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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine EUV-Lithographieanlage mit einer EUV-Lichtquelle
zur Erzeugung von EUV-Strahlung und mit mindestens einem in einem Strahlführungsraum
der EUV-Lithographieanlage verlaufenden Kabel. Die Erfindung betrifft
auch ein Kabel zur Verwendung in einem Strahlführungsraum einer
EUV-Lithographieanlage, sowie ein Verfahren zum Anbringen eines
Kabels in einem Strahlführungsraum einer EUV-Lithographieanlage.
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Auf
den Oberflächen von optischen Elementen, insbesondere von
Mehrlagen-Spiegeln, die einem Strahlführungsraum (z. B.
Strahlformungssystem, Beleuchtungssystem, Projektionssystem) einer EUV-Lithographieanlage
verwendet werden, lagern sich nach und nach beim Betrieb kontaminierende Stoffe
ab. Diese Stoffe können während des Betriebs der
EUV-Lithoghraphieanlage in dem Gasraum z. B. durch Reaktion mit
der EUV-Strahlung entstehen oder bereits zum Beginn des Betriebs
in dem Gasraum vorhanden sein. Die kontaminierenden Stoffe können
aber auch an den in den Strahlführungsräumen der
EUV-Lithographieanlage angeordneten Komponenten entstehen, wenn
diese Komponenten intensiver EUV-Strahlung ausgesetzt sind, so dass sich
die Materialien dieser Komponenten durch die EUV-Bestrahlung zersetzen.
Dies ist z. B. typischer Weise der Fall bei in einem Strahlführungsraum
der EUV-Lithographieanlage angeordneten Kabeln: Diese sind von einer
Isolierung umgeben, welche organische Verbindungen aufweist; die
Isolierung ist daher nicht EUV-stabil, d. h. sie zersetzt sich unter
dem Einfluss der EUV-Strahlung und setzt dabei organische Verbindungen,
insbesondere Kohlenwasserstoffe in die Gasphase frei.
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Diese
Kohlenwasserstoffe können durch Reaktion mit der EUV-Strahlung
als Kohlenstoff- oder Kohlenwasserstoff-Schicht auf den optischen
Oberflächen anlagern, die mit zunehmender Bestrahlungsdauer
immer stärker anwachsen. Die Bildung einer solchen Schicht
auf der Oberfläche eines optischen Elements ist in hohem
Maße unerwünscht, da der sich abscheidende Feststoff
in der Regel zu verstärkter Lichtstreuung und Absorption
führt, so dass die optische Güte des Gesamtsystems,
in dem das optische Element verbaut ist, bezüglich Transmission,
Uniformität, Streulicht und Bildfehlern abnimmt.
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Aus
der
WO 2008/034582
A2 der Anmelderin ist es bekannt, Komponenten mit einer
hohen Neigung zum Ausgasen von kontaminierenden Stoffen in einem
Strahlführungsraum einzukapseln, indem diese mit einem
Gehäuse umgeben werden, welches die Komponenten von dem
Teil der Vakuum-Umgebung des Strahlführungsraums trennt,
in dem die optischen Oberflächen angeordnet sind. Dieses
Vorgehen ist aber insbesondere bei Kabeln, welche in der Regel über
lange Strecken im Inneren des Strahlführungsraums von EUV-Lithographieanlagen
geführt werden müssen, aufwändig und
teuer.
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Aus
der
EP 1 204 002 A2 ist
eine EUV-Belichtungsanlage bekannt geworden, bei der in der Nähe
einer Plasma-Lichtquelle angeordnete Hardware-Komponenten, die eine
hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen und die z. B. aus
Kupfer bestehen können, durch eine dünne Schicht
aus Diamant vor Erosions-Effekten geschützt werden, die
durch von der Plasma-Lichtquelle erzeugten energiereichen Teilchen
ausgelöst werden.
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Die
WO 03/081973 A1 beschreibt
eine Beschichtung zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen,
die eine magnetische Grundschicht, an der magnetische Teilchen durch
ein dielektrisches Bindemittel gehalten werden, sowie eine Widerstands-Schicht
oder ein leitfähige Schicht aufweist. Die Beschichtung
kann auf einen elektrischen Leiter aufgebracht werden und unterdrückt
die Ausbreitung elektromagnetischer Strahlung, welche durch den elektrischen
Leiter hervorgerufen wird, in den Außenraum sowie das Eindringen
von elektromagnetischer Strahlung von dem Außenraum in
die Beschichtung.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine EUV-Lithographieanlage, ein Kabel für
einen Strahlführungsraum einer EUV-Lithographieanlage sowie
ein Verfahren zum Anbringen eines Kabels in einem Strahlführungsraum
einer EUV-Lithographieanlage bereitzustellen, bei denen durch das
in dem Strahlführungsraum verlaufende Kabel keine Kontaminationen
an den optischen Oberflächen der EUV-Lithographieanlage
ausgelöst werden.
