DE102021205985A1

DE102021205985A1 - Optische Anordnung für die EUV-Lithographie und Verfahren zum Regenerieren eines gasbindenden Bauteils

Info

Publication number: DE102021205985A1
Application number: DE102021205985.6A
Authority: DE
Inventors: Joachim Hartjes
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-12-15
Also published as: WO2022258459A1; TW202307583A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie, umfassend: ein Gehäuse (30), mindestens ein optisches Element, das in einem Innenraum (31) des Gehäuses (30) angeordnet ist, sowie mindestens ein gasbindendes Bauteil (32), das mindestens eine Oberfläche (33a, 33b) mit einem gasbindenden Material zur Bindung von in dem Innenraum (31) vorhandenen gasförmigen kontaminierenden Stoffen aufweist. Das gasbindende Bauteil (32) ist über eine Verbindung (34) an dem Gehäuse (30) befestigt, die von einer Außenseite (30a) des Gehäuses (30) lösbar ist, um das gasbindende Bauteil (32) aus dem Gehäuse (30) zu entnehmen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Regenerieren mindestens eines gasbindenden Bauteils (32) der oben beschriebenen optischen Anordnung, umfassend: Lösen der Verbindung (34) des gasbindenden Bauteils (32) mit dem Gehäuse (30), Entnehmen des gasbindenden Bauteils (32) aus der optischen Anordnung, sowie Regenerieren des gasbindenden Materials durch Aufheizen der Oberfläche (33a, 33b) mit dem gasbindenden Material.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie, umfassend: ein Gehäuse, mindestens ein optisches Element, das in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, sowie mindestens ein gasbindendes Bauteil, das mindestens eine Oberfläche mit einem gasbindenden Material zur Bindung von in dem Innenraum vorhandenen gasförmigen kontaminierenden Stoffen aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Regenerieren mindestens eines gasbindenden Bauteils einer solchen optischen Anordnung.
Unter einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie wird im Sinne dieser Anmeldung eine optische Anordnung verstanden, das auf dem Gebiet der EUV-Lithographie eingesetzt werden kann. Neben einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, die zur Herstellung von Halbleiterbauelementen dient, kann es sich bei der optischen Anordnung beispielsweise um ein Inspektionssystem zur Inspektion einer in einer solchen Projektionsbelichtungsanlage verwendeten Photomaske (im Folgenden auch Retikel genannt), zur Inspektion eines zu strukturierenden Halbleitersubstrats (im Folgenden auch Wafer genannt) oder um ein Metrologiesystem handeln, das zur Vermessung einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie oder von Teilen davon, beispielsweise zur Vermessung einer Projektionsoptik, eingesetzt wird.
Für optische Anordnungen für die EUV-Lithographie und deren Bauteile gelten sehr hohe Sauberkeitsanforderungen. Neben der Partikelbelastung und der Abwesenheit organischer Kontaminanten ist die Oberflächenbelegung der optischen Oberflächen von Spiegeln mit wasserstoffflüchtigen Elementen, den sogenannten HIO-Elementen (= hydrogen induced outgassing) wie z.B. Phosphor-, Zink-, Zinn-, Schwefel-, Indium-, Magnesium-, oder Silizium-haltigen Verbindungen spezifiziert, da deren Vorhandensein auf den optischen Oberflächen, ggf. in Verbindung mit Oxidation, die Transmission der optischen Anordnung negativ beeinflussen.
Im Rahmen von Analysen wurde festgestellt, dass eine mögliche Ursache der Spiegel-Kontamination in der Belegung von Oberflächen der in Spiegel-Nähe verbauten mechanischen (d.h. nicht-optischen) Bauteilen u.a. mit HIO-Elementen bzw. Verbindungen liegt, die unter Betriebsbedingungen von den Oberflächen dieser Bauteile auf die Oberflächen der Spiegel umverteilt werden.
Es ist bekannt, in einer solchen optischen Anordnung gasbindende Bauteile anzuordnen, die mindestens eine Oberfläche aus einem gasbindenden Material aufweisen, um die kontaminierenden Stoffe, insbesondere die HIO-Verbindungen, zu binden und auf diese Weise die Anlagerung an der Oberflächen der Spiegel zu vermeiden.
In der US 7473908B2 ist eine Lithographieanlage beschrieben, die ein Objekt mit einer ersten Oberfläche aufweist, die ausgebildet ist, metallische Kontaminationen, z.B. Metalle, Metalloxide, Metallhydroxide, Metallhydride, Metallhalide und/oder Metalloxyhalide der Elemente Sn, Mn und/oder Zn zu binden. Die erste Oberfläche kann eine metallische Oberfläche aufweisen, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ru, Rh, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt und/oder Au.
In der US 8,382,301 B2 ist eine Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie beschrieben. Diese weist ein Gehäuse auf, in dem mindestens ein optisches Element angeordnet ist. In dem Gehäuse ist auch mindestens ein Vakuumgehäuse angeordnet, das zumindest die optische Oberfläche des optischen Elements umgibt. In einem Beispiel dient das Vakuumgehäuse als Kontaminationsreduzierungseinheit und besteht zumindest in einem Teilbereich an seine Innenseite aus einem gasbindenden Material. Die Kontaminationsreduzierungseinheit kann auch eine Kühleinheit aufweisen, die das Vakuumgehäuse auf Temperaturen von weniger als z.B. 80 K abkühlt. Auf diese Weise bildet die Innenseite des Vakuumgehäuses ein Cryo-Panel, um kontaminierende Stoffe an die Oberfläche des Vakuumgehäuses zu binden.
In der DE 10 2014 204 658 A1 ist eine optische Anordnung beschrieben, die eine Einhausung aufweist, in der mindestens eine Komponente angeordnet ist, die beim Kontakt mit aktiviertem Wasserstoff kontaminierende Stoffe ausgast. Ein Öffnungskanal verbindet die Komponente mit einer Vakuumkammer, in der mindestens ein optisches Element angeordnet ist. Die Innenwand des Öffnungskanals kann eine Beschichtung zur Reduzierung der Austrittsrate der kontaminierenden Stoffe aufweisen, die ein Material enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Rh, Ru, Ir, Pt, Ti, Ni, Pd und deren Verbindungen. Die Beschichtung kann zur Reduzierung der Eintrittsrate des aktivierten Wasserstoffs ein Material enthalten, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Rh, Ru, Ir, Pt, Ti, Ni, Pd, Al, Cu, Fe und deren Verbindungen.
