DE102008000709B3

DE102008000709B3 - Reinigungsmodul, EUV-Lithographievorrichtung und Verfahren zu seiner Reinigung

Info

Publication number: DE102008000709B3
Application number: DE200810000709
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Hembacher
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-03-18
Also published as: US9046794B2; WO2009115370A1; JP2011514687A; JP5010047B2; US20110043774A1

Abstract

Um eine schonendere Reinigung von optischen Komponenten innerhalb einer EUV-Lithographievorrichtung zu erlauben, wird ein Reinigungsmodul für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einer Zuleitung für molekularen Wasserstoff und einem Heizdraht zur Herstellung von atomarem Wasserstoff zu Reinigungszwecken vorgeschlagen, bei dem in Strömungsrichtung des Wasserstoffs (31, 32) hinter dem Heizdraht (29) Mittel (33) zum Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsmodul für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einer Zuleitung für molekularen Wasserstoff und einem Heizdraht zur Herstellung von atomarem Wasserstoff zu Reinigungszwecken sowie auf eine EUV-Lithographievorrichtung bzw. ein Projektionssystem oder ein Beleuchtungssystem für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einem solchen Reinigungsmodul. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Reinigen einer Komponente innerhalb einer EUV-Lithographievorrichtung.
Hintergrund und Stand der Technik
In EUV-Lithographievorrichtungen werden zur Lithographie von Halbleiterbauelementen reflektive optische Elemente für den extremen ultravioletten (EUV) bzw. weichen Röntgenwellenlängenbereich (z. B. Wellenlängen zwischen ca. 5 nm und 20 nm) wie etwa Photomasken oder Mehrlagenspiegel eingesetzt. Da EUV-Lithographievorrichtungen in der Regel mehrere reflektive optische Elemente aufweisen, müssen diese eine möglichst hohe Reflektivität aufweisen, um eine hinreichend hohe Gesamtreflektivität sicherzustellen. Die Reflektivität und die Lebensdauer der reflektiven optischen Elemente kann durch Kontamination der optisch genutzten reflektiven Fläche der reflektiven optischen Elemente, die aufgrund der kurzwelligen Bestrahlung zusammen mit Restgasen in der Betriebsatmosphäre entsteht, reduziert werden. Da üblicherweise in einer EUV-Lithographievorrichtung mehrere reflektive optische Elemente hintereinander angeordnet sind, wirken sich auch schon geringere Kontaminationen auf jedem einzelnen reflektiven optischen Element in größerem Maße auf die Gesamtreflektivität aus.
Insbesondere die optischen Elemente einer EUV-Lithographievorrichtung können in situ mit Hilfe von atomaren Wasserstoff gereinigt werden, der sich mit insbesondere kohlenstoffhaltiger Kontamination zu flüchtigen Verbindungen umsetzt. Zur Gewinnung des atomaren Wasserstoffs wird dabei oft molekularer Wasserstoff an einen aufgeheizten Draht geleitet. Dazu werden für den Heizdraht Metalle bzw.
Metalllegierungen mit besonders hohem Schmelzpunkt verwendet. So genannte Reinigungsköpfe aus Wasserstoffzuleitung und Glühdraht sind in der Nähe von Spiegeloberflächen angeordnet, um sie von Kontamination zu reinigen. Die flüchtigen Verbindungen, die sich bei der Reaktion des atomaren Wasserstoffs mit der insbesondere kohlenstoffhaltigen Kontamination bilden, werden mit dem normalen Vakuumsystem abgepumpt.
Aus den Patentanmeldungen US 2006/0175558 A1, US 2006/0163500 A1 und US 2006/0115771 A1 sind entsprechende Reinigungsverfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von Kollektoren für EUV-Lithographievorrichtungen bekannt. Darüber hinaus ist aus der Anmeldung WO 2008/034582 A2 bekannt, bestimmte Teilbereiche einer EUV-Lithographievorrichtung mit entsprechenden Verfahren bzw. Vorrichtungen zu reinigen. Ferner ist aus der Anmeldung US 2004/0011381 A1 eine Vorrichtung zur Erzeugung von atomarem Wasserstoff zur Reinigung von EUV-Lithographievorrichtungen bekannt.