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Gegenstand der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine EUV-Lithographieanlage der
eingangs genannten Art, bei der das in dem Strahlführungsraum
verlaufende Kabel zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche
der EUV-Strahlung ausgesetzt ist und bei der das Kabel zumindest
an dem der EUV-Strahlung ausgesetzten Teilbereich der Oberfläche
aus einem für die EUV-Strahlung beständigen Material
besteht.
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, das Kabel der EUV-Strahlung auszusetzen, d. h. dieses nicht
wie in der
WO 2008/034582
A2 vor der Vakuum-Umgebung mit den optischen Elementen
abzuschirmen. Um den direkten Kontakt mit der EUV-Strahlung zu ermöglichen,
besteht zumindest die Oberfläche des Kabels zumindest in
dem Teilbereich, der mit der EUV-Strahlung in Kontakt kommt, aus
einem EUV-beständigen Material. Unter einem EUV-beständigen
Material wird hierbei ein Material verstanden, das sich beim Kontakt
mit EUV-Strahlung nicht zersetzt und daher keine kontaminierenden
Stoffe ausgasen kann. Insbesondere sollte das EUV-beständige
Material keine Substanzen aufweisen, die bei Kontakt mit EUV-Strahlung
kontaminierende Stoffe ausgasen könnten. Es versteht sich, dass
das Kabel zwar in der Regel innerhalb des Strahlführungsraums,
aber außerhalb des Strahlengangs der EUV-Strahlung angeordnet
ist. Dennoch ist das Kabel dort EUV-Strahlung ausgesetzt, die z. B.
durch Streulichtbildung an den im Strahlführungsraum angeordneten
optischen Elementen hervorgerufen wird.
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Das
Kabel kann vor dem Anbringen in die EUV-Lithographieanlage mit dem
EUV-beständigen Material versehen werden. Es ist möglich,
hierbei die gesamte Oberfläche (am Mantel) des Kabels mit
dem EUV-beständigen Material zu versehen, da in diesem Fall
beim Einbau des Kabels nicht darauf geachtet werden muss, welche
Teile des Kabels der EUV-Strahlung ausgesetzt werden und welche
nicht. Um Material und damit Kosten zu sparen ist es aber auch möglich,
das Kabel nur in den Bereichen, in denen es tatsächlich
der EUV-Strahlung ausgesetzt ist, mit dem EUV-beständigen
Material zu versehen. In diesem Fall können in dem Strahlführungsraum
der EUV-Lithographieanlage Markierungen angebracht werden, welche
die Abschnitte, in denen ein verlegtes Kabel der EUV-Strahlung ausgesetzt
ist, kennzeichnen. Ist an dem Kabel der Teilbereich mit dem EUV-beständigen
Material nicht zu erkennen, z. B. wenn es sich um eine Beschichtung
handelt, kann auch das Kabel ggf. mit Markierungen versehen werden
Das Material für die Markierungen ist hierbei selbstverständlich
ebenfalls EUV-beständig.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform enthält das
EUV-beständige Material keine Kohlenstoffverbindungen,
insbesondere keine organischen Verbindungen, z. B. keine Kohlenwasserstoffe
(gesättigte und ungesättigte), Sauerstoff-, Hydroxy-,
Stickstoff-, Schwefel-, Phosophor-, Metallorganische Verbindungen
der organischen Chemie incl. aliphatischer, cyclischer, aromatischer,
heterocyclischer Verbindungen, und keine Siliziumverbindungen, zumindest
aber keine Silikone (polysiloxane), insbesondere keine Silikonöle,
-fette, -kautschuk, -gummi, -harz oder Fluorsilikone. Wenn das EUV-beständige
Material keine Kohlenstoffverbindungen oder organischen Verbindungen
enthält, ist in jedem Fall sichergestellt, dass sich bei
der EUV-Bestrahlung des Kabels keine flüchtigen Kohlenwasserstoffe
bilden, die in die Gasphase übergehen.
