DE102007051459A1 - Cleaning an optical system using radiant energy - Google Patents

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Bastiaan Theodor Dr. Wolschrijn
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung von mindestens einem oder mehreren insbesondere gasdicht in einem Gehäuse aufgenommenen optischen und/oder nicht-optischen Elementen einer optischen Anordnung, wobei mindestens eine oder mehrere optische und/oder nicht-optische Elemente mit der Strahlung einer Breitbandlichtquelle beaufschlagt werden, so dass durch das breite Strahlungsspektrum eine Vielzahl möglicher Kontaminationen auf dem oder den optischen und/oder nicht-optischen Elementen angeregt wird.The present invention relates to an apparatus and a method for cleaning at least one or more in particular gas-tight housed in a housing optical and / or non-optical elements of an optical arrangement, wherein at least one or more optical and / or non-optical elements with the radiation a broadband light source are acted upon, so that a variety of possible contaminants on the optical or / and non-optical elements is excited by the broad radiation spectrum.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Anordnung mit mindestens einem oder mehreren in einem gasdicht abschließbaren Gehäuse vorgesehenen optischen Elementen sowie ein Verfahren zur Reinigung von mindestens einem oder mehreren in einem Gehäuse aufgenommen optischen Elementen sowie optische Anordnung, bei welcher im Gehäuse ein gegenüber der Umgebung reduzierter Druck erzeugt wird.The The present invention relates to an optical arrangement with at least one or more in a gas-tight lockable housing provided optical elements and a method for cleaning of at least one or more housed in a housing optical elements and optical arrangement, wherein in the housing a reduced pressure is created compared to the environment.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Optische Anordnungen, wie Projektions-Belichtungsanlagen stellen unerlässliche Gerätschaften für die Herstellung von mikrostrukturierten und nanostrukturierten Bauteilen für die Elektronik oder die Mirkomechanik dar. Derartige optische Anordnungen sind bei der Mikrolithographie für die Abbildung kleinster Strukturen auf eine fotoempfindliche Schicht auf einem Wafer vorgesehen. Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung der entsprechenden Bauteile und immer kleineren Strukturgrößen sind die Anforderungen an die Auflösung entsprechender optischer Anordnungen ebenfalls zunehmend gestiegen. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, dass die optischen Elemente von Beleuchtungsoptiken und/oder Projektionsobjektiven von Projektions-Belichtungsanlagen für die Mikrolithographie exakt gearbeitet sind und auch keine Verunreinigungen bzw. Kontaminationen aufweisen, die die Abbildungseigenschaften in unerwünschter Weise beeinträchtigen könnten.optical Arrangements, such as projection exposure equipment, are indispensable Equipment for the production of microstructured and nanostructured components for electronics or the micro-mechanics dar. Such optical arrangements are in the Microlithography for the imaging of the smallest structures provided on a photosensitive layer on a wafer. by virtue of the increasing miniaturization of the corresponding components and ever smaller structural sizes are the requirements to the resolution of corresponding optical arrangements as well increasing. That's why it's essential that the optical elements of illumination optics and / or projection lenses of projection exposure equipment for microlithography exactly worked and also no impurities or contaminations have the imaging properties in unwanted Could affect the way.

Folglich ist es erforderlich, optische Elemente, die in diesen Anlagen eingesetzt werden, entsprechend zu reinigen.consequently It is necessary to use optical elements used in these facilities be cleaned accordingly.

Auf der anderen Seite werden durch die weitere Miniaturisierung neuartige Mikrolithographiesysteme, wie diejenigen Systeme, die extrem ultraviolette (EUV)-Strahlung zur Abbildung verwenden, verstärkt eingesetzt. Bei den dort verwendeten Systemen mit Spiegeln als wesentlichen optischen Elementen ist jedoch wegen der Beschichtung der Spiegel auch die Reinigung der Spiegeloberflächen erschwert. Aufgrund der Beschichtungen ist auch ein sogenanntes Ausheizen, also ein starkes Erhitzen der entsprechenden optischen Elemente nicht möglich, da dadurch die Beschichtungen gefährdet werden könnten. Auch andere Reinigungsverfahren, z. B. mit Wasserstoff, führen nicht notwendiger Weise zu dem gewünschten Erfolg, da der Wasserstoff beispielsweise nicht nur mit den zu entfernenden Kohlenwasserstoffkontaminationen sondern auch mit anderen in der Umgebung der optischen Elementen vorliegenden Materialien Verbindungen eingehen kann, was z. B. zur Bildung von Metallhyriden führen kann, welche an den Oberflächen oder in der Umgebung der optischen Elemente gebildet werden. Diese Metallhydride können die optischen Oberflächen zum Teil irreversibel schädigen.On On the other hand, the further miniaturization becomes new Microlithography systems, such as those systems that are extremely ultraviolet Use (EUV) radiation for imaging, increasingly used. In the systems used there with mirrors as essential However, because of the coating of optical elements, it is the mirror Also, the cleaning of the mirror surfaces difficult. by virtue of The coatings is also a so-called annealing, so a strong heating of the corresponding optical elements not possible, as this could endanger the coatings. Other cleaning methods, eg. B. with hydrogen lead not necessary to the desired success, since the Hydrogen, for example, not only with the hydrocarbon contaminants to be removed but also with others in the vicinity of the optical elements Materials can enter into connections, what z. B. for the formation of Metalhyrides can lead to those on the surfaces or formed in the vicinity of the optical elements. These metal hydrides The optical surfaces can be partly irreversible damage.