Problematisch ist bei der bisherigen Herangehensweise, dass einerseits die Reinigungsköpfe relativ nah an den Spiegeln angeordnet sein sollten, um eine hohe Reinigungseffizienz zu erhalten. Andererseits sind gerade für den EUV- bzw. weichen Röntgenwellenlängenbereich optimierte reflektive optische Elemente oft wärmeempfindlich. Ein zu hohes Aufwärmen der Spiegel während der Reinigung führt zu einer Verschlechterung ihrer optischen Eigenschaften. Bisher wird daher eine Spiegelkühlung während der Reinigung vorgesehen oder das Reinigen als gepulstes Reinigen mit Abkühlphasen durchgeführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Reinigungsköpfe dahingehend zu verbessern, dass eine schonendere Reinigung der optischen Elemente ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Reinigungsmodul für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einer Zuleitung für molekularen Wasserstoff und einem Heizdraht zur Herstellung von atomarem Wasserstoff zu Reinigungszwecken gelöst, bei dem in Strömungsrichtung des Wasserstoffs hinter dem Heizdraht Mittel zum Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes angeordnet sind.
Die Mittel zum Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes erlauben es, den erzeugten atomaren Wasserstoff, soweit er in ionisierter Form vorliegt, räumlich abzulenken. Daher kann man den Heizdraht zur Herstellung von atomarem Wasserstoff so positionieren, dass sich keine freie Sichtlinie zwischen dem Heizdraht und einer zu reinigenden Komponente bzw. einer zu reinigenden Fläche ergibt. Vielmehr können die als Ionen vorliegenden Wasserstoffatome über elektrische und/oder magnetische Felder an die zu reinigende Stelle abgelenkt werden. Dadurch ist die zu reinigende Fläche nicht mehr unmittelbar der Wärmestrahlung des Heizdrahtes ausgesetzt, was insbesondere bei Spiegeln für den EUV- bzw. weichen Röntgenwellenlängenbereich von großem Vorteil ist. Denn diese sind oft mit wärmeempfindlichen Mehrlagensystemen versehen, die ihnen ihre optischen Fähigkeiten verleihen. Die Temperaturempfindlichkeit der Mehrlagenschicht eines Spiegels für den EUV- bzw. weichen Wellenlängenbereich beschränkt die Reinigungsdauer und damit die Reinigungseffizienz pro Reinigungszyklus. Dadurch erhöht sich die notwendige Reinigungsdauer, was die Produktionszeit reduziert. Durch die nun ermöglichte schonendere und gleichzeitig zielgerichtetere Reinigung lässt sich die notwendige Reinigungsdauer verringern und damit die Produktionszeit verlängern.
Ferner wird diese Aufgabe durch eine EUV-Lithographievorrichtung bzw. ein Projektionssystem oder ein Beleuchtungssystem für eine EUV-Lithographievorrichtung mit mindestens einem solchen Reinigungsmodul gelöst.
Außerdem wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen einer Komponente innerhalb von EUV-Lithographievorrichtungen mit den Schritten Erzeugen von atomarem Wasserstoff an einem Heizdraht und Ablenken des atomaren Wasserstoffs mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes auf die zu reinigende Komponente gelöst.
Indem der Anteil des atomaren Wasserstoffs, der ionisiert vorliegt, mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes auf die zu reinigende Komponente abgelenkt wird, wird ermöglicht, den Heizdraht und die zu reinigende Komponente so zueinander zu platzieren, dass die zu reinigende Komponente nicht unmittelbar der Wärmestrahlung des Heizdrahtes ausgesetzt ist, was wegen des geringeren Wärmeeintrages zu einer längeren Lebensdauer der Komponente führt.
Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur ionisierter Wasserstoff für die hier beschriebene schonende und zielgerichtete Reinigung geeignet ist, sondern jegliche geladene Teilchen, insbesondere Ionen von Atomen oder Molekülen, die mit der zu entfernenden Kontamination zu flüchtigen Verbindungen reagieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorliegende Erfindung soll unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigen
1 schematisch eine Ausführungsform einer EUV-Lithographievorrichtung;
2a, b schematisch eine erste Ausführungsform eines Reinigungsmoduls mit Variante;
3 schematisch eine zweite Ausführungsform eines Reinigungsmoduls;
4a, b schematisch den Reinigungsvorgang; und
5 ein Flussdiagramm zu einer Ausführungsform des Reinigungsverfahrens.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 1 ist schematisch eine EUV-Lithographievorrichtung 10 dargestellt. Wesentliche Komponenten sind das Strahlformungssystem 11, das Beleuchtungssystem 14, die Photomaske 17 und das Projektionssystem 20. Die EUV-Lithographievorrichtung 10 wird unter Vakuumbedingungen bzw. in speziellen Atmosphären mit geringem Partialdruck eines oder einer Kombination von Gasen betrieben, damit die EUV-Strahlung in ihrem Inneren möglichst wenig absorbiert bzw. gestreut wird. Im vorliegenden Beispiel wird dazu auch bei spezieller Atmosphäre ein Druck von etwa 10^–4 mbar oder geringer eingehalten.
Als Strahlungsquelle 12 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder auch ein Synchrotron dienen. Die austretende Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 5 nm bis 20 nm wird zunächst im Kollimator 13b gebündelt. Außerdem wird mit Hilfe eines Monochromators 13a durch Variation des Einfallswinkels die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert. Im genannten Wellenlängenbereich sind der Kollimator 13b und der Monochromator 13a üblicherweise als reflektive optische Elemente ausgebildet. Kollimatoren sind häufig schalenförmig ausgebildete reflektive optische Elemente, um einen fokussierenden bzw. kollimierenden Effekt zu erreichen. An der konkaven Fläche findet die Reflexion der Strahlung statt, wobei zur Reflexion häufig kein Mehrlagensystem auf der konkaven Fläche verwendet wird, da ein möglichst breiter Wellenlängenbereich reflektiert werden soll. Das Herausfiltern eines schmalen Wellenlängenbandes durch Reflexion geschieht am Monochromator, oft mit Hilfe einer Gitterstruktur oder eines Mehrlagensystems.
Der im Strahlformungssystem 11 in Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung aufbereitete Betriebsstrahl wird dann in das Beleuchtungssystem 14 eingeführt. Im in 1 dargestellten Beispiel weist das Beleuchtungssystem 14 zwei Spiegel 15, 16 auf, die im vorliegenden Beispiel als Mehrlagenspiegel ausgestaltet sind. Die Spiegel 15, 16 leiten den Strahl auf die Photomaske 17, die die Struktur aufweist, die auf den Wafer 21 abgebildet werden soll. Bei der Photomaske 17 handelt es sich ebenfalls um ein reflektives optisches Element für den EUV- und weichen Wellenlängenbereich, das je nach Herstellungsprozess ausgewechselt wird. Mit Hilfe des Projektionssystems 20 wird der von der Photomaske 17 reflektierte Strahl auf den Wafer 21 projiziert und dadurch die Struktur der Photomaske auf ihn abgebildet. Das Projektionssystem 20 weist im dargestellten Beispiel zwei Spiegel 18, 19 auf, die im vorliegenden Beispiel ebenfalls als Mehrlagenspiegel ausgestaltet sind. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl das Projektionssystem 20 als auch das Beleuchtungssystem 14 ebenso jeweils nur einen oder auch drei, vier, fünf und mehr Spiegel aufweisen können.
Sowohl das Strahlformungssystem 11 als auch das Beleuchtungssystem 14 und das Projektionssystem 20 sind als Vakuumkammern 22, 23, 24 ausgestaltet, da insbesondere die Mehrlagenspiegel 15, 16, 18, 19 nur im Vakuum bzw. spezieller Atmosphäre betrieben werden können. Ansonsten würde sich auf ihrer reflektiven Fläche zu viel Kontamination ablagern, die zu einer zu starken Verschlechterung ihrer Reflektivität führen würde. Auch die Photomaske 17 befindet sich daher im Vakuum bzw. spezieller Atmosphäre. Dazu kann sie sich in einer eigenen Vakuumkammer befinden oder in einer anderen Vakuumkammer 23, 24 integriert sein.