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Besonders
bevorzugt ist das EUV-beständige Material ausgewählt
aus der Gruppe umfassend: Keramiken, z. B. Bornitrid (BN), Aluminiumoxid
Al2O3, etc., Metalle,
z. B. Aluminium, Platin, Molybdän etc...), Gläser,
z. B. in Form von Glasfasern, insbesondere aus Na2 × CaO × 6SiO2 (Natron-Kalk-Glas), Zusammensetzung (Masse
%): SiO2:B2O3:Na2O:K2O:Al2O3 = 81:13:4:0,4:2
(Duranglas), 2MgO × 2Al2O3 × 5SiO2 (Cordierit),
Zerodur etc. sowie deren Zusammensetzungen, z. B. Glaskeramiken.
Insbesondere die oben genannten Materialien aus diesen Materialgruppen
haben sich als besonders beständig für EUV-Strahlung
herausgestellt.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist ein elektrischer
Leiter des Kabels oder eine Isolierung des Kabels mit dem EUV-beständigen Material
beschichtet. Im ersten Fall wird die Beschichtung direkt auf den
Leiter aufgebracht, d. h. der Leiter – in der Regel ein
Draht – ist nur von der Beschichtung aus dem EUV-beständigen
Material umgeben. Um den Leiter elektrisch zu isolieren ist das EUV-beständige Material
in diesem Fall bevorzugt ein Isolator, z. B. aus einem keramischen
Material. Im zweiten Fall wird ein Kabel, welches ggf. mit einer herkömmlichen
(nicht EUV-beständigen) Isolierung versehen ist, mit dem
EUV-beständigen Material beschichtet, so dass die Isolierung
durch die Beschichtung von der EUV-Strahlung geschützt
ist.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist das EUV-beständige
Material aufgebracht durch ein Beschichtungsverfahren ausgewählt
aus der Gruppe umfassend: Abscheiden aus der Gasphase, Sputtern,
Kaltgasspritzen, Rotationsbeschichten („spin-coating”),
Plasmaspritzen, Tauchbeschichten und manuelles Beschichten, insbesondere
Pinseln. Beim Abscheiden aus der Gasphase können unterschiedliche
Verfahren zum Einsatz kommen, z. B. PVD („physical vapour
deposition” – physikalische Gasphasenabscheidung),
CVD („chemical vapour deposition” – chemische
Gasphasenabscheidung), PECVD („plasma-enhanced CVD” – Plasma-unterstütze
chemische Gasphasenabsccheidung), etc., wobei bei diesen Verfahren
auch Varianten möglich sind: Die Plasmaeinkopplung bei
der PECVD kann z. B. durch Mikrowellenstrahlung oder Hochfrequenz(RF)-Strahlung
erfolgen und das PVD-Verfahren kann z. B. ionen- oder plasmagestützt
sein. Auch beim Sputtern existieren mehrere Varianten: Beim Magnetron-Sputtern
wird ein Niedertemperaturplasma in einem Edelgas (meist Argon) benutzt,
um ein Targetmaterial abzutragen und auf einem gegenüberliegenden
Substrat abzuscheiden, beim Ionenstrahl-Sputtern wird hierzu ein
Ionenstrahl eingesetzt. Beim Kaltgasspritzen wird der Beschichtungswerkstoff
in Pulverform mit sehr hoher Geschwindigkeit auf das Trägermaterial
aufgebracht. Bei der Rotationsbeschichtung werden dünne
und gleichmäßige Schichten auf ein rotierendes
Substrat aufgebracht bzw. aufgeschleudert. Beim Plasmaspritzen wird
einem Plasmajet ein Pulver eingedüst, das durch die hohe
Plasmatemperatur aufgeschmolzen und mit dem Plasmajet auf das zu
beschichtende Werkstück geschleudert wird. Durch Tauchbeschichten
kann die Beschichtung gleichmäßig aufgebracht werden.
Pinseln stellt eine Möglichkeit zur manuellen Beschichtung
dar.
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Bevorzugt
ist ein elektrischer Leiter des Kabels oder eine Isolierung des
Kabels mit einer Ummantelung aus dem EUV-beständigen Material
versehen. Die Ummantelung kann z. B. durch eine Hülle bzw.
Hülse oder eine Folie gebildet sein, die mit dem Leiter
oder der Isolierung verbunden wird. Die Ummantelung weist in der
Regel eine größere Dicke auf als die Beschichtung.
