung 20 ist so aufgebaut, dass das zu reinigende austauschbare Objektivteil 16 im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe 23 angeordnet werden kann, so dass durch eine Bestrahlung mit UV-Licht auf dem Objektivteil 16 befindliche Kohlenwasserstoffe beseitigt werden können. Um die in die Gasphase überführten Kohlenwasserstoffe bzw. Teil der Kohlewasserstoffe aus dem Reinigungsraum abzuführen, weist das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 20 eine Gaszuführöffnung 24 und eine Gasabführöffnung 25 auf. An die Gaszuführöffnung 24 wird eine Gasversorgung angeschlossen, mit welcher ein entsprechender Versorgungsstrom an Spülgas in die Reinigungsvorrichtung 20 eingebracht werden kann. Als Spülgase kommen trockener Stickstoff, trockene Luft oder Helium in Betracht. Trockener Stickstoff ist insbesondere bei Projektions- oder Beleuchtungsobjektiven der Mikrolithographie bevorzugt, da derartige Objektive üblicherweise bereits über eine Versorgungseinrichtung für trockenen Stickstoff verfügen, welche für die Reinigungsvorrichtung 20 ebenfalls mit verwendet werden kann.
Der Gasauslass 25 ist mit entsprechenden Pumpeinrichtungen (nicht gezeigt) verbunden, welche eine besonders gute Abfuhr des in der Reinigungsvorrichtung 20 enthaltenen gasförmigen Mediums ermöglichen. Durch den Spülfluss werden die durch die UV-Bestrahlung in die Gasphase überführten Kohlenwasserstoffe bzw. Reste davon aus dem Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung 20 entfernt.
Die Reinigungsvorrichtung 20 weist ferner eine Schließeinrichtung 22 auf, die ähnlich dem Objektivgehäuseverschluss 19 durch eine Klappe oder einen Schieber verwirklicht werden kann und entsprechende Dichtungen aufweist.
Durch die Öffnungseinrichtung 22 kann ein austauschbares Objektivteil 16, welches in die Position 15 des Objektivinnenraums 14 eingebracht werden soll, von außerhalb in die Reinigungsvorrichtung 20 eingebracht werden.
Dazu steht eine Handhabungsvorrichtung 30 zur Verfügung, die ein Greifteil 31 aufweist, mit dem das austauschbare Objektivteil 16 ergriffen bzw. aufgenommen werden kann. Zusätzlich ist ein Antrieb 34, beispielsweise in Form eines Elektromotors oder auch in Form eines manuellen Antriebs vorgesehen, welcher über ein Getriebe 33 das Greifteil 31 in eine lineare Bewegung entsprechend des dargestellten Doppelpfeils versetzen kann. Damit kann das austauschbare Objektivteil 16 in die Reinigungsvorrichtung 20 eingeführt oder aus dieser entnommen werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 kann die Handhabungsvorrichtung 30 für die Bewegung bzw. den Transport des austauschbaren Objektivteils 16 innerhalb der Reinigungsvorrichtung 20 bzw. für den Transport des austauschbaren Objektivteils 16 von der Reinigungsvorrichtung 20 in den Objektivinnenraum 14 bzw. umgekehrt von der Position 15 des austauschbaren Objektivteils 16 im Objektivinnenraum 14 in die Reinigungsvorrichtung 20 verwendet werden. Dazu ist ein Verschlusselement 32 vorgesehen, welches bei geöffneter Öffnungseinrichtung 22 der Reinigungsvorrichtung 20 an der entsprechenden Öffnung vorgesehen ist um diese gasdicht zu verschließen. Die Greifeinrichtung 31 ist beispielsweise mit einer Stange 35, die durch eine gasdichte Durchführung durch das Verschlusselement 32 geführt ist, mit dem Getriebe 33 verbunden, so dass bei geschlossener Reinigungsvorrichtung 20 eine Handhabung des austauschbaren Objektivteils 16 möglich ist.
