DE102015219939A1 - Apparatus for generating a cleaning gas, projection exposure apparatus and method for cleaning an optical surface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung eines Reinigungsgases (2), umfassend: ein Gehäuse (3), eine in dem Gehäuse (3) gebildete Kammer (4) mit einem Gaseinlass (5) zur Zuführung eines Gases (7) und mit einem Gasauslass (6) zum Austritt des Reinigungsgases (2), sowie mindestens ein Heizelement (8) zur Erzeugung des Reinigungsgases (2) durch Erhitzen des durch den Gaseinlass (5) einem Innenraum (4a) der Kammer (4) zugeführten Gases (7). Das Heizelement (8) ist außerhalb des Innenraums (4a) der Kammer (4) angeordnet. Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer solchen Vorrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche mittels einer solchen Vorrichtung (1).The invention relates to a device (1) for generating a cleaning gas (2), comprising: a housing (3), a chamber (4) formed in the housing (3) with a gas inlet (5) for supplying a gas (7) and with a gas outlet (6) for discharging the cleaning gas (2), and at least one heating element (8) for generating the cleaning gas (2) by heating the gas supplied through the gas inlet (5) to an interior space (4a) of the chamber (4). 7). The heating element (8) is arranged outside the interior (4a) of the chamber (4). The invention also relates to a projection exposure apparatus with such a device (1) and to a method for cleaning an optical surface by means of such a device (1).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases, umfassend: ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse gebildete Kammer mit einem Gaseinlass zur Zuführung eines Gases und mit einem Gasauslass zum Austritt des Reinigungsgases, sowie ein Heizelement zur Erzeugung des Reinigungsgases durch Erhitzen eines durch den Gaseinlass einem Innenraum der Kammer zugeführten Gases. Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche.The invention relates to a device for generating a cleaning gas, comprising: a housing, a chamber formed in the housing with a gas inlet for supplying a gas and a gas outlet for the exit of the cleaning gas, and a heating element for generating the cleaning gas by heating one through the gas inlet an interior of the chamber supplied gas. The invention also relates to a projection exposure apparatus with at least one such device and to a method for cleaning an optical surface.
Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases in Form eines Reinigungskopfs ist beispielsweise aus der
Ähnliche Vorrichtungen zur Erzeugung von Wasserstoff-Radikalen bzw. von atomarem Wasserstoff sind beispielsweise aus der
Bei der Verwendung eines metallischen Heizdrahts bzw. Filaments zur Aktivierung von Wasserstoff besteht das Problem, dass der metallische oder ggf. mit einem Metall beschichtete Heizdraht ggf. ganz oder teilweise an seiner Oberfläche oxidiert, wenn dieser mit Luft, Wasser, Sauerstoff etc. in Berührung kommt, sodass dieser an seiner Oberfläche eine Metalloxid-Schicht aufweist. Aufgrund der hohen Temperaturen zwischen 1200°C und bis zu 2500°C, auf die der Filament zur Aktivierung des Wasserstoffs aufgeheizt wird, kann die Metalloxid-Schicht ggf. ganz oder teilweise verdampfen und gemeinsam mit den Wasserstoff-Radikalen aus der Vorrichtung austreten. Das Metalloxid oder ggf. das Metall selbst kann sich hierbei an der zu reinigenden optischen Oberfläche oder an anderen Oberflächen als Kontamination anlagern.When using a metallic filament or filament to activate hydrogen, there is the problem that the metallic or possibly coated with a metal heating wire may be oxidized wholly or partially on its surface, if this with air, water, oxygen, etc. in contact comes so that it has on its surface a metal oxide layer. Due to the high temperatures between 1200 ° C and up to 2500 ° C, to which the filament is heated to activate the hydrogen, the metal oxide layer may possibly completely or partially vaporize and escape together with the hydrogen radicals from the device. The metal oxide or, if appropriate, the metal itself can be deposited here as contamination on the optical surface to be cleaned or on other surfaces.
In der
In der
Aus der
In der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Erzeugung eines Reinigungsgases, eine Projektionsbelichtungsanlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche bereitzustellen, bei denen das Kontaminationsrisiko bei der Reinigung von optischen Oberflächen reduziert ist.The object of the invention is to provide a device of the aforementioned type for generating a cleaning gas, a projection exposure apparatus with at least one such device and a method for cleaning an optical surface, in which the risk of contamination in the cleaning of optical surfaces is reduced.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der das Heizelement außerhalb des Innenraums der Kammer angeordnet ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es für die Erzeugung des Reinigungsgases nicht zwingend erforderlich ist, dass das der Kammer zugeführte, mit Hilfe des Heizelements erhitzte Gas direkt mit dem Heizelement in Kontakt kommt bzw. dass das Heizelement in der Kammer angeordnet wird. Es ist vielmehr ausreichend, wenn eine Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement, das außerhalb der Kammer, genauer gesagt außerhalb des Innenraums der Kammer, angeordnet ist und dem der Kammer zugeführten Gas erfolgt, ohne dass zu diesem Zweck das Heizelement zwingend direkt mit dem in den Innenraum der Kammer zugeführten Gas in Kontakt gebracht wird. Die Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement und dem Gas kann durch eine oder ggf. durch mehrere Arten von Wärmeübertragung erfolgen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend: Wärmeleitung (Konduktion), Wärmestrahlung und Wärmeströmung (Konvektion).This object is achieved by a device of the type mentioned, in which the heating element is arranged outside the interior of the chamber. According to the invention, it was recognized that it is not absolutely necessary for the production of the cleaning gas that the gas supplied to the chamber, heated by means of the heating element, comes into direct contact with the heating element or that the heating element is arranged in the chamber. Rather, it is sufficient if a heat transfer between the heating element, which is outside the chamber, more precisely outside the interior of the chamber, is arranged and the gas supplied to the chamber, without necessarily for this purpose the heating element directly with the in the interior of the Chamber supplied gas is brought into contact. The heat transfer between the heating element and the gas can be carried out by one or possibly by several types of heat transfer, which are selected from the group comprising: heat conduction (conduction), heat radiation and heat flow (convection).
Bei einer Ausführungsform ist das Heizelement durch eine Abschirmung von dem Innenraum der Kammer getrennt. Die Abschirmung weist typischer Weise eine erste, dem Heizelement zugewandte Seite und eine zweite, dem Innenraum der Kammer zugewandte Seite auf. Die zweite, dem Innenraum der Kammer zugewandte Seite der Abschirmung kann insbesondere eine Innenseite der Kammer bzw. der Kammerwand bilden. Durch die Abschirmung soll ein Gasfluss von dem Innenraum der Kammer zum Heizelement unterbunden bzw. möglichst minimiert werden, so dass das Heizelement nicht mit dem der Kammer zugeführten Gas bzw. mit dem Reinigungsgas, beispielsweise mit aktiviertem Wasserstoff bzw. mit Wasserstoff-Radikalen, in Kontakt kommt. Die Abschirmung kann ggf. eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, durch die ein Gasfluss zwischen dem Heizelement und dem Innenraum der Kammer erfolgen kann. Dies ist insbesondere für den Fall günstig, dass eine Wärmeübertragung in Form von Konvektion, d.h. in Form einer Gasströmung, von dem Heizelement in den Innenraum erfolgt, wobei das Gas, z.B. in Form eines (inerten) Trägergases (s.u.), durch die Öffnung(en) in den Innenraum der Kammer eintreten kann.In one embodiment, the heating element is separated from the interior of the chamber by a shield. The shield typically has a first side facing the heating element and a second side facing the interior of the chamber. The second, the interior of the chamber facing side of the shield may in particular form an inside of the chamber or the chamber wall. The shielding is intended to prevent or, if possible, minimize gas flow from the interior of the chamber to the heating element, so that the heating element does not come into contact with the gas supplied to the chamber or with the cleaning gas, for example with activated hydrogen or with hydrogen radicals comes. The shield may optionally have one or more openings through which a gas flow between the heating element and the interior of the chamber can take place. This is particularly beneficial in the case where convection heat transfer, i. E. in the form of a gas flow from the heating element into the interior, the gas, e.g. in the form of an (inert) carrier gas (s.u.) Through which opening (s) can enter into the interior of the chamber.
