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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements, insbesondere eines optischen Elements für eine Lithographieanlage.
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Eine Lithographieanlage weist in der Regel ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem auf mit einer Vielzahl von optischen Elementen in Form von Spiegeln und Linsen. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Die optischen Elemente der Lithographieanlage weisen in der Regel Beschichtungen auf. Zum Beispiel werden Entspiegelungsschichten oder Reflexionsschichten auf Spiegel oder Linsen aufgebracht. Diese Schichten können fehlerhaft, zum Beispiel zu dünn oder zu dick, sein. Zur Reduzierung von Herstellungskosten kann es in diesem Fall vorteilhaft sein, eine fehlerhafte Schicht von einem optischen Element zu entfernen, um danach eine neue Schicht aufzubringen, anstatt ein neues optisches Element herzustellen.
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Bei dem Entschichten von optischen Elementen kann das optische Element beschädigt werden. Insbesondere können das händische Bearbeiten des optischen Elements und das händische Transportieren des optischen Elements zu Beschädigungen des optischen Elements führen. Insbesondere in Lithographieanlagen, in denen zunehmend große, schwere und teure Spiegel eingesetzt werden, ist ein händisches Bearbeiten und Transportieren der Spiegel zum Entschichten sehr aufwendig und Beschädigungen der Spiegel sind mit hohen Kosten verbunden.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements bereitzustellen.
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Demgemäß wird ein Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements vorgeschlagen, mit den Schritten: a) chemisches Lösen einer Schicht von dem optischen Element mittels eines Lösungsmittels und b) Reinigen des optischen Elements mittels eines Reinigungsmittels zum Entfernen des Lösungsmittels, wobei die Schritte a) und b) automatisiert durchgeführt werden.
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Aufgrund der automatisierten Durchführung der Schritte des chemischen Lösens der Schicht von dem optischen Element und des Reinigens des optischen Elements mittels des Reinigungsmittels können Beschädigungen des optischen Elements durch händisches Ausführen verringert und/oder vermieden werden. Insbesondere können so Beschädigungen der Oberfläche des optischen Elements verringert und/oder vermieden werden. Dadurch können Herstellungskosten und Herstellungszeiten reduziert werden. Insbesondere können durch ein automatisiertes Durchführen der genannten Schritte auch große und schwere Spiegel schnell und kostengünstig entschichtet werden.
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Ein automatisiertes Durchführen umfasst ein halb- oder vollautomatisiertes Durchführen der Schritte. Ein vollautomatisiertes Durchführen meint ein ausschließlich maschinelles Durchführen der Schritte ohne menschliche Interaktion. Ein halbautomatisiertes Durchführen bedeutet, dass ein Teil der Schritte ausschließlich maschinell, ein anderer Teil mit menschlicher Interaktion durchgeführt wird. Bei dem halbautomatisierten Durchführen kann insbesondere vorgesehen sein, dass zumindest zwei aufeinander folgende Schritte ausschließlich maschinell ohne menschliche Interaktion durchgeführt werden.
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Das chemische Lösen der Schicht bzw. das chemische Lösen der Rückstände mittels des (weiteren) Lösungsmittels bedeutet ein Ablösen und Entfernen der Schicht bzw. der Rückstände mittels chemischer Prozesse. Das Lösungsmittel und das weitere Lösungsmittel sind insbesondere jeweils chemische Lösungen, das heißt Flüssigkeiten (z. B. Wasser), in denen ein Stoff (z. B. ein Feststoff bzw. Pulver) oder eine Flüssigkeit gelöst ist. Beispielsweise ist das Lösungsmittel eine alkalische Lösung wie eine Natronlauge, welche in Wasser gelöstes Natriumhydroxid ist.
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Das Reinigen des optischen Elements mittels des (weiteren) Reinigungsmittels bedeutet ein insbesondere rein mechanisches Entfernen, insbesondere ein Abspülen bzw. Abwaschen, des Lösungsmittels und/oder von Verunreinigungen. Das Reinigungsmittel und das weitere Reinigungsmittel sind Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wasser.
