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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen eines Bauteilinnenraums eines Bauteils, das in einer lithographischen Prozesskette Anwendung findet bzw. verwendbar ist.
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Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche eine Lichtquelle (zum Beispiel eine Laserquelle oder eine Plasmaquelle), ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Einige Komponenten der Lithographieanlage, wie zum Beispiel die Kollektoreinheit, können während des Betriebs mitunter mit Wasser gekühlt werden. Bei der Wartung einiger Bauteile der Lithographieanlage, wie zum Beispiel der Kollektoreinheit der Lithographieanlage, kann es notwendig sein, die Dichtheit des Bauteils zu überprüfen. Dichtheitstests, die unter Verwendung von Helium durchgeführt werden, erfordern beispielsweis, dass der Innenraum des Bauteils komplett trocken ist. Hierzu ist es wichtig, den Bauteilinnenraum effizient und vollständig zu trocknen und insbesondere das Kühlwasser wieder aus den Bauteilen herauszubekommen.
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Es ist bekannt, dass ein gewisser Trocknungsgrad erreicht werden kann, indem man das zu trocknende Bauteil mit Druckluft ausbläst. Bei verstopften bzw. blockierten Bauteilinnenleitungen besteht bei dieser Lösung jedoch das Risiko eines starken Druckanstiegs im Bauteilinnenraum, der zu Schädigungen oder Zerstörungen des Bauteils führen kann. Außerdem führt ein Ausblasen mit Druckluft nicht zu einem für die Dichtheitsprüfung ausreichenden Trocknungsgrad.
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Als Alternative besteht auch die Möglichkeit, das zu trocknende Bauteil auszupumpen. Nachteilig ist dabei jedoch, dass ein Wasserabscheider vor der Pumpe genötigt wird, der regelmäßig geleert werden muss. Zudem kann Restflüssigkeit im Bauteilinneren einfrieren und mögliche Leckagen verstopfen. Dann wird das Bauteil fälschlich als trocken und möglicherweise auch fälschlich als dicht bewertet.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Trocknen eines Bauteilinnenraums zu ermöglichen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Trocknen eines Bauteilinnenraums eines Bauteils, das in einer lithographischen Prozesskette Anwendung findet, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst:
- einen ersten Trocknungsschritt, in dem gleichzeitig erwärmte Luft durch einen Einlass in den Bauteilinnenraum eingelassen (insbesondere eingeblasen) wird und die erwärmte Luft durch einen Auslass aus dem Bauteilinnenraum abgesaugt wird; und
- einen darauffolgenden zweiten Trocknungsschritt, in dem der Einlass für die erwärmte Luft geschlossen wird und die Luft aus dem Bauteilinnenraum abgesaugt wird, wodurch ein Unterdruck in dem Bauteilinnenraum erzeugt wird.
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Diese beiden Schritte können periodisch wiederholt werden. Durch die zwei separaten Trocknungsschritte kann der Bauteilinnenraum besonders effizient getrocknet werden. Insbesondere wird so eine komplette Trocknung des Bauteilinnenraums erzielt, in der nachweislich das Betriebsmedium des Bauteils vollständig entfernt wird. Insbesondere werden beim vollständigen Trocknen des Bauteileinnenraums sowohl alle Flüssigkeitstropfen als auch alle oder die meisten Feuchtigkeitspartikel entfernt. Bei der Flüssigkeit handelt es sich insbesondere um eine Betriebsflüssigkeit des Bauteils, zum Beispiel Wasser.
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Der erste Trocknungsschritt entspricht insbesondere einem „Durchspülen“ des Bauteilinnenraums mit erwärmter Luft. Durch den ersten Trocknungsschritt erfolgt eine bereits gründliche Vortrocknung des Bauteilinnenraums. Dies liegt insbesondere daran, dass warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte Luft. Das Erwärmen der den Bauteilinnenraum durchströmenden Luft ist daher zur Steigerung der Trocknungseffizienz vorteilhaft. Bei der erwärmten Luft handelt es sich zum Beispiel um Umgebungsluft, Raumluft oder um ein technisches Industriegas, welches erwärmt wurde.
