DE102019217786A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen mit einer Messsonde (10a) zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche (18) mit einem Sondengehäuse (11), welches eine Messöffnung aufweist, die von einer Dichtung (17) umgeben ist, sodass die Messsonde (10a) mit der Öffnung unter Abdichtung gegenüber der Umgebung auf die zu untersuchende Oberfläche (18) aufsetzbar ist, sodass innerhalb des Sondengehäuses (11) ein mit der zu untersuchenden Bauteiloberfläche abgeschlossener Messraum (12,13) definiert ist, wobei die Vorrichtung weiterhin mindestens einen Partikelsensor (24) umfasst, mit dem Partikel in oder aus dem Messraum (12,13) erfasst werden können, wobei die Vorrichtung eine Vakuumerzeugungseinrichtung (19) aufweist, die mit dem Sondengehäuse (11) so verbunden ist, dass zumindest in einem Teil des Messraums (12) ein Vakuum erzeugbar ist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bauteile, die in Vakuumanlagen eingesetzt werden, müssen gewissen Reinheitsanforderungen genügen, da verunreinigte Bauteile, die in diesen Vakuumanlagen eingesetzt werden, dazu führen, dass die Vakuumanlage durch sich von dem Bauteil lösende Partikel und Verunreinigungen verunreinigt wird und das darin erzeugte Vakuum bzw. die Eigenschaften der Anlage beeinträchtigt werden können. Dies gilt insbesondere auch für Anlagen, die im Zusammenhang mit der Mikro - oder Nano - Lithographie Verwendung finden, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen. Insbesondere bei Systemen, die mit extrem ultravioletten Licht (EUV - Licht) betrieben werden, können Bauteile, die den hohen Sauberkeitsanforderungen nicht entsprechen, Kontaminationen in die entsprechenden Anlagen einschleppen, sodass nicht nur das erforderliche Vakuum bzw. die entsprechend eingestellte Gasatmosphäre beeinträchtigt wird, sondern auch andere Komponenten der Anlage verunreinigt und beeinträchtigt werden können. Insbesondere können Verunreinigungen, wie Partikel, zu Transmissionsverlusten auf Grund von Streulicht führen oder, falls die Partikel im Bereich der die zu erzeugenden Strukturen tragenden Maske auftreten, entsprechende Abbildungsfehler mit Fehlproduktionen verursachen.
  • Es ist deshalb unabdingbar, dass Bauteile und Komponenten, die in den entsprechenden EUV - Lithographiesystemen eingesetzt werden, einer Inspektion bezüglich des Reinheitsgrades unterzogen werden, um den definierten Partikelbelastungen zu entsprechen.
  • Hierzu können sogenannte Oberflächensonden eingesetzt werden, mit deren Hilfe der Reinheitsgrad einer zu untersuchenden Bauteiloberfläche charakterisiert werden kann. Ein rein schematisches Beispiel einer Messsonde 1 ist in 1 gezeigt. Die in der 1 gezeigte Messsonde 1 weist ein Sondengehäuse 2 auf, welches eine Messöffnung aufweist, die auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche 6 aufgesetzt wird. Die Messöffnung ist von einer Dichtung 5 umgeben, sodass das Sondengehäuse 2 luftdicht auf der zu untersuchenden Bauteiloberfläche 6 aufgesetzt werden kann. In dem so definierten Messraum ist eine Druckluftdüse 3 angeordnet, mit der Druckluft auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche 6 aufgebracht wird, um Verunreinigungen, insbesondere in Form vonPartikeln zu lösen. Diese werden über eine Absaugung 4 zu einem Partikelzähler geführt, der die in dem Messraum befindlichen bzw. aus dem Messraum stammenden Partikel erfasst.