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Das chemische Lösen der Schicht von dem optischen Element mittels des Lösungsmittels kann beispielsweise ein Einfüllen des Lösungsmittels in ein Behältnis und ein Tauchen des optischen Elements in das Lösungsmittelbad in dem Behältnis aufweisen. Oder es kann ein Einfüllen des Lösungsmittels in einen konkaven Abschnitt (gegebenenfalls identisch mit der Krümmung der optisch wirksamen Fläche (Engl.: optical footprint)) des optischen Elements aufweisen. Des Weiteren kann das chemische Lösen der Schicht ein Abziehen der Schicht nach einer Einwirkzeit in dem Lösungsmittelbad aufweisen.
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Das chemische Lösen der Schicht kann in einem Ausführungsbeispiel einen Schritt eines Oxidierens mittels eines Oxidationsmittels und einen Schritt eines Lösens mittels einer Lauge oder einer Säure aufweisen.
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Durch das Reinigen des optischen Elements mittels des Reinigungsmittels kann das Lösungsmittel von dem optischen Element, insbesondere von seiner Oberfläche, entfernt werden. Des Weiteren können dadurch beispielsweise auch Reste der gelösten Schicht oder sonstiger Verunreinigungen entfernt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform werden in einem auf das Reinigen mittels des Reinigungsmittels folgenden Schritt Rückstände an dem optischen Element mittels eines weiteren Lösungsmittels chemisch gelöst.
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Rückstände an dem optischen Element können beispielsweise Reste des Lösungsmittels, Reste der Schicht und/oder Verschmutzungen des optischen Elements aufweisen.
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Durch das Lösen der Rückstände an dem optischen Element können diese von dem optischen Element entfernt werden. Dadurch kann das optische Element, insbesondere die Oberfläche des optischen Elements, noch besser gereinigt werden. Insbesondere kann die Oberfläche des optischen Elements für eine nachfolgende erneute Beschichtung noch besser vorbereitet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem auf das Lösen der Rückstände folgenden Schritt das optische Element mittels eines weiteren Reinigungsmittels gereinigt.
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Durch das Reinigen des optischen Elements mittels des weiteren Reinigungsmittels kann das bei dem Lösen der Rückstände verwendete weitere Lösungsmittel entfernt werden. Dadurch kann das optische Element, insbesondere die Oberfläche des optischen Elements, noch besser gereinigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in einem auf das Reinigen mittels des Reinigungsmittels, das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels oder das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels folgenden Schritt das optische Element mittels einer Ausziehtrocknung getrocknet.
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Durch das Trocknen mittels der Ausziehtrocknung kann ein Trocknen des optischen Elements ohne direktes händisches Einwirken auf das optische Element erreicht werden. Ein Trocknen mittels einer Ausziehtrocknung weist beispielsweise ein derart langsames Herausheben des optischen Elements aus einem Wasserbad, insbesondere einem Bad mit entsalztem Wasser, auf, dass der Wasserfilm nicht abreißt und entsprechend eine Tröpfchenbildung vermieden wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt zusätzlich zu den Schritten a) und b) das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels, das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels und/oder das Trocknen mittels der Ausziehtrocknung automatisiert.
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Aufgrund der automatisierten Durchführung der Schritte des Lösens der Rückstände, des Reinigens mittels des weiteren Reinigungsmittels und/oder des Trocknens mittels der Ausziehtrocknung, können Beschädigungen des optischen Elements, insbesondere der Oberfläche des optischen Elements, durch händisches Ausführen noch besser verringert und/oder vermieden werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Lösen der Schicht mittels des Lösungsmittels, das Reinigen mittels des Reinigungsmittels, das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels und/oder das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels mittels mechanischen Einwirkens auf das optische Element unterstützt.
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Aufgrund eines mechanischen Einwirkens auf das optische Element bei dem Lösen der Schicht kann die Schicht besser gelöst werden, ohne das optische Element zu beschädigen. Aufgrund eines mechanischen Einwirkens auf das optische Element bei dem Reinigen mittels des Reinigungsmittels kann das Lösungsmittel und/oder die (Reste der) Schicht besser entfernt werden, ohne das optische Element zu beschädigen. Aufgrund eines mechanischen Einwirkens auf das optische Element bei dem Lösen der Rückstände können diese Rückstände an dem optischen Element besser gelöst und davon besser entfernt werden, beides ohne das optische Element zu beschädigen. Aufgrund eines mechanischen Einwirkens auf das optische Element bei dem Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels kann das bei dem Lösen der Rückstände verwendete weitere Lösungsmittel besser entfernt werden, ohne das optische Element zu beschädigen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das mechanische Einwirken ein Einwirken mittels Ultraschall, ein Aufbringen des Lösungsmittels, des Reinigungsmittels, des weiteren Lösungsmittels und/oder des weiteren Reinigungsmittels mittels Spritzdüsen und/oder ein oszillierendes Bewegen des optischen Elements auf.
