DE102018211192A1 - Method for preventing and / or eliminating impurities in storage arrangements of optical elements and projection exposure apparatus for microlithography - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung und / oder Beseitigung von Verunreinigungen in der Lagerungsanordnung von optischen Elementen (1) von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, bei welchem in einem Freiraum (7) der Lagerungsanordnung mindestens ein Absperrelement (8,9,10) zum zumindest teilweisen Absperren des Freiraums zeitweise eingebracht wird und / oder bei dem der Freiraum (7) durch ein oder mehrere Verschlusselemente gasdicht abgeschlossen wird und evakuiert und / oder mit Spülgas beaufschlagt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit mindestens einer Lageranordnung für ein optisches Element, bei welcher Absperrelement (8,9,10) und Verschlusselemente vorgesehen sind.The present invention relates to a method for preventing and / or eliminating contaminants in the storage arrangement of optical elements (1) of microlithographic projection exposure apparatuses, in which at least one shut-off element (8, 9, 10) for the storage arrangement is provided in a free space (7) at least partially shutting off the free space is temporarily introduced and / or in which the free space (7) is closed gas-tight by one or more closure elements and evacuated and / or acted upon with purge gas. In addition, the invention relates to a projection exposure apparatus for microlithography with at least one bearing arrangement for an optical element, in which shut-off (8,9,10) and closure elements are provided.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung und / oder Beseitigung von Verunreinigungen in Lagerungsanordnungen von optischen Elementen von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie sowie entsprechende Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie mit mindestens einer betreffenden Lagerungsanordnung für ein optisches Element.The present invention relates to a method for preventing and / or eliminating impurities in storage arrangements of optical elements of microlithographic projection exposure apparatuses and corresponding microlithography projection exposure apparatuses with at least one respective optical element storage arrangement.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bei der Herstellung von mikrostrukturierten und nanostrukturierten Bauteilen der Mikrosystemtechnik und Mikroelektronik werden Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie eingesetzt, wobei die optischen Elemente in den Projektionsbelichtungsanlagen äußerst exakt positioniert werden müssen, um die gewünschten Auflösungen für die Abbildung der kleindimensionierten Strukturen zu erreichen. Insbesondere müssen die optischen Elemente in entsprechenden Projektionsbelichtungsanlagen aufwändig gelagert werden, um unempfindlich gegenüber externen Erschütterungen und Schwingungen zu sein, die die exakte Positionierung der optischen Elemente beeinträchtigen könnten. Entsprechend sind optische Elemente, wie beispielsweise Spiegel von Projektionsbelichtungsanlagen, die mit Arbeitslicht im extrem ultravioletten Wellenlängenspektrum arbeiten, üblicherweise entkoppelt und beweglich gelagert, um entsprechenden Erschütterungen und Schwingungen entgegenwirken zu können.In the production of microstructured and nanostructured components of microsystems technology and microelectronics projection exposure systems are used for microlithography, the optical elements in the projection exposure systems must be extremely precisely positioned in order to achieve the desired resolutions for imaging the small-sized structures. In particular, the optical elements in corresponding projection exposure systems must be laboriously stored in order to be insensitive to external shocks and vibrations which could impair the exact positioning of the optical elements. Accordingly, optical elements, such as, for example, mirrors of projection exposure apparatuses which work with working light in the extreme ultraviolet wavelength spectrum, are usually decoupled and movably mounted in order to be able to counteract corresponding shocks and vibrations.
Bei derartigen Lagerungsanordnung gibt es jedoch häufig konstruktionsbedingt schwer zugängliche Freiräume, die anfällig für Verschmutzungen und Verunreinigungen sind. Gelangen jedoch Fremdstoffe und Partikel in entsprechende Freiräume von Lagerungsanordnungen, so kann dadurch die freie Beweglichkeit der gelagerten Komponente beeinträchtigt werden, was wiederum dazu führen kann, dass die Positionsgenauigkeit der Komponente, also des optischen Elements beeinträchtigt werden kann.In such storage arrangement, however, there are often design-related difficult to access spaces that are prone to contamination and contamination. However, if foreign substances and particles get into corresponding free spaces of storage arrangements, then the free mobility of the stored component can be impaired, which in turn can lead to the positional accuracy of the component, ie of the optical element, being impaired.