  • Bei dieser Version von Oberflächensonden werden vor allem Gehäuse mit kleinem Durchmesser der Messöffnungen eingesetzt, um so Partikel durch eingesetzte Druckluft effizient von der beaufschlagten Oberfläche lösen zu können. Aufgrund der kleinen Messöffnung entsteht beim Aufsetzen der abgedichteten Sonde auf die Bauteiloberfläche aber eine gewisse Instabilität. Zum einen kann durch die beaufschlagte Druckluft, die über die Druckluftdüse 3 aufgebracht wird, das Sondengehäuse 2 von der zu untersuchenden Bauteiloberfläche 6 abgehoben werden. Zum anderen muss, um das Abheben des Sondengehäuses 2 zu verhindern, die Sonde mit einem gewissen Kraftaufwand auf die Bauteiloberfläche 6 gedrückt werden, was aufgrund der kleinen, abgedichteten Messöffnung wiederum mit der Gefahr eines Verkippens verbunden ist.
  • Sitzt die Messsonde 1 durch das Verkippen oder Abheben nicht mehr luftdicht auf der Bauteiloberfläche 6, entweicht die in dem Sondengehäuse 2 befindliche Luft zusammen mit bereits abgelösten Partikeln und führt zu falschen Messergebnissen.
  • Bei den Verfahren zur Partikelbestimmung über die beschriebenen Messsonden, die nur über das Absaugen und zeitgleiche Beaufschlagen mit Druckluft nach dem Stand der Technik arbeiten, kann es auch sein, dass nicht alle für den Einsatz des zu untersuchenden Bauteils relevanten Verunreinigungen oder Partikel von der Oberfläche gelöst werden.
  • Allerdings besteht bei einer derartigen Oberflächensonde die Problematik, dass generell Oberflächensonden mit einem kleinen Durchmesser der Messöffnung eingesetzt werden, um durch die Druckluft von der beaufschlagten Oberfläche Partikel effizient von der Oberfläche lösen zu können. Entsprechend entsteht beim Aufsetzen der Sonde auf die Dichtung eine gewisse Instabilität. Insbesondere besteht bei einer derartigen Sonde die Problematik, dass durch den hohen Druck, der auch durch die kleine Messöffnung der Oberflächensonde bedingt ist, die Oberflächensonde mit sehr hohem Kraftaufwand auf die Oberfläche gedrückt werden muss, um ein Verkippen zu verhindern. Durch den hohen Druck, der über die Druckluftdüse 3 aufgebracht wird, kann das Sondengehäuse 2 von der zu untersuchenden Bauteiloberfläche 6 zudem abgehoben werden, sodass Luft aus dem Messraum entweichen kann und somit die Messung verfälscht werden kann. Außerdem kann es sein, dass durch die Druckluftbeaufschlagung nicht alle für den Einsatz des zu untersuchenden Bauteils relevanten Verunreinigungen oder Partikel von der zu untersuchenden Bauteiloberfläche gelöst werden.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit vom Bauteiloberfläche bereitzustellen, bei welchen die oben geschilderten Probleme des Standes der Technik vermieden oder zumindest verringert werden. Insbesondere sollen die Vorrichtung und das Verfahren zuverlässige Ergebnisse über den Kontaminationszustand einer Bauteiloberfläche liefern, die für den Einsatz der Bauteile in den entsprechenden Anlagen relevant sind.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Zur Lösung der Aufgabenstellung schlägt die Erfindung vor, bei einer Messsonde einer Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen zumindest in einem Teil des Messraums ein Vakuum zu erzeugen, sodass das Sondengehäuse mit seiner Messöffnung zuverlässig an die zu untersuchende Bauteiloberfläche gedrückt wird und somit ein abgedichteter Messraum definiert ist, sodass keine Verfälschungen des Messergebnisses durch Entweichen von Partikeln aus dem Messraum auftreten können. Darüber hinaus wird durch die Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums auch der spätere Einsatz in einer Vakuumanlage bzw. einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage oder einem sonstigen EUV - System simuliert, sodass das Messergebnis die realen Verhältnisse beim Einsatz in der entsprechenden Anlage, insbesondere beim Evakuieren und Entlüften, besser wiedergibt.