Bei einer Weiterbildung trennt die Abschirmung das Heizelement gasdicht von dem Innenraum der Kammer. In diesem Fall ist das Heizelement vollständig von dem Innenraum getrennt, d.h. das Heizelement steht nicht mit dem Innenraum und dem dort vorhandenen Gas in Kontakt. Bei der Abschirmung handelt es sich typischer Weise um ein selbsttragendes Bauelement, d.h. die Abschirmung bildet typischer Weise keine Beschichtung.In a further development, the shield separates the heating element gas-tight from the interior of the chamber. In this case, the heating element is completely separated from the interior, i. the heating element is not in contact with the interior and the gas present there. The shield is typically a self-supporting device, i. the shield typically does not form a coating.
Die Abschirmung kann beispielsweise aus einem für Heizstrahlung des Heizelements z.B. im infraroten Wellenlängenbereich transparenten Material gebildet sein, um Wärmestrahlung von dem Heizelement in den Innenraum der Kammer eintreten zu lassen, ohne dass ein zu großer Anteil der Wärmestrahlung von der Abschirmung absorbiert wird. In diesem Fall steht das Heizelement in der Regel nicht direkt mit der Abschirmung in Kontakt. Es ist alternativ aber auch möglich, dass das Heizelement direkt an der Abschirmung anliegt bzw. mit der Abschirmung in Kontakt steht, um durch Konduktion Wärme an die Abschirmung und von dort in den Innenraum der Kammer abzugeben. Die Abschirmung ist aus einem Material gebildet, welches einerseits eine ausreichende Wärmeleitung ermöglicht und andererseits den hohen Temperaturen von ggf. bis zu 1800°C oder mehr während des Betriebs der Vorrichtung standhalten kann. Die Abschirmung ist typischer Weise aus einem nicht metallischen Material bzw. aus einem mit Wasserstoff, insbesondere mit Wasserstoff-Radikalen, nur minimal reagierenden Material gebildet. Das Material der Abschirmung sollte insbesondere eine niedrige Gas-Permeabilität aufweisen, um das Heizelement von dem Gas in dem Innenraum der Kammer zu isolieren.The shield may be made, for example, from a heating radiation of the heating element, e.g. transparent material may be formed in the infrared wavelength range to allow heat radiation from the heating element to enter the interior of the chamber without absorbing too much of the heat radiation from the shield. In this case, the heating element is usually not directly in contact with the shield. Alternatively, however, it is also possible for the heating element to lie directly against the shield or to be in contact with the shield in order to transmit heat to the shield by conduction and from there into the interior of the chamber. The shield is formed of a material which on the one hand enables sufficient heat conduction and on the other hand can withstand the high temperatures of possibly up to 1800 ° C or more during operation of the device. The shield is typically formed from a non-metallic material or from a hydrogen, in particular hydrogen radicals, only minimally reactive material. The material of the shield should in particular have a low gas permeability in order to isolate the heating element from the gas in the interior of the chamber.
Bei einer weiteren Weiterbildung enthält die Abschirmung mindestens ein nicht metallisches Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Quarzglas, Silizium, Silikate, insbesondere in Form von Schichtsilikaten bzw. Glimmer, Carbide, Graphit, Metalloxide, insbesondere Aluminiumoxid, Keramik. Die Abschirmung weist zumindest an ihrer dem Innenraum der Kammer zugewandten Oberfläche ein Material auf oder besteht aus einem Material, welches bei einer Gas-Temperatur, die beispielsweise bei mehr als 1200°C oder ggf. bei mehr als 1800°C liegen kann, keine volatilen Oxide bildet. Dies ist bei der weiter oben beschriebenen Gruppe von Materialien der Fall. Es versteht sich, das lediglich solche Metalloxide (bzw. Silikate) als Material für die Abschirmung verwendet werden sollten, welche diese Anforderung erfüllen, wie dies beispielsweise bei Aluminiumoxid der Fall ist, welches einen Schmelzpunkt von mehr als 2000°C und einen Siedepunkt von ca. 3000°C aufweist. Das Material der Abschirmung kann kristallin sein oder in amorpher Form vorliegen. Die Abschirmung ist typischer Weise permanent und hält idealer Weise auch Temperaturen stand, die für ein Ausheizen der Kammer verwendet werden, um dort vorhandene Kontaminationen zu entfernen, sofern diese Temperatur über der beim Betrieb der Vorrichtung zur Erhitzung des Gases verwendeten Temperatur liegt.In a further development, the shield contains at least one non-metallic material which is selected from the group comprising: quartz glass, silicon, silicates, in particular in the form of sheet silicates or mica, carbides, graphite, metal oxides, in particular aluminum oxide, ceramics. At least on its surface facing the interior of the chamber, the shield has a material or consists of a material which is not volatile at a gas temperature which may be, for example, more than 1200.degree. C. or possibly more than 1800.degree Oxides forms. This is the case with the group of materials described above. It is understood that only such metal oxides (or silicates) should be used as the material for the shield, which meet this requirement, as is the case for example with alumina, which has a melting point of more than 2000 ° C and a boiling point of approx 3000 ° C. The material of the shield may be crystalline or in amorphous form. The shield is typically permanent and ideally withstands temperatures used to heat the chamber to remove contaminants present there, as long as that temperature is above the temperature used in operation of the gas heating apparatus.