Zur Reinigung insbesondere der reflektiven optischen Elemente sind im in 1 dargestellten Beispiel Reinigungsmodule 25, 26, 27 vorgesehen. Die Reinigungsmodule können entweder innerhalb von Vakuumkammern, wie im Fall des Beleuchtungssystems 23 bzw. des Projektionssystems 20 angebracht sein, bei denen die Reinigungsmodule 26, 27 jeweils an der Innenseite der Vakuumkammern 23, 24 angeordnet sind. Sie können auch außerhalb einer Vakuumkammer angebracht sein, wie im vorliegenden Beispiel im Falle des Strahlformungssystems 11, bei dem das Reinigungsmodul 25 an der Außenseite der Vakuumkammer 22 angeordnet ist. In diesem Fall ist eine Verbindung zwischen dem Reinigungsmodul und der Vakuumkammer 22 vorgesehen, durch die der für die Reinigung benötigte atomare Wasserstoff durchtreten kann. Falls einzelne oder mehrere optische Elemente, etwa Spiegel 15, 16, 18, 19 oder Monochromatoren 13a oder Kollimatoren 13b, separat in einem Gehäuse mit einem eigenen Vakuumsystem eingeschlossen sind, können die Reinigungsmodule auch innerhalb eines solchen Gehäuses angeordnet sein. Auch für die Photomaske 17 kann ein Reinigungsmodul vorgesehen sein.
Innerhalb der Reinigungsmodule 25, 26, 27 sind Wasserstoffzufuhren vorgesehen, um molekularen Wasserstoff auf einen Heizdraht zu leiten. Bevorzugt wird als Heizdraht ein Wolframdraht verwendet, der sich auf bis zu 2000°C aufheizen lässt, um eine hohe Aufspaltungsrate in atomaren Wasserstoff zu erreichen. Der erzeugte atomare Wasserstoff liegt teilweise in ionisierter Form vor. Dies wird genutzt, um über elektrische oder magnetische oder elektromagnetische Felder den ionisierten atomaren Wasserstoff gezielt abzulenken und auf die jeweils zu reinigende Fläche zu lenken. Dadurch können Reinigungsmodule 25, 26, 27 nunmehr derart in der EUV-Lithographievorrichtung 10 angeordnet werden, dass die zu reinigenden Komponenten, wie etwa die Spiegel 15, 16, 18, 19 oder der Monochromator 13a und der Kollimator 13b, nicht mehr unmittelbar der Wärmestrahlung des Wolframdrahtes ausgesetzt sind. Durch die Steuerbarkeit des Wasserstoffstrahls ist nunmehr auch möglich, ein Reinigungsmodul für verschiedene zu reinigende optische Elemente vorzusehen. Je nach Anforderungen an die Reinigungseffizienz und je nach geometrischer Auslegung innerhalb einer EUV-Lithographievorrichtung bzw. ihrem Projektionssystems oder Beleuchtungssystems können auch für jedes zu reinigende Objekt bzw. jede zu reinigende Fläche ein oder mehrere separate Reinigungsmodule vorgesehen sein.
In den 2a, b ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Reinigungsmoduls dargestellt. In einem Gehäuse 30 ist ein Heizdraht 29 angeordnet. Diesem Heizdraht 29 wird über die Wasserstoffzufuhr 28 molekularer Wasserstoff zugeführt, der durch die Hitzeeinwirkung des Heizdrahtes 29 in atomaren Wasserstoff aufgespalten wird. So ergibt sich ein Wasserstoffteilstrom, der teils aus nicht aufgespaltenem molekularen Wasserstoff und nicht ionisiertem atomaren Wasserstoff 31 zusammengesetzt ist sowie ein Teilstrom, der im Wesentlichen aus Wasserstoffionen 32 besteht. Die beiden Teilströme 31, 32 treten derart aus dem Gehäuse 30 aus, dass sie auf ein Ablenkelement 33 zuströmen. Das Ablenkelement 33 ist im vorliegenden Beispiel plattenförmig ausgebildet. Es ist positiv geladen, so dass es auf den Teilstrom 32 mit Wasserstoffionen einen ablenkenden Einfluss hat. Denn die Wasserstoffionen sind positiv geladen und werden von dem Ablenkelement 33 abgestoßen. Dadurch wird der Ionenstrahl 32 auf die Oberfläche der zu reinigenden Komponente 35 geleitet. Über diesen grundsätzlichen Aufbau kann man erreichen, dass die Richtung des Ionenstrahls 32 von der Wärmestrahlrichtung, die mit der Strahlrichtung des nicht ionisierten Wasserstoffs 31 übereinstimmt, entkoppelt wird. Dadurch wird eine Aufheizung der zu reinigenden Fläche der Komponente 35 vermieden, die im Falle einer Spiegelfläche zu einer Deformation bzw. Verschiebung der optischen Spiegelfläche führen würde, so dass die Abbildungscharakteristik negativ beeinträchtigt wäre.