Der Austausch des austauschbaren Objektivteils 16 erfolgt in folgender Weise:
Sofern das austauschbare Objektivteil 16 an der Position 15 im Objektivraum 14 ausgetauscht werden soll, wird an dem Objektivgehäuse 18 im Bereich der Objektivgehäuseöffnung 17 die Reinigungsvorrichtung 20 mit dem Anschlussteil 21 angedockt. In der Reinigungsvorrichtung 20 wird dann der Spülgasstrom über den Gaseinlass 24 und den Gasauslass 25 sowie den Reinigungsraum eingestellt, um die Umgebungsluft, die in der Reinigungsvorrichtung 20 enthalten ist, auszuspülen. Danach wird der Objektivgehäuseverschluss 19 geöffnet und mittels der Handhabungsvorrichtung 30, die an der Reinigungsvorrichtung 20 mit dem Verschlusselement 32 gasdicht angeschlossen ist, das austauschbare Objektivteil 16 mittels des Greifteils 31 ergriffen und in Richtung der Reinigungsvorrichtung bewegt. Dazu wird der Antrieb 34 betätigt, so dass über das Getriebe 33 das Greifteil 31 in Richtung der Reinigungsvorrichtung 20 zurückgezogen wird.
Sobald sich das austauschbare Objektivteil 16 in der Reinigungsvorrichtung 20 befindet, kann der Objektivgehäuseverschluss 19 wieder geschlossen werden und das austauschbare Objektivteil 16 über die Öffnungseinrichtung 22 aus der Reinigungsvorrichtung 20 entnommen werden.
Nunmehr kann ein anderes oder das entsprechend aufbereitete austauschbare Objektivteil 16 in umgekehrter Richtung wieder in das Objektiv 10 eingeführt werden. Dazu wird das an dem Greifteil 31 befindliche Objektivteil 16 so in die Reinigungsvorrichtung 20 eingeführt, dass es in der Position, wie in 1 dargestellt ist, zum Liegen kommt. Das Verschlusselement 32 der Handhabungseinrichtung 30 schließt dabei die Öffnung der Öffnungseinrichtung 22 der Reinigungsvorrichtung 20 gasdicht ab.
Danach kann die Reinigung beginnen, wobei die UV-Lampe 23 angeschaltet wird, um Kohlenwasserstoffe, die sich auf der Oberfläche des Objektivteils 16 befinden, zu verdampfen bzw. zu zersetzen. Die dadurch in die Gasphase überführten Kohlenwasserstoffe bzw. Kohlenwasserstoffteile werden durch das beim Gaseinlass 24 eingeleitete Spülgas über den Gasauslass 25 aus der Reinigungsvorrichtung 20 ausgetragen. Als Spülgas kommt Stickstoff, trockene Luft oder Helium oder sonstige Edelgase oder Inertgase in Betracht.
Da die Zersetzung der Kohlenwasserstoffe durch das Vorhandensein einer bestimmten Menge an Wassermolekülen, also einer Konzentration von Wasser im ppm-Bereich unterstützt wird, kann auch nicht besonders getrocknetes Spülgas verwendet werden und/oder die Reinigung sofort nach Einbringen des austauschbaren Objektivteils 16 gestartet werden. Im weiteren Verlauf wird durch das Spülgas auch Wasser entfernt.
Nach erfolgter Reinigung wird entweder unter Beibehaltung des Spülflusses oder nach Schließen des Gaseinlasses 24 und des Gasauslasses 25 der Objektivgehäuseverschluss 19 geöffnet, um das gereinigte Objektivteil 16 an seine Position 15 im Objektivinnenraum 14 mittels der Handhabungsvorrichtung 30 zu überführen. Sobald das Objektivteil 16 an seinem Platz im Objektiv 10 ist, kann der Objektivgehäuseverschluss 19 wieder verschlossen und die Reinigungsvorrichtung 20 vom Objektivgehäuse entfernt werden.