Zwar werden bei der Herstellung und beim Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen hohe Anforderungen an die Reinheit der Umgebung und der verarbeiteten Komponenten gestellt, jedoch lässt es sich bei bestimmten Herstellungs - und Montageschritten nicht vermeiden, dass Partikel und Fremdstoffe erzeugt werden. Diese müssen dann in aufwändigen Verfahren aus entsprechenden Freiräumen wieder entfernt werden, wobei es bei Einschränkungen der Positioniergenauigkeit von optischen Elementen dazu kommen kann, dass zumindest Teile der Komponenten wieder ausgebaut werden müssen, was einen hohen Aufwand darstellt.Although high demands are placed on the purity of the environment and the processed components during the production and operation of projection exposure apparatuses, it is unavoidable in certain production and assembly steps that particles and foreign substances are produced. These then have to be removed from corresponding free spaces again in complex procedures, whereby in the case of restrictions of the positioning accuracy of optical elements, it may happen that at least parts of the components have to be removed again, which represents a high outlay.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und entsprechende Vorrichtungen bereitzustellen, mit denen einerseits eine Kontamination von Freiräumen in Lagerungsanordnung von Projektionsbelichtungsanlagen vermieden werden können und mit denen andererseits entsprechende Freiräume in einfacher und effizienter Weise gereinigt werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a method and corresponding devices with which, on the one hand, contamination of free spaces in the storage arrangement of projection exposure systems can be avoided and with which, on the other hand, appropriate free spaces can be cleaned in a simple and efficient manner.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method having the features of
Die Erfindung schlägt zur Vermeidung von Verunreinigungen von Freiräumen in Lagerungsanordnungen vor, mindestens ein Absperrelement zum zumindest teilweise Absperren des Freiraums vorzusehen, welches zeitweise in dem Freiraum angeordnet werden kann, um bei bestimmten Bearbeitungsschritten und Montageschritten den abgesperrten Teil des Freiraums vor Kontaminationen zu schützen.The invention proposes to avoid contamination of open spaces in storage arrangements to provide at least one shut-off for at least partially shutting off the free space, which can be temporarily placed in the free space to protect the shut-off part of the free space from contamination in certain processing steps and assembly steps.
Darüber hinaus schlägt die vorliegende Erfindung zur Beseitigung von Verunreinigungen aus Freiräumen in Lagerungsanordnungen von optischen Elementen von Projektionsbelichtungsanlagen vor, den Freiraum durch ein oder mehrere Verschlusselemente gasdicht abzuschließen und anschließend diesen abgeschlossenen Raum zu evakuieren und / oder mit Spülgas zu beaufschlagen. Auf diese Weise ist eine effiziente und gründliche Reinigung von schwer zugänglichen Freiräumen in Lagerungsanordnungen möglich.In addition, the present invention proposes to eliminate impurities from free spaces in storage arrangements of optical elements of projection exposure systems to complete the clearance gas-tight by one or more closure elements and then to evacuate this closed space and / or to apply purge gas. In this way, an efficient and thorough cleaning of hard to reach spaces in storage arrangements is possible.
Das mindestens eine Absperrelement kann zumindest teilweise elastisch ausgebildet sein, sodass es elastisch in den Freiraum eingeklemmt werden kann. Dadurch ist eine einfache und flexible Anordnung des Absperrelements innerhalb des Freiraums möglich. Insbesondere kann das Absperrelement außerhalb der optisch wirksamen Fläche an dem optischen Element anliegen, sodass während einer vollflächigen Bearbeitung der optisch wirksamen Fläche der entsprechend abgesperrte Freiraum vor Kontaminationen geschützt werden kann, ohne dass durch das Absperrelement eine Beeinträchtigung der Bearbeitung gegeben wäre.The at least one shut-off element can be designed to be at least partially elastic so that it can be elastically clamped into the free space. As a result, a simple and flexible arrangement of the shut-off element within the free space is possible. In particular, the shut-off element may rest on the optical element outside the optically active surface, so that the correspondingly blocked free space can be protected against contamination during full-surface processing of the optically active surface without any adverse effect on the processing by the shut-off element.