Das Ablenkelement 33 kann beispielsweise aus Metall sein, besonders bevorzugt sind geschwärzte bzw. dunkle Metallflächen. Ganz besonders bevorzugt wird eloxiertes Aluminium eingesetzt. Dies dient dazu, Wärme aus dem Wasserstoffionenstrahl 32 zu absorbieren. Um diesen Effekt noch weiter zu verstärken, ist im in 2a dargestellten Beispiel zusätzlich eine Kühleinrichtung 34 in thermischem Kontakt mit dem Ablenkelement 33 vorgesehen. Die Kühleinrichtung 34 dient als Wärmereservoir, in den Wärme aus dem Wasserstoffionenstrahl 32 abfließen kann. Dadurch wird der Wärmeeintrag in die Komponente 35 weiter verringert. Zusätzlich ist die Ablenkplatte 33 an ein Ladungsreservoir angeschlossen, z. B. in Form einer Spannungsquelle, um das Ablenkelement 33 durchgehend auf einem positiven Potenzial halten zu können. Durch eine Variierung des Potenzials lässt sich dabei der Wasserstoffionenstrahl 32 steuern.
Das in 2b dargestellte Beispiel unterscheidet sich von dem in 2a dargestellten Beispiel dahingehend, dass zwischen dem Heizdraht 29 und dem Ablenkelement 33 zusätzlich eine Ionisierungseinrichtung 36 vorgesehen ist. Die Ionisierungseinrichtung 36 dient dazu, den Anteil an ionisierten Wasserstoff zu erhöhen. Die Ionisierung geschieht vorzugsweise durch Stoßionisation oder elektrische Feldionisation. Bei der Stoßionisation kann es sich insbesondere auch um Ionisierung mit hochenergetischen Photonen, beispielsweise aus dem ultravioletten oder dem Röntgenwellenlängenbereich handeln. Je nach gewünschter Reinigungsleistung kann es notwendig sein, mehr oder weniger ionisierten Wasserstoff im Wasserstoffionenstrahl 32 zu haben, mit dem die Komponente 35 gereinigt wird. Dies kann mittels der Ionisierungseinrichtung 36 eingestellt werden.
Außerdem ist das Ablenkelement 33 beweglich angeordnet. Im vorliegenden Beispiel kann es um eine Achse rotieren, wie durch den Pfeil symbolisiert wird. Ein Verdrehen des Ablenkelementes 33 führt dazu, dass der Wasserstoffionenstrahl 32 relativ zur zu reinigenden Fläche der Komponente 35 auf und ab bewegt wird. Dies ermöglicht ein gezieltes Abrastern der zu reinigenden Oberfläche. Besonders bevorzugt weist das Ablenkelement bis zu sechs Freiheitsgrade auf, um es frei im Raum bewegen zu können und damit den Wasserstoffionenstrahl 32 beliebig auf zu reinigenden Flächen positionieren zu können.
Im in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Strömungsrichtung hinter dem Heizdraht, der sich im Gehäuse 30 befindet, Platten 37 angeordnet, um ein elektrisches Feld 38 anzulegen, und zusätzlich ein Magnet, der hier nicht dargestellt ist, um ein magnetisches Feld 39 anzulegen. Bei beiden Feldern 38, 39 handelt es sich um im Wesentlichen homogene Felder, die senkrecht zueinander orientiert sind. Diese spezielle Anordnung wird auch Wienfilter genannt und dient dazu, aus dem Wasserstoffstrahl 31 die Wasserstoffionen 32 eines bestimmten Energiebereiches herauszufiltern. Bevorzugt wird der Energiebereich derart gewählt, dass die Wasserstoffionen eine Energie aufweisen, die so klein ist, dass keine Sputtereffeke auftreten. Denn ein Sputtern könnte zu einer Zerstörung der Oberfläche, die gereinigt wird, führen, was insbesondere bei der Reinigung von Mehrlagenspiegeln unerwünscht ist. Je nach Art der zu entfernenden Kontamination und je nach zu reinigender Oberfläche kann es aber auch von Vorteil sein, den Energiebereich so hoch zu wählen, dass es zu einer Entfernung der Kontamination nicht nur durch chemische Reaktion sondern auch mechanisch durch Sputtern kommen kann.