Bei dem Reinigungsgas, welches in der Vorrichtung erzeugt wird und welches durch den Gasauslass austritt, kann es sich insbesondere um ein Reinigungsgas handeln, das auf organische Kontaminationen, insbesondere auf Kohlenstoff-Kontaminationen, eine reinigende Wirkung aufweist. Bei dem Reinigungsgas kann es sich beispielsweise um atomaren Stickstoff, atomaren Sauerstoff oder um atomare bzw. ionisierte Edelgase bzw. um Edelgas-Radikale handeln, beispielsweise um Argon-Radikale, um Helium-Radikale, um Neon-Radikale oder um Krypton-Radikale.The cleaning gas which is produced in the device and which exits through the gas outlet can be, in particular, a cleaning gas which has a cleaning effect on organic contaminants, in particular on carbon contaminations. The cleaning gas can be, for example, atomic nitrogen, atomic oxygen or atomic or ionized noble gases or inert gas. Radicals, for example, argon radicals, helium radicals, neon radicals or krypton radicals.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform enthält das durch den Gaseinlass zugeführte Gas molekularen Wasserstoff oder das durch den Gaseinlass zugeführte Gas ist molekularer Wasserstoff. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann molekularer Wasserstoff bei hohen Temperaturen von beispielsweise mehr als ca. 1200°C oder ggf. 1800°C aktiviert und in atomaren Wasserstoff umgewandelt werden. Unter atomarem Wasserstoff werden im Sinne dieser Anmeldung nicht nur Wasserstoff-Radikale H• sondern auch Wasserstoff-Ionen, d.h. H+ oder H2 +, sowie Wasserstoff H* in einem angeregten Elektronenzustand verstanden.In an advantageous embodiment, the gas supplied through the gas inlet contains molecular hydrogen or the gas supplied through the gas inlet is molecular hydrogen. As described above, molecular hydrogen can be activated at high temperatures of, for example, more than about 1200 ° C. or optionally 1800 ° C. and converted into atomic hydrogen. For the purposes of this application, atomic hydrogen means not only hydrogen radicals H but also hydrogen ions, ie H + or H 2 + , and hydrogen H * in an excited electronic state.
Bei den in der Einleitung beschriebenen Vorrichtungen zur Erzeugung von atomarem Wasserstoff wird der Kammer typischer Weise molekularer Wasserstoff zugeführt und lediglich ein Teil des molekularen Wasserstoffs wird von dem in der Kammer angeordneten Filament in atomaren Wasserstoff umgewandelt. Der nicht umgewandelte molekulare Wasserstoff tritt gemeinsam mit dem atomaren Wasserstoff durch den Gasauslass und verlässt die Vorrichtung typischer Weise in Richtung auf eine zu reinigende optische Oberfläche. Nicht nur der atomare, sondern auch der molekulare Wasserstoff kann ggf. mit Kohlenstoff auf Komponenten, die in der Umgebung der zu reinigenden optischen Oberfläche angeordnet sind und/oder in einem nicht bestrahlten Bereich des optischen Elements, welcher die optische Oberfläche umgibt, zu Kohlenwasserstoffen reagieren. Dies kann zu einer Veränderung des Emissionsgrads der Oberflächen dieser Komponenten führen (z.B. von 0,1 bis 0,2 auf 0,7 bis 0,8), wodurch sich der strahlungsbedingte Wärmetransport ungewollt verändert, was zu einem lokalen Hitzestau sowie zu ungewollten Deformationen führen kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die zur reinigende(n) Oberfläche(n) in einem Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage angeordnet sind, bei dem aufgrund der dort vorhandenen hohen Strahlungsleistungen in der Regel hohe Temperaturen herrschen. Wenn sich über einen längeren Zeitraum Kohlenwasserstoffe an diesen nicht optisch genutzten Oberflächen ansammeln, können diese in Form von kontaminierenden Partikeln von den nicht optisch genutzten Oberflächen abblättern und ggf. die Umgebung der optischen Oberflächen bzw. diese selbst kontaminieren.In the atomic hydrogen generation apparatus described in the introduction, molecular hydrogen is typically supplied to the chamber and only a portion of the molecular hydrogen is converted to atomic hydrogen by the filament disposed in the chamber. The unconverted molecular hydrogen, along with the atomic hydrogen, passes through the gas outlet and typically exits the device toward an optical surface to be cleaned. Not only the atomic but also the molecular hydrogen may optionally react with carbon on components disposed in the vicinity of the optical surface to be cleaned and / or in an unirradiated region of the optical element surrounding the optical surface to hydrocarbons , This can lead to a change in the emissivity of the surfaces of these components (eg from 0.1 to 0.2 to 0.7 to 0.8), which changes the radiation-induced heat transfer unintentionally, resulting in a local heat accumulation and unwanted deformations can. This is the case, in particular, when the surface (s) to be cleaned are arranged in an illumination system of a projection exposure apparatus in which high temperatures generally prevail due to the high radiation powers present there. If hydrocarbons accumulate on these non-optically used surfaces over an extended period of time, they may flake off the non-optically used surfaces in the form of contaminating particles and possibly contaminate the surroundings of the optical surfaces or these themselves.
Um das Problem einer erneuten Kontamination (Re-Kontamination) zu vermeiden bzw. um dieses Problem abzumildern, ist es vorteilhaft, ein inertes oder zumindest teilweise inertes bzw. nicht-reaktives Trägergas (oder ein Gasgemisch) zu verwenden, dass dem Gas, welches in der Kammer aktiviert werden soll, und/oder dem aus dem Gasauslass austretenden Reinigungsgas beigemischt wird. Beispielsweise kann molekularem Wasserstoff, welcher über den Gaseinlass in die Kammer eintritt, ein Trägergas beigemischt werden und/oder ein Trägergas kann dem Reinigungsgas nach dem Austritt aus dem Gasauslass beigemischt werden. Gegebenenfalls kann das Trägergas der Vorrichtung bzw. der Kammer über einen weiteren Gaseinlass zugeführt werden. In letzterem Fall kann das Trägergas ggf. an dem Heizelement vorbei geführt werden und über eine oder ggf. mehrere Öffnungen in der Abschirmung in die Kammer eintreten, um auf diese Weise eine zusätzliche Wärmeübertragung durch Konvektion an das in der Kammer vorhandene Gas zu ermöglichen.In order to avoid the problem of recontamination or to alleviate this problem, it is advantageous to use an inert or at least partially inert or non-reactive carrier gas (or a gas mixture), which is the gas which in the chamber is to be activated, and / or mixed with the emerging from the gas outlet cleaning gas. For example, molecular hydrogen, which enters the chamber via the gas inlet, a carrier gas can be admixed and / or a carrier gas can be added to the cleaning gas after exiting the gas outlet. If appropriate, the carrier gas can be supplied to the device or the chamber via a further gas inlet. In the latter case, the carrier gas may optionally be guided past the heating element and enter the chamber via one or possibly a plurality of openings in the shield, in order in this way to allow additional heat transfer by convection to the gas present in the chamber.
Bei einer Ausführungsform enthält das der Kammer durch den Gaseinlass zugeführte Gas ein Trägergas, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Stickstoff und Edelgase, beispielsweise Argon oder Helium. Das Trägergas behält beim Erhitzen durch das Heizelement typischer Weise seine molekulare Struktur bei, d.h. dieses wird selbst nicht aktiviert. Das Trägergas tritt gemeinsam mit dem Reinigungsgas, das beispielsweise in Form von atomarem Wasserstoff vorliegt, aus der Vorrichtung aus und wird zu der zu reinigenden optischen Oberfläche transportiert. Dies ermöglicht es, eine geringere Flussrate von Wasserstoff im System bzw. in der Umgebung des optischen Elements zu erzeugen, wobei potentiell derselbe oder ggf. ein größerer Reinigungseffekt auftreten kann, weil mehr atomarer Wasserstoff bzw. mehr Wasserstoff-Radikale mit der optischen Oberfläche interagieren.In one embodiment, the gas supplied to the chamber through the gas inlet contains a carrier gas selected from the group comprising: nitrogen and noble gases, for example, argon or helium. The carrier gas typically retains its molecular structure when heated by the heating element, i. this will not be activated. The carrier gas exits the device together with the cleaning gas, which is in the form of atomic hydrogen for example, and is transported to the optical surface to be cleaned. This makes it possible to produce a lower flow rate of hydrogen in the system or in the vicinity of the optical element, which can potentially have the same or possibly a greater cleaning effect, because more atomic hydrogen or more hydrogen radicals interact with the optical surface.