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Die Temperatur des zur Trocknung verwendeten Gases wird dabei insbesondere stets kontrolliert, um eine Beschädigung des Bauteils durch zu hoher Temperatur zu vermeiden, während eine zu niedrige Temperatur den Trocknungsprozess verzögert.
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Der zweite Trocknungsschritt dient insbesondere dazu, die nach dem ersten Trocknungsschritt verbleibende Restfeuchtigkeit aus dem Innenraum des Bauteils komplett bzw. vollständig zu entfernen. Im zweiten Trocknungsschritt wird insbesondere eine Vakuumpumpe eingesetzt. Dabei wird ein Unterdruck erzeugt, um die in dem Bauteilinnenraum verbleibende Luft auszusaugen. Um einen Unterdruck erzeugen zu können, wird der Einlass für die erwärmte Luft geschlossen, sodass insbesondere überhaupt keine Luft mehr in den Bauteilinnenraum strömt.
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Während des zweiten Trocknungsschrittes wird der Druck im Bauteilinneren beispielsweise stetig überwacht, um das Unterschreiten des gewünschten Zieldrucks zu bemerken und den Prozess beenden zu können. Alternativ, falls der Zieldruck innerhalb der Zeitvorgabe nicht erreicht wird, kann erneut zu dem ersten Trocknungsschritt mit erwärmtem Industriegas zurück gegangen werden.
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Unter einem Bauteil, das in einer lithographischen Prozesskette Anwendung findet, wird insbesondere ein Bauteil einer Lithographieanlage und/oder ein Bauteil verstanden, das bei der Überprüfung, Wartung, Herstellung, Reinigung, Reparatur oder dergleichen der Lithographieanlage verwendet wird. Beispielsweise kann das Bauteil bei einer Maskeninspektion und/oder Maskenreparatur zum Einsatz kommen. Das zu trocknende Bauteil kann eine Kollektoreinheit einer Lithographieanlage oder ein sonstiges Bauteil einer solchen Lithographieanlage sein. Bei der Kollektoreinheit handelt es sich um eine Sammeloptik, die das Licht, welches in der Lichtquelle der Lithographieanlage durch Plasma erzeugt wird, in Richtung des Beleuchtungssystems reflektiert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
- Ermitteln eines Feuchtigkeitsunterschieds zwischen der in den Bauteilinnenraum eingeblasenen erwärmten Luft und der aus dem Bauteilinnenraum abgesaugten erwärmten Luft; und
- Durchführen des zweiten Trocknungsschritt, sobald der Feuchtigkeitsunterschied eine vorbestimmten Feuchtigkeitsschwellenwert unterschreitet.
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Dadurch kann das Trocknen des Bauteilinnenraums auf besonders effiziente Weise erfolgen, weil ein Startzeitpunkt des zweiten Trocknungsschritt optimiert wird. Das Ermitteln des Feuchtigkeitsunterschied ist zum Beispiel eine Messung, die während des gesamten ersten Trocknungsschritts durchgeführt wird. Insbesondere wird der zweite Trocknungsschritt erst durchgeführt, wenn der Feuchtigkeitsunterschied den vorbestimmten Feuchtigkeitsschwellenwert unterschreitet. Es ist auch möglich, den ersten Trocknungsschritt erst dann zu unterbrechen, wenn der Feuchtigkeitsunterschied den vorbestimmten Feuchtigkeitsschwellenwert unterschreitet. Der vorbestimmte Feuchtigkeitsschwellenwert kann dabei ein Wert sein, der in einem Speicher abgelegt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
- Messen eines Drucks im Bauteilinnenraum während des zweiten Trocknungsschritts;
- Ermitteln, ob der gemessene Druck beim Durchführen des zweiten Trocknungsschritt innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer einen vorbestimmten Druckschwellenwert unterschreitet; und
- Wiederholen des ersten Trocknungsschritt und des zweiten Trocknungsschritt, falls ermittelt wird, dass der gemessene Druck beim Durchführen des zweiten Trocknungsschritt den vorbestimmten Druckschwellenwert nicht innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer unterschreitet.