Insbesondere bei EUV-Lithographiesystemen sind Kohlenwasserstoffe besonders unerwünscht, da durch die Reaktion mit EUV-Strahlung bzw. durch Reaktion mit durch EUV-Stahlung generierten Photoelektronen die Kohlenwasserstoffe zu Kohlenstoffabscheidungen auf den optisch aktiven Oberflächen führen.Especially hydrocarbons are particularly undesirable in EUV lithography systems, there by the reaction with EUV radiation or by reaction with by EUV-radiation generated photoelectrons, the hydrocarbons to carbon deposits on the optically active surfaces to lead.

Aus dem Stand der Technik ist die JP-2005 244 015 A2 bekannt, welche anstelle der Lichtquelle des Lithographiesystems eine Reinigungslichtquelle vorsieht, wobei das Reinigungslicht so gewählt ist, dass Kohlenwasserstoffe zersetzt werden, um die leichter flüchtigen Zersetzungsprodukte aus dem optischen System entfernen zu können. Dies führt jedoch durch die Zersetzung zu dem Problem, dass reaktive Elemente freigesetzt werden können, welche zu einer weitergehenden Schädigung bzw. Kontamination der optischen Elemente führen können.From the prior art is the JP-2005 244 015 A2 It is known which provides a cleaning light source instead of the light source of the lithography system, wherein the cleaning light is selected such that hydrocarbons are decomposed in order to be able to remove the more readily volatile decomposition products from the optical system. However, due to the decomposition, this leads to the problem that reactive elements can be released which can lead to further damage or contamination of the optical elements.

Die EP 1 220 038 A1 zeigt die Reinigung optischer Komponenten von Lithograhieanlagen, z. B. aus CaF2, BaF2, MgF2 und Quarz mittels Bestrahlung mit Mikrowellen- und/oder Infrarotstrahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen 1000 cm–1 bis 4600 cm–1.The EP 1 220 038 A1 shows the cleaning of optical components of Lithograhieanlagen, z. Example of CaF2, BaF2, MgF2 and quartz by irradiation with microwave and / or infrared radiation in a wavelength range between 1000 cm -1 to 4600 cm -1 .

In DE 10 2005 031 792 A1 wird die Entfernung von Kontaminationen von Oberflächen optischer Elemente mittels Strahlung von UV-Halbleiterlichtquellen beschrieben.In DE 10 2005 031 792 A1 describes the removal of contaminants from surfaces of optical elements by means of radiation from UV semiconductor light sources.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Reinigungsverfahren und eine entsprechende optische Anordnung, insbesondere zur Durchführung eines derartigen Reinigungsverfahrens bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigen und insbesondere eine schonende Reinigung von optischen und nicht-optischen Flächen bzw. Elementen in Projektionsbelichtungsanlagen und insbesondere in Optiken für EUV-Lithographiesysteme bereitstellen, wobei die Reinigung in effektiver Weise erfolgen soll. Darüber hinaus soll das Verfahren in einfacher Weise durchführbar und die entsprechende optische Anordnung einfach aufgebaut sein.It Therefore, object of the present invention is a cleaning process and a corresponding optical arrangement, in particular for implementation of such a cleaning method to provide the Disadvantages of the prior art eliminate and especially a gentle Cleaning of optical and non-optical surfaces Elements in projection exposure systems and in particular in optics provide for EUV lithography systems, wherein the cleaning should be done in an effective manner. In addition, supposedly the procedure in a simple manner feasible and the corresponding optical arrangement be simple.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer optischen Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is solved by a method with the features of claim 1 and an optical arrangement with the features of claim 15. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Breitbandlichtquelle als Reinigungslichtquelle vorzusehen, die durch ihr breites Wellenlängenspektrum eine Vielzahl von Kontaminationen anregen kann. Insbesondere kann die Anregung dabei so erfolgen, dass eine Zersetzung der Kontaminationen vermieden wird.Of the The basic idea of the present invention is a broadband light source to provide as a cleaning light source, by their broad wavelength spectrum a variety of contaminants can stimulate. In particular, can the suggestion take place in such a way that a decomposition of the contaminations is avoided.

Durch die sehr breit gefächerte Anregung von Kontaminationen in einem Wellenlängenbereich von Ultraviolett bis Infrarot, insbesondere unter Vermeidung von Zersetzungen oder sonstigen schädlichen Reaktionen, werden eine Vielzahl vorhandener Kontaminationen zumindest erfassbar und vor allem in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch identifizierbar. Entsprechend kann in einem weiteren Reinigungsschritt eine gezielte Entfernung der festgestellten Kontaminationen erfolgen, wobei die Reinigung auch entsprechend schonend vorgenommen werden kann.By the very broad stimulation of contamination in a wavelength range from ultraviolet to infrared, especially while avoiding decomposition or other harmful Reactions, will be a variety of existing contaminants at least detectable and especially in an advantageous embodiment of the Invention also identifiable. Accordingly, in another Purification step a targeted removal of the detected contaminants carried out, the cleaning also made accordingly gentle can be.