Bei einer Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, dem Reinigungsgas nach dem Gasauslass ein Trägergas zuzuführen. Auch das Zuführen von (weiterem) Trägergas, z.B. in Form von Stickstoff oder von Edelgasen, kann ggf. sinnvoll sein, um den molekularen Wasserstoff, der in der Kammer nicht in atomaren Wasserstoff umgewandelt wurde, zu verdünnen und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit für die Reaktion des molekularen Wasserstoffs mit in der Umgebung der zu reinigenden optischen Oberfläche vorhandenen Komponenten zu verringern.In one embodiment, the device is designed to supply a carrier gas to the cleaning gas after the gas outlet. Also, supplying (further) carrier gas, e.g. in the form of nitrogen or noble gases, may be useful to dilute the molecular hydrogen that has not been converted into atomic hydrogen in the chamber and in this way the likelihood of the reaction of the molecular hydrogen with in the environment of cleaning optical surface existing components to reduce.
Bei dem Heizelement, welches außerhalb des Innenraums der Kammer angeordnet ist, handelt es sich typischer Weise um ein Widerstands-Heizelement, d.h. um ein Heizelement, das aufgeheizt wird, indem durch das Material des Heizelements ein elektrischer Strom fließt. Bei dem Heizelement kann es sich beispielsweise um einen Glühdraht bzw. um ein Filament handeln, welcher auf Temperaturen von mehr als 1300°C, ggf. auf Temperaturen von ca. 1800°C oder mehr aufgeheizt wird.The heating element, which is located outside the interior of the chamber, is typically a resistance heating element, i. around a heating element which is heated by an electric current flowing through the material of the heating element. The heating element may be, for example, a filament or a filament, which is heated to temperatures of more than 1300 ° C, possibly to temperatures of about 1800 ° C or more.
Typischer Weise enthält das Heizelement mindestens ein Material oder besteht aus mindestens einem Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Metalle, bevorzugt Wolfram, Tantal, oder Molybdän, oder Halbleiter, bevorzugt Siliziumcarbid oder dotiertes Silizium. Metallische Materialien, insbesondere Wolfram, sind typische Materialien, die zur Herstellung von Filamenten verwendet werden. Halbleiter können in reiner oder in dotierter Form als Heizelemente verwendet werden. Halbleiter weisen ggf. bei hohen Temperaturen von 1300°C bessere Eigenschaften als metallische Materialien auf, vgl. beispielsweise den
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten, typischer Weise benachbarten Gehäuseabschnitt auf, wobei das Heizelement nur in dem ersten Gehäuseabschnitt, aber nicht in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist und die Kammer, genauer gesagt den Querschnitt der Kammer, zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgibt. Die Kammer kann bei dieser Ausführungsform quer zur einer Verbindungslinie zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass einen z.B. runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, der von dem Heizelement zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgeben wird. Bei dem ersten Gehäuseabschnitt kann es sich um einen (radial) inneren Gehäuseabschnitt handeln. In diesem Fall handelt es sich bei dem zweiten Gehäuseabschnitt typischer Weise um einen (radial) äußeren Gehäuseabschnitt. Es ist aber auch möglich, dass der erste Gehäuseabschnitt einen axialen, dem Gaseinlass benachbarten Gehäuseabschnitt bildet, während der zweite Gehäuseabschnitt einen axialen, dem Gasauslass benachbarten Gehäuseabschnitt bildet. In letzterem Fall wirkt das Heizelement nicht über die gesamte Länge der Kammer auf das durch den Gaseinlass eintretende Gas ein, um dem zugeführten Gas bzw. dem Reinigungsgas zu ermöglichen, sich nach dem Aufheizen durch das Heizelement abzukühlen.In a further embodiment, the housing has a first housing portion and a second, typically adjacent housing portion, wherein the heating element is arranged only in the first housing portion, but not in the second housing portion and the chamber, more precisely the cross-section of the chamber, at least partially , in particular completely surrounds. In this embodiment, the chamber may have a cross-section, for a connection line between the gas inlet and the gas outlet, of e.g. have round or rectangular cross section, which is at least partially, in particular completely surrounded by the heating element. The first housing section may be a (radially) inner housing section. In this case, the second housing section is typically a (radially) outer housing section. But it is also possible that the first housing portion forms an axial, the gas inlet adjacent housing portion, while the second housing portion forms an axial, the gas outlet adjacent housing portion. In the latter case, the heating element does not act on the gas entering through the gas inlet over the entire length of the chamber in order to allow the supplied gas or the cleaning gas to cool after being heated by the heating element.
Bei einer Weiterbildung weist der zweite Gehäuseabschnitt ein Kühlelement auf, welches die Kammer zumindest teilweise umgibt. Das Kühlelement kann zur Wärmeabschirmung des Heizelements gegenüber der Umgebung der Vorrichtung sowie zur Kühlung des Reinigungsgases dienen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kühlelement um ein aktives Kühlelement, genauer gesagt um einen Fluid-Kühler, bei dem in einem Kühlkörper Kühlkanäle gebildet sind, die von einem Fluid, d.h. von einer Flüssigkeit, einem Gas oder einer Kombination aus beidem, durchströmt werden, um die Wärme von dem Kühlkörper an das Fluid zu übertragen, welches die aufgenommene Wärme an anderer Stelle wieder abgibt, und zwar typischer Weise außerhalb einer optischen Anordnung bzw. der Vorrichtung. Bei dem Kühlelement kann es sich auch um ein passives Kühlelement z.B. in Form eines Kühlkörpers (Wärmesenke) handeln, welcher die Wärme aus dem Innenraum der Kammer durch Konduktion an die Umgebung der Vorrichung oder ggf. des Gehäuses der Vorrichtung abgibt.In a development, the second housing section has a cooling element which at least partially surrounds the chamber. The cooling element can serve to heat-shield the heating element from the environment of the device and to cool the cleaning gas. The cooling element is preferably an active cooling element, more specifically a fluid cooler in which cooling channels are formed in a cooling body, which are formed by a fluid, i. flow through a liquid, a gas or a combination of both, in order to transfer the heat from the heat sink to the fluid, which releases the heat absorbed elsewhere, typically outside of an optical arrangement or the device. The cooling element may also be a passive cooling element, e.g. act in the form of a heat sink (heat sink), which emits the heat from the interior of the chamber by conduction to the environment of Vorrichung or possibly the housing of the device.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Fotolithographie, insbesondere für die EUV-Lithographie, umfassend: Mindestens ein Vakuum-Gehäuse, in dem mindestens ein optisches Element mit einer optischen Oberfläche angeordnet ist, eine Vorrichtung wie weiter oben beschrieben zur Erzeugung eines Reinigungsgases zur Reinigung der optischen Oberfläche des optischen Elements, sowie eine Absaugeinrichtung zur Absaugung des Reinigungsgases aus dem Vakuum-Gehäuse. Eine Projektionsbelichtungsanlage weist mehrere optische Elemente auf, die je nach optischer Funktion in unterschiedlichen Gehäusen, bei EUV-Lithographieanlagen typischer Weise in unterschiedlichen Vakuum-Gehäusen, untergebracht sind. Typischer Weise weist eine EUV-Lithographieanlage ein Strahlerzeugungssystem, ein Beleuchtungssystem sowie ein Projektionssystem mit jeweils einem eigenen Vakuum-Gehäuse auf, in dem in der Regel mehrere optische Elemente angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass eines oder mehrere optische Elemente in einem Vakuum-Gehäuse angeordnet sind, welches selbst in einem der drei Vakuum-Gehäuse des Strahlerzeugungssystems, des Beleuchtungssystems oder des Projektionssystems untergebracht ist, wie dies beispielsweise in der eingangs zitierten