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Das Messen des Drucks, insbesondere des Dampfdrucks, erfolgt zum Beispiel an dem Auslass des Bauteilinnenraums. Die zwei Trocknungsschritte können bis zum Erreichen des erwünschten Ergebnisses beliebig oft wiederholt werden, wodurch das Trocknen des Bauteilinnenraums besonders effizient erfolgt. Insbesondere wird die im Innenraum verbleibende Feuchtigkeit dadurch bestimmt, dass eine Messung des Drucks während des zweiten Trocknungsschritt kontinuierlich durchgeführt wird. Erst, falls der Druck innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (zum Beispiel wenige Minuten) genügend sinkt und einen Druckschwellenwert unterschreitet, ist der Bauteilinnenraum trocken genug. Ist dies nicht der Fall, also wenn der Abfall des Drucks zu langsam ist, werden die zwei Trocknungsschritte wiederholt. Die Druckmessung kann anhand eines Manometers erfolgen. Der vorbestimmte Druckschwellenwert kann dabei ein Wert sein, der in einem Speicher abgelegt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Zeitdauer weniger als fünf Minuten. Insbesondere beträgt die vorbestimmte Zeitdauer drei Minuten. Der zweite Trocknungsschritt ist somit sehr kurz. Die vorbestimmte Zeitdauer kann dabei ein Wert sein, der in einem Speicher abgelegt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der vorbestimmte Druckschwellenwert unterhalb dreißig, insbesondere unterhalb dreiundzwanzig Millibar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt eine Temperatur der erwärmten Luft höchstens 40°C. Höhere Temperaturen sind insbesondere deshalb unerwünscht, weil sie das Bauteil beschädigen könnten und/oder einen Techniker, der die Trocknung durchführt, verbrennen könnten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erwärmte Luft vor dem Einblasen in den Bauteilinnenraum getrocknet. Durch das Durchblasen von vorgetrockneter Luft wird die Trocknung ferner verbessert, weil die getrocknete Luft eine erhöhte Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit hat und man damit einen stabilen Eingangsparameter schafft. Es hat sich gezeigt, dass dieser definierte Ausgangszustand vorteilhaft ist, um klare Aussagen über Prozesszeiten und Prozessstabilität treffen zu können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner einen vor dem ersten Trocknungsschritt durchgeführten Vortrocknungsschritt, in dem Flüssigkeit, insbesondere in dem Bauteilinnenraum verbliebenes Restkühlwasser, durch einen Nass-Trocken-Sauger abgesaugt wird, der eine größere Saugkraft hat, als ein Nass-Trocken-Sauger, der im ersten Trocknungsschritt die erwärmte Luft absaugt. Der Nass-Trocken-Sauger, welcher im ersten Trocknungsschritt zum Einsatz kommt, ist insbesondere dauerlaufgeeignet.
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Der Vortrocknungsschritt wird insbesondere ohne erwärmte Luft durchgeführt und dient dazu, größere Restwassermengen (insbesondere größer als 100mL) aus dem Bauteil auszupumpen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Testen der Dichtheit eines Bauteils, das in einer lithographischen Prozesskette Anwendung findet, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst:
- Trocknen eines Bauteilinnenraums des Bauteils gemäß dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts; und
- Durchführen eines Dichtheitstests unter Verwendung von Helium zum Bestimmen der Dichtheit des Bauteils.
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Beim Lecktest bzw. Dichtheitstest mit Helium wird entweder Helium in den abgeschlossenen Innenraum des Bauteils geleitet und drumherum Vakuum erzeugt oder anders herum. Wird im Vakuumbereich irgendwo Helium gemessen, besteht ein Leck. Durch die Messung der austretenden Heliummengen kann eine Größe der Löcher bestimmt werden.