Durch das beschriebene Verfahren unter Verwendung der Reinigungsvorrichtung 20 ist es zum Einen beim Entfernen von austauschbaren Objektivteilen 16 nicht mehr notwendig zusätzliche Schleusenvorrichtungen vorzusehen, da die Schleusenfunktion durch die Reinigungsvorrichtung 20 übernommen werden kann. Außerdem wird durch die Reinigungsvorrichtung 20 und die unmittelbar vor dem Einschleusen des Objektivteils 16 vorgenommene Reinigung desselben eine aufwendige Reinigung innerhalb des Objektivs vermieden.
Erhöht wird dieser Vorteil insbesondere dann, wenn die Reinigungsvorrichtung 20 so gestaltet ist, dass zwei Objektivteile 16 und 16' in ihr aufgenommen werden können. In diesem Fall kann dann das neue Objektivteil 16 in der Reinigungsvorrichtung 20 bereits für eine bestimmte Zeitdauer gereinigt werden, während das alte Objektivteil 16' sich noch im Objektiv 10 befindet, so dass dieses während der Reinigung des neuen Objektivteils 16 weiter betrieben werden kann. Sobald die Reinigung des neuen Objektivteils 16 abgeschlossen ist, wird zunächst das alte Objektivteil 16' aus dem Objektiv 10 entfernt, in der Reinigungsvorrichtung 20 zwischengelagert, wie in der 1 dargestellt, und das neue Objektivteil 16 in das Objektiv 10 eingeführt. Anschließend kann dann das alte Objektivteil 16' aus der Reinigungsvorrichtung 20 entnommen bzw. die gesamte Reinigungsvorrichtung vom Objektivgehäuse 18 entfernt werden. Auf diese Weise lassen sich besonders kurze Austauschzeiten verwirklichen.
Dies gilt umso mehr, wenn das Entfernen des einen Objektivteils aus dem Objektiv und das Einführen des anderen Objektivteils 16 in das Objektiv 10 in einem gemeinsamen Prozessschritt erfolgen, also beispielsweise mit der gleichen Handhabungsvorrichtung die Bewegung des einen Objektivteils 16' aus dem Objektiv 10 und die Einführung des anderen Objektivteils 16 in das Objektiv gleichzeitig ausgeführt wird, wie z. B. auf einem Drehteller oder dergleichen.
Vorteilhaft kann es hierbei auch sein, ein Magazin an der Reinigungsvorrichtung vorzusehen, in welchem austauschbare Objektivteile 16, 16' gelagert werden können. Eine derartige Vorrichtung ist zwar in den beigefügten Zeichnungen nicht explizit dargestellt, kann aber in einfacher Weise durch einen gasdicht angefügten Raum verwirklicht werden, in dem ebenfalls die gleiche Atmosphäre vorliegt, wie im Reinigungsraum oder auch eine gesonderte Atmosphäre, die für die saubere Aufbewahrung der Objektivteile besonders geeignet ist.
Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 126 im Zusammenwirken mit einem erfindungsgemäßen Objektiv 110 wobei auch hier eine rein schematische Querschnittsdarstellung gezeigt ist.
Die Ausführungsform der 2 entspricht in weiten Teilen derjenigen der 1, so dass ähnliche oder identische Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen jeweils mit 100 addiert versehen sind. Eine nochmalige Beschreibung der entsprechenden Komponenten erübrigt sich somit. Die Beschreibung der 2 beschränkt sich damit lediglich auf unterschiedliche Ausgestaltungen.
Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich von derjenigen der 1 im Wesentlichen dadurch, dass statt einer UV-Lampe 23 ein Mikrowellenkopf 123 zur Erzeugung eines Plasmas verwendet wird. Durch den Mikrowellenkopf 123 kann in dem Reinigungsraum ein Plasma angeregt werden, mit welchem die Oberfläche des austauschbaren Objektivteils 116 gereinigt wird.