Die Ummantelung kann – insbesondere wenn sie aus einem
metallischen Material gebildet ist -starr sein, so dass das Kabel
ggf. im ummantelten Bereich nicht verformt werden kann. Alternativ
ist es aber auch möglich, mehrere starre, zum Teil ineinander
greifende Hülsen, sog. Isolierperlen, als Ummantelung zu
verwenden, um das Kabel auch im ummantelten Bereich noch verformen
zu können. Die Isolierperlen können aus einem
Keramikmaterial, insbesondere aus einer Oxidkeramik, z. B. Al2O3, insbesondere
Degussit® oder Frialit® bestehen.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung ist die Ummantelung angebracht durch
ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe: Heißpressen,
Kaltpressen und Verkleben. Typischer Weise wird eine Hülse
aus dem EUV-beständigen Material mit dem elektrischen Leiter
bzw. der Isolierung durch Kaltpressen verbunden, eine Folie als
Umhüllung wird in der Regel durch Heißpressen
oder durch Verkleben mit der Isolierung oder mit dem Leiter verbunden.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist das EUV-beständige
Material durch den elektrischen Leiter des Kabels gebildet, der
bevorzugt an elektrisch isolierenden Abstandshaltern geführt
ist. Das metallische Material des elektrischen Leiters des Kabels
ist in der Regel EUV-beständig, so dass dieses mit der EUV-Strahlung
in Kontakt gebracht werden kann. Um den nicht isolierten Leiter
von ggf. ebenfalls elektrisch leitenden Oberflächen in
dem Strahlführungsraum fernzuhalten, kann der Leiter an
elektrisch isolierenden Abstandshaltern geführt werden,
die typischer Weise ebenfalls aus einem EUV-beständigen
Material bestehen, z. B. aus den oben beschriebenen keramischen
oder glasartigen Materialien. Die Abstandshalter können
in vorgegebenen Abständen an dem Leiter angebracht sein,
um diesen in dem Strahlfürungsraum geeignet zu fixieren.
Die Abstandshalter können den Leiter hierbei z. B. ringförmig
umgeben oder einen Klemmmechanismus aufweisen, um den Leiter am
Abstandshalter zu fixieren. Die Abstandshalter weisen weiterhin
ein freies Ende zur Befestigung (mittels Schrauben etc.) an den
im Strahlführungsraum vorhandenen Komponenten bzw. an der Wand
des Strahlführungsraums auf.
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Die
Erfindung ist auch verwirklicht in einem Kabel zur Verwendung in
einem Strahlführungsraum einer EUV-Lithographieanlage,
das zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche aus
einem für EUV-Strahlung beständigen Material besteht.
Das EUV-beständige Material kann hierbei auf eine der oben
beschriebenen Arten aufgebracht werden. Insbesondere kann hierbei
auf die Isolierung eines ggf. handelsüblichen Kabels oder
direkt auf den elektrischen Leiter (Draht) eine Beschichtung bzw.
Ummantelung aus dem EUV-beständigen Material aufgebracht
sein. Es versteht sich, dass an ein- und demselben Kabel in unterschiedlichen
Bereichen entlang der Mantelfläche sowohl eine Beschichtung als
auch eine Ummantelung angebracht sein können. Es versteht
sich weiterhin, dass bei Kabeln, welche neben dem elektrischen Leiter
und der Isolierung noch zusätzliche (Zwischen-)Schichten
aufweisen, das EUV-beständige Material als Abschlussschicht auf
eine solche Zwischenschicht aufgebracht werden kann. Insbesondere
günstig ist es, wenn das EUV-beständige Material
die Funktion einer herkömmlichen Schicht des Kabels mit übernehmen kann.
So kann z. B. auf eine herkömmliche Isolierung des Kabels
ggf. verzichtet werden, wenn das EUV-beständige Material
ein Isolator ist.
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Die
Erfindung ist auch verwirklicht in einem Verfahren zum Anbringen
eines Kabels in einem Strahlführungsraum einer EUV-Lithographieanlage, umfassend:
Bilden eines für EUV-Strahlung beständigen Materials
in zumindest einem Teilbereich der Oberfläche des Kabels
und Anbringen des Kabels in dem Strahlführungsraum derart,
dass nur der Teilbereich der Oberfläche, an dem das EUV-beständige Material
gebildet ist, der EUV-Strahlung ausgesetzt ist. Die Abmessungen
des Teilbereichs mit dem EUV-beständigen Material können
hierbei geringfügig größer gewählt
werden als die Abmessungen des Teilbereichs, in dem das Kabel der
EUV-Strahlung ausgesetzt ist. Alternativ ist es aber auch möglich, das
Kabel über die gesamte Länge seiner Mantelfläche
mit einem EUV-beständigen Material zu versehen bzw. dort
ein EUV-beständiges Material zu bilden, was z. B. auch
durch Entfernen der Isolierung von einem konventionellen Kabel möglich
ist.