Sofern die Anregung in der Weise erfolgt, dass durch Absorption der Strahlung die entsprechende Kontamination in die Gasphase überführt wird, kann durch entsprechende Absaugung bereits eine Reinigung dadurch erzielt werden, dass die in die Gasphase überführten Kontaminationen aus dem Gehäuse der entsprechenden Anordnungen entfernt werden.Provided the excitation takes place in such a way that by absorption of the radiation the corresponding contamination is transferred to the gas phase, can by cleaning already a cleaning by it be achieved, that put into the gas phase Contaminations from the housing of the corresponding arrangements be removed.

Weiter können bei dem Verfahren auch Restgassensoren eingesetzt werden, um durch die Ermittlung der in der Gasphase befindlichen Kontaminationen festzustellen, welche Kontaminationen überhaupt oder überwiegend vorliegen. Entsprechend kann dann in einem zweiten Schritt eine gezielte Reinigung erfolgen, die abgestimmt ist auf die entsprechend festgestellten Kontaminationen.Further Residual gas sensors can also be used in the process to be through the determination of the gas phase Contaminations determine what contaminants at all or predominantly present. Accordingly, then in a second step, a targeted cleaning done that matched is due to the identified contamination.

Anstelle von Restgassensoren können auch andere Sensoren vorgesehen sein, welche jedwede Anregung von Kontaminationen durch das Licht der Breitbandlichtquelle erfassen können.Instead of Residual gas sensors may also provide other sensors be any stimulation of contamination by the light can detect the broadband light source.

Bei der Anregung der Kontaminationen durch Überführung in die Gasphase ist zumindest zur Erleichterung der Überführung in die Gasphase ein niedriger Umgebungsdruck vorteilhaft, so dass eine entsprechende Druckerniedrigung in dem Gehäuse der entsprechenden Anordnung gegenüber der Umgebung, insbesondere eine Ausbildung eines technischen Vakuums im Gehäuse vorteilhaft ist. Hierzu können entsprechende Vakuumpumpstände bzw. Evakuierungseinrichtungen vorgesehen sein.at the stimulation of contamination by transfer into the gas phase is at least to facilitate the transfer in the gas phase, a low ambient pressure advantageous, so that a corresponding pressure reduction in the housing of appropriate arrangement relative to the environment, in particular a training of a technical vacuum in the housing advantageous is. For this purpose, appropriate vacuum pumping stations Be provided or evacuation devices.

Sofern die Anregung für die Breitbandlichtquelle mittels der Überführung in die Gasphase erfolgt, ist es auch vorteilhaft den nachfolgenden Reinigungsschritt durch eine Bestrahlung des oder der optischen Elemente vorzunehmen.Provided the excitation for the broadband light source via the overpass takes place in the gas phase, it is also advantageous the following Cleaning step by irradiation of the optical or Make elements.

Die Strahlung des Reinigungslichts kann hier über den sowieso vorgesehenen Strahlengang der optischen Anordnung auf das oder die optischen Elemente aufgebracht oder über separate Fenster in dem Gehäuse der optischen Anordnung auf das oder die entsprechenden optischen oder nicht-optischen Elemente gerichtet werden. Die Fenster können auch für die im ersten Schritt vorgesehene Strahlung der Breitbandlichtquelle genutzt werden, genauso wie das Licht der Breitbandlichtquelle über den vorhandenen Strahlengang der optischen Anordnung geführt werden kann.The Radiation of the cleaning light can over here anyway provided optical path of the optical arrangement on the or applied to optical elements or via separate windows in the housing of the optical arrangement on the or directed to corresponding optical or non-optical elements become. The windows can also be used for the first Step provided radiation of the broadband light source can be used as well as the light of the broadband light source over the existing optical path of the optical arrangement out can be.

Vorteilhaft ist hierbei, wenn die optischen oder nicht-optischen Elemente bei jeder Art der Strahlungsführung des Reinigungs- und/oder Anregungslichts vollflächig und/oder homogen ausgeleuchtet werden.Advantageous is here, if the optical or non-optical elements in any kind of radiation guidance of the cleaning and / or Excitation light over the entire surface and / or homogeneously illuminated become.

Die Fensterscheibe, die zur Abtrennung des Innenraumes der optischen Anordnung gegenüber der Umgebung vorgesehen ist, kann aus jedem geeigneten Material gewählt werden, welches Strahlung der Breitbandlichtquelle, beispielsweise im Gereicht von Ultraviolett bis Infrarot, und/oder Reinigungslicht des nachfolgenden Schrittes durch lässt.The Window pane used to separate the interior of the optical Arrangement is provided opposite the environment may be off Any suitable material can be chosen, which radiation the broadband light source, for example in the range of ultraviolet to infrared, and / or cleaning light of the subsequent step let through.

Entsprechend wird nach einem weiteren Aspekt, für den unabhängig und im Zusammenhang mit den anderen Aspekten Schutz begehrt wird, auch eine optische Anordnung mit entsprechenden Fenstern beansprucht.Corresponding becomes independent of another aspect and in the context of the other aspects protection is sought, also claims an optical arrangement with corresponding windows.