In der US 2020/0166847 A1 ist eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie beschrieben, die mindestens ein reflektierendes optisches Element mit einem Grundkörper mit einer EUV-Strahlung reflektierenden Beschichtung aufweist. An mindestens einem Oberflächenbereich des Grundkörpers ist mindestens eine Abschirmung angebracht, die den Oberflächenbereich vor einer Ätzwirkung eines das reflektierende optische Element im Betrieb der optischen Anordnung umgebenden Plasmas schützt. Das Material der Abschirmung kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: metallische Werkstoffe, insbesondere Cu, Co, Pt, Ir, Pd, Ru, Al, Edelstahl, und keramische Werkstoffe, insbesondere AlO_x, Al₂O₃. Die Abschirmung bzw. die Blende kann aus einem Wasserstoff-Rekombinationsmaterial bestehen oder ein Wasserstoff-Rekombinationsmaterial aufweisen. Das Wasserstoff-Rekombinationsmaterial kann als Kontaminations-Gettermaterial dienen, z.B. wenn dieses ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ir, Ru, Pt, Pd.
Bei der Verwendung eines gasbindenden Materials zur Bindung der kontaminierenden Stoffe besteht das Problem, dass mit zunehmender Menge von an der Oberfläche mit dem gasbindenden Material gebundenen kontaminierenden Stoffen die gasbindende Wirkung des gasbindenden Materials abnimmt.
Aufgabe der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie bereitzustellen, die es ermöglicht, einem Transmissionsverlust über einen möglichst langen Zeitraum entgegenzuwirken.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art, bei der das gasbindende Bauteil über eine Verbindung an dem Gehäuse befestigt ist, die von einer Außenseite des Gehäuses lösbar ist, um das gasbindende Bauteil aus dem Gehäuse (und typischerweise auch aus der optischen Anordnung) zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das gasbindende Bauteil, welches die mindestens eine Oberfläche mit dem gasbindenden Material aufweist, über eine lösbare Verbindung an dem Gehäuse zu befestigen. Die lösbare Verbindung kann manuell von einem Bediener oder automatisiert von der Außenseite des Gehäuses gelöst werden. Nach dem Lösen der Verbindung kann das Bauteil aus dem Gehäuse bzw. aus der optischen Anordnung entnommen werden. Für die Entnahme weist das Gehäuse eine Öffnung auf, durch die das gasbindende Bauteil, genauer gesagt ein Abschnitt des gasbindenden Bauteils, der in den Innenraum des Gehäuses hineinragt, aus dem Gehäuse entnommen werden kann. Das bzw. die gasbindenden Bauteile sind bevorzugt an Stellen des Gehäuses befestigt, die von außen gut zugänglich sind.
Üblicherweise sind die Bauteile, die eine Oberfläche mit einem gasbindenden Material (Getter-Fläche) aufweisen, fest in der optischen Anordnung installiert oder können nur bei einer kompletten Demontage der optischen Anordnung, bei der das Gehäuse zerlegt wird, ausgetauscht werden. Ein solcher Austausch wird ggf. aufgrund der abnehmenden Transmission der optischen Anordnung erforderlich, auch wenn die optische Anordnung ansonsten noch leistungsfähig wäre und ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden.
Bei der weiter oben beschriebenen optischen Anordnung ist ein Austausch der gasbindenden Bauteile, welche die Getter-Fläche(n) aufweisen, an denen sich kontaminierenden Stoffe angelagert haben, gegen neue Bauteile mit gasbindendem Material, an dem noch keine Anlagerung der kontaminierenden Stoffe erfolgt ist, möglich, ohne dass zu diesem Zweck das Gehäuse demontiert werden muss. Es ist ggf. auch möglich, das gasbindende Bauteil aus dem Gehäuse bzw. aus der optischen Anordnung zu entnehmen, ohne dass zu diesem Zweck das Vakuum gebrochen werden muss, das üblicherweise im Betrieb der optischen Anordnung in dem Innenraum herrscht, in dem das optische Element angeordnet ist. Auf diese Weise kann einem Transmissionsverlust der optischen Anordnung über einen langen Zeitraum, insbesondere über die gesamte Lebensdauer der optischen Anordnung, entgegengewirkt werden, ohne dass die optische Anordnung demontiert werden muss.