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In
einer vorteilhaften Variante wird ein elektrischer Leiter des Kabels
oder eine Isolierung des Kabels mit dem EUV-beständigen
Material beschichtet und/oder ummantelt. Die Beschichtung bzw. Ummantelung
kann hierbei vorteilhafter Weise mit Hilfe eines der oben beschriebenen
Beschichtungs-Verfahren durchgeführt werden. In einer Variante
wird der Teilbereich der Oberfläche des Kabels, welcher der
EUV-Strahlung nicht ausgesetzt ist, in einem Teil des Strahlführungsraums
angebracht, in dem die EUV-Strahlung eine Strahlungsdichte von weniger als
10–6, bevorzugt von weniger als
10–9, besonders bevorzugt von weniger
als 10–12 bezogen auf die Strahlungsdichte
an der optischen Oberfläche des optischen Elements mit
der geringsten Strahlungsdichte in dem Strahlführungsraum
aufweist. Die Intensität der EUV-Strahlung, der das Kabel
ausgesetzt ist, wird durch die Intensität der Streustrahlung bestimmt,
die an den optischen Komponenten in den Bereich außerhalb
des optischen Strahlengangs gestreut wird. Unter einem Bereich des
Strahlführungsraums, in dem das Kabel der Streustrahlung
nicht ausgesetzt ist, wird im Sinne dieser Anmeldung ein Bereich
verstanden, in dem die Strahlungsdichte um mindestens 10–6 kleiner ist als an der optischen
Oberfläche des optischen Elements, welches die geringste
Strahlungsdichte aufweist. Bei diesem optischen Element handelt
es sich typischerweise um dasjenige optische Element, das am weitesten
von der EUV-Lichtquelle entfernt angeordnet ist. Zur Ermittlung
von geeigneten Teilbereichen für Abschnitte der Kabel,
die nicht zwingend EUV-beständig sein müssen,
kann eine Streulichtmessung in der EUV-Lithographieanlage vorgenommen
werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der
Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen,
und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können
je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination
bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt
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1 eine
schematische Darstellung einer EUV-Lithographieanlage mit einem
in einem Strahlführungsraum verlaufenden Kabel, und
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2a–c
schematische Schnittdarstellungen eines Kabels mit einer Hülse
(a) bzw. mit einer Beschichtung (b, c) aus einem EUV-beständigen
Material.
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2d eine
schematische Darstellung eines nicht isolierten Kabels, das durch
EUV-beständige, elektrisch isolierende Abstandshalter durch
den Strahlführungsraum geführt wird.
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In 1 ist
schematisch eine EUV-Lithographieanlage 1 gezeigt, welche
drei Strahlführungsräume in Form eines Strahlformungssystems 2,
eines Beleuchtungssystems 3 und eines Projektionssystems 4 aufweist,
die in separaten Vakuum-Gehäusen untergebracht sind und
aufeinander folgend in einem von einer EUV-Lichtquelle 5 des
Strahlformungssystems 2 ausgehenden Strahlengang 6 angeordnet sind.
Als EUV-Lichtquelle 5 kann beispielsweise eine Plasmaquelle
oder ein Synchrotron dienen. Die austretende Strahlung im Wellenlängenbereich
zwischen ca. 5 nm und ca. 20 nm wird zunächst in einem Kollimator 7 gebündelt.
Mit Hilfe eines nachfolgenden Monochromators 8 wird durch
Variation des Einfallswinkels, wie durch einen Doppelpfeil angedeutet,
die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert.
Im genannten Wellenlängenbereich sind der Kollimator 7 und
der Monochromator 8 üblicherweise als reflektive
optische Elemente ausgebildet, wobei zumindest der Monochromator 8 an
seiner optischen Oberfläche kein Mehrfachschichtsystem
aufweist, um einen möglichst breitbandigen Wellenlängenbereich
zu reflektieren.
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Der
im Strahlformungssystem 2 im Hinblick auf Wellenlänge
und räumliche Verteilung behandelte Strahlung wird in das
Beleuchtungssystem 3 eingeführt, welches – beispielhaft – ein
erstes und zweites reflektives optisches Element 9, 10 aufweist.