Sowohl die Anregung der Kontaminationen mit dem Licht der Breitbandlichtquelle als auch eine Reinigung mit einem entsprechend angepassten Reinigungslicht erfolgt nach einem weiteren Aspekt, für den ebenfalls unabhängig und in Zusammenhang mit den anderen Aspekten Schutz begehrt wird derart, dass keine unerwünschten Reaktionen mit Kontaminationen entstehen können, dass also insbesondere eine Zersetzung von Kontaminationen unter Freisetzung von aggressiven und hoch reaktiven Elementen bzw. Substanzen vermieden wird. Dies kann über die eingebrachte Strahlungsenergie kontrolliert werden. Ferner kann dies in vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, dass eine indirekte Anregung bzw. Überführung von Kontaminationen in die Gasphase dadurch erfolgt, dass auf dem optischen oder nicht-optischen Elementen abgeschiedenes Wasser die Strahlung absorbiert und durch eigene Erwärmung indirekt benachbarte Kontaminationen erwärmt, so dass diese ebenfalls evtl. mit dem gasförmigen Wasser in die Gasphase überführt werden können, und zwar zumindest teilweise.Both the excitation of the contaminations with the light of the broadband light source as well as a cleaning with a correspondingly adapted cleaning light takes place according to a further aspect, for which also independent and in connection with the other aspects protection is sought such that no undesirable reactions can arise with contaminants, Thus, in particular, a decomposition of contaminants with the release of aggressive and highly reactive elements or substances is avoided. This can be controlled by the applied radiation energy. Furthermore, this can be done in an advantageous manner by the fact that an indirect excitation or transfer of contaminants into the gas phase takes place in that water deposited on the optical or non-optical elements absorbs the radiation and indirectly by own heating heated neighboring contaminants, so that they may also be possibly transferred with the gaseous water in the gas phase, and that at least partially.

Dieses schonende Verfahren kann sowohl für die Anregung mit Breitbandlichtquelle genutzt werden, als auch für die gezielte Reinigung mit einer ausgewählten Anregungswellenlänge im nachfolgenden Reinigungsschritt.This Gentle procedure can be used both for excitation with broadband light source be used as well as for targeted cleaning with a selected excitation wavelength in the following Purification step.

Entsprechend wird zur Durchführung des Verfahrens nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, für den unabhängig und im Zusammenhang mit anderen Aspekten Schutz begehrt wird, eine optischen Anordnung für die Mikrolithographie und insbesondere für die EUV-Lithographie vorgeschlagen, bei welcher eine Breitbandlichtquelle vorgesehen ist.Corresponding is to carry out the method according to another Aspect of the present invention for which independent and in connection with other aspects, protection is sought optical arrangement for microlithography and in particular proposed for the EUV lithography, in which a Broadband light source is provided.

Darüber hinaus kann in der optischen Anordnung ein Restgassensor oder ein oder mehrere Sensoren für irgendeine Anregung bzw. irgendeinen Nachweis von Kontaminationen vorgesehen sein.About that In addition, in the optical arrangement, a residual gas sensor or a or several sensors for any excitation or proof be provided by contaminants.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlich. Die Figuren zeigen hierbei in rein schematischer Weise inFurther Advantages, characteristics and features of the present invention in the following detailed description of embodiments clear. The figures show this in a purely schematic way in

1 ein Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage; und in 1 a representation of a projection exposure system; and in

2 in den Teilbildern a) und b) ein katoptrisches Projektionsobjektiv für die EUV-Lithographie. 2 in the partial images a) and b) a catoptric projection objective for EUV lithography.

Die 1 zeigt in einer rein schematischen Darstellung den prinzipiellen Aufbau einer Projektions-Belichtungsanlage.The 1 shows in a purely schematic representation of the basic structure of a projection exposure system.

Die Projektions-Belichtungsanlage umfasst eine Beleuchtungsoptik 1 sowie ein Projektionsobjektiv 2. Zwischen der Beleuchtungsoptik 1 und dem Projektionsobjektiv 2 ist eine Maske, das sogenannte Retikel 5 angeordnet, welches die Mikrostrukturen aufweist, die verkleinert auf den Wafer 7 abgebildet werden sollen, um dort eine lichtempfindliche Schicht zu beleuchten.The projection exposure system comprises an illumination optics 1 as well as a projection lens 2 , Between the illumination optics 1 and the projection lens 2 is a mask, the so-called reticle 5 arranged, which has the microstructures, which is reduced to the wafer 7 should be imaged to illuminate there a photosensitive layer.

Eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage umfasst weiterhin eine Lichtquelle 3, die das Licht zur Abbildung des Retikels 5 auf den Wafer 7 bereitstellt.A corresponding projection exposure apparatus further comprises a light source 3 that the light for imaging the reticle 5 on the wafer 7 provides.

Die Belichtungsoptik 1 sowie das Projektionsobjektiv 9 umfassen mehrere (in 1 nicht näher dargestellte) optische Elemente, wie Linsen, Spiegel, Strahlteiler und/oder dergleichen.The exposure optics 1 as well as the projection lens 9 include several (in 1 not shown) optical elements, such as lenses, mirrors, beam splitters and / or the like.

Die optischen Elemente sind jeweils in einem Gehäuse der Beleuchtungsoptik 1 bzw. des Projektionsobjektives 2 aufgenommen, welches in der 1 jeweils durch ein Rechteck dargestellt ist. Dies ist selbstverständlich lediglich eine schematische Darstellung, so dass das Gehäuse jegliche andere geeignete Form aufweisen kann.The optical elements are each in a housing of the illumination optics 1 or the projection lens 2 recorded in the 1 each represented by a rectangle. This is of course only a schematic representation, so that the housing can have any other suitable shape.

