DE102020201558A1 - Device for cleaning a plasma radiation source - Google Patents

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Michael Hagg
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Thomas Bischoff
Juan Jose Hasbun Wood
Christoph Gondek
Oliver Pütsch
Georg König
Ralf Prümmer
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Abstract

Eine Vorrichtung (33) zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle (21) in einem Strahlungsquellenmodul einer Projektionsbelichtungsanlage (13) weist eine Laser-Strahlungsquelle (31) zur Erzeugung eines Bearbeitungsstrahls (38) und einen Endeffektor (32) zur gezielten Führung des Bearbeitungsstrahls (38) innerhalb des Strahlungsquellenmoduls auf, wobei der Endeffektor (32) mindestens einen Spiegel (54) aufweist, welcher einerseits um eine senkrecht zu einer Spiegel-Normalen (55) verlaufenden Kippachse (56) verkippbar, andererseits um eine senkrecht zur Kippachse (56) verlaufende Rotationsachse (7) rotierbar ist.A device (33) for cleaning a plasma radiation source (21) in a radiation source module of a projection exposure system (13) has a laser radiation source (31) for generating a processing beam (38) and an end effector (32) for targeted guidance of the processing beam (38) ) within the radiation source module, the end effector (32) having at least one mirror (54) which can be tilted on the one hand around a tilting axis (56) running perpendicular to a mirror normal (55) and on the other hand around a tilting axis (56) running perpendicular to the tilting axis (56) Rotation axis (7) is rotatable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle, insbesondere einer EUV-Strahlungsquelle in einem Strahlungsquellen-Modul einer Maskeninspektionsanlage oder einer Projektionsbelichtungsanlage. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle, insbesondere einer EUV-Strahlungsquelle in einem Beleuchtungssystem einer Maskeninspektionsanlage oder einer Projektionsbelichtungsanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Strahlungsquellen-Modul, ein Beleuchtungssystem und eine Maskeninspektionsanlage oder eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer entsprechenden Reinigungsvorrichtung.The invention relates to a device for cleaning a plasma radiation source, in particular an EUV radiation source in a radiation source module of a mask inspection system or a projection exposure system. The invention also relates to a method for cleaning a plasma radiation source, in particular an EUV radiation source in an illumination system of a mask inspection system or a projection exposure system. The invention further relates to a radiation source module, a lighting system and a mask inspection system or a projection exposure system with a corresponding cleaning device.

Beim Betrieb von Plasma-Strahlungsquellen tritt das Problem auf, dass das Plasma-Target Material (z.B. Zinn) die Quellkammer verunreinigt oder Plasma umgebende Komponenten durch Ionenbeschuss abgesputtert werden und dadurch zu einer Verunreinigung der Quellkammer führen.When operating plasma radiation sources, the problem arises that the plasma target material (e.g. tin) contaminates the source chamber or components surrounding the plasma are sputtered off by ion bombardment, thereby contaminating the source chamber.

Eine Vorrichtung zur Reinigung einer Quellkammer einer Plasma-Strahlungsquelle ist aus der DE 10 2017 212 351 A1 bekannt.A device for cleaning a source chamber of a plasma radiation source is from the DE 10 2017 212 351 A1 known.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle weiterzubilden, insbesondere zu verbessern.It is an object of the present invention to develop a device for cleaning a plasma radiation source, in particular to improve it.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Der Kern der Erfindung besteht darin, die Vorrichtung mit einer Laser-Strahlungsquelle zur Erzeugung eines Bearbeitungsstrahls zu versehen, wobei ein Endeffektor zur gezielten Führung des Bearbeitungsstrahls innerhalb des Strahlungsquellen-Moduls vorgesehen ist, und wobei der Endeffektor mindestens einen verlagerbaren Spiegel aufweist. Der Spiegel ist vorzugsweise einerseits um eine senkrecht zu einer Spiegel-Normalen verlaufenden Kippachse verkippbar, andererseits um eine senkrecht zur Kippachse verlaufende Rotationsachse rotierbar.The essence of the invention is to provide the device with a laser radiation source for generating a machining beam, with an end effector for targeted guidance of the machining beam within the radiation source module, and with the end effector having at least one displaceable mirror. The mirror is preferably tiltable, on the one hand, about a tilting axis running perpendicular to a mirror normal and, on the other hand, rotatable about an axis of rotation running perpendicular to the tilting axis.

Mit Hilfe eines entsprechenden Endeffektors kann der Bearbeitungsstrahl schnell und präzise zu vorbestimmten Bereichen einer Wand der Quellkammer der Strahlungsquelle geführt werden. Es ist insbesondere möglich, die gesamte Oberfläche der Innenseite der Quellkammer mit dem Bearbeitungsstrahl zu erreichen.With the aid of a corresponding end effector, the processing beam can be guided quickly and precisely to predetermined areas of a wall of the source chamber of the radiation source. In particular, it is possible to reach the entire surface of the inside of the source chamber with the processing jet.

Bei der Wand kann es sich insbesondere um eine Seitenwand, eine Deckenwand oder eine Bodenwand der Quellkammer handeln. Der Begriff ist mit anderen Worten nicht einschränkend zu verstehen.The wall can in particular be a side wall, a top wall or a bottom wall of the source chamber. In other words, the term is not to be understood as restrictive.

Der mindestens eine Spiegel des Endeffektors kann außerdem längs der Rotationsachse linear verlagerbar sein. Hierdurch wird die Flexibilität der Verlagerbarkeit des Endeffektor-Spiegels weiter vergrößert.The at least one mirror of the end effector can also be linearly displaceable along the axis of rotation. This further increases the flexibility of the displaceability of the end effector mirror.

Allgemein weist der Endeffektor mindestens ein verlagerbares Strahlführungselement auf.In general, the end effector has at least one displaceable beam guiding element.

Der Spiegel kann insbesondere mit einer Rotationsgeschwindigkeit von mehr als 100 Umdrehungen pro Minute (U/min), insbesondere mehr als 200 U/min, insbesondere mehr als 300 U/min, insbesondere mehr als 500 U/Min, insbesondere mehr als 1000 U/min um die Rotationsachse rotierbar sein.The mirror can in particular at a rotation speed of more than 100 revolutions per minute (rpm), in particular more than 200 rpm, in particular more than 300 rpm, in particular more than 500 rpm, in particular more than 1000 rpm min be rotatable around the axis of rotation.

Über die Rotationsgeschwindigkeit werden auch die Anzahl der Laserpulse pro Flächenbereich bestimmt. Dadurch kann der Abtrag auf unterschiedliche Dicken der Kontaminationsschicht angepasst werden. Eine Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht insbesondere die gezielte Entfernung dickerer und dünnerer Kontaminationsschichten (dicke Schicht - niedrige Rotationsgeschwindigkeit, dünne Schicht - hohe Rotationsgeschwindigkeit).The number of laser pulses per surface area is also determined via the speed of rotation. As a result, the removal can be adapted to different thicknesses of the contamination layer. Adjusting the speed of rotation enables, in particular, the targeted removal of thicker and thinner layers of contamination (thick layer - low rotation speed, thin layer - high rotation speed).

Der Spiegel kann insbesondere über einen Schrittmotor, Mikroschrittmotor, DC-Motor oder Piezoantrieb betrieben werden. Zur Stromübertragung können Schleifkontakte vorgesehen sein.The mirror can in particular be operated via a stepper motor, micro-stepper motor, DC motor or piezo drive. Sliding contacts can be provided for power transmission.

Die Vorrichtung ermöglicht insbesondere die Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle in situ, das heißt während diese in einem Strahlungsquellenmodul, insbesondere in einem Beleuchtungssystem einer Maskeninspektionsanlage oder einer Projektionsbelichtungsanlage eingebaut ist.In particular, the device enables a plasma radiation source to be cleaned in situ, that is to say while it is installed in a radiation source module, in particular in an illumination system of a mask inspection system or a projection exposure system.

Bei der Strahlungsquelle handelt es sich insbesondere um eine Plasma-Strahlungsquelle, beispielsweise eine EUV-Strahlungsquelle oder eine Strahlungsquelle zur Erzeugung von Röntgenstrahlung, insbesondere weicher Röntgenstrahlung (sogenannte Soft-X-Ray-Strahlungsquelle). Es kann sich insbesondere um eine Strahlungsquelle für eine Projektionsbelichtungsanlage oder ein Maskeninspektionssystem oder ein Metrologiesystem oder ein EUV-Mikroskop handeln. Es kann sich auch um eine Strahlungsquelle für ein Röntgenmikroskop, insbesondere für ein Wasserfenster-Mikroskop (Waterwindow microscope) mit einem Wellenlängenbereich zwischen 2,4 nm und 4,4 nm, handeln.The radiation source is in particular a plasma radiation source, for example an EUV radiation source or a radiation source for generating X-rays, in particular soft X-rays (so-called soft X-ray radiation source). In particular, it can be a radiation source for a projection exposure system or a mask inspection system or a metrology system or an EUV microscope. It can also be a radiation source for an X-ray microscope, in particular for a water window microscope with a wavelength range between 2.4 nm and 4.4 nm.

Die Vorrichtung umfasst außerdem eine äußere Optik, die vorzugsweise außerhalb des Strahlungsquellen-Moduls angeordnet ist, und eine Kopplungseinrichtung zur Ankopplung der äußeren Optik an den Endeffektor.The device also comprises an outer optic, which is preferably arranged outside the radiation source module, and a Coupling device for coupling the outer optics to the end effector.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Endeffektor ein Element zur Erfassung der Position des mindestens einen verlagerbaren Spiegels auf. Die Position des Spiegels kann insbesondere mittels eines oder mehrerer Encoder erfasst, insbesondere ausgelesen und ausgewertet werden. Es ist insbesondere möglich, mittels eines ersten Encoders eine Kippstellung des Spiegels und mittels eines zweiten Encoders eine Rotationsstellung des Spiegels und damit den Auftreffpunkt des Laserspots auf der Kammerwand zu erfassen.According to a further aspect of the invention, the end effector has an element for detecting the position of the at least one displaceable mirror. The position of the mirror can in particular be recorded, in particular read out and evaluated, by means of one or more encoders. In particular, it is possible to detect a tilted position of the mirror by means of a first encoder and a rotational position of the mirror and thus the point of impact of the laser spot on the chamber wall by means of a second encoder.

Dies ermöglicht eine besonders schnelle und präzise Bestimmung der Spiegelposition. Dies wiederum ermöglicht eine besonders schnelle und präzise Erfassung der Führung des Bearbeitungsstrahls. Die Positioniergenauigkeit des Bearbeitungsstrahls auf der Innenwand der Quellkammer ist insbesondere besser als 100 µm, insbesondere besser als 50 µm.This enables the mirror position to be determined particularly quickly and precisely. This in turn enables a particularly fast and precise detection of the guidance of the machining beam. The positioning accuracy of the processing beam on the inner wall of the source chamber is in particular better than 100 μm, in particular better than 50 μm.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Endeffektor ein teildurchlässiges Element zur teilweisen Reflexion eines Justagestrahls auf. Beim teildurchlässigen Element kann es sich insbesondere um ein beschichtetes Fenster handeln.According to a further aspect of the invention, the end effector has a partially transparent element for partially reflecting an adjustment beam. The partially permeable element can in particular be a coated window.

Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, können der Justagestrahl und der Bearbeitungsstrahl unterschiedliche Wellenlängen aufweisen.As will be explained in more detail below, the adjustment beam and the processing beam can have different wavelengths.

Das teildurchlässige Element hat im Hinblick auf den Bearbeitungsstrahl eine hohe Transmission. Der Transmissionsgrad des teildurchlässigen Elements des Endeffektors beträgt bei der Wellenlänge des Bearbeitungsstrahls insbesondere mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 %, insbesondere mindestens 97 %, insbesondere mindestens 99 %.The partially transparent element has a high transmission with regard to the processing beam. The transmittance of the partially transparent element of the end effector is in particular at least 90%, in particular at least 95%, in particular at least 97%, in particular at least 99%, at the wavelength of the processing beam.

Der Reflexionsgrad des teildurchlässigen Elements liegt bei der Wellenlänge des Justagestrahls beispielsweise im Bereich von 0,5 % bis 10 %, insbesondere im Bereich von 1 % bis 3 %.The degree of reflection of the partially transparent element for the wavelength of the adjustment beam is, for example, in the range from 0.5% to 10%, in particular in the range from 1% to 3%.

Das teildurchlässige Element ist in Strahlrichtung des Bearbeitungsstrahls eingangsseitig am Endeffektor angeordnet. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine Bestimmung der relativen Ausrichtung, insbesondere der relativen Winkellage des Endeffektors zum Justagestrahl sowie direkt oder indirekt zum Bearbeitungsstrahl.The partially transparent element is arranged on the input side on the end effector in the beam direction of the processing beam. This enables the relative alignment, in particular the relative angular position of the end effector to the adjustment beam and directly or indirectly to the processing beam, to be determined in a simple manner.

Hierdurch wird die Präzision der Strahlführung des Bearbeitungsstrahls in der Quellkammer weiter verbessert.This further improves the precision of the beam guidance of the processing beam in the source chamber.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erfassung eines Prozessleuchtens auf.According to a further aspect of the invention, the device has a device for detecting process lighting.

Dies ermöglicht es, den Reinigungsprozess zu überwachen.This makes it possible to monitor the cleaning process.

Dieser Aspekt kann auch unabhängig von den Details des Endeffektors vorteilhaft sein. Er kann eine selbstständige Erfindung darstellen. Er kann insbesondere unabhängig von den Details des Endeffektors Kern eines auf die Reinigungsvorrichtung gerichteten Anspruchs bilden.This aspect can also be advantageous regardless of the details of the end effector. It can represent an independent invention. In particular, independently of the details of the end effector, it can form the core of a claim directed to the cleaning device.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle in einem Strahlungsquellen-Modul einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer Einrichtung zur Erfassung eines Prozessleuchtens.The invention also relates to a device for cleaning a plasma radiation source in a radiation source module of a projection exposure system with a device for detecting process lighting.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Einrichtung zur Erfassung bzw. Auswertung eines Prozessleuchtens Bestandteil der äußeren Optik, welche außerhalb des Strahlungsquellen-Moduls angeordnet ist.According to a further aspect of the invention, the device for detecting or evaluating a process light is part of the external optics, which are arranged outside the radiation source module.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Einrichtung zur Überwachung des Reinigungsprozesses mindestens einen Filter zur Selektion eines Wellenlängenbereichs und mindestens eine Photodiode auf.According to a further aspect of the invention, the device for monitoring the cleaning process has at least one filter for selecting a wavelength range and at least one photodiode.