  • Entsprechend können neben den Einrichtungen für die Erzeugung von Druckluft bzw. Druckgas und entsprechenden Düsenvorrichtungen, wie dies bei den Oberflächensonden im Stand der Technik bereits bekannt ist, weitere Einrichtungen zur Simulation der späteren Einsatzbedingungen vorgesehen werden. Beispielsweise kann in dem Sondengehäuse eine Gaszuführungseinrichtung vorgesehen werden, um nach einer Erzeugung eines Vakuums im Messraum auch die Zufuhr von Gas, also das Belüften, simulieren zu können.
  • Zu diesem Zweck kann auch eine Plasmaerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Plasmas im Messraum vorgesehen werden, um das Ablösen von Partikel under Systembedingungen zu simulieren.
  • Darüber hinaus können auch weitere Einrichtungen vorgesehen sein, die zum Lösen von Partikeln und / oder zum Simulieren der Einsatzbedingungen beitragen können, wie beispielsweise eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Messraums bzw. der Bauteiloberfläche.
  • Entsprechend kann auch eine Vibrationseinrichtung vorgesehen sein, um durch Erschütterungen der zu untersuchenden Bauteiloberfläche ebenfalls ein Loslösen der Partikel bzw. Kontaminationen zu erreichen.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Sondengehäuse so ausgebildet sein, dass mindestens 2 Teilmessräume vorhanden sind, wobei jeder Teilmessraum einen Teilmessöffnung umfasst, die insbesondere gegeneinander abgedichtet sind.
  • In dem einen Teilmessraum kann ein Anschluss für eine Vakuumerzeugungseinrichtung vorgesehen sein, sodass in dem ersten Teilmessraum ein Vakuum erzeugbar ist. In dem zweiten Teilmessraum kann eine Düsenvorrichtung zur Aufbringung von Druckgas bzw. Druckluft vorgesehen sein. Durch die mindestens zwei Teilmessräume, von denen einer davon mit Unterdruck bzw. unter Vakuumbedingungen betrieben wird, kann sichergestellt werden, dass das Sondengehäuse sicher auf der zu untersuchenden Bauteiloberfläche aufgesetzt ist, ohne dass die Gefahr einer Leckage gegeben ist.
  • Nach einer anderen Ausführungsform kann lediglich ein Messraum vorgesehen sein, der an eine Vakuumerzeugungseinrichtung angeschlossen werden kann, wobei dann in dem Messraum nacheinander ein Vakuum und eine Gasatmosphäre nach dem Belüften eingestellt werden können.
  • Entsprechende Partikelsensoren können im oder am Messraum oder einem Teilmessraum angeordnet sein, sodass die Partikel unmittelbar im Messraum erfasst werden können. Alternativ können entsprechende Partikelsensoren auch entfernt von der Messsonde bzw. dem Sondengehäuse und dem Messraum angeordnet sein, wenn der Messraum bzw. Teilmessraum über eine Leitung mit dem Partikelsensor verbunden ist.
  • In einer entsprechenden Absaugleitung aus dem Messraum oder Teilmessraum kann auch ein Partikelfilter zur Entnahme von Partikeln angeordnet sein, sodass über den Partikelfilter und die dort entnommenen Partikel nicht nur Aussagen über die Menge der Partikel und Verunreinigungen getroffen werden können, sondern die Partikel auch analysiert werden können, sodass über die Art der Kontaminationen und gegebenenfalls über ihren Ursprung Informationen gewonnen werden können.
  • Als Vakuumerzeugungseinrichtung kann eine Strahlpumpe verwendet werden, die beispielsweise mit Druckluft betrieben werden kann, wobei sich insbesondere die Verwendung von extrem reiner, trockener Luft, Stickstoff, Edelgasen oder dergleichen hierfür anbieten. Auch die Druckgaserzeugungseinrichtung bzw. Düsenvorrichtung kann mit diesen Gasen betrieben werden, genauso wie die Gaszuführungseinrichtung zum Befüllen bzw. Belüften des Messraums.