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Das Einwirken mittels Ultraschall kann ein Einwirken mittels Ultraschallwellen auf das optische Element selbst aufweisen, so dass das optische Element direkt in eine oszillierende Bewegung mit einer Ultraschallfrequenz versetzt wird. Das Einwirken mittels Ultraschall kann auch ein Einwirken mittels Ultraschallwellen auf das Lösungsmittel, das Reinigungsmittel, das weitere Lösungsmittel und/oder das weitere Reinigungsmittel aufweisen, so dass das jeweilige Mittel in eine Schwingung mit einer Ultraschallfrequenz versetzt wird.
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Insbesondere weist das Lösen der Schicht mittels des Lösungsmittels und/oder das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels ein Einwirken mittels Ultraschall auf das jeweilige Lösungsmittel auf. Dadurch kann die Schicht besser, insbesondere vollständiger und schneller, gelöst werden, und/oder können die Rückstände von dem optischen Element besser gelöst werden, jeweils ohne die Oberfläche der optischen Schicht zu beschädigen.
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Insbesondere weist das Reinigen mittels des Reinigungsmittels und/oder das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels ein Aufbringen des jeweiligen Reinigungsmittels mittels Spritzdüsen auf, wodurch es unter Druck auf das optische Element aufgebracht wird. Dadurch kann das Lösungsmittel und/oder die (Reste der) Schicht bzw. das weitere Lösungsmittel noch besser entfernt werden, ohne die Oberfläche der optischen Schicht zu beschädigen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Lösen der Schicht mittels des Lösungsmittels, das Reinigen mittels des Reinigungsmittels, das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels und/oder das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels durch Waschen und/oder Tauchen des optischen Elements.
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Ein Tauchen des optischen Elements ist beispielsweise ein Tauchen des optischen Elements in ein Flüssigbad, welches das Lösungsmittel, das Reinigungsmittel, das weitere Lösungsmittel oder das weitere Reinigungsmittel aufweist. Beispielsweise wird das optische Element bei dem Tauchen vollständig von dem Lösungsmittel, Reinigungsmittel, weiteren Lösungsmittel oder dem weiteren Reinigungsmittel bedeckt.
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Ein Waschen des optischen Elements ist beispielsweise ein Abspritzen bzw. Abduschen des optischen Elements mit dem Lösungsmittel, dem Reinigungsmittel, dem weiteren Lösungsmittel oder dem weiteren Reinigungsmittel.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Waschen und/oder Tauchen in einem Behältnis, in mehreren Behältnissen oder in einem jeweiligen Behältnis.
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Das Behältnis bzw. die mehreren Behältnisse sind beispielsweise Becken oder Wannen. Das Behältnis bzw. die mehreren Behältnisse weisen beispielsweise jeweils einen Abfluss auf zum Ablassen einer jeweiligen eingefüllten Flüssigkeit (Lösungsmittel oder Reinigungsmittel).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das optische Element mittels einer Transportvorrichtung zwischen den mehreren oder jeweiligen Behältnissen transportiert, wobei die Transportvorrichtung bevorzugt einen Waschrahmen aufweist, welcher das optische Element aufnimmt.
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Die Transportvorrichtung ist beispielsweise eine (z. B. vollautomatische) Vorrichtung zum vertikalen und horizontalen Transport des optischen Elements, insbesondere ein Roboter und/oder ein Kran. Beispielweise ist es ein und derselbe Roboter oder Kran, welcher mehrere oder sämtliche Schritte des vorliegenden Verfahrens ohne menschliche Interaktion durchführt.
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Durch das Transportieren des optischen Elements mittels einer Transportvorrichtung zwischen den mehreren oder jeweiligen Behältnissen kann das optische Element mittels der beschriebenen mehreren Schritte entschichtet werden ohne manuelles Transportieren des optischen Elements.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das optische Element mittels der Transportvorrichtung von einer Bereitstellstation aufgenommen, horizontal bewegt, in das eine Behältnis oder die mehreren Behältnisse oder das jeweilige Behältnis jeweils abgesenkt und/oder aus dem einen Behältnis, den mehreren Behältnissen oder dem jeweiligen Behältnis jeweils herausgehoben.