Zur Plasmaanregung wird in dem Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung 120 ein Vakuum erzeugt, welches durch entsprechende Saug- bzw. Pumpeinrichtungen (nicht gezeigt) erzeugt wird, welche an dem Auslass 125 angeschlossen sind. Da bei der Reinigungsvorrichtung 120 kein zusätzliches Gas eingeführt zu werden braucht, kann hier auf den Gaseinlass 24 wie in der 1 verzichtet werden. Allerdings kann zur Erzeugung des Plasmas auch eine Gasatmosphäre, wie beispielsweise Wasserstoff, Sauerstoff oder Argonatmosphäre eingestellt werden, wozu dann lediglich ein entsprechender Gaseinlass (nicht gezeigt) mit entsprechender Gasversorgung bereit gestellt werden müsste.
Die Reinigungsvorrichtung 120 dient insbesondere zur Entfernung von Wasser-Monolagen. Die Entfernung des Wassers wird bereits durch die Erzeugung eines Vakuums begünstigt, da dann ein Teil der Wasser-Monolagen auf dem austauschbaren Objektivteil 116 durch Verdampfen entfernt wird.
Sobald sich ein stabiles Vakuum eingestellt hat, bewirkt das durch den Mikrowellenkopf 123 angeregte Plasma eine Entfernung der Wasser-Monolagen von der Oberfläche des Objektivteils 116, welche dann durch die Vakuumabsaugung entfernt werden.
Die Reinigungsvorrichtung 120 kann auch mit der Reinigungsvorrichtung 20 kombiniert werden, wobei beispielsweise die Reinigungsvorrichtung 20 an der Öffnungseinrichtung 122 angeschlossen werden könnte, so dass ein austauschbares Objektivteil 116 beim Einführen in das Objektiv 110 zunächst in der Reinigungsvorrichtung 20 bzgl. der Kohlenwasserstoffe gereinigt wird und dann in einem weiteren Schritt in der Reinigungsvorrichtung 120 von den Wasser-Monolagen befreit wird.
Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich weiterhin von der Ausführungsform der 1 dahingehend, dass der Objektivgehäuseverschluss 119 des Objektivs 110 so angeordnet ist, dass er bei angedockter Reinigungsvorrichtung 120 außerhalb dieser angeordnet ist und nicht mehr verschlossen werden kann. Stattdessen weist das Anschlussteil 121 der Reinigungsvorrichtung 120 einen zusätzlichen Anschlussteilverschluss 150 auf, mit dem der Reinigungsraum der Reinigungsvorrichtung 120 von dem Objektivinnenraum 114 während des Reinigungsvorgangs abgetrennt werden kann.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Objektivs und einer damit zusammenwirkenden Reinigungsvorrichtung 220. Auch hier sind wie bei der Ausführungsform 2 ähnliche oder identische Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei diese wiederum gegenüber den Bezugszeichen der 1 um 200 und bzgl. der Bezugszeichen der 2 um 100 erhöht worden sind. Auch hier wird auf eine zusätzliche Beschreibung der bereits bekannten Komponenten verzichtet.
Die 3 zeigt zusätzlich zu den 1 und 2 Dichtungselemente 227 im Bereich des Anschlusses der Reinigungsvorrichtung 220 an das Objektivgehäuse 218. Hierbei kann es sich im einfachsten Fall um O-Ringe oder sonstige verspannte elastische Elemente wie Metalldichtungen handeln, die eine gasdichte Abdichtung gewährleisten. Alternativ kann eine Spaltdichtung gewählt werden, wenn durch entsprechenden Überdruck im Objektiv 210 bzw. der Reinigungsvorrichtung 220 sicher gestellt wird, dass keine Fremdstoffe in das Objektiv 210 bzw. die Reinigungsvorrichtung 220 gelangen können.