  • Bei der Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberfläche kann somit gemäß dem Verfahren vor und / oder während der Erfassung der Partikel mit einem Partikelsensor ein Vakuum erzeugt werden, sodass einerseits die Messsonde sicher auf der zu untersuchenden Bauteiloberfläche gehalten wird und andererseits die späteren Einsatzbedingungen des zu untersuchenden Bauteils besser simuliert werden.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
    • 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen mit einer Messsonde nach dem Stand der Technik,
    • 2 eine Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit vom Bauteiloberfläche mit einer Messsonde gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 3 eine Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen mit einer Messsonde gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und in
    • 4 eine Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberfläche mit einer Messsonde gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • 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.
  • Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen. In der 2 ist die Messsonde 10 einer entsprechenden Vorrichtung in einer rein schematischen Darstellung gezeigt. Die Messsonde 10 weist ähnlich der bekannten Messsonde 1 aus dem Stand der Technik, die in 1 wiedergegeben ist, ein Sondengehäuse 11 auf, welches einen Messraum 12, 13 umgibt. Das Sondengehäuse 11 ist gemäß der Darstellung der 2 an der Unterseite offen, wobei die so geschaffene Messöffnung von einer Dichtung 17 umgeben ist. Entsprechend wird die Messöffnung, wenn das Sondengehäuse 11 auf einer zu reinigenden Bauteiloberfläche 18 aufgesetzt ist, gegenüber der Bauteiloberfläche 18 abgedichtet, sodass sich ein gasdicht gegenüber der zu untersuchenden Bauteiloberfläche abgedichteter Messraum 12, 13 ergibt.
  • Wie sich ebenfalls aus der 2 ergibt, ist der Messraum in zwei Teilmessräume 12, 13 unterteilt, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch eine zylindrische Trennwand zwischen den Teilmessräumen 12, 13 ist auch die an der Unterseite des Sondengehäuses 11 befindliche Messöffnung in zwei Teilmessöffnungen unterteilt, wobei die äußere Teilmessöffnung, die zum Teilmessraum 12 gehört, die innere Teilmessöffnung, die zum Teilmessraum 13 gehört, ringförmig umgibt. Zwischen den Teilmessräumen 12, 13 bzw. den Teilmessöffnungen ist wiederum eine Dichtung 17 vorgesehen, die die Teilmessräume 12 und 13 gegeneinander abdichtet, wenn das Sondengehäuse 11 auf der zu reinigenden Bauteiloberfläche 18 aufgesetzt ist.
  • An der Oberseite des Sondengehäuses 11 ist am Teilmessraum 12 ein Anschluss 16 für eine Vakuumerzeugungseinrichtung, wie beispielsweise eine Vakuumpumpe vorgesehen, sodass der Teilmessraum 12 evakuiert werden kann. Entsprechend kann in dem Teilmessraum 12 ein gegenüber dem Atmosphärendruck erniedrigter Druck eingestellt werden, bis hin zu einem technischen Vakuum. In der Leitung von dem Anschluss 16 bis zur nicht dargestellten Vakuumerzeugungseinrichtung und / oder Absaugung 15 zum Partikelzähler kann ein Partikelsensor angeordnet sein, der die aus dem Teilmessraum 12 abgesaugten Partikel erfasst. Beispielsweise kann dies ein Streulichtsensor zur Zählung der Partikel sein.
  • Im Bereich des zweiten Teilmessraums 13 ist an der Oberseite des Sondengehäuses 11 eine Druckgaszuführung 14 bzw. Druckluftzuführung angeordnet, die mit einer Druckluftdüse 29 bzw. Düsenvorrichtung verbunden ist, um Druckluft in Form von z.B. extrem reiner, trockener Druckluft (Extreme Clean Dry Air XCDA) auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche 18 zu strahlen. Die Druckluftdüse 29 kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass eine turbulente Strömung im Teilmessraum 13 erzeugt wird, um Partikel und Kontaminationen an der zu untersuchenden Bauteiloberfläche 18 im Bereich des Teilmessraums 13 zu lösen.