Die beiden reflektiven optischen Elemente 9, 10 sind
als Facettenspiegel zur Pupillenformung ausgebildet und leiten die
EUV-Strahlung auf eine Photomaske 11 als weiterem reflektiven
optischen Element, welche eine Struktur aufweist, die mittels des
Projektionssystems 4 in verkleinertem Maßstab
auf einen Wafer 12 abgebildet wird. Hierzu sind im Projektionssystem 4 ein
drittes und viertes reflektives optisches Element 13, 14 vorgesehen.
Die reflektiven optischen Elemente 9, 10, 11, 12, 13, 14 weisen
jeweils eine optische Oberfläche 9a, 10a, 11a, 12a, 13a, 14a auf,
die im Strahlengang 6 der EUV-Lithographieanlage 1 angeordnet
ist.
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Außerhalb
des Strahlengangs 6 der EUV-Lichtquelle 5 sind
in 1 beispielhaft drei Kabel 20, 21, 22 gezeigt,
welche im Strahlformungssystem 2 bzw. im Beleuchtungssystem 3 verlaufen.
Das im Strahlformungssystem 2 verlaufende Kabel 20 dient
hierbei der elektrischen Kontaktierung des Monochromators 8 und übermittelt an
einen dort vorgesehenen Antrieb ein Steuersignal, das eine Ausrichtung
der optischen Oberfläche 8a des Monochromators 8 in
eine gewünschte Winkelstellung ermöglicht. Die
beiden vom Vakuum-Gehäuse des Beleuchtungssystems 3 zum
ersten bzw. zum zweiten optischen Element 9, 10 verlaufenden
Kabel 21, 22 dienen der Ansteuerung der einzelnen
Facetten der Facettenspiegel an den optischen Oberflächen 9a, 10a der
beiden optischen Elemente 9, 10.
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Obwohl
die Kabel 20, 21, 22 außerhalb
des Strahlengangs 6 der EUV-Lichtquelle angeordnet sind,
sind diese durch Streulichtbildung z. B. an dem Monochromator 8 bzw.
an den optischen Elementen 8, 9 zumindest teilweise
EUV-Strahlung ausgesetzt, weshalb diese mit einem EUV-beständigen
Material versehen sind, wie im Folgenden anhand der 2a–c
im Einzelnen dargestellt ist, welche die in den Strahlführungsräumen 2, 3 verlaufenden
Kabel 20, 21, 22 im Detail zeigen.
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Wie
in 2a gezeigt, wird das Kabel 20 in einem
Teilbereich 20a seiner Oberfläche von EUV-Strahlung 23 getroffen,
wobei ein erster Teil 24 der EUV-Strahlung 23 von
dem Kabel 20 absorbiert, ein zweiter Teil 25 vom
Kabel 20 reflektiert wird. Das Kabel 20 weist
einen elektrischen Innen-Leiter 26 z. B. in Form eines
Kupferdrahts sowie eine den Leiter 26 ummantelnde, konventionelle
Isolierung 27 auf. Die Isolierung 27 enthält
Kohlenwasserstoffe, d. h. organische Verbindungen, die beim Kontakt
mit der EUV-Strahlung 23 als ganzes oder in Fragmenten
in die Gasphase übergeführt werden und die sich
auf der Oberfläche 8a des Monochromators 8 als
Kontaminationen ablagern können. Um dies zu vermeiden ist
das Kabel 20 in dem Teilbereich 20a seiner Oberfläche,
welcher der EUV-Strahlung 23 ausgesetzt ist, mit einer
Hülse aus einem EUV-beständigen Material 28 ummantelt.
Das EUV-beständige Material kann insbesondere ein Metall
sein, z. B. Al, Pt, Mo etc. und ist typischer Weise durch Pressen
mit der Isolierung 27 verbunden; auch die Verwendung von
anderen Materialien, z. B. von Keramiken oder Gläsern ist möglich.
Das EUV-beständige Material 28 weist im Gegensatz
zur Isolierung 27 somit keine organischen Verbindungen
auf, insbesondere keine Kohlenwasserstoffe (gesättigte
und ungesättigte), Sauerstoff-, Hydroxy-, Stickstoff-,
Schwefel-, Phosophor-, Metallorganische Verbindungen der organischen
Chemie incl. aliphatischer, cyclischer, aromatischer, heterocyclischer
Verbindungen etc., die beim Kontakt mit der EUV- Strahlung 23 freigesetzt
werden können, so dass diese nicht als kontaminierenden
Stoffe aus dem Kabel 20 ausgasen können.