Die Platten 37 dienen im Übrigen auch dazu, die zu reinigende Fläche bzw. Komponente vor der Wärmestrahlung, die vom Heizdraht zur Gewinnung des atomaren Wasserstoffes ausgeht, abzuschirmen.
Die in 3 gezeigten Mittel zum Anlegen eines elektrischen Feldes 38 und eines magnetischen Feldes 39 können beispielsweise mit dem Ablenkelement 33 aus dem in 2a, b gezeigten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, wobei sowohl eine Anordnung des Ablenkelementes vor dem Wienfilter als auch nach dem Wienfilter möglich ist. Ferner lassen sich weitere Mittel zum Anlegen von elektrischen und/oder magnetischen Feldern vorsehen, um den Ionenstrahl 32 zu formen, z. B. elektrische Linsen, und/oder um mit dem Strahl 32 noch gezielter die zu reinigende Oberfläche einer Komponente abzurastern.
Es soll nun unter Bezugnahme auf die 4a, b und 5 etwas näher auf die Durchführung der Reinigung einer Komponente innerhalb einer EUV-Lithographievorrichtung eingegangen werden. Da im Inneren einer EUV-Lithographievorrichtung bzw. eines Projektionssystems oder eines Beleuchtungssystems für eine EUV-Lithographievorrichtung nur begrenzt Platz vorhanden ist, kommt es oft vor, dass unterschiedliche Komponenten 41, 40, wie in 4a dargestellt, sich teilweise abschatten. In der in 4a skizzierten Situation ist die Komponente 41 in Strömungsrichtung des Wasserstoffes vor der Komponente 40 angeordnet, deren Oberfläche gereinigt werden soll. Bei Verwendung von herkömmlichen Reinigungsmodulen, bei denen ein Heizdraht in der Nähe einer zu reinigenden Komponente angeordnet ist, so dass der erzeugte atomare Wasserstoff unmittelbar auf die zu reinigende Fläche treffen kann, würde die gesamte Fläche 42 mit atomarem Wasserstoff beaufschlagt werden. Da aber die Komponente 41 in den Wasserstoffkegel hineinragt, wird die Komponente 41 teilweise mit atomarem Wasserstoff beaufschlagt, was unerwünscht sein kann, da es zu Reaktionen von atomarem Wasserstoff mit dem Material der Komponente 41 kommen kann. Außerdem gelangen keine Wasserstoffatome in den Bereich der Komponente 40 hinter der Komponente 41, so dass dieser Bereich nicht hinreichend gereinigt werden kann.
Unter Verwendung der hier vorgeschlagenen Reinigungsmodule ist es nun möglich, gezielt Flächen der Komponente 40 zu reinigen, ohne das die Komponente 41 wesentlich mit atomarem Wasserstoff in Kontakt kommt. Dazu wird zunächst, wie bisher auch, an einem Heizdraht atomarer Wasserstoff erzeugt (siehe 5, Schritt 101). Im vorliegenden Beispiel wird anschließend der atomare Wasserstoff ionisiert (Schritt 103). Dies geschieht vorzugsweise durch Stoßionisation oder elektrische Feldionisation. Bei der Stoßionisation kann es sich insbesondere auch um Ionisierung mit hochenegetischen Photonen, beispielsweise aus dem ultravioletten oder dem Röntgenwellenlängenbereich handeln. Der Wasserstoffstrahl mit einem hohen Anteil an Wasserstoffionen wird zum Kühlen und Ablenken des Strahls in Richtung auf die zu reinigende Fläche über ein gekühltes Ablenkelement gelenkt (Schritt 105), wobei das Ablenkelement positiv geladen ist. Anschließend werden Ionen einer bestimmten Energie mittels eines elektromagnetischen Feldes herausgefiltert (Schritt 107), um je nach zu reinigender Oberfläche und je nach zu entfernender Kontamination eine chemische und/oder mechanische Reinigung der zu reinigenden Fläche durchzuführen. Mit diesem speziell präparierten Wasserstoffionenstrahl wird nun die zu reinigende Fläche einer Komponente innerhalb einer EUV-Lithographievorrichtung mit Ionen einer bestimmten Energie abgerastert (Schritt 109).