  • Über die Absaugung 15 gelangt die in den Teilmessraum 13 eingeblasene Druckluft ebenfalls zu einem Partikelzähler (nicht dargestellt), mit dem die Anzahl der Partikel im Teilmessraum 13 erfasst werden kann. Alternativ zu einem Partikelzähler können auch andere geeignete Partikelsensoren eingesetzt werden, die eine Erfassung der im Teilmessraum 13 befindlichen Partikel ermöglichen.
  • Mit der gezeigten Messsonde 10 ist es somit möglich, nicht nur Partikel zu erfassen, die durch entsprechende Druckluft von der Bauteiloberfläche 18 abgelöst werden, sondern es können zudem über den Teilmessraum 12 auch Partikel und Kontaminationen erfasst werden, die sich durch Erzeugung eines Vakuums bzw. Unterdrucks von der Bauteiloberfläche 18 lösen.
  • Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit vom Bauteiloberfläche, wobei neben der Messsonde 10a in der 3 auch eine Vakuumerzeugungseinrichtung in Form einer Strahlpumpe 19 gezeigt ist. Der Aufbau des Sondengehäuses 11 mit den beiden Teilmessräumen 12 und 13 sowie den entsprechenden Teilmessöffnungen ist identisch zur Ausführungsform der 2 und wird von daher nicht noch einmal beschrieben. Vielmehr wird auf die Ausführungen zu der Ausführungsform der 2 verwiesen.
  • Die Strahlpumpe 19 ist an die Druckluftzuführung 14 angeschlossen, wobei über ein 2 - Wege - Ventil 20 einerseits eine Versorgung der Druckluftdüse 29 und andererseits eine Versorgung der Strahlpumpe 19 mit Druckluft möglich ist.
  • Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit vom Bauteiloberfläche, wobei wiederum die Messsonde 10b und eine Vakuumerzeugungseinrichtung in Form einer Strahlpumpe 19 gezeigt sind.
  • Die Ausführungsform der 4 unterscheidet sich von den beiden vorangegangenen Ausführungsformen darin, dass kein separater Teilmessraum für die Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums vorgesehen ist. Vielmehr wird lediglich ein Messraum 28, der von dem Sondengehäuse 21 umschlossen ist, verwendet. Das Sondengehäuse 21 weist wiederum eine in der Darstellung der 4 unten liegende Messöffnung auf, mit der die Messsonde 10b auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche 18 aufgesetzt wird.
  • An der Oberseite des Sondengehäuses 21 ist neben der Vakuumerzeugungseinrichtungen 19 in Form einer Strahlpumpe mit einem Anschluss für die Drucklufterzeugungseinrichtung 22 auch eine Gaszufuhr 23 vorgesehen, über die der Messraum 28 der Messsonde 10b belüftet bzw. mit Gas befüllt werden kann.
  • In der Verbindungsleitung zwischen dem Sondengehäuse 21 bzw. Messraum 28 und der Vakuumerzeugungseinrichtung in Form der Strahlpumpe 19 ist ein Partikelfilter 27 angeordnet, mit dem Partikel, die aus dem Messraum 28 abgesagt werden, herausgefiltert werden können, um anschließend analysiert zu werden. Auf diese Weise ist es möglich Informationen nicht nur über die Menge der an der Bauteiloberfläche bzw. im Messraum 28 befindlichen Partikel bzw. Verunreinigungen zu erhalten, sondern auch eine Aussage treffen zu können, um welche Art von Partikel oder Verunreinigungen es sich handelt.
  • Bei der Ausführungsform der 4 ist weiterhin ein Partikelsensor in Form eines Streulichtsensors 24 am Ausgang zur Absaugung angeordnet, um abzusaugende Partikel erfassen zu können.
  • Darüber hinaus weist die Messsonde 10b eine Heizeinrichtung 25, wie beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung oder eine Infrarotheizung auf, mit der die Bauteiloberfläche 18 bzw. der Messraum 28 beheizt werden kann, sodass durch eine erhöhte Temperatur Partikel, die sich an der Bauteiloberfläche 18 befinden, veranlasst werden sich von dieser zu lösen.