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Die
Hülse aus dem EUV-beständigen Material 28 beschränkt
sich bei dem Kabel 20 auf den Teilbereich 20a seiner
Oberfläche, wohingegen ein weiterer Teilbereich 20b der
Oberfläche des Kabels 20, der nicht der EUV-Strahlung 23 ausgesetzt
ist, von der Oberfläche der Isolierung 27 gebildet
wird. Das Kabel 20 wird so in dem Strahlführungsraum 2 positioniert,
dass nur der mit dem EUV-beständigen Material 28 versehene
Teilbereich 20a der EUV-Strahlung 23 ausgesetzt
ist, während der weitere Teilbereich 20b nicht
mit EUV-Strahlung in Kontakt kommt. Dies ist z. B. dann der Fall,
wenn die mit dem Kabel 20 verbundene Komponente, in diesem
Fall der Monochromator 8, die EUV-Strahlung zumindest in dem
weiteren Teilbereich 20b so stark abschattet, dass dort
auf die Ummantelung mit dem EUV-beständigen Material 28 verzichtet
werden kann.
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Um
strahlungsarme Bereiche außerhalb des optischen Strahlengangs
ausfindig zu machen, können Streulichtrechungen oder Streulichtmessungen durchgeführt
werden. Die identifizierten strahlungsarmen Bereiche mit Intensitäten
der EUV-Strahlung von weniger als 10–6,
bevorzugt weniger als 10–9, besonders
bevorzugt weniger als 10–12 von
der Strahlungsdichte bzw. Intensität an der optischen Oberfläche 8a bis 14a desjenigen
optischen Elements 8 bis 14 mit der geringsten
Strahlungsintensität im jeweiligen Strahlführungsraum 2, 3, 4 können
dann als optimale Positionen zur Verlegung der Kabel bzw. von Teilbereichen
der Kabel, in denen diese nicht zwingend EUV-beständig
sein müssen, betrachtet werden.
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Um
zu vermeiden, dass das Kabel 20 nach der Positionierung
in dem Strahlführungsraum 2 verschoben wird, kann
das Kabel 20 an den Enden der Hülse 28 geeignet
fixiert werden, z. B. indem das Kabel 20 mit einer Klemme
an der Wand des Strahlführungsraums 2, dem Monochromator 8 oder
einer anderen in dem Strahlführungsraum 3 angeordneten Komponente
angeklemmt wird.
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Es
versteht sich, dass zur Umhüllung bzw. Ummantelung der
Isolierung 27 auch andere Möglichkeiten bestehen,
z. B. kann eine Folie aus einem EUV-beständigen Material
mit der Isolierung 27 beispielsweise durch Verkleben oder
Heißpressen verbunden werden. Als Folienmaterial besonders
geeignet hat sich Aluminiumfolie, Aluminium-Kapton-Folie, Platinfolie,
Goldfolie, etc. erwiesen. Auch kann an Stelle der Isolierung 27 der
elektrische Leiter 26 direkt mit einer Umhüllung
aus einem EUV-beständigen Material versehen werden, wobei
in diesem Fall typischer Weise das EUV-beständige Material
auch elektrisch isolierend ist.
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Bei
dem in 2b gezeigten Kabel 21 ist
der elektrische Leiter 26 von einer Isolierung 27 umgeben,
die mit einem EUV-beständigen Material in Form einer Beschichtung 29 versehen
ist. Die Oberfläche 21a des Kabels 21 wird
von der Beschichtung 29 gebildet, die verhindert, dass
die EUV-Strahlung 23 auf die Isolierung 27 trifft.
Die Beschichtung 29 besteht aus einem EUV-beständigen
Material, z. B. aus einem Metall, einem Glas, einer Glaskermik bzw.
Glasfaser etc.., einer Keramik oder einem Komposit-Material. Das
EUV-beständige Material der Beschichtung 29 kann
hierbei durch ein Beschichtungsverfahren aufgebracht werden, welches
z. B. ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Abscheiden
aus der Gasphase, Sputtern, Kaltgasspritzen, Rotationsbeschichten,
Plasmaspritzen, Tauchbeschichten und manuelles Beschichten, insbesondere
Pinseln, wobei aus diesen Beschichtungsverfahren das für
ein jeweiliges Beschichtungsmaterial am besten geeignete Verfahren
ausgewählt werden kann.