Die Reinigung kann so erfolgen, dass nach dem Anbringen des einen oder der mehreren Verschlusselemente der dadurch gasdicht abgeschlossene Freiraum zunächst evakuiert wird, bis eine bestimmte Qualität eines Vakuums, beispielsweise ein Grobvakuum, erreicht wird. Dadurch wird dem Freiraum Feuchtigkeit entzogen, sodass sich Partikel leichter lösen und durch den Evakuierungsstrom abgesaugt werden können. The cleaning can be carried out so that after attaching the one or more closure elements of the thereby gas-tight closed space is first evacuated until a certain quality of a vacuum, such as a rough vacuum, is reached. As a result, the space is deprived of moisture, so that particles dissolve easily and can be sucked through the evacuation stream.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Spülgas in den durch die Verschlusselemente abgeschlossenen Freiraum eingebracht werden, sodass durch das Spülgas ebenfalls Kontaminationen, die sich im Freiraum befinden, entfernt und abtransportiert werden können.Additionally or alternatively, a purge gas can be introduced into the space enclosed by the closure elements, so that contaminants which are located in the free space can also be removed and removed by the purge gas.
Das Spülgas kann unter Druck in den abgeschlossenen Freiraum eingebracht werden. Vorteilhaft ist auch, wenn das Spülgas als turbulente Strömung in den Freiraum eingebracht wird und / oder pulsierend in den Freiraum gepumpt wird. Dadurch lassen sich ebenfalls Fremdstoffe und Partikel in einfacher Weise aus dem Freiraum entfernen.The purge gas can be introduced under pressure into the closed space. It is also advantageous if the purge gas is introduced as a turbulent flow in the free space and / or is pulsed pumped into the free space. As a result, it is also possible to remove foreign substances and particles in a simple manner from the free space.
Im Absaugstrom können ein Partikelzähler und / oder ein Partikelfilter angeordnet werden, um über den Umfang und die Art der Kontamination des Freiraums Informationen zu erhalten. Mit dem Partikelzähler kann der Umfang der Kontamination bestimmt werden, während über den Partikelfilter Partikel herausgefiltert werden können, sodass nach deren Analyse auf die Verschmutzungsquelle geschlossen werden kann.In the suction flow, a particle counter and / or a particle filter can be arranged in order to obtain information about the extent and type of contamination of the free space. With the particle counter, the extent of contamination can be determined while particles can be filtered out via the particle filter, so that after their analysis, the source of contamination can be closed.
Der Freiraum der Lagerungsanordnung kann insbesondere durch eine Buchse, vorzugsweise eine Buchse mit einem Endanschlag für einen Spiegel eines Projektionsobjektivs ausgeführt sein.The free space of the storage arrangement can be embodied in particular by a socket, preferably a socket with an end stop for a mirror of a projection lens.
Die Absperrclemente können zumindest teilweise elastisch ausgeführt sein. Insbesondere können sie auch komplett aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Kunststoff, gebildet sein.The Absperrclemente can be performed at least partially elastic. In particular, they may also be formed entirely from an elastic material, such as plastic.
Das Absperrelement kann jede geeignete Form aufweisen, wobei sich für den Einsatz in einer Buchse eine kreisrunde Form in Form eines Rings oder Scheibe, insbesondere mit einem elastischen Rand anbietet, der elastisch verformt werden kann, um das Absperrelement in den Freiraum einzuklemmen.The shut-off element can have any suitable shape, wherein for use in a bush a circular shape in the form of a ring or disc, in particular with an elastic edge offers, which can be elastically deformed to clamp the shut-off in the free space.