  • Neben der Heizeinrichtung 25 ist im oder am Sondengehäuse 21 eine Plasmaquelle 26 angeordnet, mit der ein Plasma erzeugt werden kann, um beispielsweise die Situation in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie zu simulieren und untersuchen zu können, welche Kontaminationen oder Partikel im Fall der Erzeugung eines Plasmas in der Nähe der Bauteiloberfläche von dieser gelöst werden.
  • Schließlich weist die Messsonde 10b weiterhin eine Vibrationseinrichtung 30 auf, mit der z.B. über das Sondengehäuse 21 Vibrationen bzw. Schwingungen auf die Bauteiloberfläche 18 übertragen werden können, um auf diese Weise ebenfalls Partikel oder Verunreinigungen von der Bauteiloberfläche lösen zu können.
  • Mit der Messsonde 10b können somit die Bedingungen in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie simuliert werden, indem beispielsweise zunächst durch die Strahlpumpe 19 ein Vakuum im Messraum 28 erzeugt wird, wobei mittels des Streulichtsensors 24 und des Partikelfilters 27 erfasst wird, welche Partikel bzw. Verunreinigungen sich im Messraum 28 befinden bzw. von der Bauteiloberfläche 18 lösen. Gleichzeitig können die Heizeinrichtung 25 und / oder die Plasmaquelle 26 und / oder die Vibrationseinrichtung 30 betrieben werden, um durch thermische und / oder mechanische und / oder elektrochemische Einwirkungen den Reinheitszustand der zu untersuchenden Bauteiloberfläche bei diesen Bedingungen zu untersuchen. Anschließend kann die Strahlpumpe 19 durch Schließen des Anschlusses 22 für die Druckluftversorgungseinrichtung abgestellt werden und über die Gaszufuhr 23 kann der Messraum 28 mit einem Gas, z.B. Druckluft, XCDA, Stickstoff, Edelgas oder einem sonstigen geeigneten Gas, belüftet werden, wie dies beispielsweise auch bei Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie der Fall sein kann. Dabei kann weiterhin der Streulichtsensor 24 betrieben werden, sodass Informationen über die Partikelzahl bei unterschiedlichen Betriebszuständen erfasst werden können.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Messsonde
    2
    Sondengehäuse
    3
    Druckluftdüse
    4
    Absaugung zum Partikelzähler
    5
    Dichtung
    6
    Bauteiloberfläche
    10, 10a, 10b
    Messsonden
    11
    Sondengehäuse
    12
    erster Teilraum des Messeraums
    13
    zweiter Teilraum des Messraums
    14
    Druckgaszuführung
    15
    Absaugung zum Partikelzähler
    16
    Anschluss für Vakuumerzeugungseinrichtung
    17
    Dichtung
    18
    zu reinigende Bauteiloberfläche
    19
    Strahlpumpe
    20
    2 - Wege - Ventil
    21
    Sondengehäuse
    22
    Anschluss für Drucklufterzeugungseinrichtung
    23
    Gaszufuhr
    24
    Streulichtsensor
    25
    Heizeinrichtung
    26
    Plasmaquelle
    27
    Partikelfilter
    28
    Messraum
    29
    Druckluftdüse
    30
    Vibrationseinrichtung

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen mit einer Messsonde (10,10a, 10b) zum Aufsetzen auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche (18) mit einem Sondengehäuse (11,21), welches eine Messöffnung aufweist, die von einer Dichtung (17) umgeben ist, sodass die Messsonde (10, 10a, 10b) mit der Öffnung unter Abdichtung gegenüber der Umgebung auf die zu untersuchende Oberfläche (18) aufsetzbar ist, sodass innerhalb des Sondengehäuses (11,21) ein mit der zu untersuchenden Bauteiloberfläche abgeschlossener Messraum (12,13;28) definiert ist, wobei die Vorrichtung weiterhin mindestens einen Partikelsensor (24) umfasst, mit dem Partikel in oder aus dem Messraum (12,13;28) erfasst werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vakuumerzeugungseinrichtung (19) aufweist, die mit dem Sondengehäuse (11,21) so verbunden ist, dass zumindest in einem Teil des Messraums (12,28) ein Vakuum erzeugbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sondengehäuse (21) eine Gaszuführungseinrichtung (23) zum