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Die
Beschichtung kann mit einer Dicke von z. B. weniger als einem Millimeter,
bevorzugt mit einer Dicke von weniger als 500 μm, insbesondere
mit einer Dicke von weniger als 100 μm aufgebracht werden,
um zu erreichen, dass das Kabel 21 auch mit der Beschichtung 29 elastisch
verformt bzw. gebogen werden kann, ohne dass die Beschichtung 29 sich
von dem Kabel 21 ablöst. Da das Kabel 21 entlang
seiner gesamten Länge (mit Ausnahme seiner Enden, an denen
das Kabel 21 zur elektrischen Kontaktierung keine Isolierung 27 aufweist)
mit der EUV-beständigen Beschichtung 29 versehen
ist, kann das Kabel 21 wie ein herkömmliches Kabel
in dem Strahlführungsraum 3 verbaut werden, ohne dass
darauf geachtet werden muss, welche Teile seiner Oberfläche 21a mit
der EUV-Strahlung 23 in Kontakt kommen und welche nicht.
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2c zeigt
das Kabel 22 zur elektrischen Kontaktierung des zweiten
optischen Elements 10, dessen Oberfläche 22a durch
eine EUV-beständige Beschichtung 30 gebildet ist,
die unmittelbar auf den elektrischen Leiter 26 aufgebracht
ist. Die Beschichtung 30 wird hierbei in der Regel durch
ein elektrisch isolierendes Material, z. B. eine Glasummantelung (entsprechend
einer Glasfaser mit elektrischem Innenleiter), beispielsweise aus
SiO2 gebildet und erfüllt somit
eine Doppelfunktion, da die EUV-beständige Beschichtung 30 sowohl
als Schutz vor der EUV-Strahlung 23 als auch als Isolierung
dient.
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Es
versteht sich, dass in manchen Bereichen der Strahlführungsräume 2, 3, 4 ggf.
ganz auf eine Isolierung verzichtet werden kann. 2d zeigt
ein solches, nicht isoliertes Kabel 31, welches nur aus dem
metallischen, elektrischen Leiter 26, z. B. aus Kupfer
als EUV-beständigem Material besteht. Der Leiter 26 ist
an Abstandshaltern 32a, 32b geführt, welche
den Leiter 26 klemmen, um diesen auch in Längsrichtung
zu fixieren. Die Abstandshalter 32a, 32b können
mit ihren dem Leiter 26 gegenüberliegenden Enden
an der Wand der Strahlführungsräume 2, 3, 4 oder
an in den Strahlführungsräumen 2, 3, 4 angeordneten
Komponenten befestigt werden.
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Es
versteht sich, dass die Beschichtungen 29, 30 aus
dem EUV-beständigen Material bei den in 2b,
c gezeigten Kabeln 21, 22 nicht zwingend über
dessen gesamte Länge aufgebracht werden müssen,
sondern dass wie in 2a gezeigt die Beschichtung
ggf. auch auf einen Teilbereich der Mantelfläche der Kabel 21, 22 beschränkt
werden kann, wobei Berechnungen der Intensität des Streulichts herangezogen
werden können, um geeignete Bereiche zu identifizieren,
in denen auf die Beschichtung verzichtet werden kann. Hierbei wird
die Lage des Teilbereichs, in dem das Kabel 21, 22 beschichtet wird,
entlang des Kabels 21, 22 so gewählt,
dass dieser Teilbereich bei im Strahlführungsraum 3 verbautem
Kabel 21, 22 den Bereich, in dem das Kabel 21, 22 von
der EUV-Strahlung 23 getroffen wird, vollständig überdeckt.
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Es
versteht sich, dass anders als in 2a–c gezeigt
die Kabel 20, 21, 22 nicht zwingend einen einzigen
elektrischen Leiter 26 aufweisen müssen. Vielmehr
können auch zwei oder mehr Leiter in einem Kabel angeordnet
sein; insbesondere kann auch ein Bündel von elektrischen
Leitern, die jeweils eine eigene Isolierung aufweisen, in einem
Kabelstrang zusammengefasst sein, der an seiner Oberfläche
mit einem EUV-beständigen Material versehen ist. Anmerkung:
Auch Kabel ohne Isolierung denkbar. Es versteht sich von selbst,
dass neben dem Strahlformungssystem 2 und dem Beleuchtungssystem 3 auch
das Projektionssystem 4 mit Kabeln ausgestattet werden
kann, die auf die oben beschriebene Art vor EUV-Strahlung geschützt
sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2008/034582
A2 [0004, 0009]
- - EP 1204002 A2 [0005]
- - WO 03/081973 A1 [0006]