Bei dem Gehäuse, an dem das mindestens eine gasbindende Bauteil lösbar befestigt ist, kann es sich um ein Gehäuse handeln, das unmittelbar von außen, d.h. von der Umgebung der optischen Anordnung zugänglich ist. Es kann sich aber auch um ein Gehäuse handeln, das von einem anderen, größeren Gehäuse der optischen Anordnung umgeben ist. Beispielsweise kann es sich um das Gehäuse einer Projektionsoptik, einer Beleuchtungsoptik oder einer Strahlungsquelle einer EUV-Lithographieanlage handeln. Es ist aber auch möglich, dass das Gehäuse die Projektionsoptik, die Beleuchtungsoptik und die Strahlungsquelle umschließt. Das optische Element, das in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, kann ggf. in einem (weiteren) Vakuumgehäuse angeordnet sein, das sich in dem Innenraum des Gehäuses befindet (mini-environment), wie dies in der eingangs zitieren US 8,382,301 B2 beschrieben ist, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
Bei einer Ausführungsform weist das gasbindende Bauteil einen Befestigungsabschnitt zur lösbaren Befestigung an einer Außenseite des Gehäuses auf. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise in der Art eines Flanschs ausgebildet sein, der mit der Außenseite des Gehäuses flächig in Anlage gebracht ist. Wird die Verbindung des Befestigungsabschnitts mit dem Gehäuse gelöst, kann das Bauteil durch eine Öffnung in dem Gehäuse entnommen werden. Es versteht sich, dass das Bauteil eine Geometrie aufweist, die es ermöglicht, dieses, genauer gesagt einen in den Innenraum des Gehäuses hinein ragenden Abschnitt, über die Öffnung aus dem Gehäuse zu entnehmen. Der Befestigungsabschnitt weist eine größere Ausdehnung auf als die Öffnung in dem Gehäuse, um diese zu überdecken und das Gehäuse gasdicht zu verschließen. Das restliche gasbindende Bauteil, d.h. der in den Innenraum hineinragende Abschnitt, weist einen Querschnitt auf, der kleiner ist als der Querschnitt der Öffnung, um die Entnahme des Bauteils aus dem Gehäuse zu ermöglichen.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der Befestigungsabschnitt an der Außenseite des Gehäuses über eine lösbare Verbindung in Form einer Schraubverbindung befestigt. Die Schraubverbindung stellt eine Verbindung dar, die besonders einfach und schnell zu lösen ist und die eine gasdichte Befestigung des gasbindenden Bauteils, genauer gesagt des Befestigungsabschnitts, an dem Gehäuse ermöglicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das gasbindende Material an der (mindestens einen) Oberfläche in Form einer Beschichtung aufgebracht. Eine solche Beschichtung kann z.B. mittels eines herkömmlichen Verfahrens zum Abscheiden von Material aus der Gasphase auf die Oberfläche aufgebracht werden. Das gasbindende Material ermöglicht die Bindung der kontaminierenden Stoffe, da diese mit dem gasbindenden Material chemisch stabile Verbindungen eingehen, die einen unmessbar niedrigen Dampfdruck aufweisen. Bei dem Material der Oberfläche, auf welche die Beschichtung aufgebracht wird, kann es sich beispielsweise um ein metallisches Material, z.B. um Stahl, handeln. Alternativ kann es sich bei dem gasbindenden Material um einen massiven Körper aus einem typischerweise metallischen Material handeln, an dessen Oberfläche keine Beschichtung aufgebracht ist.
Bevorzugt ist das gasbindende Material ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Ta, Nb, Ti, Zr, Th, Ni, Ru. Zusätzlich oder alternativ zu den genannten Materialien können auch andere Materialien verwendet werden, die eine gasbindende Funktion aufweisen.
Als gasbindendes Material dient in der Regel ein Metall oder eine Legierung, welche die kontaminierenden Stoffe durch Absorption, Chemisorption oder chemische Reaktion bindet. Die an der Oberfläche des gasbindenden Materials adsorbierten Gasteilchen der kontaminierenden Stoffe diffundieren rasch in das Innere des gasbindenden Materials und machen weiteren Gasteilchen Platz, die auf die Oberfläche auftreffen. Die oben genannten und ggf. weitere Materialien ermöglichen es, die bzw. einen Großteil der Arten von kontaminierenden Stoffe, z.B. in Form von Si, Mg, etc., die in der optischen Anordnung für die EUV-Lithographie, genauer gesagt in deren Innenraum, vorhanden sind, zu binden.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das gasbindende Bauteil mindestens einen plattenförmigen Abschnitt auf, an dem die mindestens eine Oberfläche mit dem gasbindenden Material gebildet ist. Bei dem plattenförmigen Abschnitt kann es sich beispielsweise um ein (plattenförmiges) Blech, um ein streifenförmiges Blech oder dergleichen handeln, das bzw. der mit dem Befestigungsabschnitt verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet ist. Unter einem plattenförmigen Abschnitt wird verstanden, dass der Abschnitt eine vergleichsweise geringe Dicke im Vergleich zur Länge und Breite des Abschnitts aufweist. Der plattenförmige Abschnitt kann plan oder gekrümmt bzw. gewinkelt ausgebildet sein.
Der plattenförmige Abschnitt des gasbindenden Bauteils verläuft in dem Innenraum des Gehäuses der optischen Anordnung außerhalb des optischen Strahlengangs. Die Geometrie bzw. die Form des plattenförmigen Abschnitts kann an die Form eines abzudeckenden Bereichs bzw. Bauteils in dem Innenraum des Gehäuses angepasst sein. Der plattenförmige Abschnitt kann beispielsweise zur Abdeckung großer Aluminium-Strukturbauteile dienen. Es ist vorteilhaft, der für die Ausgasung von kontaminierenden Stoffen relevanten Oberfläche des abzudeckenden Bauteils eine möglichst große Oberfläche zur Aufnahme der kontaminierenden Stoffe gegenüberzustellen. Je großflächiger der plattenförmige Abschnitt ist, desto effektiver ist in der Regel die gasbindende Wirkung des gasbindenden Bauteils.