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Durch das Transportieren des optischen Elements mittels einer Transportvorrichtung von der Bereitstellstation in das eine Behältnis oder die mehreren Behältnisse oder das jeweilige Behältnis hinein und aus diesem wieder heraus kann das gesamte Verfahren zum Entschichten des optischen Elements ohne händisches Transportieren des optischen Elements erfolgen, insbesondere vollautomatisch.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das optische Element durch Ausziehtrocknung getrocknet, indem es mittels der Transportvorrichtung aus einem Behältnis herausgehoben wird.
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Dadurch kann das optische Element insbesondere vollautomatisch getrocknet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Element ein Spiegel oder eine Linse, insbesondere für eine Lithographieanlage.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Schicht eine Entspiegelungsschicht, insbesondere eine Magnesiumfluorid-Schicht oder eine Aluminimumoxid-Schicht, oder eine reflektierende Schicht, insbesondere eine Schicht, welche Aluminium und/oder Nickel und/oder Chrom aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Lösungsmittel eine Säure, insbesondere Salzsäure, eine Lauge, insbesondere Natriumhydroxid oder ein Oxidationsmittel, insbesondere Cer-Ammoniumnitrat, das Reinigungsmittel teilentsalztes Wasser, das weitere Lösungsmittel ein Tensid und/oder das weitere Reinigungsmittel teilentsalztes Wasser auf und/oder wird für das Trocknen mittels der Ausziehtrocknung vollentsalztes Wasser verwendet.
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Teilentsaltztes Wasser ist teilweise demineralisiertes bzw. deionisiertes Wasser, welches eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Vollentsaltztes Wasser ist stark (z. B. nahezu vollständig) demineralisiertes bzw. deionisiertes Wasser und hat eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit. Vollentsaltztes Wasser hat beispielsweise eine elektrische Leitfähigkeit von kleiner oder gleich 5 - 10 Mikrosiemens.
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In Ausführungsbeispielen kann das Lösen der Schicht ein Erwärmen des Lösungsmittels, kann das Reinigen mittels des Reinigungsmittels ein Erwärmen des Reinigungsmittels, kann das Lösen der Rückstände mittels des weiteren Lösungsmittels ein Erwärmen des weiteren Lösungsmittels und/oder das Reinigen mittels des weiteren Reinigungsmittels ein Erwärmen des weiteren Reinigungsmittels aufweisen. Zum Beispiel kann das jeweilige Mittel auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 70 Grad Celsius, insbesondere auf 50 Grad Celsius, aufgewärmt werden. Durch ein Erwärmen können chemische Prozesse beim Lösen bzw. Reinigungsprozesse mittels des (weiteren) Reinigungsmittels beschleunigt werden.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwangsweise als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine genaue Beschränkung auf genau die entsprechende Anzahl von Elementen verwirklicht sein muss. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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Soweit vorliegend Verfahrensschritte mit a), b) usw. bezeichnet werden, so dient dies lediglich der besseren Unterscheidung. Eine spezifische Reihenfolge der Schritte wird dadurch nicht vorgesehen. Eine Umdeklaration der Verfahrensschritte (beispielsweise aus Verfahrensschritt a) wird Verfahrensschritt b)), das Einfügen weiterer Verfahrensschritte (beispielsweise das Einfügen eines neuen Verfahrensschritts zwischen die Verfahrensschritte a) und b), wobei dann der neue Verfahrensschritt als Verfahrensschritt b) und der frühere Verfahrensschritt b) als Verfahrensschritt c) bezeichnet wird) sowie das Ergänzen weiterer Verfahrensschritte (beispielsweise eines Verfahrensschritts f)) wird dadurch nicht ausgeschlossen, sondern vielmehr von der hiesigen Offenbarung umfasst.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Elements mit einer Beschichtung;
- 2A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
- 2B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 3 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 4 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 5 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements gemäß einer dritten Ausführungsform; und
- 6 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Schritte des Verfahrens zum Entschichten des optischen Elements gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Elements 1 mit einer darauf aufgebrachten Schicht 2. Das optische Element 1 ist in diesem Beispiel ein Spiegel und die Schicht 2 ist eine Reflexionsschicht, welche Aluminium aufweist. Die aufgebrachte Schicht 2 in 1 ist beispielsweise fehlerhaft, da ihre Dicke zu groß ist. In diesem Fall kann es kostengünstiger sein, die Schicht 2 von dem Spiegel 1 zu entfernen und eine neue Reflexionsschicht aufzubringen, anstatt einen neuen Spiegel 1 herzustellen.