Darüber hinaus kann das Absperrelement eine konkav ausgebildete Außenfläche aufweisen, die von dem Freiraum nach außen zeigt, um dort in der Mulde der konkaven Außenfläche Partikel zu sammeln. Insbesondere kann das Absperrelement zusammenklappbar ausgebildet sein, wobei durch das Einklappen des Absperrelements die in der Mulde aufgenommenen Partikel und Fremdstoffe eingeschlossen werden können, sodass diese nicht mehr in den Freiraum gelangen könnenIn addition, the shut-off member may have a concave outer surface facing outwardly from the clearance to collect particles therein in the trough of the concave outer surface. In particular, the shut-off element may be designed to be collapsible, wherein the collapse of the shut-off element, the particles and foreign substances received in the trough can be enclosed, so that they can no longer get into the free space
Absperrelemente und Verschlusselemente können auch so ausgebildet sein, dass sie für den jeweiligen anderen Einsatzzweck bzw. für beide Einsatzzwecke eingesetzt werden können.Shut-off elements and closure elements can also be designed so that they can be used for the respective other purpose or for both purposes.
Figurenlistelist of figures
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
-
1 einen teilweisen Schnitt durch eine Lageranordnung eines Spiegels eines Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage, -
2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Absperrelements für die Lageranordnung aus1 , -
3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Absperrelements für die Lageranordnung aus1 , -
4 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Absperrelements für die Lageranordnung aus Fig. 1und in -
5 einen teilweisen Schnitt durch die Lageranordnung aus1 in Reinigungskonfiguration.
-
1 a partial section through a bearing assembly of a mirror of a projection lens of a projection exposure apparatus, -
2 a plan view of a first embodiment of a shut-off element for thebearing assembly 1 . -
3 a side view of a second embodiment of a shut-off element for thebearing assembly 1 . -
4 a side view of a third embodiment of a shut-off element for the bearing assembly of Fig. 1 and in -
5 a partial section through thebearing assembly 1 in cleaning configuration.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments. However, the invention is not limited to these embodiments.
Die
Um zu vermeiden, dass Partikel und Fremdstoffe in den Freiraum
Die Absperrelemente
Das Absperrelement
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Absperrelements ist mit dem Absperrelement
Eine Abwandlung des Absperrelements
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Absperrelements ist mit dem Absperrelement
Am äußeren Rand des Klapprings
Auch beim Absperrelement
Unter Umständen lässt es sich jedoch nicht vollständig vermeiden, dass Partikel in den Freiraum
Zusätzlich kann über den Einlass
Statt vor dem Spülen mit Spülgas ein Vakuum zu erzeugen, kann eine Reinigung auch lediglich durch Einbringen von Spülgas oder lediglich durch Erzeugung eines Vakuums durchgeführt werden.Instead of creating a vacuum before flushing with purge gas, a cleaning can also be carried out only by introducing purge gas or only by generating a vacuum.
Im Auslasskanal, der an dem Auslass
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or other combinations of features can be realized without departing from the scope of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the individual features shown in the various embodiments, so that individual features that are described only in connection with an embodiment can also be used in other embodiments or combinations of individual features not explicitly shown.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spiegelmirror
- 22
- Rahmenframe
- 33
- Spiegelbuchsemirror socket
- 44
- Buchsenwandwall socket
- 55
- Anschlagattack
- 66
- Verklebungbonding
- 77
- Freiraumfree space
- 88th
- Absperrelementshut-off
- 9,9'9.9 '
- Absperrelementshut-off
- 1010
- Absperrelementshut-off
- 1111
- konkave Außenflächeconcave outer surface
- 1212
- Klappringhinged clamp
- 1313
- zentraler Stutzencentral spigot
- 1414
- Lippelip
- 1515
- Spreizringexpanding ring
- 1616
- obere Abdeckungtop cover
- 1717
- Einlassinlet
- 1818
- untere Abdeckunglower cover
- 1919
- Auslassoutlet
- 2020
- Partikelzählerparticle counter
- 2121
- Partikelfilterparticulate Filter
- 2222
- Ringöffnungring opening
Claims (15)
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