Weiterhin zeigt die 3, dass die Handhabungseinrichtung 230 auch vollständig in die Reinigungsvorrichtung 220 aufgenommen sein kann, so dass insbesondere auf aufwendige gasdichte Durchführungen für bewegliche Teile verzichtet werden kann. Vielmehr ist es bei einer derartigen Ausführungsform lediglich erforderlich elektrische Anschlusskabel gasdicht durch das Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 220 durchzuführen, um beispielsweise eine elektrische Energieversorgung des Antriebs 234 der Handhabungsvorrichtung 230 sicherzustellen.
Bei dieser Ausführungsform kann auch auf eine zusätzliche Öffnungseinrichtung 22 bzw. 122, wie bei den Ausführungsformen der 1 und 2 verzichtet werden, da die Aufnahme und Abgabe des austauschbaren Objektivteils 216 im vom Objektiv abgenommenen Zustand durch die Öffnung des Anschlussteils 221 erfolgen kann.
Um zu vermeiden, dass durch den Antrieb 234 und ein evtl. vorgesehenes Getriebe der Handhabungsvorrichtung 230 Partikel in der Reinigungsvorrichtung 220 erzeugt werden bzw. um zu vermeiden, dass gasdichte Durchführungen für bewegbare Teile, wie die Stange 35 der Handhabungsvorrichtung 30 vorgesehen werden müssen, kann auch eine berührungslose von außen angetriebene Handhabungsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen werden, die beispielsweise über magnetische Kräfte funktioniert. Ein Beispiel hierfür wäre ein Linearmotor.
Die 4 zeigt eine vierte Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung 320 in Kooperation mit einem Objektiv 310, ebenfalls in einer schematischen Schnittdarstellung wie die vorangegangenen Darstellungen der 1 bis 3.
Auch hier gilt wiederum, dass identische oder ähnliche Komponenten mit identischen Bezugszeichen, allerdings gegenüber der 1 um 300, gegenüber der 2 um 200 und gegenüber der 3 um 100 erhöht dargestellt sind. Entsprechend wird auch hier wiederum auf die Beschreibung bereits bekannter Komponenten verzichtet, sondern vielmehr nur zusätzliche Komponenten und Bauteile beschrieben.
Die 4 zeigt einen Transportkanal 340 als Bestandteil der Reinigungsvorrichtung 320, welcher jedoch von dem eigentlichen Reinigungsraum 328 trennbar ist, in welchem in strichlinierter Darstellung die Position des austauschbaren Objektivteils 316 während der Reinigung dargestellt ist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 4 nimmt der Transportkanal 340 die Handhabungseinrichtung 330 auf. Allerdings kann der Transportkanal 340 auch ohne Handhabungsvorrichtung gestaltet sein.
Der Reinigungskanal 340 weist ein Anschlusselement 341 auf, welches entsprechend den Anschlussteilen 21, 121 und 221 an dem Objektivgehäuse 318 anschließbar ist.
Darüber hinaus weist der Transportkanal 340 ein entsprechendes Anschlusselement 343 zur Verbindung mit dem Reinigungsraum 328 auf.
An den Anschlusselementen 341 sowie 343 sind entsprechende Dichtelemente zur gasdichten Verbindung vorgesehen.
Ferner weist der Transportkanal 340 auch einen Gaseinlass 342 und einen Gasauslass 344 auf, um auch eine Spülung des Transportkanals 340 vornehmen zu können.
Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich weiterhin von allen vorangegangenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass der Gaseinlass 324 und der Gasauslass 325 an derselben Seite des Gehäuses des Reinigungsraums 328 bzw. der Reinigungsvorrichtung 320 angeordnet sind, entgegen den vorangegangenen Beispielen, bei denen Gaseinlass 24, 224 und Gasauslass 25, 225 auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses, und zwar diagonal gegenüberliegend, vorgesehen sind, um einen möglichst vollständigen Gasaustausch durch den Spülfluss zu gewährleisten.