Die plattenförmigen Abschnitte der gasbindenden Bauteile können in einem geringen Abstand zur jeweils abzudeckenden Struktur bzw. Strukturwandung als auch - unter Berücksichtigung des optischen Strahlengangs - frei im Raum angeordnet werden. Ein- und dasselbe gasbindende Bauteil kann auch zwei oder mehr plattenförmige Abschnitte aufweisen, die an ein- und demselben Befestigungsabschnitt angebracht sind, um die für das Binden der kontaminierenden Stoffe zur Verfügung stehende Oberfläche zu vergrößern. Die zwei oder mehr Abschnitte können beispielsweise seitlich versetzt zueinander angeordnet werden und ein Mehrfach-Leitblech(„baffle“) bilden. Es ist aber auch eine andere Art der Anordnung der plattenförmigen Abschnitte möglich.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist der plattenförmige Abschnitt eine erste Oberfläche mit einem gasbindenden Material und eine zweite, der ersten gegenüberliegende Oberfläche mit einem gasbindenden Material auf. In diesem Fall sind die beiden gegenüberliegenden Seiten bzw. Oberflächen des plattenförmigen Abschnitts mit dem gasbindenden Material bedeckt. Es ist möglich, dass an beiden Oberflächen ein- und dasselbe gasbindende Material vorhanden ist oder dass die beiden Oberflächen unterschiedliche gasbindende Materialien aufweisen, um unterschiedliche Arten von kontaminierenden Stoffen zu binden. Es hat sich gezeigt, dass es günstig ist, wenn nicht nur die Oberfläche des plattenförmigen Abschnitts, die einer Komponente zugewandt ist, die kontaminierende Stoffe ausgast, sondern auch die einer solchen Komponente abgewandte Oberfläche ein gasbindendes Material aufweist: Durch die Anbringung des gasbindenden Materials an beiden Seiten des plattenförmigen Abschnitts wird die Oberfläche vergrößert, die für die Bindung der kontaminierenden Stoffe zur Verfügung steht.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung mindestens eine Kühleinrichtung zur Kühlung der Oberfläche mit dem gasbindenden Material auf. Die Kühleinrichtung, z.B. in Form eines Peltier-Elements, ermöglicht die Kühlung der Oberfläche des Bauteils, an dem das gasbindende Material vorhanden ist. In dem gasbindenden Bauteil kann zu diesem Zweck beispielsweise mindestens ein Kühlkanal eingebracht sein, der von einem Kühlfluid durchströmt wird oder in dem ein gekühlter Draht oder dergleichen verläuft. Durch die Kühlung des gasbindenden Bauteils bzw. der Oberfläche mit dem gasbindenden Material können die kontaminierenden Stoffe „ausgefroren“ werden. Das bzw. die gasbindenden Bauteile werden zu diesem Zweck zumindest während des Betriebs der optischen Anordnung sowie ggf. zusätzlich während der Betriebspausen gekühlt. Vor dem Ausbau des jeweiligen gasbindenden Bauteils aus dem Gehäuse bzw. aus der optischen Anordnung wird die Kühleinrichtung typischerweise deaktiviert.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Anordnung mindestens eine Vakuumschleuse zum Trennen einer Verbindung eines Teilvolumens des Innenraums des Gehäuses, in dem die Oberfläche mit dem gasbindenden Material angeordnet ist, vom restlichen Innenraum des Gehäuses oder zum Trennen eines Teilvolumens der Umgebung des Gehäuses, in dem der Befestigungsabschnitt lösbar an der Außenseite des Gehäuses befestigt ist, von der restlichen Umgebung des Gehäuses. Im ersten Fall kann durch das Schließen der Vakuumschleuse das Teilvolumen mit der gasbindenden Oberfläche bzw. mit dem in den Innenraum hineinragenden Abschnitt des gasbindenden Bauteils geflutet werden, so dass dieses aus dem Gehäuse entnommen werden kann, ohne dass zu diesem Zweck das Vakuum in dem restlichen Innenraum gebrochen werden muss. Auf diese Weise ist es möglich, den Belichtungsbetrieb während der Entnahme bzw. des Austauschs des gasbindenden Bauteils aufrechtzuerhalten. Alternativ kann an der Außenseite des Gehäuses eine Vakuumschleuse angedockt werden, die den Befestigungsabschnitt des gasbindenden Bauteils umgibt. Das gasbindende Bauteil wird in diesem Fall innerhalb der Vakuumschleuse von dem Gehäuse gelöst und gegen ein anderes gasbindendes Bauteil ausgetauscht, dessen gasbindendes Material eine höhere gasbindende Wirkung aufweist. Auch auf diese Weise kann ein Brechen des Vakuums in dem Innenraum vermieden werden.
Alternativ kann zur Entnahme bzw. zum Austausch des gasbindenden Bauteils das Vakuum in dem Innenraum gebrochen werden. Die Entnahme kann in diesem Fall insbesondere erfolgen, wenn das Brechen des Vakuums aus einem anderen Grund ohnehin erforderlich ist, beispielsweise wenn eine Wartung der optischen Anordnung durchgeführt wird. In diesem Fall ist es günstig, wenn das gasbindende Bauteil schnell aus dem Gehäuse herausgezogen und gegen ein neues gasbindendes Bauteil ausgetauscht werden kann. Es ist insbesondere günstig, wenn in diesem Fall ein Vorrat an neuen bzw. regenerierten (s.u.) gasbindenden Bauteilen verfügbar ist, um das zu tauschende gasbindende Bauteil unmittelbar nach der Entnahme aus der optischen Anordnung durch ein neues gasbindendes Bauteil zu ersetzen, um eine schnelle Wiederinbetriebnahme zu ermöglichen und Standzeiten zu vermeiden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren mindestens eines gasbindenden Bauteils der weiter oben beschriebenen optischen Anordnung, umfassend: Lösen der Verbindung des gasbindenden Bauteils mit dem Gehäuse, Entnehmen des gasbindenden Bauteils aus der optischen Anordnung, sowie Regenerieren des gasbindenden Materials durch Aufheizen der Oberfläche mit dem gasbindenden Material.
Die Erfinder haben erkannt, dass eine Regeneration des gasbindenden Materials, z.B. durch Aufheizen des gasbindenden Bauteils, bei dem die gebundenen kontaminierenden Stoffe in die Gasphase übergehen, in-situ, d.h. innerhalb des Gehäuses bzw. der optischen Anordnung, nicht ohne weiteres möglich ist, da hierbei die kontaminierenden Stoffe wieder freigesetzt und aus dem Innenraum des Gehäuses abgepumpt werden müssen. Die zu diesem Zweck erforderlichen Abpumpleistungen und Abpumpzeiten sind erheblich, so dass eine solche Regeneration des gasbindenden Materials bzw. der entsprechenden Oberflächen in-situ nicht anzustreben ist. Dieses Problem besteht nicht, wenn das bzw. die gasbindenden Bauteile für die Regeneration aus dem Gehäuse bzw. aus der optischen Anordnung entnommen werden.
Bei der Regeneration wird ausgenutzt, dass das gasbindende Material durch Erhitzen bis zu einem gewissen Grad regeneriert werden kann, wie dies von sogenannten Getter-Pumpen bekannt ist. Für das Aufheizen bzw. die Erwärmung der Oberfläche kann das (metallische) Material des gasbindenden Bauteils bestromt werden, d.h. das Aufheizen erfolgt mit Hilfe einer Widerstands-Heizung. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Oberfläche des gasbindenden Bauteils auf andere Weise aufzuheizen, beispielsweise mit Hilfe einer induktiven Heizung. Die Temperatur, auf die das gasbindende Bauteil für die Regeneration aufgeheizt wird, hängt von der Art der gebundenen kontaminierenden Stoffe ab.