Das Spektrum des Prozessleuchtens gibt Rückschluss auf den abgetragenen Stoff. Das Spektrum kann entweder mit einem Spektrometer oder in besonders vorteilhaften Anordnungen durch Selektion eines Wellenlängenbandes mit Gitter, Tief-, Band- und oder Hochpassfiltern und Photodiode ausgewertet werden.The spectrum of the process lighting provides information about the material removed. The spectrum can be evaluated either with a spectrometer or, in particularly advantageous arrangements, by selecting a wavelength band with grating, low-, band- and / or high-pass filters and a photodiode.

Dies ermöglicht es, große Datenmengen pro Zeit zu erfassen. Es sind beispielsweise mehr als 10000 Aufnahmen pro Sekunde, insbesondere mehr als 20000 Aufnahmen pro Sekunde, insbesondere mehr als 30000 Aufnahmen pro Sekunde, insbesondere mehr als 50000 Aufnahmen pro Sekunde, insbesondere mehr als 100000 Aufnahmen pro Sekunde möglich.This makes it possible to collect large amounts of data at a time. For example, more than 10,000 recordings per second, in particular more than 20,000 recordings per second, in particular more than 30,000 recordings per second, in particular more than 50,000 recordings per second, in particular more than 100,000 recordings per second, are possible.

Hierdurch wird eine hohe Ortsauflösung der Prozessüberwachung ermöglicht.This enables a high spatial resolution of the process monitoring.

Zur Überwachung des Reinigungsprozesses wird das Prozessleuchten von der Bearbeitungsoberfläche entlang desselben Strahlengangs wie der Bearbeitungsstrahl, jedoch in umgekehrter Richtung zu diesem geführt. Das Prozessleuchten wird insbesondere durch den Endeffektor, die Kopplungseinrichtung und einen Teil der äußeren Optik geführt.To monitor the cleaning process, the process light is guided from the processing surface along the same beam path as the processing beam, but in the opposite direction to this. The process lighting is guided in particular through the end effector, the coupling device and part of the external optics.

Durch Korrelation des erfassten Prozessleuchtens mit der Position des Bearbeitungsstrahls auf der Quellkammerwand beziehungsweise der Position des verlagerbaren Spiegels des Endeffektors ist eine ortsaufgelöste Prozessüberwachung möglich.By correlating the detected process light with the position of the processing beam on the source chamber wall or the position of the displaceable mirror of the end effector, spatially resolved process monitoring is possible.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Prozessleuchten in einem Wellenlängenbereich erfasst, welcher von der Wellenlänge des Bearbeitungsstrahls und/oder von der Wellenlänge des Justagestrahls abweicht. Das Prozessleuchten kann insbesondere bei einer geringeren Wellenlänge erfasst werden.According to a further aspect of the invention, the process lighting is detected in a wavelength range which deviates from the wavelength of the processing beam and / or from the wavelength of the adjustment beam. The process glow can be detected in particular at a shorter wavelength.

Der Tiefpassfilter ist bis zu einer Grenzwellenlänge λGrenz zumindest teildurchlässig, insbesondere durchlässig. Er kann insbesondere eine Grenzwellenlänge λGrenz von beispielsweise 850 nm aufweisen.The low-pass filter is at least partially permeable, in particular permeable, up to a limit wavelength λ limit. In particular, it can have a limit wavelength λ limit of, for example, 850 nm.

Als Tiefpassfilter kann beispielsweise ein teildurchlässiger Spiegel dienen. Der Tiefpassfilter, insbesondere der teildurchlässige Spiegel, ist insbesondere im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls angeordnet.A partially transparent mirror, for example, can serve as the low-pass filter. The low-pass filter, in particular the partially transparent mirror, is arranged in particular in the beam path of the processing beam.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Überwachungseinrichtung zwei Photodioden auf. Hierbei kann die eine der Photodioden Anteile des Prozessleuchtens im Wellenlängenbereich oberhalb der Grenzwellenlänge λGrenz des Tiefpassfilters erfassen, die andere der Photodioden kann das Prozessleuchten im Wellenlängenbereich unterhalb der Grenzwellenlänge λGrenz erfassen. Die beiden Anteile können mittels eines Strahlteilers, insbesondere eines Strahlteilerwürfels, räumlich voneinander getrennt werden.According to a further aspect of the invention, the monitoring device has two photodiodes. Here, one of the photodiodes can detect portions of the process lighting in the wavelength range above the cut-off wavelength λ limit of the low-pass filter, the other of the photodiodes can detect the process lighting in the wavelength range below the cut-off wavelength λ limit . The two components can be spatially separated from one another by means of a beam splitter, in particular a beam splitter cube.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Einrichtung zur Überwachung des Reinigungsprozesses eine Auswerteeinheit auf, in welcher von der mindestens einen Photodiode der Überwachungseinrichtung erfasste Daten mit Positionsdaten des verlagerbaren Spiegels des Endeffektors gekoppelt werden.According to a further aspect of the invention, the device for monitoring the cleaning process has an evaluation unit in which data recorded by the at least one photodiode of the monitoring device are coupled with position data of the displaceable mirror of the end effector.

Die Auswerteeinheit steht hierfür in signalübertragender Verbindung mit der mindestens einen Photodiode der Überwachungseinrichtung. Sie steht außerdem in signalübertragender Verbindung mit dem Element zur Erfassung der Position des mindestens einen verlagerbaren Spiegels des Endeffektors.For this purpose, the evaluation unit is in signal-transmitting connection with the at least one photodiode of the monitoring device. It is also in signal-transmitting connection with the element for detecting the position of the at least one displaceable mirror of the end effector.

Dies ermöglicht eine ortsaufgelöste Prozessüberwachung.This enables spatially resolved process monitoring.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung eine Justageeinrichtung auf, mittels welcher die genaue Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls relativ zur Quellkammer justierbar ist.According to a further aspect of the invention, the device has an adjustment device by means of which the precise alignment of the processing beam relative to the source chamber can be adjusted.

Auch dieser Aspekt ist unabhängig von den Details des Endeffektors und/oder von den Details der Überwachungseinrichtung vorteilhaft. Er kann insbesondere selbstständig Kern eines entsprechenden Anspruchs bilden. Die Erfindung betrifft somit auch eine Vorrichtung zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle in einem Strahlungsquellen-Modul einer Maskeninspektionsanlage oder einer Projektionsbelichtungsanlage mit einer Laser-Strahlungsquelle zur Erzeugung eines Bearbeitungsstrahls und einer Justageeinrichtung, mittels welcher die genaue Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls relativ zur Quellkammer justierbar ist.This aspect is also advantageous regardless of the details of the end effector and / or the details of the monitoring device. In particular, it can independently form the core of a corresponding claim. The invention thus also relates to a device for cleaning a plasma radiation source in a radiation source module of a mask inspection system or a projection exposure system with a laser radiation source for generating a processing beam and an adjustment device by means of which the precise alignment of the processing beam relative to the source chamber can be adjusted.

Die Justage der Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls relativ zur Quellkammer kann insbesondere automatisiert erfolgen.The adjustment of the alignment of the processing beam relative to the source chamber can in particular take place in an automated manner.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung betrifft die Justageeinrichtung einen Justagelaser. Der Justagelaser weist insbesondere eine Wellenlänge auf, welche von der des Bearbeitungslasers abweicht. Die Wellenlänge des Justagestrahls kann insbesondere kleiner sein als die Wellenlänge des Bearbeitungsstrahls. Sie kann insbesondere um mindestens 10 nm, insbesondere mindestens 20 nm, insbesondere mindestens 50 nm geringer sein als die des Bearbeitungsstrahls. Als Justagelaser kann beispielsweise ein Laser mit einer Wellenlänge von 975 nm oder mehr dienen. Der Justagelaser weist insbesondere eine Wellenlänge auf, welche nicht mit der des Justagelasers überlappt, insbesondere welche von diesem Bereich separiert ist.According to one aspect of the invention, the adjustment device relates to an adjustment laser. In particular, the alignment laser has a wavelength which differs from that of the machining laser. The wavelength of the adjustment beam can in particular be smaller than the wavelength of the machining beam. In particular, it can be at least 10 nm, in particular at least 20 nm, in particular at least 50 nm less than that of the processing beam. For example, a laser with a wavelength of 975 nm or more can serve as the alignment laser. The alignment laser has, in particular, a wavelength which does not overlap with that of the alignment laser, in particular which is separated from this area.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung unterscheidet sich die Justage-Wellenlänge um mindestens 5 % von der Bearbeitungswellenlänge.According to a further aspect of the invention, the adjustment wavelength differs by at least 5% from the machining wavelength.

Gemäß einer Alternative kann auf den Justagelaser verzichtet werden, wenn die Justage getrennt vom eigentlichen Reinigungsprozess stattfindet. Der Bearbeitungslaser kann auch für die Justage verwendet werden, bevorzugt mit geringer Strahlungsintensität.According to an alternative, the adjustment laser can be dispensed with if the adjustment takes place separately from the actual cleaning process. The processing laser can also be used for adjustment, preferably with a low radiation intensity.

Der Justagelaser generiert einen Rückreflex am reflektierenden beschichteten Fenster am Endeffektor. Dieser Rückreflex wird im Strahlengang zurück geleitet, auf Positions-Photodiode geleitet, die Position detektiert, ausgewertet und die Verstellung des Kippspiegels verändert. Dies wird iterativ wiederholt, bis der Rückreflex auf der Positions-Photodiode eine gewünschte Position einnimmt.The alignment laser generates a back reflection on the reflective coated window on the end effector. This back reflection is directed back in the beam path, directed to the position photodiode, the position is detected and evaluated and the adjustment of the tilting mirror is changed. This is repeated iteratively until the back reflection on the position photodiode assumes a desired position.

Die Justageeinrichtung kann einen Strahlteiler, insbesondere einen Strahlteilerwürfel, aufweisen.The adjustment device can have a beam splitter, in particular a beam splitter cube.

Die Justageeinrichtung kann eine Positions-Photodiode, insbesondere eine Lateral-Photodiode, insbesondere eine Vier-Quadranten-Diode aufweisen. Sie kann auch eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera aufweisen.The adjustment device can have a position photodiode, in particular a lateral photodiode, in particular a four-quadrant diode. It can also have a camera, in particular a CCD camera.

Die Justageeinrichtung weist insbesondere ein verlagerbares, insbesondere ein verkippbares optisches Element, insbesondere in Form eines Strahlführungselements, insbesondere in Form eines Umlenkspiegels, auf.The adjustment device has in particular a displaceable, in particular a tiltable, optical element, in particular in the form of a beam guiding element, in particular in the form of a deflecting mirror.

Zur Justage der Vorrichtung kann dieses verlagerbare Element, insbesondere der Umlenkspiegel, so lange verlagert werden, bis ein einfallender Strahl und ein ausfallender Strahl überlappen, insbesondere denselben Schwerpunkt haben, insbesondere einen konzentrischen, insbesondere deckungsgleichen Strahlquerschnitt aufweisen. Das verlagerbare Element kann insbesondere so verlagern werden, bis der ausfallende Strahl eine zuvor anderweitig einjustierte Sollposition einnimmt.To adjust the device, this displaceable element, in particular the deflection mirror, can be displaced until an incident beam and an emergent beam overlap, in particular have the same center of gravity, in particular have a concentric, in particular congruent beam cross-section. The displaceable element can in particular be displaced until the emerging beam assumes a previously adjusted target position.

Die Justageeinrichtung weist insbesondere eine Steuereinheit auf, welche in signalübertragender Weise mit dem Verlagerungsmechanismus des verlagerbaren Elements verbunden ist.The adjustment device has, in particular, a control unit which is connected in a signal-transmitting manner to the displacement mechanism of the displaceable element.

Das verlagerbare Element kann insbesondere das letzte optische Element, insbesondere den letzten Spiegel im Strahlengang des Bearbeitungs- und/oder Justagestrahls vor dem Endeffektor bilden.The displaceable element can in particular form the last optical element, in particular the last mirror in the beam path of the processing and / or adjustment beam in front of the end effector.

Der von dem verlagerbaren Element, insbesondere vom verlagerbaren Umlenkspiegel, reflektierte Justagestrahl trifft insbesondere als nächstes auf das eingangsseitig des Endeffektors angeordnete teildurchlässige Fenster, von welchem er zumindest teilweise reflektiert und zum Umlenkspiegel zurückgeführt wird.The adjustment beam reflected by the displaceable element, in particular by the displaceable deflecting mirror, hits the partially transparent window arranged on the input side of the end effector next, from which it is at least partially reflected and returned to the deflecting mirror.

Der verlagerbare Umlenkspiegel der Justageeinrichtung kann insbesondere einen piezoelektrischen Antrieb, einen Schrittmotor oder einen Mikroschrittmotor, aufweisen. Er ist insbesondere sehr präzise verlagerbar. Die Verlagerung des Umlenkspiegels kann insbesondere eine Auflösung von beispielsweise 1,5 µrad/step aufweisen.The displaceable deflection mirror of the adjustment device can in particular have a piezoelectric drive, a stepper motor or a micro-stepper motor. In particular, it can be moved very precisely. The displacement of the deflecting mirror can in particular have a resolution of, for example, 1.5 μrad / step.

Der Umlenkspiegel kann einen Stellbereich im Bereich von 1° bis 10°, insbesondere im Bereich von 2° bis 5°, beispielsweise von 3° bis 4° aufweisen.The deflection mirror can have an adjustment range in the range from 1 ° to 10 °, in particular in the range from 2 ° to 5 °, for example from 3 ° to 4 °.

Der verlagerbare Umlenkspiegel der Justageeinrichtung kann Bestandteil der Kopplungseinrichtung sein. Er kann auch ein Bestandteil der äußeren Optik sein.The displaceable deflecting mirror of the adjustment device can be part of the coupling device. It can also be part of the external appearance.

Die Justageeinrichtung kann einen weiteren Umlenkspiegel aufweisen. Dieser kann fix oder ebenfalls verlagerbar ausgebildet oder angeordnet sein.The adjustment device can have a further deflecting mirror. This can be designed or arranged to be fixed or also displaceable.

Ein weiterer Umlenkspiegel eröffnet einen weiteren Freiheitsgrad für die Justage des Justagestrahls und/oder des Bearbeitungsstrahls.Another deflection mirror opens up a further degree of freedom for adjusting the adjustment beam and / or the processing beam.