Ferner sind in 4 am Gehäuse des Reinigungsraums 328 Räder 329 dargestellt, die schematisch verdeutlichen sollen, dass die Reinigungsvorrichtung 320 Transportmittel aufweisen kann, um die Bewegung der Transportvorrichtung 320 insbesondere beim An- und Abdocken an das Objektivgehäuse zu erleichtern und in definierter Weise durchführen zu können. Neben Rädern sind hier Gleitelemente in Verbindung mit Schienen und dergleichen denkbar.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die vorgestellten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen insbesondere durch Kombination einzelner Komponenten oder Weglassen bestimmter Einzelteile verwirklicht werden können, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Austausch von Objektivteilen insbesondere eines Projektions- oder Beleuchtungsobjektivs für die Mikrolithographie, bei welchem ein Objektiv (10, 110, 210, 310) mit einem Objektivinnenraum (14, 114, 214, 314) und darin vorgesehenen Objektivteilen bereitgestellt wird, bei welchem mindestens ein Objektivteil (16, 116, 216, 316) austauschbar im Objektiv aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das austauschbare Objektivteil unmittelbar vor dem Einbau in das Objektiv außerhalb des Objektivinnenraums in mindestens einem von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossenen Reinigungsraum gereinigt wird und sofort nach der Reinigung ohne Kontakt mit der Umgebungsatmosphäre in das Objektiv eingebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektivteil aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche optische Linsen, Spiegel, Filter, Blenden oder sonstige Elemente innerhalb eines reinen Objektivinnenraums umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossene Reinigungsraum eine zur Umgebungsatmosphäre unterschiedliche Reinigungsatmosphäre aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsatmosphäre aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche Vakuum, trockene Luft, Stickstoff, trockenen Stickstoff, Argon, Sauerstoff, Helium, Wasserstoff, inerte Gase, Edelgase oder Kombinationen davon umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Umgebungsatmosphäre abgeschlossene Reinigungsraum in örtlicher Nähe zum Objektivinnenraum vorgesehen oder angeordnet wird, so dass insbesondere durch eine geometrisch einfache, vorzugsweise lineare Bewegung oder Schwenk- oder Drehbewegung, und/oder zeitlich kurze Bewegung das austauschbare Objektivteil aus dem Reinigungsraum in den Objektivinnenraum bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsraum gasdicht an den Objektivinnenraum lösbar angekoppelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reinigungsräume vorgesehen sind, die insbesondere so miteinander verbunden sind, dass das austauschbare Objektivteil die Reinigungsräume nacheinander durchläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem oder den Reinigungsräumen Reinigungsprozesse durchgeführt werden, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die die Reinigung durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen, insbesondere UV-Bestrahlung, Plasmareinigung, insbesondere Sauerstoff- oder Wasserstoffplasma-Reinigung, Verdampfen, Gasspülen, Flüssigkeitsspülen, Ultraschallreinigung, Tauchbäder, mechanische Reinigung, insbesondere Abwischen und Kombinationen davon umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung in dem oder den Reinigungsräumen die Beseitigung von Partikeln und/oder die Beseitigung von Kohlenwasserstoffen und/oder die Beseitigung von Wasser-Monolagen umfasst, insbesondere in der Reihenfolge der Aufzählung.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beseitigung von Partikeln durch Maßnahmen erfolgt, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die die Verwendung eines Ultraschallbades, eines Tauchbades in einer Optik-Putzmischung und das Abwischen und Kombinationen davon umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beseitigung von Kohlenwasserstoffen durch Maßnahmen erfolgt, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die die Bestrahlung mit insbesondere breitbandigem UV-Licht unter gleichzeitiger Gasspülung mit insbesondere trockenem Stickstoff und geringer Sauerstoffbeimengung oder trockener Luft und die Plasmareinigung, insbesondere mittels durch Mikrowellenenergie angeregtes Sauerstoffplasma bei Vakuumbedingungen unter gleichzeitiger Absaugung des Reinigungsraums und Kombinationen davon umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beseitigung von Wasser-Monolagen durch Maßnahmen erfolgt, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die das Verdampfen, insbesondere Erwärmen mittels einer Infrarot(IR)-Lampe oder einem Heizdraht, die Plasmareinigung und das Spülen mit trockenem Stickstoff, trockener Luft oder Helium und Kombinationen davon umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magazin für austauschbare Objektivteile vorgesehen wird, welches das insbesondere saubere Aufbewahren und schnelle Wechseln von Objektivteilen über den Reinigungsraum ermöglicht.