An dem Gehäuse, welches ansonsten gasdicht abschließbar ausgebildet ist, sind Absaugöffnungen 4 vorgesehen, über die das Gehäuse entsprechend abgepumpt werden kann.On the housing, which is otherwise gas-tight lockable, are suction openings 4 provided over which the housing can be pumped out accordingly.

An den Absaugöffnungen 4 sind nicht näher dargstellte Evakuierungseinrichtungen oder Absaugvorrichtungen vorgesehen, wie Vakuumpumpstände, die es ermöglichen, die Gehäuse jeweils soweit abzupumpen, dass ein technisches Vakuum vorliegt.At the suction openings 4 evacuation devices or suction devices are not shown in detail, such as vacuum pumping stations, which make it possible to pump the housing to the extent that a technical vacuum is present.

Erfindungsgemäß weist die Projektions-Belichtungsanlage, wie sie in 1 dargestellt ist, weiterhin eine Breitbandlichtquelle 8 auf, welche so angeordnet ist, dass sie ihr Licht bzw. Strahlung ebenfalls in den Strahlengang der Projektions-Belichtungsanlage geben kann, wie die Lichtquelle 3, die zur Abbildung des Retikels 5 auf den Wafer 7 eingesetzt wird. Die Breitbandlichtquelle 8 kann auch an jeder beliebigen anderen Stelle in die Optik bzw. das Vakuumgehäuse Licht einkoppeln bzw. es kann dies an mehreren verschiedenen Stellen geschehen. Die Lichteinkopplung kann entweder durch eine geeignete fixe Anordnung der Lichtquelle 3 und der Breitbandlichtquelle 8 oder durch einen Bewegungsmechanismus (nicht dargestellt) erreicht werden, der die jeweils zu nutzende Lichtquelle entsprechend im Strahlengang bzw. am Beginn des Strahlengangs positioniert.According to the invention, the projection exposure system, as in 1 is shown, further a broadband light source 8th which is arranged so that it can also give their light or radiation in the beam path of the projection exposure system, such as the light source 3 leading to the picture of the reticle 5 on the wafer 7 is used. The broadband light source 8th can also at any other point in the optics or the vacuum housing couple light or it can do this at several different locations. The light coupling can either by a suitable fixed arrangement of the light source 3 and the broadband light source 8th or by a movement mechanism (not shown) can be achieved, which positions the respectively to be used light source according to the beam path or at the beginning of the beam path.

Die Breitbandlichtquelle 8 ist für die Reinigung der optischen und nicht-optischen Elemente in der Beleuchtungsoptik 1 und/oder dem Projektionsobjektiv 2 vorgesehen, da die Strahlung der Breitbandlichtquelle 8 über den Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage die optischen Elemente entlang des Strahlengangs erreicht oder direkt auf die nicht-optischen Bereiche geleitet wird.The broadband light source 8th is for cleaning the optical and non-optical elements in the lighting optics 1 and / or the projection lens 2 provided because the radiation of the broadband light source 8th The optical elements along the beam path are reached via the beam path of the projection exposure apparatus or passed directly onto the non-optical regions.

Erfindungsgemäß ist die Breitbandlichtquelle 8 so gestaltet, dass Strahlung mit einem sehr breiten Wellenlängenspektrum, insbesondere im Bereich des Infraroten und Ultravioletten erzeugt wird, welche dazu dient, Kontaminationen, die in der Projektions-Belichtungsanlage bzw. der Beleuchtungsoptik 1 und/oder dem Projektionsobjektiv 2 und insbesondere auf den dort angeordneten optischen und nicht-optischen Elementen vorgesehen sind, vorzugsweise in die Gasphase anzuregen.According to the invention, the broadband light source 8th is designed so that radiation is generated with a very broad wavelength spectrum, in particular in the range of infrared and ultraviolet, which serves to contamination in the projection exposure system or the illumination optics 1 and / or the projection lens 2 and are provided in particular on the optical and non-optical elements arranged there, preferably to excite in the gas phase.

Die Anregung kann hierbei in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. Die Anregung soll auf jeden Fall ermöglichen die vorhandenen Kontaminationen festzustellen und insbesondere zu identifizieren, so dass zumindest in einem zweiten Schritt eine auf die Kontaminationen abgestimmte Reinigung vorgenommen werden kann.The Excitation can be done in a variety of ways. The suggestion should definitely allow existing ones Identify and in particular identify contaminations, so at least in a second step one on the contaminants coordinated cleaning can be done.

Vorzugsweise kann jedoch die Anregung der Kontaminationen bereits dazu führen, dass die Kontaminationen in den Gaszustand übergeführt werden, und zwar in einem derart nennenswerten Ausmaß, dass sie durch die vorhandenen Restgassensoren erfasst werden können. Bei einer anderen Anregung sind entsprechende andere Sensoren 10 vorgesehen, die die angeregten Kontaminationen erfassen und möglichst identifizieren können.Preferably, however, the excitation of the contaminants can already lead to the contaminants being converted into the gas state, to such an extent that they can be detected by the residual gas sensors present. In another excitation are corresponding other sensors 10 provided that capture the excited contaminants and identify as possible.