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In den 2A und 2B sind Beispiele optischer Systeme 100A und 100B gezeigt, welche eine Mehrzahl von optischen Elementen, wie in 1 gezeigt, aufweisen. Das optische Element 1 in 1 kann beispielsweise einer der Spiegel 110, 112, 114, 116, 118, 122, 130, M1, M2, M3, M4, M5 oder M6 der in 2A gezeigten EUV-Lithographieanlage 100A und der in 2B gezeigten DUV-Lithographieanlage 100B sein. Das optische Element 1 in 1 kann beispielsweise auch eine der Linsen 128 der DUV-Lithographieanlage 100B sein.
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2A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
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Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
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Das in 2A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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2B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 2A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
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Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
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Das in 2B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
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Bei optischen Systemen wie der EUV-Lithographieanlage 100A und der DUV-Lithographieanlage 100B, welche eine Vielzahl von optischen Elementen in Form von Spiegeln und Linsen aufweisen, ist es oft erforderlich, Beschichtungen einzelner optischer Elemente des optischen Systems neu aufzubringen. Dazu müssen solche Beschichtungen zunächst entfernt werden. Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen für ein Verfahren zum Entschichten optischer Elemente beschrieben.
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3 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements 204 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das optische Element 204 ist in diesem Beispiel ein Spiegel, welcher mit einer reflektierenden Schicht 205, die Aluminium aufweist, beschichtet ist. Bei dem Spiegel 204 kann es sich um einen der Spiegel handeln, welche im Zusammenhang mit den 1, 2A und 2B beschrieben wurden.
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In dem Beispiel von 3 soll der Spiegel 204 entschichtet werden. Beispielsweise wurde festgestellt, dass die Schicht 205 des Spiegels 204 fehlerhaft ist und deswegen entfernt werden und neu aufgebracht werden soll. Dazu muss die Schicht 205 von dem Spiegel 205 entfernt werden, ohne den Spiegel 204, insbesondere seine Oberfläche, zu beschädigen.
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Bei dem Verfahren gemäß 3 wird der Spiegel 204 mittels einer Transportvorrichtung 206 in Form eines Roboters oder Krans automatisiert transportiert. Die Transportvorrichtung 206 weist einen Waschrahmen 207 zur Aufnahme des Spiegels 204 auf. Der Spiegel 204, welcher mit der Schicht 205 beschichtet ist, wird an einer Bereitstellstation 203 in den Waschrahmen 207 der Transportvorrichtung 206 maschinell aufgenommen. Der in dem Waschrahmen 207 aufgenommene Spiegel 204 wird mittels der Transportvorrichtung 206 horizontal bewegt, so dass er zu einem Ort oberhalb eines Behältnisses 208 transportiert wird. Der Spiegel 204 wird dann mittels der Transportvorrichtung 206 in das Behältnis 208 abgesenkt. Das horizontale Bewegen und Absenken mittels der Transportvorrichtung 206 erfolgt insbesondere ohne menschliche Interaktion. Das Behältnis 208 ist ein erstes Becken, welches mit einem Lösungsmittel 209 befüllt ist. Das Lösungsmittel 209 ist in diesem Beispiel in Wasser gelöstes Natriumhydroxid (Natronlauge). Der Spiegel 204 wird vollautomatisiert mittels der Transportvorrichtung 206 in die Natronlauge 209 getaucht, so dass er vollständig von der Natronlauge 209 bedeckt ist. Durch das Tauchen des Spiegels 204 in die Natronlauge 209 und ein Einwirkenlassen der Natronlauge 209 auf den Spiegel 204 wird die Schicht 205 von dem Spiegel 204 chemisch gelöst.