Dies ermöglicht es, den Bearbeitungsstrahl und den Justagestrahl mittels eines Tiefpassfilters, insbesondere in Form eines teildurchlässigen Spiegels, voneinander zu separieren.This makes it possible to separate the processing beam and the adjustment beam from one another by means of a low-pass filter, in particular in the form of a partially transparent mirror.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Bearbeitungsstrahl mittels einer oder mehrerer Fokussieroptiken auf eine Spotgröße mit einem Durchmesser im Bereich von 10 µm bis 100 µm, insbesondere im Bereich von 20 µm bis 50 µm, beispielsweise von etwa 30 µm, fokussierbar. Die äußere Optik kann insbesondere eine Fokussiereinheit zur Fokussierung des Bearbeitungsstrahls aufweisen. Die Fokussiereinheit kann eine Mehrzahl von Linsen und/oder Linsengruppen aufweisen. Die Linsen und/oder Linsengruppen können insbesondere in Richtung des Bearbeitungsstrahls relativ zueinander verlagerbar sein.According to a further aspect of the invention, the processing beam can be focused by means of one or more focusing optics on a spot size with a diameter in the range from 10 μm to 100 μm, in particular in the range from 20 μm to 50 μm, for example approximately 30 μm. The outer optics can in particular have a focusing unit for focusing the machining beam. The focusing unit can have a plurality of lenses and / or lens groups. The lenses and / or lens groups can in particular be displaceable relative to one another in the direction of the machining beam.

Mittels der Fokussiereinheit kann der Fokus des Bearbeitungsstrahls nachgeführt werden. Er kann insbesondere derart gesteuert werden, dass er innerhalb von vorgegebenen Toleranzen im Bereich der Quellkammerwand liegt. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass der Bearbeitungsstrahl im Bereich der Quellkammerwand zu einer Spotgröße führt, welche höchstens einen maximal vorgegebenen Durchmesser aufweist.The focus of the processing beam can be tracked by means of the focusing unit. In particular, it can be controlled in such a way that it lies within predetermined tolerances in the area of the swelling chamber wall. In this way it can be achieved in particular that the processing beam leads to a spot size in the area of the source chamber wall which has at most a maximum predetermined diameter.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Laser-Strahlungsquelle des Bearbeitungslasers einen gepulsten Infrarot-Faserlaser mit einer Ausgangsleistung von mindestens 20 W, insbesondere mindestens 50 W, insbesondere mindestens 70 W auf. Die Strahlqualität weist insbesondere einen K-Faktor von mindestens 0,4, insbesondere mindestens 0,5, insbesondere mindestens 0,55, insbesondere mindestens 0,57, auf. Andere Werte sind ebenfalls möglich.According to a further aspect of the invention, the laser radiation source of the processing laser has a pulsed infrared fiber laser with an output power of at least 20 W, in particular at least 50 W, in particular at least 70 W. The beam quality in particular has a K factor of at least 0.4, in particular at least 0.5, in particular at least 0.55, in particular at least 0.57. Other values are also possible.

Der Bearbeitungslaser kann insbesondere eine Bearbeitungswellenlänge von mehr als 1000 nm, insbesondere mehr als 1050 nm aufweisen.The processing laser can in particular have a processing wavelength of more than 1000 nm, in particular more than 1050 nm.

Der Bearbeitungslaser kann insbesondere gepulst betrieben werden. Die Pulsfrequenz beträgt insbesondere mindestens 100 kHz, insbesondere mindestens 200 kHz, insbesondere circa 400 kHz.The processing laser can in particular be operated in a pulsed manner. The pulse frequency is in particular at least 100 kHz, in particular at least 200 kHz, in particular approximately 400 kHz.

Eine Positionierung des Fokus auf den entsprechenden Bereich im Strahlengang ist notwendig durch die Bauraumvorgaben.A positioning of the focus on the corresponding area in the beam path is necessary due to the installation space specifications.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Reinigungsvorrichtung eine Absaug-Einrichtung zur Absaugung von Verunreinigungen aus der Quellkammer.According to a further aspect of the invention, the cleaning device comprises a suction device for suctioning off contaminants from the source chamber.

Sie weist vorzugsweise eine Absaugleistung größer als 100 m3/h mit Unterdruck 100 mbar, insbesondere größer 150 m3/h mit Unterdruck 200 mbar auf. Es ist eine gezielte Aufteilung der Absaugung auf die Bearbeitungsfläche möglich.It preferably has a suction capacity greater than 100 m 3 / h with a vacuum of 100 mbar, in particular greater than 150 m 3 / h with a vacuum of 200 mbar. A targeted distribution of the suction over the processing area is possible.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle weiterzubilden, insbesondere zu verbessern.Another object of the invention is to develop a method for cleaning a plasma radiation source, in particular to improve it.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:

  • - Bereitstellen einer Plasma-Strahlungsquelle in einem Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage/oder eines Maskeninspektionssystems,
  • - Bereitstellen einer Vorrichtung zur Reinigung der Plasma-Strahlungsquelle mittels eines Bearbeitungsstrahls,
  • - Beaufschlagen eines vorbestimmten Bereichs einer Quellkammer der Plasma-Strahlungsquelle mit dem Bearbeitungsstrahl,
  • - wobei der Bearbeitungsstrahl mittels eines Endeffektors mit mindestens einem verlagerbaren Spiegel zu bestimmten Bereichen der Quellkammer geführt wird.
This task is solved by a method with the following steps:
  • - Provision of a plasma radiation source in an illumination system of a projection exposure system / or a mask inspection system,
  • - Provision of a device for cleaning the plasma radiation source by means of a processing beam,
  • - exposure of a predetermined area of a source chamber of the plasma radiation source with the processing beam,
  • - wherein the processing beam is guided to certain areas of the source chamber by means of an end effector with at least one displaceable mirror.

Das Verfahren dient insbesondere zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle in situ, das heißt in eingebautem Zustand in einem Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage oder eines Maskeninspektionsgerätes.The method is used in particular to clean a plasma radiation source in situ, that is to say in the installed state in an illumination system of a projection exposure system or a mask inspection device.

Das Verfahren eignet sich auch zur Reinigung anderer Strahlungsquellen, bei welchen es zu einer betriebsbedingten Kontamination kommt.The process is also suitable for cleaning other sources of radiation that are subject to operational contamination.

Bei der Reinigungsvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Reinigungsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung.The cleaning device is in particular a cleaning device according to the preceding description.

Die Vorteile ergeben sich aus den bereits beschriebenen.The advantages result from those already described.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ist insbesondere eine sehr präzise und gründliche Reinigung der Quellkammer der EUV-Strahlungskammer möglich. Es hat sich herausgestellt, dass die Quellkammer innerhalb eines Zeitraums von weniger als einer Stunde gereinigt werden kann. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung beziehungsweise des erfindungsgemäßen Reinigungsverfahrens wird somit die Ausfallzeit der Strahlungsquelle erheblich reduziert.With the aid of the cleaning device according to the invention, in particular, very precise and thorough cleaning of the source chamber of the EUV radiation chamber is possible. It has been found that the source chamber can be cleaned in less than an hour. With the aid of the cleaning device according to the invention or the cleaning method according to the invention, the downtime of the radiation source is thus considerably reduced.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Reinigung durch Erfassung und Auswertung eines Prozessleuchtens überwacht. Für Details sei auf die vorhergehende Beschreibung der Überwachungseinrichtung verwiesen.According to one aspect of the invention, the cleaning is monitored by detecting and evaluating a process light. For details, reference is made to the previous description of the monitoring device.

Die Überwachung erfolgt insbesondere mit einer hohen Taktfrequenz. Die Aufnahmerate des Prozessleuchtens beträgt insbesondere mindestens 10 kHz, insbesondere mindestens 20 kHz, insbesondere mindestens 30 kHz, insbesondere mindestens 50 kHz, insbesondere mindestens 100 kHz.The monitoring takes place in particular with a high clock frequency. The recording rate of the process lighting is in particular at least 10 kHz, in particular at least 20 kHz, in particular at least 30 kHz, in particular at least 50 kHz, in particular at least 100 kHz.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Ausrichtung der Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der Plasma-Strahlungsquelle relativ zu letzterer justiert, insbesondere automatisiert justiert. Sie kann insbesondere vor Beginn des Reinigungsverfahrens und/oder in vorbestimmten Intervallen während des Reinigungsverfahrens, insbesondere fortlaufend, justiert werden.According to one aspect of the invention, the alignment of the cleaning device for cleaning the plasma radiation source is adjusted relative to the latter, in particular adjusted automatically. In particular, it can be adjusted before the start of the cleaning process and / or at predetermined intervals during the cleaning process, in particular continuously.

Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Strahlungsquellen-Modul für eine Projektionsbelichtungsanlage oder für ein Maskeninspektionstool zu verbessern, insbesondere hinsichtlich seiner Lebensdauer. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, ein Beleuchtungssystem für ein Maskeninspektionstool oder eine Projektionsbelichtungsanlage und ein Maskeninspektionstool oder eine Projektionsbelichtungsanlage zu verbessein.Further objects of the invention consist in improving a radiation source module for a projection exposure system or for a mask inspection tool, in particular with regard to its service life. Further objects of the invention consist in improving an illumination system for a mask inspection tool or a projection exposure system and a mask inspection tool or a projection exposure system.

Diese Aufgaben werden jeweils durch ein Strahlungsquellen-Modul, ein Beleuchtungssystem und eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer Reinigungsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung gelöst.These objects are each achieved by a radiation source module, an illumination system and a projection exposure system with a cleaning device according to the preceding description.

Die Vorteile ergeben sich aus denen der Reinigungsvorrichtung.The advantages result from those of the cleaning device.

Bei der Strahlungsquelle handelt es sich insbesondere um eine Plasma-Strahlungsquelle, insbesondere um eine EUV-Strahlungsquelle.The radiation source is in particular a plasma radiation source, in particular an EUV radiation source.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung ermöglicht es, die Quellkammer der Strahlungsquelle zwischen der Belichtung zweier Wafer oder zwischen der Inspektion zweier Masken, insbesondere in situ, zu reinigen.The use of the cleaning device according to the invention makes it possible to clean the source chamber of the radiation source between the exposure of two wafers or between the inspection of two masks, in particular in situ.

Hierdurch wird die für die Reinigung der Quellkammer benötigte Zeit erheblich reduziert.This significantly reduces the time required to clean the source chamber.

Es sei an dieser Stelle noch einmal explizit klargestellt, dass die vorliegende Erfindung eine Mehrzahl von Aspekten aufweist, welche unabhängig voneinander oder in Kombination mit einem oder mehreren der anderen Aspekte Gegenstand eines Anspruchs bilden können. Insbesondere die Aspekte des Endeffektors, die Aspekte der Einrichtung zur Überwachung des Reinigungsprozesses und die Aspekte der Justageeinrichtung führen unabhängig voneinander und/oder in Kombination miteinander zu Vorteilen.It should be explicitly made clear again at this point that the present invention has a plurality of aspects, which independently of one another or in combination with one or more of the other aspects can form the subject of a claim. In particular, the aspects of the end effector, the aspects of the device for monitoring the cleaning process and the aspects of the adjustment device lead to advantages independently of one another and / or in combination with one another.

Weitere Details und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:

  • 1 schematisch in einem Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie,
  • 2 einen schematischen Schnitt durch eine Quellkammer einer EUV -S trahlungsquelle,
  • 3 eine schematische Ansicht auf eine Bodenplatte der Quellkammer gemäß 2 entlang der Linie III-III,
  • 4 schematisch einen Schnitt durch einen Quellkopf einer EUV-Strahlungsquelle oder eine in die Quellkammer eingebrachte Reinigungsvorrichtung,
  • 5 exemplarisch die Anordnung der Bestandteile einer Reinigungsvorrichtung an einer EUV-Strahlungsquelle in einem Strahlungsquellen-Modul einer Projektionsbelichtungsanlage,
  • 6 schematisch Ausschnitte aus den Strahlengängen in der Reinigungsvorrichtung gemäß 5 mit schematischer Darstellung einer Auswahl von optischen Bauelementen der Reinigungsvorrichtung,
  • 7 schematisch Bestandteile einer Justage-Vorrichtung, welche einen Bestandteil der Reinigungsvorrichtung bildet ohne die übrigen Bestandteile der Reinigungsvorrichtung,
  • 8 schematisch Bestandteile einer Überwachungs-Einrichtung, welche einen Bestandteil der Reinigungsvorrichtung bildet ohne die übrigen Bestandteile der Reinigungsvorrichtung
  • 9 schematisch einen Schnitt durch einen Endeffektor welcher durch eine zentrale Bohrung in die Quellkammer eingeführt werden kann,
  • 10 schematisch einen Schnitt durch die Quellkammer mit in diese eingeführten Endeffektor und
  • 11 schematisch einen Verfahrensablauf eines Verfahrens zur Reinigung einer Quellkammer einer EUV-Strahlungsquelle.
Further details and advantages of the invention emerge from the description of exemplary embodiments on the basis of the figures. Show it:
  • 1 schematically in a meridional section a projection exposure system for microlithography,
  • 2 a schematic section through a source chamber of an EUV radiation source,
  • 3 a schematic view of a base plate of the source chamber according to 2 along the line III-III,
  • 4th schematically a section through a source head of an EUV radiation source or a cleaning device introduced into the source chamber,
  • 5 an example of the arrangement of the components of a cleaning device on an EUV radiation source in a radiation source module of a projection exposure system,
  • 6th schematically sections from the beam paths in the cleaning device according to FIG 5 with a schematic representation of a selection of optical components of the cleaning device,
  • 7th schematically components of an adjustment device, which forms a component of the cleaning device without the other components of the cleaning device,
  • 8th schematically, components of a monitoring device which forms a component of the cleaning device without the other components of the cleaning device
  • 9 schematically a section through an end effector which can be introduced into the source chamber through a central bore,
  • 10 schematically a section through the source chamber with the end effector introduced into it and
  • 11 schematically a process sequence of a method for cleaning a source chamber of an EUV radiation source.