Der Gasauslass der Vorrichtung steht mit dem Innenraum des Vakuum-Gehäuses in Verbindung, sodass das Reinigungsgas in das Vakuum-Gehäuse ausströmen kann, um die optische Oberfläche mindestens eines optischen Elements zu reinigen. Die Absaugeinrichtung saugt das Reinigungsgas sowie ggf. bei der Reinigung von der optischen Oberfläche abgelöste Kontaminationen, beispielsweise in Form von Kohlenstoff oder von Kohlenwasserstoffen, aus dem Innenraum des Vakuum-Gehäuses ab. Zusätzlich kann auch das ggf. vorhandene Trägergas sowie ein ggf. vorhandenes Schutzgas (s.u.) von der Absaugeinrichtung abgesaugt werden. Der Gaseinlass der Vorrichtung und eine Absaugöffnung der Absaugeinrichtung können grundsätzlich an beliebiger Stelle in dem Gehäuse angeordnet sein. Der bzw. die Gasauslässe der Vorrichtung sowie der bzw. die Gaseinlässe der Absaugeinrichtung sind vorteilhafter Weise in der Nähe der zu reinigenden optischen Oberfläche angeordnet, um zu verhindern, dass das Reinigungsgas zusammen mit den Kontaminationen in der Projektionsbelichtungsanlage über größere Strecken transportiert wird und z.B. von den Vakuum-Pumpen aufgenommen wird. Die lokale Rückführung bzw. Absaugung des Reinigungsgases in der Nähe der zu reinigenden Oberfläche ermöglicht es, die Wegstrecke zu minimieren, die das Reinigungsgas in der Projektionsbelichtungsanlage zurücklegt, wodurch ggf. durch das Reinigungsgas erzeugte Kontaminationen sowie Kontaminationen minimiert werden, die ggf. durch eine erneute Ablagerung von mit dem Reinigungsgas mitgeführten kontaminierenden Stoffen an anderen Komponenten erzeugt werden. Insbesondere, wenn es sich bei dem Reinigungsgas um äußerst reaktiven atomaren Wasserstoff handelt, der mit nahezu jedem beliebigen Material reagiert, ist dessen schnellstmögliche Entfernung aus dem Gehäuse bzw. aus der Umgebung der optischen Oberfläche erwünscht, um Schäden in der Umgebung der optischen Oberfläche angeordneten Komponenten zu minimieren.The gas outlet of the device communicates with the interior of the vacuum housing Connection, so that the cleaning gas can flow into the vacuum housing to clean the optical surface of at least one optical element. The suction device sucks the cleaning gas and any contaminants, for example in the form of carbon or hydrocarbons, which have been removed from the optical surface during cleaning, from the interior of the vacuum housing. In addition, the possibly present carrier gas as well as any protective gas (see below) can be sucked off the suction device. The gas inlet of the device and a suction opening of the suction device can in principle be arranged at any point in the housing. The gas outlet (s) of the device and the gas inlet or inlets of the suction device are advantageously arranged in the vicinity of the optical surface to be cleaned in order to prevent the cleaning gas from being transported together with the contaminants in the projection exposure apparatus over greater distances and eg from the vacuum pumps is added. The local recirculation or suction of the cleaning gas in the vicinity of the surface to be cleaned makes it possible to minimize the distance covered by the cleaning gas in the projection exposure system, whereby any contaminations and contaminations generated by the cleaning gas are minimized, possibly by a renewed Deposition of entrained with the cleaning gas contaminants are produced on other components. In particular, where the purge gas is highly reactive atomic hydrogen that reacts with virtually any material, its fastest possible removal from the housing or environment of the optical surface is desired to minimize damage to the environment surrounding the optical surface to minimize.
Unter einer optischen Oberfläche wird im Sinne dieser Anmeldung derjenige Bereich eines optischen Elements verstanden, der im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist. Bei reflektiven optischen Elementen, beispielsweise in Form von Spiegeln, ist in diesem Bereich typischer Weise eine Beschichtung aufgebracht, die bei der Nutz-Wellenlänge der in der Projektionsbelichtungsanlage verwendeten Nutz-Strahlung ein Reflexionsmaximum aufweist.For the purposes of this application, an optical surface is understood to be that region of an optical element which is arranged in the beam path of the projection exposure apparatus. In the case of reflective optical elements, for example in the form of mirrors, a coating is typically applied in this region, which has a reflection maximum at the useful wavelength of the useful radiation used in the projection exposure apparatus.
Bevorzugt ist der Gasauslass der Vorrichtung auf die optische Oberfläche ausgerichtet, um die optische Oberfläche mit dem Reinigungsgas zu überströmen. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Reinigungsgas in Form eines Gasstroms in Richtung auf die optische Oberfläche aus dem Gasauslass ausströmt. In Kombination mit der Absaugeinrichtung kann in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das Reinigungsgas, insbesondere in Form von atomarem Wasserstoff, mit Komponenten in dem Vakuum-Gehäuse in Berührung kommt, die nicht mit dem Reinigungsgas in Kontakt kommen sollen. Der Gasauslass ist auf die optische Oberfläche ausgerichtet, wenn zwischen dem Gasauslass bzw. der (Mitte der) Öffnung des Gasauslasses und der optischen Oberfläche eine Sichtlinie bzw. eine Sichtverbindung besteht.Preferably, the gas outlet of the device is aligned with the optical surface to overflow the optical surface with the cleaning gas. It has proved to be advantageous if the cleaning gas flows out of the gas outlet in the form of a gas flow in the direction of the optical surface. In this case, in combination with the suction device, it is possible to reduce the likelihood that the cleaning gas, in particular in the form of atomic hydrogen, will come into contact with components in the vacuum housing which should not come into contact with the cleaning gas. The gas outlet is aligned with the optical surface when there is a line of sight or line of sight between the gas outlet and the (center of) orifice of the gas outlet and the optical surface.