Bei einer Variante des Verfahrens wird das Bauteil zum Regenerieren des gasbindenden Materials in eine Reinigungskammer eingebracht. In der Reinigungskammer kann eine Absaugung vorgesehen sein, welche die Absaugung der beim Aufheizen freigesetzten kontaminierenden Stoffe ermöglicht, so dass eine Reinigung des gasbindenden Bauteils durchgeführt werden kann. In der Reinigungskammer kann zu diesem Zweck ein Vakuum erzeugt werden und mit Hilfe einer Vakuumpumpe können die freigesetzten kontaminierenden Stoffe abgesaugt werden. Das gasbindende Bauteil kann an einem Gehäuse der Reinigungskammer auf dieselbe Weise wie an dem Gehäuse der optischen Anordnung lösbar befestigt werden, beispielsweise indem der Befestigungsabschnitt an der Außenseite des Gehäuses der Reinigungskammer festgeschraubt wird. Das regenerierte gasbindende Bauteil kann erneut in der optischen Anordnung verwendet werden, indem dieses gegen ein nicht regeneriertes gasbindendes Bauteil ausgetauscht wird.
Bei einer weiteren Variante werden die Schritte des Verfahrens zum Regenerieren des gasbindenden Bauteils durchgeführt, wenn eine Konzentration der gasförmigen kontaminierenden Stoffe in dem Innenraum des Gehäuses einen Schwellwert übersteigt. Die Konzentration der gasförmigen kontaminierenden Stoffe in dem Innenraum kann mit Hilfe eines Sensors überwacht werden. Wird von dem Sensor bzw. von einer mit dem Sensor in Verbindung stehenden Steuerungseinrichtung festgestellt, dass der Schwellwert überschritten ist, kann eine Ausgabe an einen Bediener erfolgen, dass ein Austausch des bzw. der gasbindenden Bauteile erforderlich ist. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Restgasanalysator handeln, der ggf. ohnehin in der optischen Anordnung angeordnet ist, es kann sich aber auch um eine andere bzw. eigene Art von Sensor handeln. Alternativ kann das Verfahren zum Regenerieren bzw. der Austausch des gasbindenden Bauteils vorgenommen werden, wenn die Transmission der optischen Anordnung einen Schwellwert unterschreitet. Die Transmission der optischen Anordnung wird aber auch von anderen Faktoren als der Konzentration der gasförmigen kontaminierenden Stoffe beeinflusst, weshalb die Konzentration der kontaminierenden Stoffe in dem Innenraum in der Regel eine bessere Kenngröße für das Erkennen der Notwendigkeit eines Austauschs des gasbindenden Bauteils darstellt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

1 schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelich-tungsanlage für die EUV-Projektionslithografie,
2 eine schematische Darstellung eines Depositionsprozesses von HIO-Produkten auf einer Oberfläche eines Spiegels der Projektionsbelichtungsanlage von 1,
3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Gehäuses der Projektionsbelichtungsanlage von 1, an dem ein gasbindendes Bauteil lösbar befestigt ist,
4 eine schematische Darstellung des gasbindenden Bauteils von 3 mit einer Kühleinrichtung zur in-situ Kühlung,
5a,b schematische Darstellungen von gasbindenden Bauteilen mit einer Heizeinrichtung, sowie
6 eine schematische Darstellung von mehreren Schritten eines Verfahrens zum Regenerieren des gasbindenden Bauteils.

In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 1 exemplarisch die wesentlichen Bestandteile einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie in Form einer Projektionsbelichtungsanlage 1 für die Mikrolithographie beschrieben. Die Beschreibung des grundsätzlichen Aufbaus der Projektionsbelichtungsanlage 1 sowie von deren Bestandteilen ist hierbei nicht einschränkend zu verstehen.
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystem 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
Beleuchtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.
Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelich-tungsanlage 1 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 3 eine Be-leuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objekt-ebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem die Lichtquelle 3 nicht.
In 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst ein Projektionssystem 10. Das Projektionssystem 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektorspiegel 17 gebündelt. Bei dem Kollektorspiegel 17 kann es sich um einen Kollektorspiegel mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektorspiegels 17 kann im streifenden Einfall (Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektorspiegel 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektorspiegel 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 3 und den Kollektorspiegel 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche im Folgenden auch als Feldfacetten bezeichnet werden. Von diesen Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt. Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Fly's Eye Integrator) bezeichnet. Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Das Projektionssystem 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst das Projektionssystem 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei dem Projektionssystem 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,4 oder 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, eine hoch reflektierende Beschichtung für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen.
2 zeigt ein Detail der Projektionsbelichtungsanlage 1 von 1 mit dem ersten Spiegel M1 der Projektionsoptik 10 sowie mit einem mechanischen Bauteil 25, das in der Nähe des ersten Spiegels M1 angeordnet ist. Bei dem mechanischen Bauteil 25 kann es sich beispielsweise um einen Aktuator, einen Sensor, eine Trag- und/oder Haltestruktur, ein Gehäuseteil, etc. handeln. Eine Oberfläche 26 des Bauteils 25 befindet sich in der Nähe der Beleuchtungsstrahlung 16, welche auf den ersten Spiegel M1 auftrifft. An der Oberfläche 26 des Bauteils sind wasserstoffflüchtige kontaminierende Stoffe 27 (HIO-Verbindungen) angelagert, bei denen es sich beispielsweise um Phosphor-Verbindungen, um Silizium-Verbindungen, um Zink-Verbindungen, etc. handeln kann. Die wasserstoffflüchtigen kontaminierenden Stoffe 27 können sich auf dem Spiegel M1 ablagern und eine Kontaminationsschicht 28 an der Oberfläche des Spiegels M1 bilden, die zu einem Transmissionsverlust des Spiegels M1 führt.