1 zeigt schematisch in einem Meridionalschnitt exemplarisch eine Projektionsbelichtungsanlage 13 für die Mikrolithografie. Ein Beleuchtungssystem 1 der Projektionsbelichtungsanlage 13 hat neben einer Plasma-Strahlungsquelle, insbesondere in Form einer EUV-Strahlungsquelle 21 eine Beleuchtungsoptik 2 zur Belichtung eines Objektfeldes 3 in einer Objektebene 4. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 3 angeordnetes und in der 1 nicht dargestelltes Retikel, das eine mit der Projektionsbelichtungsanlage 13 zur Herstellung mikro- bzw. nanostrukturierter HalbleiterBauelemente zu projizierende Struktur trägt. Eine Projektionsoptik 5 dient zur Abbildung des Objektfeldes 3 in ein Bildfeld 6 in einer Bildebene 7. Abgebildet wird die Struktur auf dem Retikel auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 6 in der Bildebene 7 angeordneten Wafers, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. 1 shows a schematic example of a projection exposure apparatus in a meridional section 13th for microlithography. A lighting system 1 the projection exposure system 13th has in addition to a plasma radiation source, in particular in the form of an EUV radiation source 21 an illumination optics 2 for exposing an object field 3 in one object level 4th . Here, a is exposed in the object field 3 arranged and in the 1 Reticle, not shown, the one with the projection exposure system 13th carries the structure to be projected for the production of micro- or nano-structured semiconductor components. A projection lens 5 serves to map the object field 3 in an image field 6th in one image plane 7th . The structure on the reticle is imaged on a light-sensitive layer in the area of the image field 6th in the image plane 7th arranged wafer, which is not shown in the drawing.

Als EUV-Strahlungsquelle 21 dient eine Plasmaquelle, welche im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 13 Nutzstrahlung in Form von EUV-Strahlung 8 emittiert. Die EUV-Strahlung 8 wird von einem Kollektor 9 gebündelt. Ein entsprechender Kollektor ist beispielsweise aus der EP 1 225 481 A bekannt. Nach dem Kollektor 9 propagiert die EUV-Strahlung 108 durch eine Zwischenfokusebene 10, bevor sie auf einen Feldfacettenspiegel 11 trifft. Der Feldfacettenspiegel 11 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 2 angeordnet, die zur Objektebene 4 optisch konjugiert ist. Nach dem Feldfacettenspiegel 11 wird die EUV-Strahlung 8 von einem Pupillenfacettenspiegel 12 reflektiert. Der Pupillenfacettenspiegel 12 ist in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 2 angeordnet, die zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 5 optisch konjugiert ist. Mithilfe des Pupillenfacettenspiegels 12 und einer abbildenden optischen Baugruppe in Form einer Übertragungsoptik mit in der Reihenfolge des Strahlengangs für die EUV-Strahlung 8 bezeichneten Spiegeln 14, 15 und 16 werden Feldfacetten des Feldfacettenspiegels 11 einander überlagernd in das Objektfeld 3 abgebildet. Die Übertragungsoptik wird zusammen mit dem Pupillenfacettenspiegel 12 auch als Folgeoptik zur Überführung der EUV-Strahlung 8 vom Feldfacettenspiegel 11 hin zum Objektfeld 3 bezeichnet.As an EUV radiation source 21 a plasma source is used, which is used in the operation of the projection exposure system 13th Usable radiation in the form of EUV radiation 8th emitted. The EUV radiation 8th is from a collector 9 bundled. A corresponding collector is for example from the EP 1 225 481 A known. After the collector 9 propagates EUV radiation 108 through an intermediate focus plane 10 before looking at a field facet mirror 11 meets. The field facet mirror 11 is in one plane of the lighting optics 2 arranged to the object plane 4th is optically conjugated. According to the field facet mirror 11 becomes the EUV radiation 8th from a pupil facet mirror 12th reflected. The pupil facet mirror 12th is in one plane of the lighting optics 2 arranged to a pupil plane of the projection optics 5 is optically conjugated. With the help of the pupil facet mirror 12th and an imaging optical assembly in the form of transmission optics with in the order of the beam path for the EUV radiation 8th designated mirrors 14th , 15th and 16 become field facets of the field facet mirror 11 superimposed in the object field 3 pictured. The transmission optics are used together with the pupil facet mirror 12th also as follow-up optics for transferring EUV radiation 8th from the field facet mirror 11 towards the object field 3 designated.

Das Beleuchtungssystem 1 ist über eine Vakuumpumpe 17 evakuierbar.The lighting system 1 is via a vacuum pump 17th evacuable.

Die hier beschriebene Ausführung der Projektionsbelichtungsanlage 100 ist rein beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Alternativ können auch andere Ausgestaltungen einer Projektionsbelichtungsanlage, eines Beleuchtungssystems und/oder eine Beleuchtungsoptik verwendet werden.The design of the projection exposure system described here 100 is to be understood as purely exemplary and not restrictive. Alternatively, other configurations of a projection exposure system, an illumination system and / or illumination optics can also be used.

Bei der Plasma-Strahlungsquelle kann es sich auch um eine für ein nicht in den Figuren dargestelltes Maskeninspektionstool handeln.The plasma radiation source can also be one for a mask inspection tool not shown in the figures.

Im Folgenden wird unter Bezug auf die 2 und 3 die EUV-Strahlungsquelle 21 (Plasma-Strahlungsquelle) näher beschrieben.In the following, with reference to the 2 and 3 the EUV radiation source 21 (Plasma radiation source) described in more detail.

Die EUV-Strahlungsquelle 21 umfasst die Quellkammer 22. Die Quellkammer 22 ist durch eine Kammerwand 23 begrenzt. Die Kammerwand 23 umfasst eine Deckenwand, Deckel 24 und eine Bodenwand, Bodenplatte 25. Die Kammerwand 23 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Kupfer, insbesondere Aluminium, insbesondere einer Legierung der genannten Metalle aus einer Kupferverbindung, insbesondere aus CDA 110, gefertigt.The EUV radiation source 21 includes the source chamber 22nd . The source chamber 22nd is through a chamber wall 23 limited. The chamber wall 23 includes a top wall, lid 24 and a bottom wall, bottom plate 25th . The chamber wall 23 is made of an electrically conductive material, in particular copper, in particular aluminum, in particular an alloy of the metals mentioned, made of a copper compound, in particular of CDA 110 , manufactured.

Die Quellkammer 22 ist im Wesentlichen zylinderförmig, wobei eine Zylinderachse senkrecht zu der Bodenplatte 25 verläuft. Die Bodenplatte 25 ist kreisförmig und kann beispielsweise einen Durchmesser von 250 mm aufweisen. Eine Ausdehnung der Quellkammer 22 senkrecht zu der Bodenplatte 25 kann beispielsweise 120 mm betragen.The source chamber 22nd is substantially cylindrical with a cylinder axis perpendicular to the bottom plate 25th runs. The bottom plate 25th is circular and can, for example, have a diameter of 250 mm. An expansion of the source chamber 22nd perpendicular to the base plate 25th can for example be 120 mm.

Die EUV-Strahlungsquelle 21 ist Teil der Projektionsbelichtungsanlage 13 oder eines Maskeninspektionssystems. Sie ist insbesondere Teil des Beleuchtungssystems 1. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die EUV-Strahlungsquelle in der Projektionsbelichtungsanlage 13 integriert.The EUV radiation source 21 is part of the projection exposure system 13th or a mask inspection system. In particular, it is part of the lighting system 1 . In the exemplary embodiment shown here, the EUV radiation source is in the projection exposure system 13th integrated.

Der Zugang zu der EUV-Strahlungsquelle 21 ist beschränkt. Der Einbau ermöglicht jedoch einen, wenn auch begrenzten, Zugang zu der EUV-Strahlungsquelle 21 über die Bodenplatte 25. Die Bodenplatte 25 weist hierzu mehrere Öffnungen auf. Die Öffnungen können zu Wartungszwecken, und, wie später erläutert wird, zu Reinigungszwecken verwendet werden.Access to the EUV radiation source 21 is limited. However, the installation allows access to the EUV radiation source, albeit limited 21 over the base plate 25th . The bottom plate 25th has several openings for this purpose. The openings can be used for maintenance purposes and, as will be explained later, for cleaning purposes.

In 3 ist eine Aufsicht auf eine beispielhafte Bodenplatte 25 der Quellkammer 22 gemäß 2 gezeigt. Die Bodenplatte 25 weist drei Öffnungen 26 und eine zentrale Öffnung 27 auf. Die Öffnungen 26, 27 sind als Bohrungen in der Bodenplatte 25 ausgeführt. Die Öffnungen 26 sind äquidistant zur zentralen Öffnung 27 angeordnet. Die Öffnungen 26, 27 können im Betrieb der EUV-Strahlungsquelle 21 als Durchflussöffnungen für Quell-Plasma dienen. Zumindest im Betrieb der EUV-Strahlungsquelle 21 kann die zentrale Öffnung 27 zudem ein Mittenteil, beispielsweise in Form einer Leiterröhre, beinhalten. Die zentrale Öffnung 27 ist daher für gewöhnlich belegt. Die Reinigung der Quellkammer 22 kann über die exzentrischen Öffnungen 26 erfolgen. Es ist auch möglich, die Reinigung über die zentrale Öffnung 27 durchzuführen. Beispielsweise kann die Reinigung nach Entnahme des Inhalts über die zentrale Öffnung erfolgen. Bei der Reinigung mittels eines Laserstrahls gewährleistet die Reinigung über die zentrale Öffnung 27 eine bessere Abdeckung der Kammerwand 23 der Quellkammer 22.In 3 is a plan view of an exemplary floor panel 25th the source chamber 22nd according to 2 shown. The bottom plate 25th has three openings 26th and a central opening 27 on. The openings 26th , 27 are as holes in the base plate 25th executed. The openings 26th are equidistant from the central opening 27 arranged. The openings 26th , 27 can operate the EUV radiation source 21 serve as flow openings for source plasma. At least when the EUV radiation source is in operation 21 can the central opening 27 also contain a central part, for example in the form of a ladder tube. The central opening 27 is therefore usually occupied. The cleaning of the source chamber 22nd can through the eccentric openings 26th respectively. It is also possible to use the central opening for cleaning 27 perform. For example, after removing the contents, cleaning can take place through the central opening. When cleaning by means of a laser beam, cleaning is ensured through the central opening 27 better coverage of the chamber wall 23 the source chamber 22nd .

Im Betrieb der EUV-Strahlungsquelle 21 wird in der Quellkammer 22 das Quell-Plasma erzeugt. Hierfür wird ein Prozessgas durch eine in der 2 nicht dargestellte Plasma-Erzeugungseinrichtung zu dem Quell-Plasma ionisiert und zur Abstrahlung von Nutzstrahlung im EUV-Bereich angeregt. Die Zufuhr des Prozessgases erfolgt über einen Massendurchflussregler und eine Zuleitung zu der Quellkammer 22.During operation of the EUV radiation source 21 is in the source chamber 22nd the source plasma is generated. For this purpose, a process gas is passed through a in the 2 Plasma generating device (not shown) is ionized to form the source plasma and excited to emit useful radiation in the EUV range. The process gas is supplied via a mass flow controller and a feed line to the source chamber 22nd .

Beim Betrieb der EUV-Strahlungsquelle 21 kann es zu Ablagerungen von Debris in der Quellkammer 22 kommen. Die Debris kann sich insbesondere an einer Innenfläche 28 der Kammerwand 23 in Form einer Kontaminationsschicht 29 ablagern. Die Kontaminationsschicht 29 wächst mit der Anzahl der Betriebsstunden der EUV-Strahlungsquelle 21. Die Kontaminationsschicht 29 stellt ein Funktionsrisiko für die EUV-Strahlungsquelle 21 dar. Um einen sicheren und präzisen Betrieb der EUV-Strahlungsquelle 21 zu gewährleisten, muss die Quellkammer 22 von der Kontaminationsschicht 29 gereinigt werden.When operating the EUV radiation source 21 Debris may build up in the source chamber 22nd come. The debris can be particularly on an inner surface 28 the chamber wall 23 in the form of a contamination layer 29 deposit. The contamination layer 29 grows with the number of operating hours of the EUV radiation source 21 . The contamination layer 29 poses a functional risk for the EUV radiation source 21 To ensure safe and precise operation of the EUV radiation source 21 to ensure the source chamber 22nd from the contamination layer 29 getting cleaned.

Die Kontaminationsschicht 29 kann beispielsweise Zinn umfassen oder andere durch den Betrieb der Plasma-Quelle abgeschiedene Materialien. Die Reinigung der Quellkammer 22 von der Kontaminationsschicht 29 soll vorzugsweise derart erfolgen, dass die Kontaminationsschicht ohne Beschädigung der darunterliegenden Kammerwand 23 abgetragen wird.The contamination layer 29 may for example comprise tin or other materials deposited by the operation of the plasma source. The cleaning of the source chamber 22nd from the contamination layer 29 should preferably take place in such a way that the contamination layer without damaging the chamber wall below 23 is removed.

Bekannt ist, die Quellkammer 22 zu reinigen, indem die EUV-Strahlungsquelle 21 aus der Projektionsbelichtungsanlage 13 entnommen und in einzelne Teile zerlegt wird. Dies ist jedoch nur unter einem großen Zeitaufwand möglich. Die Produktivität der Projektionsbelichtungsanlage 100 und damit der Durchsatz der herzustellenden Halbleiterbauteile werden hierdurch erheblich reduziert. Es ist daher von Vorteil, wenn die Reinigung der Quellkammer 22 in situ vorgenommen wird, d.h. ohne dass die EUV-Strahlungsquelle 21 aus der Projektionsbelichtungsanlage entnommen und/oder demontiert werden muss.What is known is the source chamber 22nd to be cleaned by the EUV radiation source 21 from the projection exposure system 13th is removed and disassembled into individual parts. However, this is only possible with a large expenditure of time. The productivity of the projection exposure system 100 and thus the throughput of the semiconductor components to be manufactured are considerably reduced as a result. It is therefore beneficial when cleaning the source chamber 22nd is made in situ, ie without the EUV radiation source 21 must be removed from the projection exposure system and / or dismantled.

Im Folgenden wird ein System aus der EUV-Strahlungsquelle 21 und einem Reinigungsmodul für die in situ Reinigung der Quellkammer 22 beschrieben. Mit Hilfe des Reinigungsmoduls ist insbesondere eine Reinigung der Innenfläche 28 der Kammerwand 23 durch die Öffnungen 26, 27 möglich. Das Reinigungsverfahren ermöglicht die Reinigung der Quellkammer 22 ohne die Innenfläche 28 der Kammerwand 23 zu beschädigen. Das Reinigungsverfahren ermöglicht eine in situ Reinigung der Quellkammer 22 durch eine Öffnung der Quellkammer 22.In the following, a system is made up of the EUV radiation source 21 and a cleaning module for in situ cleaning of the source chamber 22nd described. The cleaning module can be used in particular to clean the inner surface 28 the chamber wall 23 through the openings 26th , 27 possible. The cleaning process enables the source chamber to be cleaned 22nd without the inner surface 28 the chamber wall 23 to damage. The cleaning process enables in situ cleaning of the source chamber 22nd through an opening in the source chamber 22nd .