Bei einer Weiterbildung ist der Gasauslass auf das Zentrum der optischen Oberfläche oder auf den Rand der optischen Oberfläche ausgerichtet. Im ersten Fall trifft das Reinigungsgas im Zentrum auf die optische Oberfläche auf und überströmt die optische Oberfläche vom Zentrum zum Rand hin. Im zweiten Fall überströmt das Reinigungsgas die optische Oberfläche typischer Weise vom Rand zum Zentrum der optischen Oberfläche bzw. zur gegenüber liegenden Seite des Randes der optischen Oberfläche hin. In beiden Fällen kann der Gasauslass, genauer gesagt eine Normalen-Richtung des Gasauslasses, unter einem Winkel zur Normalen-Richtung der optischen Oberfläche ausgerichtet sein, d.h. es ist nicht erforderlich, dass das Reinigungsgas senkrecht auf die optische Oberfläche auftrifft. Die Ausrichtung unter einem Winkel zur optischen Oberfläche ist typischer Weise günstig, um die Vorrichtung außerhalb des Strahlengangs der EUV-Lithographieanlage anordnen zu können. Es ist ggf. auch möglich, die Vorrichtung in der Vakuum-Kammer zu bewegen, beispielsweise in den Strahlengang zu verschieben, um die Reinigung während einer Betriebspause der Projektionsbelichtungsanlage durchführen zu können.In a further development, the gas outlet is aligned with the center of the optical surface or on the edge of the optical surface. In the first case, the cleaning gas impinges in the center on the optical surface and flows over the optical surface from the center to the edge. In the second case, the cleaning gas typically flows over the optical surface from the edge to the center of the optical surface or to the opposite side of the edge of the optical surface. In either case, the gas outlet, more specifically a normal direction of the gas outlet, may be oriented at an angle to the normal direction of the optical surface, i. it is not necessary that the cleaning gas impinge perpendicular to the optical surface. The orientation at an angle to the optical surface is typically favorable in order to be able to arrange the device outside the beam path of the EUV lithography system. It may also be possible to move the device in the vacuum chamber, for example to move it into the beam path, in order to be able to carry out the cleaning during a break in operation of the projection exposure apparatus.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist das Heizelement außerhalb einer Sichtlinie zwischen dem Gasauslass und der optischen Oberfläche angeordnet. Aus thermischen Gründen ist es ggf. günstig, wenn keine direkte Sichtlinie zwischen dem Heizelement und der zu reinigenden optischen Oberfläche besteht, da auf diese Weise der Wärmetransport durch Wärmestrahlung des Heizelements zur optischen Oberfläche reduziert werden kann und eine Schädigung des optischen Elements, insbesondere einer dort aufgebrachten reflektierenden Beschichtung, und/oder thermisch bedingte Deformationen des optischen Elements verhindert werden können. Zur Vermeidung einer direkten Sichtlinie zwischen dem Heizelement und der optischen Oberfläche kann die weiter oben beschriebene Abschirmung verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch eine zusätzliche Abschirmung in der Kammer angeordnet werden, welche das Heizelement von der optischen Oberfläche abschirmt, beispielsweise wenn die Abschirmung für das Heizelement eine oder mehrere Öffnungen aufweist. Es versteht sich, dass auch durch eine geeignete Auslegung des Gehäuses, d.h. durch eine geeignete relative Lage des Gasauslasses und des Heizelements relativ zueinander bzw. zum Gehäuse verhindert werden kann, dass das Heizelement in einer Sichtlinie zur optischen Oberfläche angeordnet ist.In a further development, the heating element is arranged outside a line of sight between the gas outlet and the optical surface. For thermal reasons, it may be favorable if there is no direct line of sight between the heating element and the optical surface to be cleaned, since in this way the heat transfer can be reduced by thermal radiation of the heating element to the optical surface and damage to the optical element, in particular one there applied reflective coating, and / or thermally induced deformations of the optical element can be prevented. To avoid a direct line of sight between the heating element and the optical surface, the shield described above can be used. Optionally, an additional shield may also be disposed in the chamber which shields the heating element from the optical surface, for example when the heater shield has one or more openings. It is understood that by a suitable design of the housing, ie by a suitable relative position of the gas outlet and the heating element relative to each other or the housing can be prevented that the heating element is arranged in a line of sight to the optical surface.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine Schutzgaszuführungseinrichtung mit mindestens einem Gasauslass zur Zuführung eines Schutzgases in das Vakuum-Gehäuse. Bei dem Schutzgas handelt es sich typischer Weise um ein inertes Gas, beispielsweise um Stickstoff oder um Edelgase, z.B. Argon, Helium, oder Mischungen derselben, d.h. um dieselben Gasarten wie bei dem Trägergas. Das Schutzgas wird in das Gehäuse zugeführt, um das Reinigungsgas bzw. den Reinigungsgasstrom von anderen Komponenten in dem Vakuum-Gehäuse zu isolieren. Das Schutzgas erfüllt daher eine ähnliche Funktion wie beim Schutzgasschweißen, beispielsweise beim Metall-Inertgasschweißen oder beim Wolfram-Inertgasschweißen.In a further embodiment, the projection exposure apparatus comprises a protective gas supply device with at least one gas outlet for supplying a protective gas into the vacuum housing. The shielding gas is typically an inert gas, for example nitrogen or noble gases, e.g. Argon, helium, or mixtures thereof, i. around the same types of gas as the carrier gas. The shielding gas is supplied into the housing to isolate the purge gas and the purge gas stream from other components in the vacuum housing. The shielding gas therefore performs a similar function to inert gas welding, for example in metal inert gas welding or in tungsten inert gas welding.
Die Absaugeinrichtung, genauer gesagt die Öffnungen von Gaseinlässen der Absaugeinrichtung, sind in der Regel in der Nähe der optischen Oberfläche angeordnet. Auch die Gasauslässe der Schutzgaszuführungseinrichtung sind in der Regel in der Nähe der optischen Oberfläche sowie in der Regel in der Nähe der Gaseinlässe der Absaugeinrichtung angeordnet.The suction device, more specifically the openings of gas inlets of the suction device, are usually arranged in the vicinity of the optical surface. The gas outlets of the protective gas supply device are usually arranged in the vicinity of the optical surface and usually in the vicinity of the gas inlets of the suction device.
Bei einer Weiterbildung ist die Schutzgaszuführungseinrichtung zum Austritt von Schutzgas aus dem mindestens einen Gasauslass ausgebildet, das aus dem Gasauslass der Vorrichtung austretende Reinigungsgas, genauer gesagt dessen Querschnitt, zumindest teilweise, insbesondere vollständig (d.h. um 360°) umgibt bzw. umhüllt. Auf diese Weise kann durch das Schutzgas der Bereich, in dem das Reinigungsgas auf Komponenten in der Vakuum-Kammer auftrifft, begrenzt werden. Insbesondere kann durch eine geeignet ausgebildete Schutzgaszuführungseinrichtung bzw. durch das Schutzgas verhindert werden, dass das Reinigungsgas auch nicht optisch wirksame Oberflächen überströmt. Um dies zu erreichen ist es günstig, aber nicht zwingend erforderlich, wenn das Schutzgas das Reinigungsgas entlang der gesamten Strecke zwischen dem Gasauslass der Vorrichtung und der optischen Oberfläche insbesondere ringförmig umgibt. Es kann vielmehr ausreichend sein, wenn das Schutzgas nur in der Nähe der optischen Oberfläche das Reinigungsgas bzw. den Reinigungsgasstrom umgibt bzw. umhüllt. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann das Schutzgas gemeinsam mit dem Reinigungsgas sowie ggf. mit von diesem mitgeführten Kontaminationen durch die Absaugeinrichtung aus dem Gehäuse abgesaugt werden.In a further development, the inert gas supply device is designed to discharge inert gas from the at least one gas outlet, which surrounds or wraps, at least partially, in particular completely, (i.e., 360 °) the cleaning gas exiting from the gas outlet of the device. In this way, can be limited by the shielding gas, the area in which the cleaning gas impinges on components in the vacuum chamber. In particular, it can be prevented by a suitably designed protective gas supply device or by the protective gas, that the cleaning gas does not overflow also optically effective surfaces. In order to achieve this, it is favorable, but not absolutely necessary, for the protective gas to surround the cleaning gas in particular annularly along the entire distance between the gas outlet of the device and the optical surface. Rather, it may be sufficient if the protective gas surrounds or encloses the cleaning gas or the cleaning gas stream only in the vicinity of the optical surface. As has been described above, the protective gas can be sucked out of the housing together with the cleaning gas and, if appropriate, with contaminants carried by it through the suction device.