Die Deposition der Kontaminationsschicht 28 an dem Spiegel M1 kann in vier Schritten erfolgen (vgl. auch 2): In einem ersten Schritt reagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 mit molekularem Wasserstoff H₂, der in der Umgebung des ersten Spiegels M1 bzw. in der gesamten Projektionsoptik 10 vorhanden ist, zu Wasserstoff-Ionen H⁺ bzw. zu Wasserstoff-Radikalen H*, d.h. es bildet sich ein Wasserstoff-Plasma. In einem zweiten Schritt reagiert das Wasserstoff-Plasma, d.h. H⁺ bzw. H*, mit den wasserstoffflüchtigen Kontaminationen 27 zu einem leichtflüchtigen Verbindung, typischerweise zu einem leichtflüchtigen Hydrid, das in 2 als HIO Produkt bezeichnet wird und bei dem es sich um einen gasförmigen kontaminierenden Stoff 27a handelt. In einem dritten Schritt gelangt der gasförmige kontaminierende Stoff 27a von der Oberfläche 26 des Bauteils 25 zur Oberfläche des ersten Spiegels M1. In einem vierten Schritt wird dort die Kontaminationsschicht 28 gebildet, indem das HIO Produkt mit dem Material einer Deckschicht an der Oberfläche des ersten Spiegels M1 zu einer schwer flüchtigen Verbindung reagiert.
Die Bildung der Kontaminationsschicht 28 auf dem ersten Spiegel M1 bzw. auf den Spiegeln Mi der Projektionsoptik 10 sowie auf den optischen Elementen 19, 20, 22 der Beleuchtungsoptik 4 im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 führt zu einem Verlust der Transmission der Projektionsbelichtungsanlage 1.
Die in 1 dargestellte Projektionsoptik 10 mit dem sechs Spiegeln M1 bis M6 ist in einem Innenraum 31 eines Gehäuses 30 angeordnet, von dem in 3 nur ein kleiner Ausschnitt dargestellt ist. Bei dem Gehäuse 30 kann es sich aber auch um ein Gehäuse der Beleuchtungsoptik 4 oder um ein anderes Gehäuse der Projektionsbelichtungsanlage 1 handeln, in dessen Innenraum 31 eine Vakuum-Umgebung herrscht.
Um dem in Zusammenhang mit 2 beschriebenen Transmissionsverlust entgegenzuwirken, weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 mehrere gasbindende Bauteile auf, von denen in 3 beispielhaft ein gasbindendes Bauteil 32 dargestellt ist.
Das gasbindende Bauteil 32 weist zwei Oberflächen 33a, 33b auf, an denen ein gasbindendes Material gebildet bzw. angebracht ist. Das gasbindende Material dient dazu, die bzw. einen Teil der in dem Innenraum 31 vorhandenen gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a zu binden. Bei dem gasbindenden Material handelt es sich im gezeigten Beispiel um ein Material, das ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ta, Nb, Ti, Zr, Th, Ni, Ru. Diese und andere insbesondere metallische Materialien oder Legierungen ermöglichen es, die bzw. einen Großteil der in dem Innenraum 31 des Gehäuses 30 der Projektionsbelichtungsanlage 1 vorhandenen gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a zu binden.
Mit zunehmender Betriebsdauer der Projektionsbelichtungsanlage 1 nimmt die Menge der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a zu, die von dem gasbindenden Material an der jeweiligen Oberfläche 33a,b gebunden werden müssen. Die Kapazität der Oberflächen 33a,b des gasbindenden Bauteils 32 zur Bindung der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a ist jedoch begrenzt, so dass mit zunehmender Betriebsdauer der Projektionsbelichtungsanlage 1 die Wirkung des gasbindenden Materials und somit des gasbindenden Bauteils 32 abnimmt.
Um trotz der mit zunehmender Betriebsdauer abnehmenden gasbindenden Wirkung des gasbindenden Bauteils 32 eine hohe Transmission in der Projektionsbelichtungsanlage 1 sicherzustellen, ist das in 3 gezeigte gasbindende Bauteil 32 austauschbar ausgebildet, d.h. dieses kann aus dem Gehäuse 30 bzw. aus der Projektionsbelichtungsanlage 1 entnommen werden.
Um die Entnahme zu ermöglichen, ist das gasbindende Bauteil 32 über eine Verbindung 34 an dem Gehäuse 30 befestigt, die von einer Außenseite 30a des Gehäuses 30 gelöst werden kann. Bei der lösbaren Verbindung 34 handelt es sich im gezeigten Beispiel um eine Schraubverbindung, es kann sich aber auch um eine andere Art von lösbarer Verbindung, beispielsweise um eine Klemmverbindung oder dergleichen handeln. Für die Herstellung der lösbaren Verbindung weist das gasbindende Bauteil 32 einen Befestigungsabschnitt 35 auf, der im gezeigten Beispiel in der Art eines Flansches ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 35 wird an der Außenseite 30a des Gehäuses 30 flächig in Anlage gebracht und mit Hilfe von in 3 gestrichelt angedeuteten Befestigungsschrauben an der Außenseite 30a des Gehäuses 30 festgeschraubt. Es versteht sich, dass der Befestigungsabschnitt 35 nicht zwingend plan ausgebildet sein muss, wie dies in 3 dargestellt ist, sondern auch gekrümmt bzw. gewinkelt ausgebildet sein kann.
Das gasbindende Bauteil 32 weist auch einen plattenförmigen Abschnitt 36 auf, der sich an den Befestigungsabschnitt 35 anschließt und der über eine an dem Gehäuse 30 gebildete Öffnung in das Gehäuse 30 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hineinragt. Bei dem plattenförmigen Abschnitt 36 handelt es sich bei dem in 3 gezeigten Beispiel um ein Stahlblech, an dessen beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen 33a, 33b jeweils das gasbindende Material in Form einer Beschichtung 37 aufgebracht ist. Es ist möglich, dass die Beschichtung 37 an den beiden einander gegenüberliegenden Oberfläche 33a, 33b aus demselben gasbindenden Material gebildet ist, es ist aber auch möglich, dass die Beschichtung 37 an den beiden Oberflächen 33a, 33b aus einem jeweils unterschiedlichen gasbindenden Material bzw. aus mehreren unterschiedlichen gasbindenden Materialien besteht, um unterschiedliche Arten von gasförmigen kontaminierenden Stoffen 27a zu binden.