Im Folgenden werden allgemeine Details eines Reinigungsverfahrens zur Reinigung der EUV-Strahlungsquelle 21 beschrieben. Für weitere Details sei exemplarisch auf die DE 10 2017 212 351 A1 verwiesen, die hiermit vollständig in die vorliegende Anmeldung integriert ist.The following are general details of a cleaning procedure for cleaning the EUV radiation source 21 described. For further details please refer to the example DE 10 2017 212 351 A1 referenced, which is hereby fully integrated into the present application.

Bei dem im Folgenden beschriebenen Verfahren handelt es sich um ein Laserreinigungsverfahren 108. Bei dem Laserreinigungsverfahren 108 wird die Kontaminationsschicht 29 auf der Innenfläche 28 der Kammerwand 23 mit Hilfe von Laserstrahlung entfernt. Das Laserreinigungsverfahren 108 nutzt insbesondere eine gezielte Laserablation der Kontamination auf der Innenfläche 28 der Kammerwand 23 der Quellkammer 22 zur Entfernung der Kontaminationsschicht 29. Hierzu wird, wie im Folgenden noch näher beschrieben, Laserstrahlung gezielt auf die Kontamination fokussiert. Außerdem wird die ablatierte Kontamination aus der Quellkammer 22 abgesaugt.The process described below is a laser cleaning process 108 . In the laser cleaning process 108 becomes the contamination layer 29 on the inner surface 28 the chamber wall 23 removed with the help of laser radiation. The laser cleaning process 108 in particular uses a targeted laser ablation of the contamination on the inner surface 28 the chamber wall 23 the source chamber 22nd to remove the contamination layer 29 . For this purpose, as described in more detail below, laser radiation is specifically focused on the contamination. It also removes the ablated contamination from the source chamber 22nd sucked off.

Für die Reinigung werden zunächst in einem Bereitstellungsschritt 109 das Beleuchtungssystem 1 der Projektionsbelichtungsanlage 13 mit dem nachfolgend noch näher beschriebenen Reinigungsmodul bereitgestellt.For the cleaning are first in a preparation step 109 the lighting system 1 the projection exposure system 13th provided with the cleaning module described in more detail below.

Das Reinigungsverfahren kann eine Vorreinigung 110 und/oder eine Nachreinigung 111 umfassen. Die Vorreinigung 110 und/oder die Nachreinigung 111 werden insbesondere mit XCDA durchgeführt. Hierzu ist jeweils ein Abstrahlschritt 112 vorgesehen, in welchem die Innenfläche 28 der Kammerwand 23 mit Druckluft abgestrahlt wird. Vor und/oder während und/oder nach dem Abstrahlschritt 112 kann sich ein Absaugschritt 113 anschließen, in welchem die Quellkammer 22 abgesaugt wird. Die Vorreinigung 110 kann einen Absaugschritt 113 vor und einen während und einen nach dem Abstrahlschritt 112 umfassen. Bei einer Nachreinigung 111 wird der Absaugschritt 113 vorzugsweise nur nach dem Abstrahlschritt 112 durchgeführt. Der Absaugschritt 113 eignet sich insbesondere zum Entfernen von mittels der Druckluft im Abstrahlschritt 112 abgestrahlter Partikel aus der Quellkammer 22. Ein Absaugschritt wird vorzugsweise während des Abstrahlschrittes 112 durchgeführt.The cleaning process can be a pre-cleaning 110 and / or post-cleaning 111 include. The pre-cleaning 110 and / or post-cleaning 111 are carried out in particular with XCDA. For this purpose, there is a radiation step in each case 112 provided in which the inner surface 28 the chamber wall 23 is blasted with compressed air. Before and / or during and / or after the blasting step 112 can be a suction step 113 connect, in which the source chamber 22nd is sucked off. The pre-cleaning 110 can have a suction step 113 before and one during and one after the blasting step 112 include. With a subsequent cleaning 111 becomes the suction step 113 preferably only after the blasting step 112 carried out. The suction step 113 is particularly suitable for removing by means of the compressed air in the blasting step 112 radiated particles from the source chamber 22nd . A suction step is preferably performed during the blasting step 112 carried out.

Zur Durchführung der Vorreinigung 110 und/oder der Nachreinigung 111 umfasst das Reinigungsmodul einen Drucklufterzeuger und Druckluftdüsen. Der Drucklufterzeuger ist an eine der Öffnungen 26, 27 ankoppelbar, insbesondere derart ankoppelbar, dass die jeweilige Öffnung 26, 27 mit Druckluft beaufschlagbar ist.To carry out the pre-cleaning 110 and / or post-cleaning 111 the cleaning module comprises a compressed air generator and compressed air nozzles. The compressed air generator is connected to one of the openings 26th , 27 can be coupled, in particular coupled in such a way that the respective opening 26th , 27 can be acted upon with compressed air.

Nach der Vorreinigung 110 wird in einem Kontrollschritt 114 der Grad der Verschmutzung der Quellkammer 22 ermittelt.After pre-cleaning 110 is in a control step 114 the degree of soiling of the source chamber 22nd determined.

Nach der Vorreinigung 110 und dem Kontrollschritt 114 wird in einem Ablationsschritt 115 elektromagnetische Energie in Form von Laserstrahlungs-Pulsen gezielt auf die Innenfläche 28 der Quellkammer 22, insbesondere auf die die Quellkammer 22 begrenzenden Kammerwand 23 eingestrahlt. Hierzu werden die Laserstrahlungs-Pulse durch einen Bearbeitungslaser 36 erzeugt und mittels eines Strahlmanipulators, welcher im Folgenden als Endeffektor 32 bezeichnet wird, räumlich gezielt auf die Innenfläche 28 eingestrahlt.After pre-cleaning 110 and the control step 114 is in one ablation step 115 electromagnetic energy in the form of laser radiation pulses targeted at the inner surface 28 the source chamber 22nd , especially on the source chamber 22nd limiting chamber wall 23 irradiated. For this purpose, the laser radiation pulses are transmitted by a processing laser 36 generated and by means of a beam manipulator, which is hereinafter referred to as the end effector 32 is referred to, spatially targeted on the inner surface 28 irradiated.

Mittels des Strahlmanipulators ist eine Einstrahlrichtung der Laserstrahlungs-Pulse einstellbar, sodass während des Ablationsschritts 115 die gesamte Innenfläche 28 der Kammerwand 23 durch die Laserstrahlungs-Pulse abgetastet wird. Dies gewährleistet eine gründliche Reinigung.A direction of incidence of the laser radiation pulses can be set by means of the beam manipulator, so that during the ablation step 115 the entire inner surface 28 the chamber wall 23 is scanned by the laser radiation pulses. This ensures thorough cleaning.

Des Weiteren ist ein Entfernungsschritt 116 vorgesehen. Im Entfernungsschritt 116 werden aufgrund der Einstrahlung der Laserlicht-Pulse abgelöste Kontaminationen aus der Quellkammer 22 durch mindestens eine der Öffnungen 26, 27 entfernt. Der Entfernungsschritt 116 erfolgt durch Absaugen der Quellkammer 22. Für den Fall, dass die durch die Laserstrahlungs-Pulse abgelösten Verunreinigungen sublimiert werden, interferieren die abgelösten Partikel nicht mit darauf folgenden Laserstrahlungs-Pulsen. Durch die Absaugung werden Störungen vermieden. Der Entfernungsschritt 116 kann daher nach dem Ablationsschritt 115 durchgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform wird der Entfernungsschritt 116 zeitgleich mit dem Ablationsschritt 115 durchgeführt. Hierdurch ist gewährleistet, dass durch die Einstrahlung der Laserstrahlungs-Pulse abgelöste, nicht sublimierte Partikel nicht darauffolgende Laserstrahlungs-Pulsen streuen oder absorbieren, wodurch das Reinigungsverfahren nachteilig beeinträchtigt wäre.There is also a removal step 116 intended. In the distance step 116 contaminations are detached from the source chamber due to the radiation of the laser light pulses 22nd through at least one of the openings 26th , 27 away. The removal step 116 takes place by suctioning off the source chamber 22nd . In the event that the impurities detached by the laser radiation pulses are sublimed, the detached particles do not interfere with subsequent laser radiation pulses. The suction prevents disturbances. The removal step 116 can therefore after the ablation step 115 be performed. In an alternative embodiment, the removing step 116 at the same time as the ablation step 115 carried out. This ensures that non-sublimated particles detached by the irradiation of the laser radiation pulses do not scatter or absorb subsequent laser radiation pulses, which would adversely affect the cleaning process.

Mithilfe des Ablationsschritts 115 kann eine Reinigung der Quellkammer 22 in unter 120 min, insbesondere unter 90 min, insbesondere in etwa 60 min erfolgen.Using the ablation step 115 can be a cleaning of the source chamber 22nd take place in less than 120 minutes, in particular less than 90 minutes, in particular in about 60 minutes.

An den Ablationsschritt 115 und den Entfernungsschritt 116 schließen sich die Nachreinigung 111 und hierauf ein erneuter Kontrollschritt 114 an.The ablation step 115 and the removal step 116 close the post-cleaning 111 and then another control step 114 at.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 5 bis 10 weitere Details einer Reinigungsvorrichtung 33 zur in situ-Reinigung der EUV-Strahlungsquelle 21, insbesondere deren Quellkammer 22, beschrieben.In the following, with reference to the 5 to 10 further details of a cleaning device 33 for in situ cleaning of the EUV radiation source 21 , especially their source chamber 22nd described.

In der 5 ist schematisch eine mögliche Anordnung der Bestandteile der Reinigungsvorrichtung 33 an einem Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage dargestellt, wobei die Bestandteile der Strahlungsquelle aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit dargestellt sind. Dargestellt ist insbesondere ein Rahmen 34 einer Servicekammer 35 eines Quellkopfes 36 der Strahlungsquelle 21 (siehe 4). Die Servicekammer 35 ist mit einem Deckel 37 verschließbar. Durch Öffnen des Deckels 37 kann Zugang zur Servicekammer 35 hergestellt werden.In the 5 is a schematic of a possible arrangement of the components of the cleaning device 33 shown on an illumination system of a projection exposure system, the Components of the radiation source are not explicitly shown for reasons of clarity. In particular, a frame is shown 34 a service chamber 35 a source head 36 the radiation source 21 (please refer 4th ). The service chamber 35 is with a lid 37 lockable. By opening the lid 37 can access the service chamber 35 getting produced.

Die Quellkammer 22 umfasst gemäß der in 4 dargestellten Variante eine obere Kammer 221 und eine untere Kammer 222.The source chamber 22nd includes according to the in 4th shown variant an upper chamber 22 1 and a lower chamber 22 2 .

Der Quellkopf 36 ist sicher, jedoch vorzugsweise lösbar, mit einem Rahmen der Strahlungsquelle 21 und/oder des Beleuchtungssystems 1 verbunden. Hierdurch kann eine präzise Anordnung des Quellkopfes 36 und damit der Strahlungsquelle 21 zu den übrigen Bestandteilen des Beleuchtungssystems 1 sichergestellt werden.The source head 36 is safe, but preferably releasable, with a frame of the radiation source 21 and / or the lighting system 1 connected. This enables a precise arrangement of the swelling head 36 and thus the radiation source 21 to the other components of the lighting system 1 be ensured.

Die Reinigungsvorrichtung 33 umfasst den Bearbeitungslaser 31. Mittels des Bearbeitungslasers 31 ist ein Bearbeitungsstrahl 38 erzeugbar.The cleaning device 33 includes the machining laser 31 . By means of the processing laser 31 is a machining beam 38 producible.

Als Bearbeitungslaser 31 kann insbesondere ein Infrarot-Laser, insbesondere ein Infrarot-Faserlaser dienen. Der Bearbeitungslaser 31 wird vorzugsweise gepulst betrieben. Er kann beispielsweise eine Pulsfrequenz von 400 kHz aufweisen. Durch Variation der Pulsfrequenz kann die Selektivität der zu entfernenden Kontamination vom Grundmaterial eingestellt werden, bspw. wird bei niedrigerer Frequenz mehr Energie eingetragen und dadurch auch mehr Grundmaterial entfernt. Die hohe Frequenz von 400 kHz entfernt bevorzugt die Kontamination, beispielsweise SiC. Bei einer homogenen und/oder besonders dicken Kontamination ist auch eine geringere Frequenz zielführend.As a processing laser 31 In particular, an infrared laser, in particular an infrared fiber laser, can be used. The processing laser 31 is preferably operated in a pulsed manner. For example, it can have a pulse frequency of 400 kHz. By varying the pulse frequency, the selectivity of the contamination to be removed from the base material can be adjusted; for example, at a lower frequency, more energy is introduced and, as a result, more base material is removed. The high frequency of 400 kHz preferably removes contamination, for example SiC. In the case of homogeneous and / or particularly thick contamination, a lower frequency is also expedient.

Der Bearbeitungslaser 31 weist vorzugsweise eine Ausgangsleistung von mindestens 30 W, insbesondere mindestens 50 W, insbesondere mindestens 70 W auf. Er kann auch eine niedrigere Ausgangsleistung aufweisen, dann dauert die Reinigung entsprechend länger.The processing laser 31 preferably has an output power of at least 30 W, in particular at least 50 W, in particular at least 70 W. It can also have a lower output power, in which case the cleaning takes longer.

Die Bearbeitungsstrahlung 38 weist eine Wellenlänge von mehr als 850 nm, insbesondere mehr als 900 nm, insbesondere mehr als 1000 nm auf. Die Wellenlänge λBearb kann beispielsweise 1064 nm betragen.The processing radiation 38 has a wavelength of more than 850 nm, in particular more than 900 nm, in particular more than 1000 nm. The wavelength λ Bearb can be 1064 nm, for example.

Der Bearbeitungslaser 31 weist eine hohe Strahlqualität auf. Die Beugungsmaßzahl M2 des Bearbeitungsstrahls 38 ist vorzugsweise kleiner als 1,7. Der Bearbeitungsstrahl 38 weist insbesondere einen K-Faktor von mindestens 0,5, insbesondere mindestens 0,55, insbesondere mindestens 0,6 auf.The processing laser 31 has a high beam quality. The diffraction index M 2 of the processing beam 38 is preferably less than 1.7. The machining beam 38 in particular has a K factor of at least 0.5, in particular at least 0.55, in particular at least 0.6.

Die Reinigungsvorrichtung 33 umfasst eine äußere Optik 39. Die äußere Optik 39 ist außerhalb des Strahlungsquellen-Moduls, insbesondere außerhalb des Beleuchtungssystems 1, angeordnet. Sie kann auch innerhalb des Strahlquellenmoduls angeordnet sein.The cleaning device 33 includes an external appearance 39 . The external look 39 is outside the radiation source module, in particular outside the lighting system 1 , arranged. It can also be arranged within the beam source module.