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Dreck oder Wasser vor den Löchern können diese „verschließen“ und den Dichtheitstest mit Helium fälschen. Deshalb ist die Trocknung des Bauteilinnenraums notwendig. Eine Zuverlässigkeit des Dichtheitstest kann so erhöht werden.
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Die für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt entsprechend und umgekehrt.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Trocknen eines Bauteilinnenraums eines Bauteils, das in einer lithographischen Prozesskette verwendbar ist, vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst:
- eine Wärmeeinheit zum Einblasen von erwärmter Luft in den Bauteilinnenraum durch einen Einlass;
- eine Saugeinheit, um während des Einlassens der erwärmten Luft durch die Wärmeeinheit erwärmte Luft aus dem Bauteilinnenraum durch einen Auslass abzusaugen;
- zumindest ein Absperrventil zum Schließen des Einlasses; und
- eine Vakuumeinheit zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Bauteilinnenraum und zum Absaugen der Luft aus dem Bauteilinnenraum.
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Die Wärmeeinheit und die Saugeinheit bilden insbesondere gemeinsam die Einheit zum Vortrocknen aus dem zuvor beschriebenen ersten Trocknungsschritt. Die Wärmeeinheit kann vor dem Einlass zum Bauteilinnenraum angeordnet sein und kontrolliert warme Luft erzeugen, die in den Bauteilinnenraum eingelassen wird. Anstelle eines Absperrventils können auch diverse Absperrventile vorgesehen sein. Die Absperrventile können die Gasströme während des Prozesses leiten.
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Die Saugeinheit ist insbesondere ein Nass-Trocken-Sauger, zum Beispiel aus dem Industriebereich. Der Staubsauger kann beispielswiese für den Dauerlauf geeignet sein, weil das Trocknen mit dem Sauger mehrere Stunden dauern kann. Insbesondere ist ein Sauger mit Bürstenmotor nicht geeignet. Es wird vielmehr beispielsweise ein Sauger mit Seitenkanalverdichter verwendet.
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Die Absperrventile sind insbesondere Ventiltypen, die sowohl Überdruck als auch Vakuum vertragen und beides abdichten.
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Die Vakuumeinheit ist zum Beispiel eine Vakuumpumpe, die anfangs noch Reste warm-feuchter Luft pumpen und gleichzeitig einen Enddruck von deutlich unter Wasserdampfdruck erreichen kann. Insbesondere wird eine Membranpumpe eingesetzt.
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Die für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt und gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt entsprechend und umgekehrt.
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„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV-Lithographieanlage;
- 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV-Lithographieanlage;
- 2 zeigt ein System zum Trocknen eines Bauteilinnenraums;
- 3 zeigt ein Verfahren zum Trocknen eines Bauteilinnenraums gemäß einer ersten Ausführungsform; und
- 4 zeigt ein Verfahren zum Trocknen eines Bauteilinnenraums gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elementen vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und dergleichen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.
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Die EUV-Lithographieanlage 100A weist eine EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Synchrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletter Bereich), also beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
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Das in 1A dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel M1 bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 bis M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel M1 bis M6 der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel M1 bis M6 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1 bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu 1A beschrieben - in einem Vakuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechenden Antriebsvorrichtungen umgeben sein.
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Die DUV-Lithographieanlage 100B weist eine DUV-Lichtquelle 106B auf. Als DUV-Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV-Bereich bei beispielsweise 193 nm emittiert.
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Das in 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV-Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein solcher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine erhöhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Immersionsflüssigkeit bezeichnet werden.
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Die 2 zeigt ein System 400 zum Trocknen eines Bauteilinnenraums 201 eines Bauteils 200. Bei dem Bauteil 200 handelt es sich um einen Kollektor (Kollektoreinheit) einer Lithographieanlage 100A, 100B. Der Kollektor 200 kann dem zuvor beschriebenen Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 entsprechen.
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Bei Wartungsarbeiten an dem Kollektor 200 wird dieser aus der Lithographieanlage 100A, 100B ausgebaut und getrocknet. Hierzu wird er über einen Einlass 202 und einem Auslass 203 an eine Trockenvorrichtung 300 (Vorrichtung) angeschlossen.