Erfolgt die Anregung der Kontaminationen dadurch, dass eine Überführung in die Gasphase vorliegt, so kann neben der Erfassung und Ermittlung der Kontaminationen durch die Restgassensoren in der Gasphase durch die Absaugung des Gehäuses der Beleuchtungsoptik 1 bzw. des Projektionsobjektives 2 bereits eine Reinigung erfolgen. Dabei soll die Anregung zur Überführung in die Gasphase jedoch mit der eingestrahlten Energie so gewählt werden, dass keine unerwünschten Reaktionen im Objektiv 2 bzw. im Beleuchtungssystem 1 stattfinden. Unerwünschte Reaktionen wären beispielsweise die Zersetzung von fluor- oder chlorhaltigen oder andere aggressive Komponenten aufweisenden Kohlenwasserstoffen. Dabei würden nämlich die aggressiven Komponenten unter Umständen freigesetzt werden, und mit den optischen Elementen reagieren, was zu größeren Schädigungen als die ursprünglichen Kontaminationen führen könnte.If the excitation of the contaminations occurs by the fact that there is a transfer into the gas phase, in addition to the detection and determination of the contamination by the residual gas sensors in the gas phase by the extraction of the housing of the illumination optics 1 or the projection lens 2 already done a cleaning. However, the excitation to transfer into the gas phase should be chosen with the radiated energy so that no unwanted reactions in the lens 2 or in the lighting system 1 occur. Undesirable reactions would be, for example, the decomposition of fluorine- or chlorine-containing or other aggressive-component hydrocarbons. In this case, the aggressive components would possibly be released, and react with the optical elements, which could lead to greater damage than the original contaminants.

Mit den aus der Anregung der Kontaminationen gewonnenen Erkenntnissen über die Kontaminationen können gezielte Reinigungsschritte vorgenommen werden, um die Kontaminationen möglichst schonend für die optischen Elemente zu entfernen.With the knowledge gained from the stimulation of the contaminants The contaminations can be targeted purification steps be made to the contamination as gently as possible for the optical elements to remove.

Hierbei kann nach einer bevorzugten Variante derart vorgegangen werden, dass in einem nachfolgenden Reinigungsschritt anstelle der Breitbandlichtquelle 8 eine Lichtquelle vorgesehen wird, welche Licht mit einer bestimmten Wellenlänge aussendet, welches darauf abgestimmt ist, die festgestellten Kontaminationen zu entfernen.In this case, according to a preferred variant, it is possible to proceed in such a way that, instead of the broadband light source, in a subsequent cleaning step 8th a light source is provided which emits light of a certain wavelength, which is tuned to remove the detected contaminants.

Dies kann wiederum in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, dass durch die Bestrahlung vorhandenes Wasser angeregt wird, welches aufgrund der Anregung erwärmt wird und die Wärme an benachbarte Kontaminationen abgibt, so dass diese in die Gasphase überführt werden bzw. zusammen mit dem gasförmigen Wasser in die Gasphase überführt werden bzw. durch den Übergang der Wassermoleküle in die Gasphase mechanisch abgelöst werden. Durch dieses sogenannte indirekte Verdampfen werden die Kontaminationen als gesamtes Molekül von den optischen Elementen entfernt, ohne dass das Molekül zersetzt wird.This can turn done in an advantageous manner by that the irradiation of existing water is excited, which due to the Excitation is heated and the heat to neighboring Releases contaminants so that they are transferred to the gas phase or together with the gaseous water in the Gas phase to be transferred or through the transition the water molecules mechanically separated into the gas phase become. By this so-called indirect evaporation, the Contaminations as an entire molecule from the optical Elements removed without the molecule is decomposed.

Anstelle die Breitbandlichtquelle 8 so anzuordnen, dass ihre Strahlung durch den Strahlengang der Projektions-Belichtungsanlage hindurch auf die entsprechenden optischen oder nicht-optischen Elemente geführt wird, ist es auch möglich in dem Gehäuse der optischen Anordnung, also beispielsweise der Beleuchtungsoptik 1 und/oder dem Projektionsobjektiv 2 Fenster 9 vorzusehen, mittels denen Licht der Breitbandlichtquelle 8, welche entsprechend vor dem Fenster 9 angeordnet ist, auf ein oder mehrere optischen oder nicht-optischen Elemente gestrahlt wird. Die Beleuchtung durch entsprechend im Gehäuse angeordnete Fenster 9 hat den Vorteil, dass insbesondere ein optisches oder nicht-optisches Element gezielt und optimal beleuchtet werden kann. Insbesondere kann hierbei auch sichergestellt werden, dass das zu behandelnde optische oder nicht-optische Element vollflächig und/oder homogen ausgeleuchtet wird, was für eine vollständige Reinigung vorteilhaft ist.Instead of the broadband light source 8th so arranged that their radiation is passed through the beam path of the projection exposure system on the corresponding optical or non-optical elements, it is also possible in the housing of the optical arrangement, so for example the illumination optics 1 and / or the projection lens 2 window 9 to provide, by means of which light of the broadband light source 8th , which according to the window 9 is disposed on one or more optical or non-optical elements is irradiated. The lighting by appropriately arranged in the housing window 9 has the advantage that in particular an optical or non-optical element can be selectively and optimally illuminated. In particular, it can be ensured in this case that the optical or non-optical element to be treated is illuminated over the entire surface and / or homogeneously, which is advantageous for complete cleaning.

Die entsprechenden Fenster 9 können überall an geeigneten Stellen des Gehäuses vorgesehen werden und benötigen lediglich eine Fensterscheibe, die für das Spektrum der Breitbandlichtquelle 8 durchlässig ist.The corresponding windows 9 can be provided anywhere in appropriate locations of the housing and only require a window pane suitable for the broadband light source spectrum 8th is permeable.