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Der Spiegel 204, an dem die Schicht 205 mittels der Natronlauge 209 gelöst wurde, wird dann aus dem ersten Becken 208 mittels der Transportvorrichtung 206 herausgehoben. Der Spiegel 204 wird mittels der Transportvorrichtung 206 horizontal bewegt und dann in ein zweites Becken 210 abgesenkt. Das Herausheben, horizontale Bewegen und Absenken mittels der Transportvorrichtung 206 erfolgt insbesondere ohne händisches Einwirken. Das zweite Becken 210 ist mit einem Reinigungsmittel 211 befüllt. Das Reinigungsmittel 211 ist in diesem Beispiel teilentsaltztes Wasser, im Folgenden Reinstwasser genannt. Der Spiegel 204 wird mittels der Transportvorrichtung 206 in das Reinstwasser 211 getaucht, so dass er vollständig von dem Reinstwasser 211 bedeckt ist. Durch das Tauchen des Spiegels 204 in das Reinstwasser 211 wird die Natronlauge 209 von dem Spiegel 204 entfernt, d. h. abgewaschen. Der Spiegel 204, von dem die Natronlauge 209 mittels des Reinstwassers 211 abgewaschen wurde, wird dann aus dem zweiten Becken 210 mittels der Transportvorrichtung 206 herausgehoben.
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Durch die automatisierte Durchführung des Aufnehmens des Spiegels 204 in den Waschrahmen 207, des Transportierens des Spiegels 204 zu dem und in das erste Becken 208, des Tauchens des Spiegels 204 in die Natronlauge 209, des Heraushebens des Spiegels 204 aus dem ersten Becken 208, des horizontalen Bewegens des Spiegels 204, des Herabsenkens des Spiegels 204 in das zweite Becken 210, des Tauchens des Spiegels 204 in das Reinstwasser 211 und des Heraushebens des Spiegels 204 aus dem zweiten Becken 210, kann die Schicht 205 von dem Spiegel 204 entfernt werden, ohne den Spiegel 204, insbesondere die Oberfläche des Spiegels 204, zu beschädigen. Insbesondere erfolgen die genannten Schritte ohne menschliches Eingreifen.
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4 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren zum Entschichten eines optischen Elements 304 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Die zweite Ausführungsform ist ähnlich der ersten Ausführungsform, jedoch weist das chemische Lösen einer Schicht 305 von einem Spiegel 304 sowie das Reinigen des Spiegels 304 ein mechanisches Einwirken auf, wie im Folgenden beschrieben. Nachstehend werden lediglich die Merkmale der zweiten Ausführungsform beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden. Auf eine Beschreibung gleicher Merkmale wird verzichtet. Vorliegend werden zur Beschreibung der Ausführungsformen Bezugszeichen verwendet, welche jeweils aus drei Ziffern bestehen. Bezugszeichen, bei denen die beiden Endziffern übereinstimmen, wie beispielsweise 205, 305 und 405, bezeichnen korrespondierende Elemente.
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Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform wird der Spiegel 304 mittels einer Transportvorrichtung 306 automatisiert transportiert. Der in einem Waschrahmen 307 der Transportvorrichtung 306 aufgenommene Spiegel 304 wird mittels der Transportvorrichtung 306 in ein erstes Becken 308 abgesenkt, welches mit einer Natronlauge 309 befüllt ist. In der zweiten Ausführungsform weist das erste Becken 308 eine Ultraschallquelle 312 auf. Mittels der Ultraschallquelle 312 wird die Natronlauge 309 zu einer Schwingung mit einer Ultraschallfrequenz angeregt. Der Spiegel 304 wird mittels der Transportvorrichtung 306 in die mit Ultraschallfrequenz schwingende Natronlauge 309 getaucht, so dass er vollständig von der Natronlauge 309 bedeckt ist. Durch das Tauchen des Spiegels 304 in die mit Ultraschallfrequenz schwingende Natronlauge 309 wird die Schicht 305 von dem Spiegel 304 besser, insbesondere vollständiger und schneller, gelöst, ohne die Oberfläche des Spiegels 304 zu beschädigen.
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Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform wird der Spiegel 304 dann mittels der Transportvorrichtung 306 zu einem zweiten Becken 310 transportiert und in dieses hinein abgesenkt. In der zweiten Ausführungsform weist das zweite Becken 310 an seinen Innenwänden 313 eine Mehrzahl von Spritzdüsen 314 zum Reinigen des Spiegels 304 mit einem Reinigungsmittel 311 auf. Das Reinigungsmittel 311 ist in diesem Beispiel teilentsaltztes Wasser (Reinstwasser). Der Spiegel 304 wird mit dem Reinstwasser 311, das durch die Mehrzahl von Spritzdüsen 314 bereitgestellt wird, bespritzt bzw. abgeduscht. Dadurch wird die Natronlauge 309 von dem Spiegel 304 abgewaschen. Durch das Abspritzen des Spiegels 304 mit Reinstwasser 311, welches durch die Mehrzahl von Spritzdüsen 314 auf den Spiegel 304 aufgebracht wird, kann die Natronlauge 309 von dem Spiegel 304 noch besser entfernt werden, ohne den Spiegel 304, insbesondere seine Oberfläche, zu beschädigen. Insbesondere erfolgen die Schritte des Verfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform ohne menschliches Eingreifen.