Bei dem plattenförmigen Abschnitt 36 des gasbindenden Bauteils 32 handelt es sich nicht zwingend um einen planen Abschnitt, dieser kann vielmehr gekrümmt ausgebildet sein bzw. eine praktisch beliebige Geometrie aufweisen. Insbesondere kann die Geometrie des plattenförmigen Abschnitts an die Geometrie eines abzuschirmenden Bauteils in dem Innenraum 31 angepasst sein, beispielsweise an die Geometrie des in Zusammenhang mit 2 beschriebenen mechanischen Bauteils 25. Es versteht sich, dass der plattenförmige Abschnitt 36 des gasbindenden Bauteils 32 nicht in den Strahlengang der EUV-Strahlung 5 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hineinragen sollte.
Das gasbindende Bauteil 32, genauer gesagt der plattenförmige Abschnitt 36 des gasbindenden Bauteils 32, kann mit Hilfe einer in 4 dargestellten Kühleinrichtung 38 im Einbauzustand in dem Gehäuse 30 gekühlt werden, um gasförmige kontaminierende Stoffe 27a, die in dem Innenraum 31 vorhanden sind, an den Oberflächen 33a, 33b auszufrieren. Zu diesem Zweck ist bei dem in 4 gezeigten Beispiel ein Kühlkanal in den plattenförmigen Abschnitt 36 in Form des Stahlblechs eingebracht. In den Kühlkanal ist eine Schleife eines Kühldrahts eingebettet, der mit Hilfe der Kühleinrichtung 38 gekühlt wird.
Im gezeigten Beispiel beruht die Kühleinrichtung 38 auf dem Prinzip der Flüssigkeitskühlung und weist einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf mit einer Pumpe zur Umwälzung der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitskreislauf und somit auch in dem Kühldraht auf. Die Kühleinrichtung 38 umfasst auch ein Kühlaggregat zur Kühlung der Kühlflüssigkeit. Bei der Kühlflüssigkeit kann es sich um Kühlwasser handeln, das beispielsweise von einem Kühlaggregat in Form eines Lüfters oder dergleichen gekühlt wird. Die Kühleinrichtung 38 kann aber auch zur Kühlung mit einer anderen Art von Kühlflüssigkeit ausgebildet sein, die sich z.B. auf niedrigere Temperaturen abkühlen lässt als dies bei Kühlwasser der Fall ist. Durch die Kühlung des gasbindenden Bauteils 32 bzw. der Oberflächen 33a, 33b kann deren gasbindende Wirkung verstärkt werden.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 weist einen Sensor auf, der die Konzentration K der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a in dem Innenraum 31 überwacht. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Restgasanalysator oder um eine andere Art von Sensor handeln, der geeignet ist, die Konzentration bzw. den Partialdruck der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a in dem Innenraum 31 zu überwachen. Für den Fall, dass die Konzentration K der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a in dem Innenraum 31 über einem Schwellwert Ks liegt, kann eine Meldung an einen Bediener ausgegeben werden, dass ein Austausch des gasbindenden Bauteils 32 bzw. aller gasbindender Bauteile der Projektionsbelichtungsanlage 1 erforderlich ist.
Für die Entnahme des gasbindenden Bauteils 32 wird die Schraubverbindung 34 gelöst und das gasbindende Bauteil 32 wird aus dem Gehäuse 30 herausgezogen, wie dies in 3 durch einen Pfeil angedeutet ist. Hierbei wird der plattenförmige Abschnitt 36 des gasbindenden Bauteils 32 durch eine schlitzförmige Öffnung in dem Gehäuse 30 in einer linearen Bewegung in Richtung auf die Außenseite 30a des Gehäuses 30 bewegt. Nach der Entnahme aus dem Gehäuse 30 wird das gasbindende Bauteil 32 aus der Projektionsbelichtungsanlage 1 entnommen und durch ein anderes, baugleiches gasbindendes Bauteil 32 ausgetauscht, dessen gasbindendes Material eine stärkere gasbindende Wirkung aufweist. Um einen schnellen Austausch des gasbindenden Bauteils 32 zu ermöglichen, kann ein Vorrat an gasbindenden Bauteilen 32 mit unverbrauchtem bzw. regeneriertem gasbindenden Material (s.u.) in einem Magazin oder dergleichen vorgehalten werden.
Der weiter oben beschriebene Austausch des gasbindenden Bauteils 32 kann erfolgen, wenn das Vakuum in dem Innenraum 31 gebrochen wird, wie dies z.B. in einer Betriebspause der Fall ist. Es ist aber auch möglich, dass der Austausch des gasbindenden Bauteils 32 ohne das Brechen des Vakuums in dem Innenraum 31 durchgeführt wird. Um dies zu erreichen, ist bei dem in 6 dargestellten Beispiel in dem Gehäuse 30 eine gestrichelt dargestellte Vakuumschleuse 39 angebracht, die es ermöglicht, für den Austausch bzw. die Entnahme des gasbindenden Bauteils 32 eine Verbindung zwischen einem Teilvolumen 31 a des Innenraums 31 des Gehäuses 30, in dem die Oberfläche 33a, 33b mit dem gasbindenden Material bzw. der plattenförmige Abschnitt 36 angeordnet sind, vom restlichen Innenraum 31 b des Gehäuses 30 zu trennen, in dem das optische Element M1 angeordnet ist. Alternativ kann auch ein mit einer Vakuumschleuse versehenes Bauteil an der Außenseite 30a des Gehäuses 30 angedockt werden, um ein Teilvolumen der Umgebung des Gehäuses 30, in dem der Befestigungsabschnitt 35 lösbar an der Außenseite 30a des Gehäuses 30 befestigt ist, vor der restlichen Umgebung des Gehäuses 30 zu trennen, so dass das gasbindende Bauteil 32 ohne ein Brechen des Vakuums aus dem Gehäuse 30 entnommen werden kann.
Es ist möglich, dass aus der Projektionsbelichtungsanlage 1 entnommene gasbindende Bauteil 23, genauer gesagt dessen gasbindendes Material, zu regenerieren. Zu diesem Zweck wird das gasbindende Bauteil 32 mittels einer Heizeinrichtung 41 aufgeheizt, wie dies in 5a,b dargestellt ist. Die Heizeinrichtung 41 ist im gezeigten Beispiel als Widerstandsheizung ausgebildet und bringt einen Heizstrom in das gasbindende Bauteil 32 ein, um dieses auf eine Temperatur aufzuheizen, die groß genug ist, dass die gebundenen kontaminierenden Stoffe 27a in die Gasphase übergehen und von der jeweiligen Oberfläche 33a, 33b abgedampft werden. Alternativ kann die Heizeinrichtung 41 z.B. als induktive Heizung ausgebildet sein, um das gasbindende Bauteil 32 auf die erforderliche Temperatur aufzuheizen.