Die äußere Optik 39 umfasst unter anderem optische Elemente zur Formung und/oder Fokussierung des Bearbeitungsstrahls 38.The external look 39 includes, among other things, optical elements for shaping and / or focusing the machining beam 38 .

Die äußere Optik 39 umfasst vorzugsweise optische Elemente einer Justageeinrichtung 40.The external look 39 preferably comprises optical elements of an adjustment device 40 .

Die äußere Optik 39 umfasst insbesondere optische Bauelemente einer Einrichtung 41 zur Überwachung des Reinigungsprozesses.The external look 39 comprises in particular optical components of a device 41 for monitoring the cleaning process.

Die äußere Optik 39 umfasst einen Tiefpassfilter 42.The external look 39 includes a low pass filter 42 .

Der Tiefpassfilter 42 ist im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls 38 angeordnet.The low pass filter 42 is in the beam path of the machining beam 38 arranged.

Der Tiefpassfilter 42 weist eine Grenzwellenlänge auf, welche niedriger ist als die Wellenlänge des Bearbeitungsstrahls 38. Die Grenzwellenlänge des Tiefpassfilters 42 ist größer als eine Wellenlänge λJustageeines Justagelasers 43. Der Justagelaser 43 ist Bestandteil der Justageeinrichtung 40.The low pass filter 42 has a cutoff wavelength which is lower than the wavelength of the machining beam 38 . The cutoff wavelength of the low pass filter 42 is greater than a wavelength λ adjustment of an alignment laser 43 . The alignment laser 43 is part of the adjustment device 40 .

Der Tiefpassfilter 42 ist insbesondere als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet. Er reflektiert Strahlung mit einer Wellenlänge, welche größer ist als die Grenzwellenlänge. Für Wellenlängen, welche kleiner sind als die Grenzwellenlänge ist er zumindest teildurchlässig.The low pass filter 42 is designed in particular as a partially transparent mirror. It reflects radiation with a wavelength which is greater than the cutoff wavelength. For wavelengths which are smaller than the cutoff wavelength, it is at least partially transparent.

Der Tiefpassfilter 42 dient insbesondere zum Ein- und Auskoppeln der vom Justagelaser 43 emittierten Justagestrahlung 45 in den Strahlengang der Bearbeitungsstrahlung 38.The low pass filter 42 is used in particular to couple and uncouple the alignment laser 43 emitted adjustment radiation 45 into the beam path of the machining radiation 38 .

Die äußere Optik 39 weist einen zweiten Tiefpassfilter 44 auf.The external look 39 has a second low pass filter 44 on.

Als Tiefpassfilter 44 dient insbesondere ebenfalls ein teildurchlässiger Spiegel. Die Grenzwellenlänge des Tiefpassfilters 44 ist niedriger als die des Tiefpassfilters 42. Die Grenzwellenlänge des Tiefpassfilters 44 ist insbesondere geringer als die Wellenlänge des Justagelasers 43. Somit werden sowohl der Bearbeitungsstrahl 38 als auch ein vom Justagelaser 43 emittierter Justagestrahl 45 vom Tiefpassfilter 44 reflektiert.As a low pass filter 44 A partially transparent mirror also serves in particular. The cutoff wavelength of the low pass filter 44 is lower than that of the low pass filter 42 . The cutoff wavelength of the low pass filter 44 is in particular less than the wavelength of the alignment laser 43 . Thus, both the machining beam 38 as well as one from the alignment laser 43 emitted adjustment beam 45 from the low pass filter 44 reflected.

Die Grenzwellenlänge des Tiefpassfilters 44 liegt insbesondere im gerade noch sichtbaren Rotbereich oder im nahen Infrarotbereich. Sie kann beispielsweise 850 nm betragen.The cutoff wavelength of the low pass filter 44 lies in particular in the red range that is barely visible or in the near infrared range. It can be, for example, 850 nm.

Der Tiefpassfilter 44 ist insbesondere für Wellenlängen, welche beim Prozessleuchten erzeugt werden, insbesondere für Licht im sichtbaren Bereich, zumindest teilweise durchlässig. Er weist für Wellenlängen kleiner als 850 nm insbesondere einen Transmissionsgrad von mindestens 70 %, insbesondere mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 % auf.The low pass filter 44 is at least partially transparent in particular for wavelengths that are generated during process lighting, in particular for light in the visible range. For wavelengths less than 850 nm, it has, in particular, a transmittance of at least 70%, in particular at least 90%, in particular at least 95%.

Der Tiefpassfilter 44 dient insbesondere zum Separieren, insbesondere zum Auskoppeln, von beim Prozessleuchten erzeugter Strahlung, welche sich in entgegengesetzter Richtung zum Bearbeitungsstrahl 38 durch die Reinigungsvorrichtung 33 ausbreitet.The low pass filter 44 serves in particular to separate, in particular to decouple, radiation generated during process lighting, which is directed in the opposite direction to the processing beam 38 through the cleaning device 33 spreads.

Die äußere Optik 39 umfasst eine Einrichtung 46 zur Fokussierung des Bearbeitungsstrahls 38. Mit Hilfe der Fokussiereinrichtung 46 kann insbesondere die Fokussierung des Bearbeitungsstrahls 38 nachgeführt werden.The external look 39 includes a facility 46 for focusing the processing beam 38 . With the help of the focusing device 46 can in particular focus the machining beam 38 be tracked.

Die Fokussiereinrichtung 46 umfasst eine Mehrzahl von Linsen 47 und/oder Linsengruppen.The focusing device 46 includes a plurality of lenses 47 and / or lens groups.

Die Fokussiereinrichtung 46 umfasst insbesondere Linsen 47 und/oder Linsengruppen, welche relativ zueinander in Richtung des Bearbeitungsstrahls 38 verlagerbar sind.The focusing device 46 includes in particular lenses 47 and / or lens groups, which relative to one another in the direction of the machining beam 38 are relocatable.

Die Reinigungsvorrichtung 33 weist außerdem eine Kopplungseinrichtung 48 zur Ankopplung der äußeren Optik 39 an den Endeffektor 32 auf.The cleaning device 33 also has a coupling device 48 for coupling the external optics 39 to the end effector 32 on.

Die Kopplungseinrichtung 48 kann in der Servicekammer 35 angeordnet werden.The coupling device 48 can in the service chamber 35 to be ordered.

Die Kopplungseinrichtung 48 ist insbesondere im evakuierbaren Bereich des Beleuchtungssystems 1 angeordnet.The coupling device 48 is especially in the evacuable area of the lighting system 1 arranged.

Die Kopplungseinrichtung 48 umfasst eine Fokussieroptik, insbesondere eine Relay-Optik 49. Die Relay-Optik 49 dient zur Abbildung von einem Zwischenfokus in den nächsten, um die Tubuslänge zu verlängern.The coupling device 48 comprises focusing optics, in particular relay optics 49 . The relay optics 49 is used for mapping from one intermediate focus to the next in order to extend the length of the tube.

Die Kopplungseinrichtung 48 umfasst einen ersten Umlenkspiegel 50 und einen zweiten Umlenkspiegel 51.The coupling device 48 comprises a first deflecting mirror 50 and a second deflecting mirror 51 .

Der zweite Umlenkspiegel 51 ist verlagerbar. Er ist insbesondere verkippbar ausgebildet. Der zweite Umlenkspiegel 51 ist insbesondere piezoelektrisch verkippbar. Auch andere Stellmechanismen sind möglich.The second deflection mirror 51 is relocatable. In particular, it is designed to be tiltable. The second deflection mirror 51 is in particular tiltable piezoelectrically. Other adjustment mechanisms are also possible.

Der zweite Umlenkspiegel 51 ist insbesondere sehr präzise verlagerbar. Die Auflösung der piezoelektrischen Verlagerbarkeit des zweiten Umlenkspiegels 51 beträgt beispielsweise 1,5 µrad/step.The second deflection mirror 51 can in particular be displaced very precisely. The resolution of the piezoelectric displaceability of the second deflecting mirror 51 is, for example, 1.5 µrad / step.

Der zweite Umlenkspiegel 51 kann einen Stellbereich von 4° aufweisen.The second deflection mirror 51 can have an adjustment range of 4 °.

Der zweite Umlenkspiegel 51 kann einen Bestandteil der Justageeinrichtung 40 bilden.The second deflection mirror 51 can be part of the adjustment device 40 form.

Der zweite Umlenkspiegel 51 bildet insbesondere den letzten Spiegel im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls 38 vor dem Endeffektor 32.The second deflection mirror 51 in particular forms the last mirror in the beam path of the machining beam 38 before the end effector 32 .

Mit Hilfe des zweiten Umlenkspiegels 51 kann die genaue Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls 39 relativ zum Endeffektor 32 beeinflusst, insbesondere gesteuert, vorzugsweise geregelt werden.With the help of the second deflection mirror 51 can determine the exact alignment of the machining beam 39 relative to the end effector 32 influenced, in particular controlled, preferably regulated.

Die Verlagerbarkeit des zweiten Umlenkspiegels 51 ist insbesondere über eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit der Justageeinrichtung 40 steuerbar.The displaceability of the second deflection mirror 51 is in particular via a control unit, not shown in the figures, of the adjustment device 40 controllable.

Der erste Umlenkspiegel 50 kann fix in der Kopplungseinrichtung 48 angeordnet sein. Gemäß einer Alternative ist auch der erste Umlenkspiegel 50 verlagerbar, insbesondere verkippbar, insbesondere piezoelektrisch verkippbar angeordnet.The first deflection mirror 50 can be fixed in the coupling device 48 be arranged. According to an alternative, there is also the first deflection mirror 50 displaceable, in particular tiltable, in particular arranged piezoelectrically tiltable.

Der Endeffektor 32 weist eingangsseitig ein Fenster 52 auf. Allgemein bildet das Fenster ein teildurchlässiges Element. Es dient insbesondere der teilweisen Reflexion des Justagestrahls 45. Es weist insbesondere einen Reflexionsgrad bei der Wellenlänge λJustage des Justagestrahls 45 von ca. 1 % auf.The end effector 32 has a window on the entrance side 52 on. In general, the window forms a partially permeable element. In particular, it serves to partially reflect the adjustment beam 45 . In particular, it has a degree of reflection at the wavelength λ adjustment of the adjustment beam 45 of approx. 1%.

Das Fenster 52 ist vorzugsweise für die Wellenlänge λBearb des Bearbeitungsstrahls 38 durchlässig. Es weist insbesondere einen Transmissionsgrad für die Wellenlänge λBearb des Bearbeitungsstrahls 38 von mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 %, insbesondere mindestens 97 %, insbesondere mindestens 99 % auf.The window 52 is preferably for the wavelength λ Mach of the machining beam 38 permeable. In particular, it has a degree of transmission for the wavelength λ Mach of the processing beam 38 of at least 90%, in particular at least 95%, in particular at least 97%, in particular at least 99%.

Der Endeffektor 32 weist eine Fokussieroptik 53 auf.The end effector 32 has a focusing optics 53 on.

Außerdem weist der Endeffektor 32 mindestens einen Spiegel 54 auf, welcher um eine senkrecht zu einer Spiegelnormalen 55 verlaufende Kippachse 56 verkippbar, andererseits um eine senkrecht zur Kippachse 56 verlaufende Rotationsachse 57 rotierbar ist.Also, the end effector instructs 32 at least one mirror 54 on which one is perpendicular to a mirror normal 55 running tilt axis 56 tiltable, on the other hand about a perpendicular to the tilt axis 56 running axis of rotation 57 is rotatable.

In der 6 ist außerdem exemplarisch der auf der Kammerwand 23 erzeugte Spot 58 des Bearbeitungsstrahls 38 dargestellt. Der Spot 58 weist vorzugsweise einen größten Durchmesser von höchstens 200 µm, insbesondere höchstens 100 µm, insbesondere höchstens 50 µm, insbesondere höchstens 30 µm auf. Dies führt zu einer besonders hohen Strahlungsintensität des Bearbeitungsstrahls 38 im Bereich der Kammerwand 23.In the 6th is also an example of the one on the chamber wall 23 generated spot 58 of the machining beam 38 shown. The spot 58 preferably has a largest diameter of at most 200 μm, in particular at most 100 μm, in particular at most 50 μm, in particular at most 30 µm. This leads to a particularly high radiation intensity of the machining beam 38 in the area of the chamber wall 23 .

Wie in der 6 außerdem exemplarisch dargestellt ist, umfasst die Reinigungsvorrichtung 33 eine Absaugeinrichtung 59 zur Absaugung der abgelösten Kontaminationen aus der Quellkammer 22.Like in the 6th is also shown by way of example, comprises the cleaning device 33 a suction device 59 for suction of the detached contaminants from the source chamber 22nd .

Die Absaugeinrichtung 59 weist insbesondere ein oder mehrere Absaugleitungen 60 auf, mittels welchen beispielsweise durch die Öffnungen 26 Kontaminationen aus der Quellkammer 22 absaugbar sind.The suction device 59 in particular has one or more suction lines 60 on, by means of which, for example, through the openings 26th Contamination from the source chamber 22nd are aspirated.

Die Absaugleitungen 60 sind im Vakuumbereich des Beleuchtungssystems 1 angeordnet.The suction lines 60 are in the vacuum area of the lighting system 1 arranged.

Im Rahmen 34 ist ein Anschluss 61 zum Anschluss einer Unterdruckerzeugungseinrichtung 62 an die Absaugleitungen 60 vorgesehen.As part of 34 is a connection 61 for connecting a vacuum generator 62 to the suction lines 60 intended.

Im Folgenden werden weitere Details der Justageeinrichtung 40 beschrieben.Further details of the adjustment device are given below 40 described.

Die Justageeinrichtung 40 dient zur Justage des Bearbeitungsstrahls 38 relativ zum Endeffektor 32. Mit Hilfe der Justageeinrichtung 40 kann insbesondere sichergestellt werden, dass der Bearbeitungsstrahl 38 innerhalb vorgegebener Toleranzen eine präzise Ausrichtung zum Endeffektor 32, insbesondere zum Fenster 52 des Endeffektors 32, aufweist.The adjustment device 40 serves to adjust the processing beam 38 relative to the end effector 32 . With the help of the adjustment device 40 In particular, it can be ensured that the machining beam 38 A precise alignment to the end effector within specified tolerances 32 , especially towards the window 52 of the end effector 32 , having.