Die 2 zeigt in den Teilbildern a) und b) eine detaillierte Beschreibung eines katoptrischen Projektionsobjektives, bei welchem das zugehörige Beleuchtungssystem IL mit Kollimatoreinheit nicht näher dargestellt ist. Anders als bei der Ausführungsform der 1 handelt es sich bei der Ausführungsform der 2 jedoch nicht um eine Maske 5 bzw. ein Retikel 5, welches durchstrahlt wird, sondern um ein Retikel, welches die Beleuchtungsstrahlen reflektiert, wie dies für EUV-Lithographiesysteme gewählt wird. Entsprechend wird, wie die Teilbilder a) und b) zeigen, bei dieser Ausführungsform der 2 das Retikel 5, welches vor der Breitbandlichtquelle 8 angeordnet ist, für den Fall, dass die Strahlung der Breitbandlichtquelle durch das Projektionsobjektiv geleitet werden soll, in eine zurückgezogenen Position gebracht wird, so dass das Licht der Breitbandlichtquelle 8 in den Strahlengang des Projektionsobjektives gelangt.The 2 shows in the sub-images a) and b) a detailed description of a catoptric projection lens, in which the associated illumination system IL with collimator unit is not shown in detail. Unlike the embodiment of the 1 it is in the embodiment of the 2 but not a mask 5 or a reticle 5 which is irradiated, but around a reticle which reflects the illumination rays as selected for EUV lithography systems. Accordingly, as the sub-images a) and b) show, in this embodiment of the 2 the reticle 5 , which is in front of the broadband light source 8th is arranged, in the case that the radiation of the broadband light source to be passed through the projection lens, is brought into a retracted position, so that the light of the broadband light source 8th enters the beam path of the projection lens.

Das katoptrische Projektionsobjektiv der 2 weist im dargestellten Fall insgesamt sechs Spiegel M1 bis M6 auf, die das von dem Retikel 5 reflektierte Arbeitslicht bzw. das von der Breitbandlichtquelle 8 zur Verfügung gestellte Licht (Cleaning Light CL) auf den auf einem Substrattisch 6 vorgesehenen Wafer 7 leiten.The catoptric projection lens of 2 has in the illustrated case a total of six mirrors M1 to M6, that of the reticle 5 reflected work light or that of the broadband light source 8th provided light (Cleaning Light CL) on the on a substrate table 6 provided wafers 7 conduct.

Die übrigen Komponenten, die hier der Klarheit wegen aus der 2 weggelassen worden sind, wie Sensoren 10, Fenster 9, Absaugleitungen 4, können hier ebenfalls entsprechend der 1 vorgesehen werden.The remaining components, which here for the sake of clarity from the 2 have been omitted, such as sensors 10 , Window 9 , Suction lines 4 , also here according to the 1 be provided.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann klar verständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in Form von unterschiedlichen Kombinationen einzelner Merkmale als auch das Weglassen einzelner Merkmale möglich sind, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.Even though the present invention with reference to the accompanying embodiments has been described in detail, is for the expert clearly understand that the invention is not limited to these embodiments is limited, but that rather modifications in shape of different combinations of individual features as well the omission of individual features are possible without the scope of protection of the appended claims.

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Claims (22)