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5 zeigt einen Zustand gemäß einem Verfahren, welches in 6 veranschaulicht ist, zum Entschichten eines optischen Elements 404 gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Die dritte Ausführungsform weist zusätzlich zu den in Bezug auf die zweite Ausführungsform in 4 beschriebenen Schritten noch weitere Bearbeitungsschritte auf. Nachstehend werden lediglich die Schritte und Merkmale der dritten Ausführungsform beschrieben, die sich von denen der zweiten Ausführungsform unterscheiden. Auf eine Beschreibung gleicher Schritte und Merkmale wird verzichtet. Auch bei der Beschreibung der dritten Ausführungsform bezeichnen Bezugszeichen, bei denen die beiden Endziffern mit Bezugszeichen anderer Ausführungsformen übereinstimmen, wie beispielsweise 205, 305 und 405, korrespondierende Elemente.
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Das Verfahren zum Entschichten des Spiegels 404 mit einer Schicht 405 gemäß der dritten Ausführungsform weist ein Transportieren des Spiegels 404 mittels einer Transportvorrichtung 406 auf. Die Transportvorrichtung 406 ist ähnlich der Transportvorrichtung 306, jedoch ist sie geeignet, den Spiegel 404 zusätzlich zu einem ersten Becken 408 (ähnlich dem Becken 308) und einem zweiten Becken 410 (ähnlich dem Becken 310) in weitere Becken 416, 419, 423 zu transportieren, wie im Folgenden beschrieben. Insbesondere erfolgt das Transportieren des Spiegels 404 mittels der Transportvorrichtung 406 in der dritten Ausführungsform automatisiert.
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Die Schicht 405 wird von dem Spiegel 404 mittels einer in Ultraschallschwingungen versetzen Natronlauge 409 in dem ersten Becken 408 in einem ersten Verfahrensschritt S100 gelöst, ähnlich wie in Bezug zu 4 beschrieben. Der Spiegel 404 wird mittels eines durch Spritzdüsen 414 aufgebrachten Reinstwassers 411 in dem zweiten Becken 410 in einem zweiten Verfahrensschritt S102 gereinigt, ähnlich wie in Bezug zu 4 beschrieben. Dieser Reinigungsschritt endet mit dem Herausheben des Spiegels 404 mittels der Transportvorrichtung 406 aus dem zweiten Becken 410. Der Spiegel 404 wird dann mittels der Transportvorrichtung 406 horizontal bewegt und in ein drittes Becken 416, welches ein zweites Lösungsmittel 417 aufweist, abgesenkt. Das zweite Lösungsmittel 417 ist ein Tensid. Das dritte Becken 416 weist eine Ultraschallquelle 418 auf, ähnlich der Ultraschallquelle 312 und 412. Das Tensid 417 wird mittels der Ultraschallquelle 418 in Ultraschallschwingungen versetzt. Der Spiegel 404 wird in einem dritten Verfahrensschritt S104 mittels der Transportvorrichtung 406 in das mit Ultraschallfrequenz schwingende Tensid 417 getaucht. Durch das Tauchen des Spiegels 404 in das mit Ultraschallfrequenz schwingende Tensid 417 können Rückstände an dem Spiegel 404, insbesondere Reste der Natronlauge 409, entfernt werden.
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Der Spiegel 404 wird mittels der Transportvorrichtung 406 aus dem dritten Becken 416 herausgehoben, horizontal bewegt und in ein viertes Becken 419 abgesenkt zum Reinigen mit einem zweiten Reinigungsmittel 420 gemäß einem vierten Verfahrensschritt S106. Das zweite Reinigungsmittel 420 ist ähnlich dem Reinigungsmittel 411 ein teilentsaltzes Wasser (zweites Reinstwasser). Das vierte Becken 419 weist ähnlich dem zweiten Becken 410 an seinen Innenwänden 421 eine Mehrzahl von Spritzdüsen 422 auf. Mittels der Mehrzahl von Spritzdüsen 422 wird das zweite Reinstwasser 420 auf den Spiegel 404 aufgebracht. Durch das Aufbringen des zweiten Reinstwasser 420 auf den Spiegel 404 mittels der Spritzdüsen 422 kann das Tensid 417 von dem Spiegel 404 abgewaschen werden.