Die Justageeinrichtung 40 kann insbesondere eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinheit umfassen, mittels welcher die Justage der Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls 38 automatisiert gesteuert, insbesondere geregelt werden kann.The adjustment device 40 can in particular comprise a control unit, not shown in the figures, by means of which the adjustment of the alignment of the machining beam 38 can be controlled in an automated manner, in particular regulated.

Zur Justierung der Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls 38 dient insbesondere der am Fenster 52 reflektierte Anteil des Justagestrahls 45.For adjusting the alignment of the processing beam 38 is used in particular by the window 52 reflected portion of the adjustment beam 45 .

Mittels der Justageeinrichtung 40 kann insbesondere die Position beziehungsweise Ausrichtung des am Fenster 52 reflektierten Anteils des Justagestrahls 45 ausgewertet beziehungsweise überwacht werden. Abhängig hiervon kann der zweite Umlenkspiegel 51 derart verlagert, insbesondere verkippt, werden, dass der einfallende Justagestrahl 45 und der am Fenster 52 reflektierte Anteil desselben im Bereich des zweiten Umlenkspiegels 51 überlappen. Die Positionierung des zweiten Umlenkspiegels 51 kann insbesondere derart gesteuert, insbesondere geregelt, werden, dass der einfallende und der am Fenster 52 reflektierte Strahl im Bereich des zweiten Umlenkspiegels 51 Strahlquerschnitte aufweisen, derart, dass der kleinere der Strahlquerschnitte vollständig innerhalb des größeren Strahlquerschnitts liegt. Die Strahlquerschnitte können insbesondere identische Flächenschwerpunkte aufweisen.By means of the adjustment device 40 can in particular the position or orientation of the window 52 reflected portion of the adjustment beam 45 evaluated or monitored. Depending on this, the second deflecting mirror can 51 be displaced, in particular tilted, in such a way that the incident adjustment beam 45 and the one at the window 52 reflected portion of the same in the area of the second deflection mirror 51 overlap. The positioning of the second deflection mirror 51 can in particular be controlled, in particular regulated, in such a way that the incident and the one at the window 52 reflected beam in the area of the second deflecting mirror 51 Have beam cross-sections such that the smaller of the beam cross-sections lies completely within the larger beam cross-section. The beam cross-sections can in particular have identical centroids.

Zur Auswertung des reflektierten Anteils des Justagestrahls 45 weist die Justageeinrichtung 40 eine Photodiode 63 auf. Als Photodiode 63 dient insbesondere eine Lateral-Photodiode, insbesondere eine Vierquadrantendiode. Anstelle der Photodiode 63 kann auch eine Kamera vorgesehen sein. For evaluating the reflected portion of the adjustment beam 45 has the adjustment device 40 a photodiode 63 on. As a photodiode 63 A lateral photodiode, in particular a four-quadrant diode, is used in particular. Instead of the photodiode 63 a camera can also be provided.

Die Justageeinrichtung 40 umfasst außerdem eine Linse 64 zur Fokussierung des reflektierten Anteils des Justagestrahls 45 auf die Photodiode 63.The adjustment device 40 also includes a lens 64 for focusing the reflected part of the adjustment beam 45 on the photodiode 63 .

Die Justageeinrichtung 40 umfasst außerdem einen Strahlteilerwürfel 67 zur Separierung des auslaufenden und des reflektierten Anteils des Justagestrahls 45.The adjustment device 40 also includes a beam splitter cube 67 to separate the outgoing and the reflected part of the adjustment beam 45 .

Außerdem umfasst die Justageeinrichtung 40 zwei Umlenkspiegel 65, 66 zur Umlenkung des Justagestrahls 45.The adjustment device also includes 40 two deflection mirrors 65 , 66 for redirecting the adjustment beam 45 .

Der Tiefpassfilter 42, welcher im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls 38 angeordnet ist, kann ebenfalls als Bestandteil der Justageeinrichtung 40 angesehen werden.The low pass filter 42 , which is in the beam path of the machining beam 38 is arranged, can also be part of the adjustment device 40 be considered.

Der zweite Umlenkspiegel 51 kann ebenfalls als Bestandteil der Justageeinrichtung 40 angesehen werden.The second deflection mirror 51 can also be used as part of the adjustment device 40 be considered.

Die Fokussiereinrichtung 46 kann ebenfalls einen Bestandteil der Justageeinrichtung 40 bilden. Sie kann insbesondere in signalübertragender Weise mit der Steuereinheit der Justageeinrichtung 40 verbunden sein. Sie kann alternativ oder zusätzlich hierzu in signalübertragender Weise mit einem Element zur Erfassung der Position des Spiegels 54 des Endeffektors 32 verbunden sein.The focusing device 46 can also be part of the adjustment device 40 form. In particular, it can be used in a signal-transmitting manner with the control unit of the adjustment device 40 be connected. As an alternative or in addition to this, it can be used in a signal-transmitting manner with an element for detecting the position of the mirror 54 of the end effector 32 be connected.

Im Folgenden werden Details der Überwachungseinrichtung 41 beschrieben. Die Überwachungseinrichtung 41 dient der Erfassung und Auswertung eines beim Reinigungsprozess erzeugten Prozessleuchtens.The following are details of the monitoring device 41 described. The monitoring device 41 is used to record and evaluate a process light generated during the cleaning process.

Zur Auskopplung des Prozessleuchtens wird der gleiche Strahlpfad genutzt wie zur Einkopplung des Bearbeitungsstrahls 38 in die Quellkammer 22.The same beam path is used for coupling out the process lighting as for coupling in the processing beam 38 into the source chamber 22nd .

Das Prozessleuchten wird über den Tiefpassfilter 44 aus dem Strahlengang des Bearbeitungsstrahls 38 ausgekoppelt. Nach dem Tiefpassfilter 44 wird die beim Prozessleuchten erzeugte Strahlung mittels eines Strahlteilers, insbesondere in Form eines Strahlteilerwürfels 67, in einen langwelligen und einen kurzwelligen Anteil aufgeteilt. Der Strahlteilerwürfel 67 kann insbesondere dieselbe Grenzwellenlänge aufweisen wie der Tiefpassfilter 44. Es ist auch möglich, direkt hinter dem Strahlteiler ein Spektrometer anzuordnen.The process lighting is via the low-pass filter 44 from the beam path of the machining beam 38 decoupled. After the low pass filter 44 the radiation generated during process lighting is achieved by means of a beam splitter, in particular in the form of a beam splitter cube 67 , divided into a long-wave and a short-wave part. The beam splitter cube 67 can in particular have the same cut-off wavelength as the low-pass filter 44 . It is also possible to arrange a spectrometer directly behind the beam splitter.

Zur Erfassung des Prozessleuchtens dienen zwei Photodioden 68, 69.Two photodiodes are used to record the process lighting 68 , 69 .

Außerdem umfasst die Überwachungseinrichtung 41 zwei Linsen 70, 71, mittels welchen das Prozessleuchten auf die Photodioden 68, 69 fokussierbar ist.The monitoring device also includes 41 two lenses 70 , 71 , by means of which the process lighting on the photodiodes 68 , 69 is focusable.

Des Weiteren sind vor den Photodioden 68, 69 Spektralfilter, insbesondere ein Kurzpassfilter 72 beziehungsweise ein Langpassfilter 73 angeordnet.Furthermore are in front of the photodiodes 68 , 69 Spectral filter, especially a short pass filter 72 or a long pass filter 73 arranged.

Über den Kurzpassfilter 72 und die Photodiode 68 findet die Auswertung des Prozessleuchtens statt.Via the short pass filter 72 and the photodiode 68 the evaluation of the process lighting takes place.

Über den Langpassfilter 73 und die Photodiode 69 kann das Leuchten des Bearbeitungslasers überwacht werden.Via the long pass filter 73 and the photodiode 69 the lighting of the processing laser can be monitored.

Durch die Anordnung der Filter 72, 73 und der Dioden 68, 69 können gro-ße Datenmengen pro Zeit erfasst werden. Es sind insbesondere Aufnahmeraten von mindestens 10 kHz, insbesondere mindestens 20 kHz, insbesondere mindestens 30 kHz, insbesondere mindestens 50 kHz, insbesondere mindestens 100 kHz möglich. Dies ermöglicht selbst bei einer sehr raschen Verlagerung des Spiegels 54 eine hohe Ortsauflösung der Prozessüberwachung. Der Reinigungsprozess kann insbesondere mit einer Positioniergenauigkeit von besser als 100 µm, insbesondere besser als 50 µm, überwacht werden.By the arrangement of the filters 72 , 73 and the diodes 68 , 69 large amounts of data can be recorded at a time. In particular, recording rates of at least 10 kHz, in particular at least 20 kHz, in particular at least 30 kHz, in particular at least 50 kHz, in particular at least 100 kHz are possible. This enables even with a very rapid displacement of the mirror 54 a high spatial resolution of the process monitoring. The cleaning process can in particular be monitored with a positioning accuracy of better than 100 μm, in particular better than 50 μm.

Im Folgenden werden Details des Endeffektors 32 beschrieben.The following are details of the end effector 32 described.

Der Endeffektor 32 bildet einen Bestandteil eines Strahlmanipulators zur gezielten Einleitung des Bearbeitungsstrahls 38 in die Quellkammer 22 der EUV-Strahlungsquelle 21, insbesondere zur Führung des Bearbeitungsstrahls 38 innerhalb der Quellkammer 22, insbesondere zur Führung des Bearbeitungsstrahls 38 auf vorbestimmte Bereiche der Innenfläche 28 der Kammerwand 23 der Quellkammer 22.The end effector 32 forms part of a beam manipulator for the targeted introduction of the machining beam 38 into the source chamber 22nd the EUV radiation source 21 , especially for guiding the machining beam 38 inside the source chamber 22nd , especially for guiding the machining beam 38 on predetermined areas of the inner surface 28 the chamber wall 23 the source chamber 22nd .

Mittels des Endeffektors 32 ist der Bearbeitungsstrahl 38 trotz der schwierigen Zugänglichkeit der Quellkammer 22 präzise in diese einführbar sowie insbesondere innerhalb derselben gezielt zu vorbestimmten Bereichen der Innenfläche 28 der Kammerwand 23 führbar. Hierbei kann der Spiegel 54 derart verlagert werden, dass mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 %, insbesondere mindestens 97 %, insbesondere mindestens 99 %, insbesondere die gesamte Innenfläche 28 der Quellkammer 22 mit dem Bearbeitungsstrahl 38 abtastbar ist.By means of the end effector 32 is the machining beam 38 despite the difficult accessibility of the source chamber 22nd can be introduced precisely into this and, in particular, within the same, specifically to predetermined areas of the inner surface 28 the chamber wall 23 manageable. Here the mirror can 54 are shifted in such a way that at least 90%, in particular at least 95%, in particular at least 97%, in particular at least 99%, in particular the entire inner surface 28 the source chamber 22nd with the machining beam 38 is scannable.

Zur Anordnung des Endeffektors 32 an der Quellkammer 22 weist der Endeffektor 32 einen Befestigungsring 81 auf.For the arrangement of the end effector 32 at the source chamber 22nd instructs the end effector 32 a fastening ring 81 on.

Der Endeffektor 32 umfasst den verkippbaren und rotierbaren Spiegel 54.The end effector 32 includes the tiltable and rotatable mirror 54 .

Der Spiegel 54 kann außerdem in Richtung der Rotationsachse 57 linear verlagert werden. Die Geschwindigkeit des Laserstrahls auf der Kammerwand kann bis zu 12 m/s betragen. Der Spiegel 54 kann hierfür mit einer Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 10 Umdrehungen pro Sekunde, insbesondere bis zu 20 Umdrehungen pro Sekunde, insbesondere 30 Umdrehungen pro Sekunde um die Rotationsachse 57 rotiert werden.The mirror 54 can also be in the direction of the axis of rotation 57 be shifted linearly. The speed of the laser beam on the chamber wall can be up to 12 m / s. The mirror 54 can for this purpose with a rotation speed of up to 10 revolutions per second, in particular up to 20 revolutions per second, in particular 30 revolutions per second around the axis of rotation 57 be rotated.

Zur Erfassung der Position des Spiegels 54 sind zwei Encoder 741, 742 vorgesehen. Mit Hilfe des ersten Encoders 741 ist die Kippstellung des Spiegels 54 erfassbar. Mittels des zweiten Encoders 742 ist die Rotationsstellung des Spiegels 54 erfassbar.To detect the position of the mirror 54 two encoders 74 1 , 74 2 are provided. With the help of the first encoder 74 1 , the mirror is tilted 54 detectable. The rotational position of the mirror is determined by means of the second encoder 74 2 54 detectable.

Zur Rotation des Spiegels 54 um die Rotationsachse 57 ist ein Zahnradantrieb 75 mit zwei ineinandergreifenden Zahnrädern 76, 77 vorgesehen. Dies ermöglicht eine sehr präzise einstellbare und rasche Rotation des Spiegels 54.To rotate the mirror 54 around the axis of rotation 57 is a gear drive 75 with two interlocking gears 76 , 77 intended. This enables a very precisely adjustable and rapid rotation of the mirror 54 .

Der Endeffektor 32 weist zwei Schleifkontakte 78, 79 zur Stromübertragung zu einem Aktuator 80 zur Verkippung des Spiegels 54 auf.The end effector 32 has two sliding contacts 78 , 79 for power transmission to an actuator 80 for tilting the mirror 54 on.

Der Endeffektor 32 kann mit Gas, bevorzugt N2, CDA oder XCDA, gezielt gespült werden. Hierfür kann eine in den Figuren nicht dargestellte Spülleitung vorgesehen sein. Die Spülleitung kann durch die zentrale Öffnung 27 in der Bodenplatte 25 in die Quellkammer 22 eingeführt sein. Sie kann auch durch eine der Öffnungen 26 in die Quellkammer 22 geführt sein.The end effector 32 can be purposefully purged with gas, preferably N 2 , CDA or XCDA. A flushing line, not shown in the figures, can be provided for this purpose. The flushing line can be through the central opening 27 in the base plate 25th into the source chamber 22nd be introduced. You can also use one of the openings 26th into the source chamber 22nd be led.

Im Folgenden werden stichwortartig weitere Details der Erfindung beschrieben.In the following, further details of the invention are described in key words.