Verfahren zur Reinigung von mindestens einem oder mehreren in einem Gehäuse aufgenommenen optischen und/oder nicht-optischen Elementen einer optischen Anordnung, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine oder mehrere optische (111 bis 116) und/oder nicht-optische Elemente mit der Strahlung einer Breitbandlichtquelle (8) beaufschlagt werden, so dass durch das breite Strahlungsspektrum eine Vielzahl möglicher Kontaminationen auf dem oder den optischen und/oder nicht-optischen Elementen angeregt werden.A method for cleaning at least one or more accommodated in a housing optical and / or non-optical elements of an optical arrangement, characterized in that the at least one or more optical (111 to 116) and / or non-optical elements with the radiation of a Broadband light source ( 8th ) are acted upon, so that a large number of possible contaminants on the optical or / and non-optical elements are excited by the broad radiation spectrum. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse ein gegenüber der Umgebung reduzierter Druck erzeugt wird, wobei die Druckerniedrigung bis zur Erzeugung eines technischen Vakuums erfolgen kann.Method according to claim 1, characterized in that that in the housing a reduced compared to the environment Pressure is generated, the pressure reduction to the generation a technical vacuum can be done. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung durch fortwährende Absaugung der durch die Anregung in die Gasphase überführten Kontaminationen aus dem Gehäuse zur Aufrechterhaltung des erniedrigten Druckes erfolgt.Method according to claim 1 or 2, characterized that the cleaning by continuous suction by the the excitation into the gas phase transferred contaminations from the housing to maintain the lowered Pressure takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse Restgassensoren (10) vorgesehen sind, die die während der Bestrahlung mit Strahlung der Breitbandlichtquelle angeregten Kontaminationen erfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing residual gas sensors ( 10 ) are provided which detect the excited during irradiation with radiation of the broadband light source contaminants. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitbandlichtquelle (8) Strahlung im Bereich von Ultraviolett bis Infrarot, insbesondere im Bereich von 1 nm bis 380 mm und/oder 780 nm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 50 nm bis 30 mm und/oder 800 nm bis 3000 nm ausstrahlt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the broadband light source ( 8th ) Radiation in the range from ultraviolet to infrared, in particular in the range of 1 nm to 380 mm and / or 780 nm to 1 mm, preferably in the range of 50 nm to 30 mm and / or 800 nm to 3000 nm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung der Kontaminationen durch direkte Erwärmung und Verdampfung durch Strahlungsabsorption oder indirekte Erwärmung über Strahlungsabsorption der Umgebung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation of the contaminants direct heating and evaporation by radiation absorption or indirect heating via radiation absorption the environment takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung so erfolgt, dass keine unerwünschten Reaktionen, insbesondere Zersetzungen von Kontaminationen erfolgen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation is done so that no unwanted reactions, especially decompositions of Contaminations take place. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt eine auf die durch die Restgassensoren erfassten Kontaminationen abgestimmte Reinigung erfolgt.Method according to claim 4, characterized in that that in a second step, one on through the residual gas sensors collected contaminations is coordinated cleaning. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigung über Strahlungsenergie erfolgt, die so ausgewählt ist, dass keine unerwünschten Reaktionen mit Kontaminationen entstehen können.Method according to one of the preceding claims or the preamble of claim 1, characterized in that a cleaning is done via radiant energy, so selected is that no unwanted reactions with contamination can arise. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsenergie so ausgewählt ist, dass keine Zersetzung von Kontaminationen erfolgt.Method according to claim 9, characterized that the radiant energy is selected so that no Decomposition of contaminations takes place. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Strahlung der Strahlungsenergie so gewählt ist, dass Wasser die Strahlung absorbiert und durch indirekte Erwärmung einer oder weiterer anderer Kontaminationen deren Verdampfung induziert oder die Kontamination zusammen mit dem verdampfenden Wasser mechanisch entfernt wird.Method according to claim 9 or 10, characterized that the wavelength of the radiation is the radiant energy is chosen so that water absorbs the radiation and by indirect heating of one or more other contaminants Evaporation induces or the contamination along with the vaporizing Water is removed mechanically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das oder die optischen (111 bis 116) und/oder nicht-optischen Elemente gerichtete Strahlung über eine Lichtquelle, die die Strahlung in den Strahlengang der optischen Anordnung abgibt, und/oder über ein oder mehrere im Gehäuse vorgesehene Fenster einstrahlt, auf das oder die optischen und/oder nicht-optischen Elemente aufgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that on the optical or the (111 to 116) and / or non-optical elements directed radiation over a Light source, which is the radiation in the optical path of the optical Dispense arrangement, and / or one or more in the housing intended window irradiates, on the or the optical and / or non-optical Elements is abandoned. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die optischen (111 bis 116) und/oder nicht-optischen Elemente vollständig und/oder homogen mit der beaufschlagten Strahlung ausgeleuchtet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more optical (111 to 116) and / or non-optical elements completely and / or be illuminated homogeneously with the applied radiation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die optischen und/oder nicht-optischen Elemente mit Strahlung beaufschlagt werden, welche zumindest teilweise über den Strahlengang der optischen Anordnung geleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the one or more optical and / or non-optical Elements are exposed to radiation, which at least partially over the beam path of the optical arrangement is passed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als optische Anordnung ein EUV(extreme ultraviolette)-Lithographysystem verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as an optical arrangement an EUV (extreme ultraviolet) lithography system is used. Optische Anordnung für die Mikrolithographie mit mindestens einem oder mehreren in einem gasdicht abschließbaren Gehäuse vorgesehenen optischen Elementen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breitbandlichtquelle (8) vorgesehen ist, welche Strahlung mit einem breiten Wellenlängenspektrum zur Anregung einer Vielzahl unterschiedlicher Kontaminationen auf mindestens ein oder mehrere optische (111 bis 116) und/oder nicht-optische Elemente abgeben kann, und/oder ein oder mehrere Fenster in dem Gehäuse zur externen Bestrahlung ein oder mehrerer optischer und/oder nicht-optischer Elemente vorgesehen sind.Optical arrangement for microlithography with at least one or more optical elements provided in a gas-tight lockable housing, characterized in that a broadband light source ( 8th ) which can emit radiation having a broad wavelength spectrum for exciting a plurality of different contaminants onto at least one or more optical (111 to 116) and / or non-optical elements, and / or one or more windows in the external irradiation housing one or a plurality of optical and / or non-optical elements are provided. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (10) oder Restgassensor in dem Gehäuse vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor ( 10 ) or residual gas sensor is provided in the housing. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kollimator-, Beleuchtungs- oder Projektions-Belichtungsanlage ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a collimator, lighting or projection exposure system. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein EUV(extreme ultraviolett)-Lithographiesystem ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is an EUV (extreme ultraviolet) lithography system is. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein katoptrisches oder katadioptrisches System ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that it is a catoptric or catadioptric System is. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Evakuierungseinrichtung zur Erzeugung eines technischen Vakuums vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an evacuation device for generating a technical vacuum is provided. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitbandlichtquelle (8) als zweite Lichtquelle neben einer ersten, für die originären Einsatzzwecke der optischen Anordnung vorgesehenen Lichtquelle (3) vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the broadband light source ( 8th ) as a second light source next to a first, intended for the original purposes of the optical device light source ( 3 ) is provided.
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