Reinigungsvorrichtung für austauschbare Objektivteile insbesondere eines Projektions- oder Beleuchtungsobjektivs für die Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (20, 120, 220, 320) einen Reinigungsraum zur Aufnahme und Reinigung des austauschbaren Objektivteils und ein Anschlussteil (21, 121, 212, 321) zum gasdichten Anschluss an ein Objektivgehäuse umfasst.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlusselement zum gasdichten Anschluss eines Transportkanals und/oder einer oder mehrerer weiterer Reinigungsvorrichtungen vorgesehen ist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussteil und Anschlusselement identisch und/oder kompatibel zueinander ausgebildet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportkanal (340) insbesondere mit einem Anschlussteil 341 zum gasdichten Anschluss an ein Objektivgehäuse vorgesehen ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil eine Vorrichtung zur mechanischen Entkopplung von dem Objektivgehäuse, insbesondere eine Luftlagerung oder elastische Lagerung, insbesondere mittels eines Balgs umfasst.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungsraum gasdicht abschließbar ist, wobei insbesondere an Zuführöffnungen für das zu reinigende Objektivteil und/oder Anschlussteilen oder -elementen Dichtelemente insbesondere in Form von elastischen Elementen oder einer Spaltdichtung mit Überdruck vorgesehen sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Handhabungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der das austauschbare Objektivteil in der Reinigungsvorrichtung bewegbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (30, 230, 330) so ausgebildet ist, dass das Objektivteil aus der Reinigungsvorrichtung in das Objektiv und umgekehrt bewegbar ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematischen Teile der Handhabungseinrichtung teilweise oder vollständig innerhalb des Gehäuses des Reinigungsraums und/oder eines Transportkanals angeordnet sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung einen Linearmotor umfasst.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung mechanische entkoppelt insbesondere unter Verwendung eines Luftlagers zum Gehäuse des Reinigungsraums und/oder eines Transportkanals angeordnet ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Einleiten und/oder Absaugen von Gas oder Elemente zum Anschluss derartiger Mittel umfassend Pumpen, insbesondere Vakuumpumpen, Gasversorgungseinrichtungen und dergleichen vorgesehen sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass Reinigungsvorrichtungen vorgesehen sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die Bestrahlungseinrichtungen zum Bestrahlen mit elektromagnetischen Wellen, insbesondere UV-Bestrahlung, PlasmaReinigungsvorrichtungen, insbesondere Mikrowellenköpfe, Verdampfer, insbesondere IR-Lampen oder Heizdrähte, Gasspüleinrichtungen, Flüssigkeitsspüleinrichtungen, Ultraschallreiniger, Tauchbäder, mechanische Reinigungsvorrichtungen, insbesondere Wischeinrichtungen und Kombinationen davon umfasst.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magazin für austauschbare Objektivteile vorgesehen ist, welches mit dem Reinigungsraum so verbindbar ist, dass Objektivteile vom Reinigungsraum in das Magazin und umgekehrt überführt werden können.
Objektiv, insbesondere Projektions- oder Beleuchtungsobjektiv für die Mikrolithographie, mit einem Objektivgehäuse, in welchem mindestens ein austauschbares Objektivteil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektivgehäuse im Bereich des austauschbaren Objektivteils mindestens ein Kopplungselement zum Ankoppeln einer Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27 umfasst.
System umfassend mindestens eine Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27 und ein Objektiv nach Anspruch 28.