Die äußere Optik 39 umfasst optische Elemente zur Formung und/oder Fokussierung des Bearbeitungsstrahls 38. Die äußere Optik 39 kann insbesondere ein oder mehrere Linsenpakete aufweisen. Diese können auf einer Linearachse angeordnet sein. Sie ermöglichen insbesondere eine Fokusnachführung, insbesondere mit einer hohen Positioniergenauigkeit. Die Fokusnachführung kann an die Position des Spiegels 54 gekoppelt sein. Die Position des Spiegels 54 ist insbesondere über die beiden Encoder 741, 742 ermittelbar.The external look 39 comprises optical elements for shaping and / or focusing the processing beam 38 . The external look 39 can in particular have one or more lens packages. These can be arranged on a linear axis. In particular, they enable focus tracking, in particular with high positioning accuracy. The focus tracking can be adjusted to the position of the mirror 54 be coupled. The position of the mirror 54 can be determined in particular via the two encoders 74 1 , 74 2 .

Die Fokusnachführung kann auch in Abhängigkeit des Ergebnisses der Prozessbeobachtung gesteuert werden.The focus tracking can also be controlled depending on the result of the process observation.

Die äußere Optik 39 umfasst außerdem Bestandteile der Justageeinrichtung 40.The external look 39 also includes components of the adjustment device 40 .

Die äußere Optik 39 umfasst außerdem Bestandteile der Überwachungseinrichtung 41. Die Überwachungseinrichtung 41 kann insbesondere vollständig außerhalb des Vakuumbereichs des Beleuchtungssystems 1 angeordnet sein.The external look 39 also includes components of the monitoring device 41 . The monitoring device 41 can in particular completely outside the vacuum range of the lighting system 1 be arranged.

Im Bereich zwischen dem Tiefpassfilter 42 und dem Fenster 52 verlaufen der Bearbeitungsstrahl 38 und der Justagestrahl 45 parallel.In the area between the low pass filter 42 and the window 52 run the machining beam 38 and the adjustment beam 45 parallel.

Zur Justage des Bearbeitungsstrahls 38 relativ zum Endeffektor 32 kann der zweite Umlenkspiegel 51 derart gesteuert, insbesondere geregelt verlagert werden, dass der auf das Fenster 52 einfallende Justagestrahl 45 möglichst gut mit dem am Fenster 52 reflektierten Anteil des Justagestrahls 45 zusammenfällt. Da der reflektierte Anteil im Wesentlichen durch die komplette Optik der Reinigungsvorrichtung 33 zurückgeführt wird, kann die Ausrichtung sämtlicher Funktionseinheiten der Reinigungsvorrichtung 33 mit Hilfe der Justageeinrichtung 40 überwacht, insbesondere justiert werden. Hierzu wird insbesondere die Position des reflektierten Anteils des Justagestrahls 45 mittels der Diode 63 überwacht, insbesondere ausgewertet. Anstelle der Photodiode 63 kann auch eine Kamera vorgesehen sein.For adjusting the processing beam 38 relative to the end effector 32 can the second deflecting mirror 51 be shifted in a controlled manner, in particular regulated, that the on the window 52 incident adjustment beam 45 as well as possible with the one at the window 52 reflected portion of the adjustment beam 45 coincides. Because the reflected portion is essentially due to the entire optics of the cleaning device 33 is returned, the alignment of all functional units of the cleaning device 33 with the help of the adjustment device 40 monitored, in particular adjusted. In particular, the position of the reflected portion of the adjustment beam is used for this purpose 45 by means of the diode 63 monitored, especially evaluated. Instead of the photodiode 63 a camera can also be provided.

Die Photodiode 63 ist insbesondere in signalübertragender Weise mit der Steuereinheit der Justageeinrichtung verbunden.The photodiode 63 is connected in particular in a signal-transmitting manner to the control unit of the adjustment device.

Die Umlenkspiegel 50, 51 der Kopplungseinrichtung 48 werden auch als Umlenkspinne bezeichnet. Die Umlenkspinne dient zur korrekten Einkopplung des Bearbeitungsstrahls 38 in den Endeffektor 32. Mit Hilfe der Umlenkspinne kann sichergestellt werden, dass der Winkelfehler und/oder der laterale Versatz des Bearbeitungsstrahls 38 bei der Einkopplung in den Endeffektor 32 innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen. Zur Verstellung des lateralen Versatzes kann insbesondere ein weiterer verstellbarer, insbesondere aktuierbarer Spiegel vorgesehen sein.The deflection mirror 50 , 51 the coupling device 48 are also known as deflection spiders. The deflection spider is used to correctly couple the machining beam 38 in the end effector 32 . With the help of the deflection spider it can be ensured that the angle error and / or the lateral offset of the machining beam 38 when coupling into the end effector 32 lie within a specified tolerance range. To adjust the lateral offset, a further adjustable, in particular actuatable, mirror can in particular be provided.

Der Toleranzbereich für die Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls 38 bei der Einkopplung in den Endeffektor 32 beträgt insbesondere höchstens +/- 1,5° Winkelfehler und/oder +/- 1,5 mm lateraler Versatz.The tolerance range for the alignment of the machining beam 38 when coupling into the end effector 32 is in particular at most +/- 1.5 ° angle error and / or +/- 1.5 mm lateral offset.

Der Toleranzbereich kann in Abhängigkeit von der Geometrie der Strahlungsquelle 21, insbesondere der Quellkammer 22 vorgegeben werden.The tolerance range can depend on the geometry of the radiation source 21 , especially the source chamber 22nd can be specified.

Zur Herstellung von mikro- oder nanostrukturierten Bauelementen wird die Projektionsbelichtungsanlage 13 bereitgestellt. Sodann wird ein Retikel mit abzubildenden Strukturen im Objektfeld 3 angeordnet. Außerdem wird ein Wafer mit einer strahlungsempfindlichen Beschichtung im Bildfeld 6 angeordnet. Sodann werden die abzubildenden Strukturen des Retikels mit Hilfe der Projektionsbelichtungsanlage auf den Wafer abgebildet. Zwischen der Belichtung zweier Wafer kann hierbei die Quellkammer 22 der Strahlungsquelle 21 in situ gereinigt werden.The projection exposure system is used to produce micro- or nano-structured components 13th provided. A reticle with structures to be imaged is then created in the object field 3 arranged. In addition, a wafer with a radiation-sensitive coating is in the image field 6th arranged. The structures of the reticle to be imaged are then imaged on the wafer with the aid of the projection exposure system. The source chamber can be used between the exposure of two wafers 22nd the radiation source 21 cleaned in situ.

Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung kann vorteilhafter Weise auch zur Reinigung einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Plasmaquelle, eines Maskeninspektionssystems verwendet werden.The cleaning device according to the invention can advantageously also be used for cleaning a radiation source, in particular a plasma source, of a mask inspection system.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017212351 A1 [0003, 0105]DE 102017212351 A1 [0003, 0105]
  • EP 1225481 A [0090]EP 1225481 A [0090]

Claims (15)

Vorrichtung (33) zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle (21) in einem Strahlungsquellen-Modul einer Projektionsbelichtungsanlage oder einer Maskeninspektionsanlage (13) aufweisend 1.1. eine Laser-Strahlungsquelle (31) zur Erzeugung eines Bearbeitungsstrahls (38) und 1.2. eine Einrichtung zur gezielten Führung des Bearbeitungsstrahls (38) auf vorbestimmte Bereiche einer Wand (23, 24, 25) einer Quellkammer (22) einer Plasma-Strahlungsquelle (21) mit 1.2.1. einer äußeren Optik (39) zur Formung und/oder Fokussierung des Bearbeitungsstrahls (38), 1.2.2. einem Endeffektor (32) zur gezielten Führung des Bearbeitungsstrahls (38) innerhalb des Strahlungsquellen-Moduls und 1.2.3. einer Kopplungseinrichtung (48) zur Ankopplung der äußeren Optik (39) an den Endeffektor (32), 1.3. wobei der Endeffektor (32) mindestens einen Spiegel (54) aufweist, welcher einerseits um eine senkrecht zu einer Spiegel-Normalen (55) verlaufenden Kippachse (52) verkippbar andererseits um eine senkrecht zur Kippachse (52) verlaufende Rotationsachse (57) rotierbar ist.Having a device (33) for cleaning a plasma radiation source (21) in a radiation source module of a projection exposure system or a mask inspection system (13) 1.1. a laser radiation source (31) for generating a machining beam (38) and 1.2. a device for the targeted guidance of the machining beam (38) onto predetermined areas of a wall (23, 24, 25) of a source chamber (22) of a plasma radiation source (21) 1.2.1. outer optics (39) for shaping and / or focusing the processing beam (38), 1.2.2. an end effector (32) for targeted guidance of the processing beam (38) within the radiation source module and 1.2.3. a coupling device (48) for coupling the outer optics (39) to the end effector (32), 1.3. wherein the end effector (32) has at least one mirror (54) which can be tilted on the one hand around a tilt axis (52) running perpendicular to a mirror normal (55) and on the other hand rotatable around a rotation axis (57) running perpendicular to the tilt axis (52). Vorrichtung (33) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endeffektor (32) mindestens ein Element (741, 742) zur Erfassung der Position des mindestens einen verlagerbaren Spiegels (54) aufweist.Device (33) according to Claim 1 , characterized in that the end effector (32) has at least one element (74 1 , 74 2 ) for detecting the position of the at least one displaceable mirror (54). Vorrichtung (33) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endeffektor (32) ein teildurchlässiges Element (52) zur teilweisen Reflexion eines Justagestrahls aufweist.Device (33) according to one of the preceding claims, characterized in that the end effector (32) has a partially transparent element (52) for partially reflecting an adjustment beam. Vorrichtung (33) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (33) eine Einrichtung (41) zur Erfassung eines Prozessleuchtens aufweist.Device (33) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (33) has a device (41) for detecting process lighting. Vorrichtung (33) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (41) zur Erfassung des Prozessleuchtens mindestens einen Filter (44) zur Selektion eines Wellenlängenbereichs und mindestens eine Photodiode (68, 69) aufweist.Device (33) according to Claim 4 , characterized in that the device (41) for detecting the process lighting has at least one filter (44) for selecting a wavelength range and at least one photodiode (68, 69). Vorrichtung (33) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (41) zur Erfassung des Prozessleuchtens eine Auswerteeinheit aufweist, in welcher von der mindestens einen Photodiode (68, 69) erfasste Daten mit Positionsdaten des verlagerbaren Spiegels (54) des Endeffektors (32) gekoppelt werden.Device (33) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the device (41) for detecting the process lighting has an evaluation unit in which data recorded by the at least one photodiode (68, 69) are coupled with position data of the displaceable mirror (54) of the end effector (32). Vorrichtung (33) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (33) eine Justageeinrichtung (40) aufweist, mittels welcher die genaue Ausrichtung des Bearbeitungsstrahls relativ zur Quellkammer (22) justierbar ist.Device (33) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (33) has an adjustment device (40) by means of which the precise alignment of the processing beam relative to the source chamber (22) can be adjusted. Vorrichtung (33) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Justageeinrichtung (40) mindestens einen verlagerbaren Spiegel (52) aufweist, welcher im Strahlengang des Bearbeitungsstrahls (38) angeordnet ist.Device (33) according to Claim 7 , characterized in that the adjustment device (40) has at least one displaceable mirror (52) which is arranged in the beam path of the machining beam (38). Vorrichtung (33) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Justageeinrichtung (40) einen Justagelaser (43) aufweist mit einer Justage-Wellenlänge (λJustage), welche sich von der Wellenlänge des Bearbeitungsstrahls (38) unterscheidet.Device (33) according to Claim 8 , characterized in that the adjustment device (40) has an adjustment laser (43) with an adjustment wavelength (λ adjustment ) which differs from the wavelength of the processing beam (38). Vorrichtung (33) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Strahlungsquelle (31) einen gepulsten IR-Faserlaser mit einer Ausgangsleistung von mindestens 70 W und einer Strahlqualität mit einem K-Faktor von mindestens 0,58 aufweist.Device (33) according to one of the preceding claims, characterized in that the laser radiation source (31) has a pulsed IR fiber laser with an output power of at least 70 W and a beam quality with a K factor of at least 0.58. Verfahren zur Reinigung einer Plasma-Strahlungsquelle (21) umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer Plasma-Strahlungsquelle (21) in einem Beleuchtungssystem (1) einer Projektionsbelichtungsanlage (13) oder einem Maskeninspektionstool, - Bereitstellen einer Vorrichtung (33) zur Reinigung der Plasma-Strahlungsquelle (21) mittels eines Bearbeitungsstrahls (38), - Beaufschlagen eines vorbestimmten Bereichs einer Quellkammer (22) der Plasma-Strahlungsquelle (21) mit dem Bearbeitungsstrahl (38). - wobei der Bearbeitungsstrahl (38) mittels eines Endeffektors (32) mit mindestens einem verlagerbaren Spiegel (52) zu bestimmten Bereichen der Quellkammer (22) geführt wird.A method for cleaning a plasma radiation source (21) comprising the following steps: - Provision of a plasma radiation source (21) in an illumination system (1) of a projection exposure system (13) or a mask inspection tool, - Provision of a device (33) for cleaning the plasma radiation source (21) by means of a processing beam (38), - Exposing a predetermined area of a source chamber (22) of the plasma radiation source (21) with the processing beam (38). - wherein the processing beam (38) is guided to certain areas of the source chamber (22) by means of an end effector (32) with at least one displaceable mirror (52). Strahlungsquellen-Modul für eine Projektionsbelichtungsanlage (13) oder eine Maskeninspektionsanlage mit - einer Strahlungsquelle (21) zur Erzeugung von Beleuchtungsstrahlung (8) und - einer Vorrichtung (33) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.Radiation source module for a projection exposure system (13) or a mask inspection system with - a radiation source (21) for generating illumination radiation (8) and - a device (33) according to one of the Claims 1 to 10 . Beleuchtungssystem (1) für eine Projektionsbelichtungsanlage (13) oder eine Maskeninspektionsanlage mit - einem Strahlungsquellen-Modul gemäß Anspruch 12 und - einer Beleuchtungsoptik (2) zur Überführung von Beleuchtungsstrahlung (8) zu einem Objektfeld (3).Illumination system (1) for a projection exposure system (13) or a mask inspection system with - a radiation source module according to FIG Claim 12 and - illumination optics (2) for transferring illumination radiation (8) to an object field (3). Projektionsbelichtungsanlage (13) mit - einem Beleuchtungssystem (1) gemäß Anspruch 13 und - einer Projektionsoptik (5) zur Projektion des Objektfelds (3) in ein Bildfeld (6).Projection exposure system (13) with - an illumination system (1) according to Claim 13 and - a projection optics (5) for projecting the object field (3) into an image field (6). Maskeninspektionsanlage mit einem Beleuchtungssystem (1) gemäß Anspruch 13.Mask inspection system with a lighting system (1) according to Claim 13 .
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Citations (8)

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