Bei einer Weiterbildung ist die Schutzgaszuführungseinrichtung ausgebildet, einen Auftreffbereich des Reinigungsgases in dem Gehäuse auf die optische Oberfläche zu begrenzen. Unter dem Auftreffbereich wird derjenige Bereich in dem Gehäuse verstanden, in dem das Reinigungsgas auf in dem Gehäuse vorhandene Komponenten auftrifft. Durch das Spülgas kann dieser Auftreffbereich auf die optische Oberfläche begrenzt werden. Das Spülgas kann das Reinigungsgas hierbei insbesondere auf eine solche Weise umhüllen, dass auch ein Bereich an der Oberfläche des optischen Elements, der benachbart zu der optischen Oberfläche angeordnet ist und der diese typischer Weise ringförmig umgibt, nicht zum Auftreffbereich gehört und somit nicht mit dem Reinigungsgas in Kontakt kommt.In a development, the protective gas supply device is designed to limit an impact area of the cleaning gas in the housing to the optical surface. The impingement region is understood to mean that region in the housing in which the cleaning gas impinges on components present in the housing. The flushing gas can limit this impact area to the optical surface. The purge gas may in particular envelop the purge gas in such a way that a region on the surface of the optical element which is adjacent to the optical surface and which typically surrounds it annularly does not belong to the impingement region and thus not with the purge gas comes into contact.
Durch die Begrenzung des Volumenbereichs in dem Vakuum-Gehäuse, welches von dem Reinigungsgas durchströmt wird und insbesondere durch eine vollständige Isolierung des von dem Reinigungsgas durchströmten Volumens vom Rest des Innenraums des Vakuum-Gehäuses mit Hilfe des Spülgases kann auch die Wahrscheinlichkeit von Knallgas-Explosionen deutlich reduziert werden, die ggf. auftreten können, wenn das Reinigungsgas, insbesondere in Form von atomarem Wasserstoff, mit in das Vakuum-Gehäuse ungewollt, z.B. über ein Leck, einströmendem Sauerstoff reagiert. Eine solche Reaktion wird durch die im Bereich des Heizelements auftretenden hohen Temperaturen begünstigt und die Wahrscheinlichkeit einer solchen Reaktion kann insbesondere auch durch die Verwendung eines Trägergases reduziert werden.By limiting the volume range in the vacuum housing, which is flowed through by the cleaning gas and in particular by a complete isolation of the volume flowed through by the cleaning gas from the rest of the interior of the vacuum housing by means of the purge gas and the probability of explosive gas explosions clearly be reduced, which may possibly occur when the cleaning gas, in particular in the form of atomic hydrogen, with in the vacuum housing unintentionally, eg responds via a leak, incoming oxygen. Such a reaction is favored by the high temperatures occurring in the region of the heating element and the probability of such a reaction can be reduced in particular also by the use of a carrier gas.
Durch die Zuführung des Schutzgases und/oder die Verwendung eines Trägergases können daher Gesundheits- und Sicherheitsrisiken durch den in der Projektionsbelichtungsanlage vorhandenen Wasserstoff verringert werden. Zudem kann ggf. durch die Verwendung eines (inerten) Trägergases und/oder einer lokalen Absaugung nach dem Reinigen ein Spülen eines Teils oder der gesamten Projektionsbelichtungsanlage erfolgen, was die Geschwindigkeit bei der Rückkehr zur Betriebstemperatur und zu den üblichen Umgebungsbedingungen in der Projektionsbelichtungsanlage nach der Reinigung erhöht.By supplying the protective gas and / or the use of a carrier gas, therefore, health and safety risks can be reduced by the hydrogen present in the projection exposure apparatus. In addition, if necessary, the use of an (inert) carrier gas and / or a local exhaust after cleaning can rinse a part or the entire projection exposure apparatus, which means the speed at the return to the operating temperature and the usual ambient conditions in the projection exposure apparatus after cleaning elevated.
Zusätzlich oder alternativ zur Verwendung eines Kühlelements in der weiter oben beschriebenen Vorrichtung kann es günstig sein, eines oder mehrere Kühlelemente in dem Vakuum-Gehäuse anzuordnen, um das Reinigungsgas bzw. dessen Umgebung abzukühlen und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit für eine Knallgas-Explosion zu reduzieren. Als Kühlelemente können Kühlkörper verwendet werden, die von einem Fluid (einer Flüssigkeit, einem Gas, oder einer Kombination aus beiden) durchströmt werden. Auch kann ein kühlendes Fluid verwendet werden, um direkt das Reinigungsgas bzw. die Umgebung des Reinigungsgases zu kühlen. Beispielsweise kann das Spülgas der Spülgaszuführungseinrichtung und/oder ein Trägergas, welches dem Reinigungsgas am Gasauslass der Kammer zugeführt wird, vorgekühlt werden und auf diese Weise die Temperatur des Reinigungsgases senken. Insgesamt ist es günstig, aufgrund der weiter oben beschriebenen Problematik den Fluss des Reinigungsgases in der Projektionsbelichtungsanlage möglichst zu minimieren.In addition or alternatively to the use of a cooling element in the device described above, it may be beneficial to arrange one or more cooling elements in the vacuum housing to cool the cleaning gas or its environment and thus reduce the likelihood of a detonating gas explosion , As cooling elements, heat sinks can be used which are flowed through by a fluid (a liquid, a gas, or a combination of both). Also, a cooling fluid may be used to directly cool the cleaning gas or the environment of the cleaning gas. For example, the purge gas of the Purging gas supply means and / or a carrier gas which is supplied to the cleaning gas at the gas outlet of the chamber, are pre-cooled and lower in this way the temperature of the cleaning gas. Overall, it is favorable to minimize the flow of the cleaning gas in the projection exposure system as far as possible on account of the problem described above.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche eines optischen Elements einer Projektionsbelichtungsanlage, welche wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, umfassend: Erzeugen von Reinigungsgas mittels einer Vorrichtung, welche wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, Überströmen der optischen Oberfläche mit dem Reinigungsgas, sowie Absaugen des Reinigungsgases durch die Absaugeinrichtung. Es versteht sich, dass das Überströmen der Oberfläche und das Absaugen des Reinigungsgases zeitlich parallel erfolgen können, um zu verhindern, dass das Reinigungsgas ungewollt mit in dem Vakuum-Gehäuse angeordneten Oberflächen in Kontakt kommt.The invention also relates to a method for cleaning an optical surface of an optical element of a projection exposure apparatus, which is designed as described above, comprising: generating cleaning gas by means of a device which is designed as described above, overflowing the optical surface with the cleaning gas, and suction of the cleaning gas through the suction device. It is understood that the overflow of the surface and the suction of the cleaning gas can be carried out in parallel in time to prevent the cleaning gas unintentionally comes into contact with arranged in the vacuum housing surfaces.