zumindest teilweisen Befüllen des Messraums (28) mit Gas aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Druckgaserzeugungseinrichtung umfasst, mit der Druckluft oder ein anderes Gas mit einem über Atmosphärendruck liegenden Druck erzeugbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsonde eine Düsenvorrichtung (29) umfasst, mit der Druckluft oder ein anderes Gas mit Druck auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche (18) geleitet werden kann, wobei die Düsenvorrichtung insbesondere mehrere unterschiedlich orientierte Düsenöffnungen und / oder mindestens eine rotierende Düse zur Erzeugung einer turbulenten Strömung umfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sondengehäuse (11) in mindestens zwei Teilmessräume (12,13) unterteilt ist, wobei jeder Teilmessraum eine Teilmessöffnung umfasst, wobei insbesondere die Teilmessräume (12,13) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmessöffnungen zueinander durch eine Dichtung (17) abgedichtet sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumerzeugungseinrichtung (19) mit einem ersten Teilmessraum (12,28) verbunden ist, sodass in dem ersten Teilmessraum (12,28) ein Vakuum erzeugbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenvorrichtung (29) in einem zweiten Teilmessraum (13) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelsensor (24) so im oder am Messraum (28) oder einem Teilmessraum angeordnet ist, dass die Partikel im Messraum (28) erfasst werden, oder der Partikelsensor entfernt von der Messsonde angeordnet ist, sodass die Partikel aus dem Messraum oder einem Teilmessraum über eine Leitung (15) zu dem Partikelsensor geführt werden.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verbindung zwischen Vakuumerzeugungseinrichtung (19) und Messraum (28) oder Teilmessraum ein Partikelfilter (27) zur Entnahme von Partikeln angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsonde (10b) ein Heizeinrichtung (25) zur Erwärmung des Messraums (28) oder eines Teilmessraums und / oder eine Plasmaerzeugungseinrichtung (26) zur Erzeugung eines Plasmas im Messraum (28) oder einem Teilmessraum und / oder eine Vibrationseinrichtung zum Vibrieren der zu untersuchenden Bauteiloberfläche (18) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumerzeugungseinrichtung mindestens eine Vakuumpumpe oder Strahlpumpe (19) aufweist.
  13. Verfahren zur Bestimmung der Sauberkeit von Bauteiloberflächen, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Messsonde (10,10a,10b) (18) mit einem Sondengehäuse (11,21), welches eine Messöffnung aufweist, die von einer Dichtung (17) umgeben ist, mit der Öffnung unter Abdichtung gegenüber der Umgebung auf die zu untersuchende Oberfläche (18) aufgesetzt wird, sodass innerhalb des Sondengehäuses (11,21) ein mit der zu untersuchenden Bauteiloberfläche abgeschlossener Messraum (12,13;28) definiert wird, wobei mit mindestens einem Partikelsensor (24) Partikel in oder aus dem Messraum (11,13;28) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung (19) in zumindest einem Teil des Messraums (12,28) vor und / oder während der Erfassung der Partikel mit dem Partikelsensor (24) ein Vakuum erzeugt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass vor und / oder während und / oder nach der Erfassung der Partikel mit dem Partikelsensor ein Gas, insbesondere ein Gas aus der Gruppe, die extrem reine trockene Luft, Stickstoff und Edelgase umfasst, in den Messraum (28) eingelassen wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor und / oder während und / oder nach der Erfassung der Partikel mit dem Partikelsensor ein Gas mit einem über Atmosphärendruck liegenden Druck auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche (18) gestrahlt wird, insbesondere ein Gas aus der Gruppe, die extrem reine trockene Luft, Stickstoff und Edelgase umfasst.
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