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Die Trockenvorrichtung 300 umfasst eine Saugeinheit 302, die als ein Nass-Trocken-Sauger für industrielle Anwendungen ausgebildet ist, eine Vakuumeinheit bzw. Vakuumpumpe 303, ein Manometer 304, Absperrventile 305 - 312, eine Wärmeeinheit 313, einen Industriegasbehälter 314, einen Raumluftbehälter 315 und eine Trockeneinheit 316.
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Die Trockenvorrichtung 300 ist geeignet, gemäß dem Verfahren zum Trocknen eines Bauteilinnenraums 201 gemäß einer ersten Ausführungsform betrieben zu werden. Solch ein Verfahren ist in der 3 dargestellt.
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In einem Schritt S1, welcher einem ersten Trocknungsschritt S1 entspricht, wird erwärmte Luft durch den Einlass 202 in den Bauteilinnenraum 201 eingeblasen. Hierzu wird Industriegas und/oder Raumluft aus den Behältern 314, 315 durch die Wärmeeinheit 313 auf 40°C aufgewärmt und durch den Einlass 202 in den Bauteilinnenraum 201 geblasen. Dies ist durch die nach links zeigenden Pfeilen in der 2 dargestellt.
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Im Beispiel der 2 kann die Raumluft optional durch die Trockeneinheit bzw. Trockenpatrone 316 getrocknet werden, damit sie beim Einlass in den Bauteilinnenraum 201 eine Feuchtigkeit zwischen zwei und zehn Prozent hat und mehr Feuchtigkeit aus dem Kollektorinnenraum 201 aufnehmen kann. Die Trockenpatrone 316 besteht hier aus zwei Säulen, die mit Silikat-Gel gefüllt sind. Vorteilhaft an der Verwendung der Trockenpatrone 316 ist, dass die Feuchtigkeit bzw. allgemeine Parameter der Eingangsluft bekannt sind. Die Trockenpatrone 316 ist ferner durch das Silikat ortsungebunden, weshalb aus Umgebungsluft (Raumluft) als Prozessgas verwendet werden kann. Die Trocknungspatrone 316 kann mit einer Ausheizeinrichtung ausgestattet sein, wodurch sie eine hohe Wiederverwendbarkeit enthält.
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Gleichzeitig hierzu wird in dem ersten Trocknungsschritt S1 die erwärmte Luft durch den Auslass 203 aus dem Innenraum 201 abgesaugt. Die erwärmte Luft durchströmt somit den Innenraum 201, sammelt Feuchtigkeit aus dem Innenraum 201 auf und strömt unter Mitnahme der gesammelten Feuchtigkeit durch den Auslass 203 wieder aus dem Innenraum 201 heraus. Das Herausströmen ist durch die nach rechts zeigenden Pfeilen in der 2 dargestellt. Das Heraussaugen oder Herauspumpen der erwärmten Luft erfolgt mithilfe des Saugers 302.
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Auf den ersten Trocknungsschritt S1 folgt ein zweiter Trocknungsschritt S4 ( 2). In diesem Schritt S4 wird der Einlass 202 für die erwärmte Luft geschlossen. Dies erfolgt, indem die Ventile 309 und 310 geschlossen werden. Zudem wird in dem Schritt S2 die Vakuumpumpe 303 eingeschaltet. Hierzu werden zum Beispiel der Sauger 302 über das Ventil 308 ausgeschaltet und die Vakuumpumpe durch Öffnen des Ventils 307 dazugeschaltet.
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In dem Schritt S4 erzeugt die Vakuumpumpe 303 einen Unterdruck im Bauteilinnenraum 201 und saugt dadurch die verbleibende Luft und Flüssigkeit aus dem Bauteilinnenraum ab. Dadurch wird der Bauteilinnenraum 201 effizient getrocknet.
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Die Trockenvorrichtung 300 der 2 ist ferner geeignet, gemäß dem Verfahren zum Trocknen eines Bauteilinnenraums 201 gemäß einer zweite Ausführungsform betrieben zu werden. Solch ein Verfahren ist in der 4 dargestellt.