Bei einer vorteilhaften Variante wird vor dem Überströmen der optischen Oberfläche mit dem Reinigungsgas die Schutzgaszuführungseinrichtung zum Austritt des Schutzgases aktiviert. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann auf diese Weise die Umgebung der optischen Oberfläche von dem Reinigungsgas isoliert werden, so dass durch das Reinigen ggf. hervorgerufene Kontaminationen verhindert werden können.In an advantageous variant, before the overflow of the optical surface with the cleaning gas, the inert gas supply device is activated to exit the protective gas. As described above, in this way, the environment of the optical surface can be isolated from the cleaning gas, so that any contamination caused by the cleaning can be prevented.
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.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigtEmbodiments are illustrated in the schematic drawing and will be explained in the following description. It shows
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.In the following description of the drawings, identical reference numerals are used for identical or functionally identical components.
In
Bei dem in
Im gezeigten Beispiel sind die Heizelemente
Bei dem in
Die Abschirmung
Die Abschirmung
In dem zweiten Gehäuseabschnitt
Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei einem jeweiligen Heizelement
Neben metallsichen Materialien können zur Herstellung des Heizelements
Zusätzlich oder alternativ zu einer Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen dem Heizelement
Weist die Abschirmung
Die Zuführung eines inerten Trägergases
Bei dem in
Für die Anordnung der Heizelemente
Bei der in
Das in dem Gehäuse
Im vorliegenden Beispiel, bei dem das optische Element
Bei dem in
Wie weiter oben beschrieben wurde, kann es sich bei dem in
Die im Strahlformungssystem
Die reflektiven optischen Elemente
Bei dem in
Bei der in
Bei dem in
In beiden in
Bei der Reinigung des optischen Elements
Es versteht sich, dass die Schutzgaszuführungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/059614 A1 [0002] WO 2009/059614 A1 [0002]
- US 7414700 B2 [0003] US 7414700 B2 [0003]
- US 2012/0006258 A1 [0003, 0005] US 2012/0006258 A1 [0003, 0005]
- US 2013/0114059 A1 [0003, 0006] US 2013/0114059 A1 [0003, 0006]
- US 8279397 B2 [0007] US 8279397 B2 [0007]
- WO 2008/034582 A2 [0008, 0025, 0070] WO 2008/034582 A2 [0008, 0025, 0070]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
-
Artikel „High-temperature MEMS Heater Platforms: Long-term Performance of Metal and Semiconductor Heater Materials“, J. Spannhake et al., Sensors 2006, 6, Seiten 405–419 [0022] "High-temperature MEMS Heater Platforms: Long-Term Performance of Metal and Semiconductor Heater Materials," J. Spannhake et al.,
Sensors 2006, 6, pp. 405-419 [0022]
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017207030A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method of cleaning optical elements for the ultraviolet wavelength range |
WO2020030256A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Ist Metz Gmbh | Exposure system and method for the operation thereof |
CN111061129A (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Lithography system and method for cleaning a lithography system |
DE102014019370B4 (en) | 2014-01-14 | 2022-02-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Cleaning module, cleaning device and method for cleaning a photomask |
TWI767070B (en) * | 2018-10-17 | 2022-06-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | Lithography system and method for cleaning lithography system |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2402942A1 (en) * | 1973-01-23 | 1974-07-25 | Wikstroem Ab Berth | ELECTRIC HEATER |
WO2008034582A2 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical arrangement, in particular projection exposure apparatus for euv lithography, as well as reflective optical element with reduced contamination |
US7414700B2 (en) | 2004-10-04 | 2008-08-19 | Asml Netherlands B.V. | Method for the removal of deposition on an optical element, method for the protection of an optical element, device manufacturing method, apparatus including an optical element, and lithographic apparatus |
WO2009059614A1 (en) | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Method for removing a contamination layer from an optical surface, method for generating a cleaning gas, and corresponding cleaning and cleaning... |
US20120006258A1 (en) | 2010-06-10 | 2012-01-12 | Asml Netherlands B.V. | Hydrogen radical generator |
US8279397B2 (en) | 2006-11-21 | 2012-10-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for removing contamination on optical surfaces and optical arrangement |
US20130114059A1 (en) | 2010-07-06 | 2013-05-09 | Asml Netherlands B.V. | Components for EUV Lithographic Apparatus, EUV Lithographic Apparatus Including Such Components and Method for Manufacturing Such Components |
-
2015
- 2015-10-14 DE DE102015219939.8A patent/DE102015219939A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2402942A1 (en) * | 1973-01-23 | 1974-07-25 | Wikstroem Ab Berth | ELECTRIC HEATER |
US7414700B2 (en) | 2004-10-04 | 2008-08-19 | Asml Netherlands B.V. | Method for the removal of deposition on an optical element, method for the protection of an optical element, device manufacturing method, apparatus including an optical element, and lithographic apparatus |
WO2008034582A2 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical arrangement, in particular projection exposure apparatus for euv lithography, as well as reflective optical element with reduced contamination |
US8279397B2 (en) | 2006-11-21 | 2012-10-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for removing contamination on optical surfaces and optical arrangement |
WO2009059614A1 (en) | 2007-11-06 | 2009-05-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Method for removing a contamination layer from an optical surface, method for generating a cleaning gas, and corresponding cleaning and cleaning... |
US20120006258A1 (en) | 2010-06-10 | 2012-01-12 | Asml Netherlands B.V. | Hydrogen radical generator |
US20130114059A1 (en) | 2010-07-06 | 2013-05-09 | Asml Netherlands B.V. | Components for EUV Lithographic Apparatus, EUV Lithographic Apparatus Including Such Components and Method for Manufacturing Such Components |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Artikel „High-temperature MEMS Heater Platforms: Long-term Performance of Metal and Semiconductor Heater Materials", J. Spannhake et al., Sensors 2006, 6, Seiten 405–419 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014019370B4 (en) | 2014-01-14 | 2022-02-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Cleaning module, cleaning device and method for cleaning a photomask |
DE102017207030A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method of cleaning optical elements for the ultraviolet wavelength range |
US11256182B2 (en) | 2017-04-26 | 2022-02-22 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Process for cleaning optical elements for the ultraviolet wavelength range |
WO2020030256A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Ist Metz Gmbh | Exposure system and method for the operation thereof |
CN111061129A (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Lithography system and method for cleaning a lithography system |
TWI767070B (en) * | 2018-10-17 | 2022-06-11 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | Lithography system and method for cleaning lithography system |
CN111061129B (en) * | 2018-10-17 | 2022-11-01 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Lithography system and method for cleaning a lithography system |
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