Dies ist in 4b anhand der Komponenten 41, 40 skizziert. Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist es nun möglich, gezielt einzelne Flächen 43 bis 47 abzurastern. Die Rasterrichtung wird durch die Pfeile symbolisiert und ist beliebig. Die Komponente 41 wird nunmehr nicht mit Wasserstoffionen beaufschlagt. Durch Anlegen zusätzlicher Magnetfelder können außerdem Flächenbereiche erreicht werden, die im von der Komponente 41 abgeschatteten Bereich liegen. Mit Hilfe des preparierten und lenkbaren Wasserstoffionenstrahls lässt sich die Reinigung an den jeweils tatsächlichen Reinigungsbedarf anpassen. Anstatt undifferenziert große Flächenbereiche zu reinigen, wird der Wasserstoffstrahl lediglich auf die Flächenbereiche 43 bis 47 mit zu entfernender Kontamination gelenkt. Außerdem ist der Wasserstoffstrahl energetisch so präpariert, dass die benötigte Reinigungsleistung erreicht wird. Dabei wird die Reinigungsleistung nicht nur durch die Energie der Wasserstoffionen bestimmt, sondern auch über die Geschwindigkeit, mit der ein Flächenbereich 43 bis 47 abgerastert wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur ionisierter Wasserstoff für die hier beschriebene schonende und zielgerichtete Reinigung geeignet ist, sondern jegliche geladene Teilchen, insbesondere Ionen von Atomen oder Molekülen, die mit der zu entfernenden Kontamination zu flüchtigen Verbindungen reagieren.

10: EUV-Lithographievorrichtung
11: Strahlformungssystem
12: EUV-Strahlungsquelle
13a: Monochromator
13b: Kollimator
14: Beleuchtungssystem
15: erster Spiegel
16: zweiter Spiegel
17: Maske
18: dritter Spiegel
19: vierter Spiegel
20: Projektionssystem
21: Wafer
22–24: Vakuumkammer
25–27: Reinigungsmodul
28: Wasserstoffzufuhr
29: Heizdraht
30: Gehäuse
31, 32: Wasserstoffstrom
33: Ablenkelement
34: Kühleinrichtung
35: Komponente
36: Ionisierungseinrichtung
37: Platte
38: elektrisches Feld
39: magnetisches Feld
40, 41: Komponente
42–48: Fläche
101–109: Verfahrensschritte

Claims

Reinigungsmodul für eine EUV-Lithographievorrichtung mit einer Zuleitung für molekularen Wasserstoff und einem Heizdraht zur Herstellung von atomarem Wasserstoff zu Reinigungszwecken, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Wasserstoffs (31, 32) hinter dem Heizdraht (29) Mittel (33, 37) zum Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes (38, 39) angeordnet sind.
Reinigungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Wasserstoffs hinter dem Heizdraht (29) eine Ionisierungseinrichtung (36) angeordnet ist.
Reinigungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Anlegen eines elektrischen Feldes ein Ablenkelement (33) in Strömungsrichtung des Wasserstoffs hinter dem Heizdraht (29) angeordnet ist, das auf einem positiven Spannungspotential liegt.
Reinigungsmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ablenkelement (33) eine Kühleinrichtung (34) angeordnet ist.
Reinigungsmodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (33) bewegbar gelagert ist.
EUV-Lithographievorrichtung mit mindestens einem Reinigungsmodul (25, 26, 27) gemäß einem der Ansprüchen 1 bis 5.
Projektionssystem für eine EUV-Lithographievorrichtung mit mindestens einem Reinigungsmodul (27) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Belichtungssystem für eine EUV-Lithographievorrichtung mit mindestens einem Reinigungsmodul (26) gemäß den Ansprüchen 1 bis 5.
Verfahren zum Reinigen einer Komponente innerhalb von EUV-Lithographievorrichtungen mit den Schritten – Erzeugen von atomarem Wasserstoff an einem Heizdraht und – Ablenken des atomaren Wasserstoffs mittels eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes auf die zu reinigende Komponente.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff vor dem Ablenken zusätzlich ionisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff derart abgelenkt wird, dass die zu reinigende Komponente gezielt abgerastert wird.