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Der Spiegel 404 wird mittels der Transportvorrichtung 406 aus dem vierten Becken 419 herausgehoben, horizontal bewegt und in ein fünftes Becken 423 abgesenkt zum Trocknen mittels einer Ausziehtrocknung gemäß einem fünften Verfahrensschritt S108. Das fünfte Becken 423 ist mit einem dritten Reinigungsmittel 424 befüllt. Das dritte Reinigungsmittel 424 ist ein vollentsaltztes Wasser. Das vollentsaltzte Wasser 424 ist insbesondere zu einem höheren Grad deionisiert und hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit als das teilentsalzte Wasser 411 und 420. Der Spiegel 404 wird mittels der Transportvorrichtung 406 in das vollentsaltzte Wasser 424 getaucht, so dass er vollständig von dem vollentsaltzten Wasser 424 bedeckt ist. Der Spiegel 404 wird mittels der Transportvorrichtung 406 langsam aus dem vollentsaltzten Wasser 424 herausgezogen, so dass er getrocknet wird. Hiernach wird der Spiegel 404 an der Endstation 425 mithilfe der Transportvorrichtung 406 abgesetzt.
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Die Schritte S100 bis S108 erfolgen halb- oder vollautomatisiert. Im letzteren Fall wird der Spiegel 404 von der Transportvorrichtung 406 an der Bereitstellstation 403 aufgenommen und an der Endstation 425 abgesetzt, wobei sämtliche Schritte und Zwischenschritte ausschließlich maschinell, d.h. ohne menschliche Interaktion erfolgen. Hierzu kann eine entsprechende, nicht-gezeigte Steuerung vorgesehen sein, welche sämtliche in 5 gezeigte Vorrichtungen 406, 412, 414, 418, 422 ansteuert.
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Die Schicht 405 kann anstatt einer Reflexionsschicht, welche Aluminium aufweist, auch eine Entspiegelungsschicht sein, insbesondere eine Magnesiumfluorid-Schicht oder eine Aluminimumoxid-Schicht, oder sie kann eine andere Reflexionsschicht sein, insbesondere eine Schicht, welche Nickel und/oder Chrom aufweist. Das Lösungsmittel 409 kann anstatt einer Natronlauge auch eine Säure, insbesondere Salzsäure, eine andere Lauge als Natronlauge oder ein Oxidationsmittel, insbesondere Cer-Ammoniumnitrat sein.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- optisches Element
- 2
- Schicht
- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 203
- Bereitstellstation
- 204
- Spiegel
- 205
- Schicht
- 206
- Transportvorrichtung
- 207
- Waschrahmen
- 208
- erstes Becken
- 209
- Natronlauge
- 210
- zweites Becken
- 211
- Reinstwasser
- 303
- Bereitstellstation
- 304
- Spiegel
- 305
- Schicht
- 306
- Transportvorrichtung
- 307
- Waschrahmen
- 308
- erstes Becken
- 309
- Natronlauge
- 310
- zweites Becken
- 311
- Reinstwasser
- 312
- Ultraschallquelle
- 313
- Innenwand
- 314
- Mehrzahl von Spritzdüsen
- 403
- Bereitstellstation
- 404
- Spiegel
- 405
- Schicht
- 406
- Transportvorrichtung
- 407
- Waschrahmen
- 408
- erstes Becken
- 409
- Natronlauge
- 410
- zweites Becken
- 411
- Reinstwasser
- 412
- Ultraschallquelle
- 413
- Innenwand
- 414
- Mehrzahl von Spritzdüsen
- 416
- drittes Becken
- 417
- Tensid
- 418
- Ultraschallquelle
- 419
- viertes Becken
- 420
- Reinstwasser
- 421
- Innenwand
- 422
- Mehrzahl von Spritzdüsen
- 423
- fünftes Becken
- 424
- vollentsaltzes Wasser
- 425
- Endstation
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- S100
- Verfahrensschritt
- S102
- Verfahrensschritt
- S104
- Verfahrensschritt
- S106
- Verfahrensschritt
- S108
- Verfahrensschritt