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Die Schritte S1 und S4 bleiben dieselben und werden daher nicht nochmal beschrieben. Die Schritte S2 und S3 können Teil des ersten Trocknungsschritts S1 sein oder nach dem ersten Trocknungsschritt S1 durchgeführt werden. Ebenso können die Schritte S5 und S6 Teil des zweite Trocknungsschritts S4 sein oder nach dem zweiten Trocknungsschritt S4 durchgeführt werden.
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Der Schritt S2 umfasst ein Messen bzw. Ermitteln eines Feuchtigkeitsunterschieds FU zwischen der durch den Einlass 202 eingelassenen Luft und der aus dem Auslass 203 austretenden Luft. Zur Bestimmung des Feuchtigkeitsunterschieds FU werden Feuchtigkeitssensoren 317, 318 eingesetzt, die am Einlass 202 und am Auslass 203 angeordnet sind. Der Feuchtigkeitsunterschieds FU wird aus der Differenz zwischen der am Einlass 202 gemessenen Feuchtigkeit und der am Auslass 203 gemessenen Feuchtigkeit gebildet.
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Im Schritt S3 wird der im Schritt S2 gemessene Feuchtigkeitsunterschied FU mit einem zuvor gespeicherten Feuchtigkeitsschwellenwert verglichen. Falls der Feuchtigkeitsunterschied FU geringer als der Feuchtigkeitsschwellenwert ist, wird mit dem zweiten Trocknungsschritt S4 fortgefahren. Ansonsten wird der erste Trocknungsschritt S1 wiederholt. Die Schritte S1 - S3 werden so lange wiederholt, bis der Feuchtigkeitsunterschied FU den Feuchtigkeitsschwellenwert unterschreitet.
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Während des Schritts S4 wird im Schritt S5 ein Druck bzw. Dampfdruck am Auslass 203 gemessen. Hierzu wird das Manometer 304 verwendet. Gemessen wird dabei die Entwicklung des Drucks am Auslass 203 über eine Zeitspanne.
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Im Schritt S6 wird ermittelt, ob der gemessene Druck innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer von drei Minuten einen vorbestimmten Dampfdruckschwellenwert unterschreitet. Ist dies der Fall, wird das Trocknen im Schritt S7 beendet. Ansonsten wird das Verfahren aus der 4 wieder von vorne gestartet.
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Im Anschluss zum Trocknungsverfahren der 3 oder 4 kann noch ein Heliumtest zum Bestimmen der Dichtheit des Bauteils 200 durchgeführt werden.
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Die zuvor beschriebene Trocknung kann auch im Rahmen einer Bauteilfertigung erfolgen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Zum Beispiel kann am Eingang der Behälter 314, 315 ein Überdruck anliegen (zum Beispiel 10 Bar). Es ist auch möglich, die Temperatur an der Wärmeeinheit 313 zu variieren. Ferner kann die Vorrichtung 300 mehr Eingänge als zuvor beschrieben aufweisen, was zu einer größeren Anzahl an parallelen Ventilen 305, 306, 309, 310 führen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100A
- EUV-Lithographieanlage
- 100B
- DUV-Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- EUV-Lichtquelle
- 106B
- DUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 108B
- DUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Spiegel
- 124
- Wafer
- 126
- optische Achse
- 128
- Linse
- 130
- Spiegel
- 132
- Medium
- 200
- Bauteil
- 201
- Bauteilinnenraum
- 202
- Einlass
- 203
- Auslass
- 300
- Vorrichtung
- 302
- Saugeinheit
- 303
- Vakuumeinheit
- 304
- Manometer
- 305 - 312
- Absperrventil
- 313
- Wärmeeinheit
- 314
- Industriegasbehälter
- 315
- Raumluftbehälter
- 316
- Trockeneinheit
- 317, 318
- Feuchtigkeitssensor
- 400
- System
- FU
- Feuchtigkeitsunterschied
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- S1 - S7
- Verfahrensschritte