Das in 5b gezeigten gasbindende Bauteil 32 unterscheidet sich von dem in 5a gezeigten gasbindenden Bauteil 32 dadurch, dass dieses drei plattenförmige Abschnitte 36a-c aufweist, die im gezeigten Beispiel parallel zueinander und senkrecht zum Befestigungsabschnitt 35 ausgerichtet sind. Durch die drei plattenförmigen Abschnitte 36a-c wird die für die Bindung der gasförmigen kontaminierenden Stoffe 27a zur Verfügung stehende Oberfläche vergrößert. Es versteht sich, dass die Anzahl von drei plattenförmigen Abschnitten 36a-c lediglich beispielhaft gewählt wurde und dass das gasbindende Bauteil 32 alternativ einen, drei, vier oder eine Vielzahl von plattenförmigen Abschnitten aufweisen kann. Es versteht sich, dass von der in 5b gezeigten regelmäßigen bzw. äquidistanten Anordnung der plattenförmigen Abschnitte 36a-c abgewichen werden kann.
Für die Regeneration des gasbindenden Materials ist es günstig, wenn das gasbindende Bauteil 32 nach der Entnahme aus dem Gehäuse 30 in eine Reinigungskammer 42 eingebracht wird, wie dies in 6 dargestellt ist. Das gasbindende Bauteil kann an dem Gehäuse der Reinigungskammer 42 auf die weiter oben in Zusammenhang mit 3 beschriebene Weise (über eine Schraubverbindung) lösbar befestigt werden. Der plattenförmige Abschnitt 36 ragt hierbei durch eine Öffnung in der Reinigungskammer 42 bzw. im Gehäuse in einen Innenraum der Reinigungskammer 42 hinein. Der Innenraum der Reinigungskammer 42 steht mit einer Vakuumpumpe 43 in Verbindung. Die Vakuumpumpe 43 ermöglicht es, die beim Aufheizen freigesetzten kontaminierenden gasförmigen Stoffe 27a abzupumpen, so dass diese sich nicht erneut an den Oberflächen 33a,b des gasbindenden Bauteils 32 niederschlagen können. Nach der Regeneration kann das gasbindende Bauteil 32 aus der Reinigungskammer 42 entnommen werden und steht für den erneuten Einbau in die Projektionsbelichtungsanlage 1 bzw. in das Gehäuse 30 zur Verfügung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7473908 B2 [0006]
US 8382301 B2 [0007, 0016]
DE 102014204658 A1 [0008]
US 20200166847 A1 [0009]

Claims

Optische Anordnung (1) für die EUV-Lithographie, umfassend: ein Gehäuse (30), mindestens ein optisches Element (M1 bis M6), das in einem Innenraum (31) des Gehäuses (30) angeordnet ist, mindestens ein gasbindendes Bauteil (32), das mindestens eine Oberfläche (33a, 33b) mit einem gasbindenden Material zur Bindung von in dem Innenraum (31) vorhandenen gasförmigen kontaminierenden Stoffen (27a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das gasbindende Bauteil (32) über eine Verbindung (34) an dem Gehäuse (30) befestigt ist, die von einer Außenseite (30a) des Gehäuses (30) lösbar ist, um das gasbindende Bauteil (32) aus dem Gehäuse (30) zu entnehmen.
Optische Anordnung nach Anspruch 1, bei der das gasbindende Bauteil (32) ein Befestigungsabschnitt (35) zur lösbaren Befestigung an der Außenseite (30a) des Gehäuses (30) aufweist.
Optische Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher der Befestigungsabschnitt (35) an der Außenseite (30a) des Gehäuses (30) über eine lösbare Verbindung in Form einer Schraubverbindung (34) befestigt ist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das gasbindende Material an der Oberfläche (33a, 33b) in Form einer Beschichtung (37) aufgebracht ist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das gasbindende Material ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Ta, Nb, Ti, Zr, Th, Ni, Ru.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das gasbindende Bauteil (32) mindestens einen plattenförmigen Abschnitt (36) aufweist, an dem die mindestens eine Oberfläche (33a, 33b) mit dem gasbindenden Material gebildet ist.
Optische Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher der plattenförmige Abschnitt (36) eine erste Oberfläche (33a) mit einem gasbindenden Material und eine zweite, der ersten gegenüberliegende Oberfläche (33b) mit einem gasbindenden Material aufweist.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: mindestens eine Kühleinrichtung (38) zur Kühlung der mindestens einen Oberfläche (33a, 33b) mit dem gasbindenden Material.
Optische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: mindestens eine Vakuumschleuse (39) zum Trennen einer Verbindung eines Teilvolumens (31a) des Innenraums (31) des Gehäuses (30), in dem die Oberfläche (33a, 33b) mit dem gasbindenden Material angeordnet ist, vom restlichen Innenraum (31 a) des Gehäuses (30) oder zum Trennen eines Teilvolumens der Umgebung des Gehäuses (30), in dem der Befestigungsabschnitt (35) lösbar an der Außenseite (30a) des Gehäuses (30) befestigt ist, vor der restlichen Umgebung des Gehäuses (30).
Verfahren zum Regenerieren mindestens eines gasbindenden Bauteils (32) der optischen Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Lösen der Verbindung (34) des gasbindenden Bauteils (32) mit dem Gehäuse (30), Entnehmen des gasbindenden Bauteils (32) aus der optischen Anordnung (1), sowie Regenerieren des gasbindenden Materials durch Aufheizen der Oberfläche (33a, 33b) mit dem gasbindenden Material.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das gasbindende Bauteil (32) zum Regenerieren des gasbindenden Materials in eine Reinigungskammer (42) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Schritte des Verfahrens zum Regenerieren des gasbindenden Bauteils (32) durchgeführt werden, wenn eine Konzentration (K) der gasförmigen kontaminierenden Stoffe (27b) in dem Innenraum (31) des Gehäuses (30) einen Schwellwert (Ks) übersteigt.