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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modifizierung von Prozesshilfsstoffen für die Herstellung von optischen Anlagen sowie einen entsprechenden Prozesshilfsstoff und ein Verfahren zur Herstellung von optischen Anlagen, bei welchem derartige Prozesshilfsstoffe eingesetzt werden.
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STAND DER TECHNIK
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Bei der Herstellung von optischen Anlagen, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie oder Wafer - Inspektionseinrichtungen, müssen verschiedenste Bauteile und Komponenten der optischen Anlagen bearbeitet und in der optischen Anlage montiert werden, wozu sogenannte Prozesshilfsstoffe eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise Poliermittel oder Kühlschmiermittel bei der Bearbeitung von optischen Elementen, wie optischen Linsen oder Spiegeln, sowie Lacke oder Klebemittel oder Dichtmittel, wie sogenannte Kitte, bei der Bearbeitung sowie Montage der optischen Elemente. Durch den Einsatz derartiger Prozesshilfsstoffe kann es zu Verunreinigungen der optischen Komponenten oder weiterer, strukturgebender Bauteile der optischen Anordnung durch Rückstände der Prozesshilfsstoffe kommen. Um für die bestimmte Nutzung geeignet zu sein, müssen die Prozesshilfsstoffe vollständig entfernt und die Bauteile der optischen Anordnung entsprechend gereinigt werden. Dies ist aufwändig und kann durch lange Prozesslaufzeiten sowie Liegezeiten zusätzlich erschwert werden.
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Gemäß dem Stand der Technik wirken sich lange Prozesslaufzeiten sowie Lagerzeiten auf mit Prozesshilfsstoffen bearbeitete und mit Rückständen derselben versehenen Oberflächen negativ auf die später ausreichende Entfernbarkeit der Prozesshilfsstoffe aus. Dadurch kann es notwendig werden, dass Rückstände an Komponenten und Bauteilen von optischen Anlagen abrasiv entfernt werden müssen, was zu einem hohen Aufwand bei der Herstellung entsprechender Komponenten und Bauteile führt. Dabei können Partikel der Prozesshilfsstoffe auf den Bauteilen zurückbleiben, was deren optische Eigenschaften negativ beeinflusst.
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Neben groben, visuell zu erkennenden Rückständen, ist für die optischen Komponenten in der Mikrolithographie die Entfernung von Prozesshilfsstoffen vollständig nachzuweisen. Rückstände müssen bis in den nm Bereich vollständig und reproduzierbar von gekrümmten und komplexen Geometrien entfernt werden.
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Darüber hinaus ist es bekannt, Rückstände sowie Oberflächen der zu reinigenden Komponenten chemisch an - und / oder aufzulösen und die an - oder losgelösten Rückstände dann durch weitere Reinigungsschritte zu entfernen. Dies ist für die optischen Komponenten in der Lithographie allerdings nur bedingt anwendbar, da die optischen Eigenschaften bewahrt werden müssen und die Oberfläche der Komponenten nicht von den Medien angegriffen werden darf. Dies ist zudem keine geeignete Methode für Oberflächen vor einer Vergütung. Dieser Sachverhalt erschwert die vollständige Ablösung der Prozesshilfsstoffe und es bleiben partikuläre Rückstände der Prozesshilfsstoffe auf den Oberflächen zurück, da weder die Oberflächen der Bauteile noch die Partikel chemisch angegriffen werden können.
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Aus der
US 2017/0 44198 A1 ist ein Reinigungsverfahren für industrielle Anlagen, wie Wärmetauscher, Verdampfer, Tanks und dergleichen in der Lebensmittelindustrie bekannt, bei welchem bei einer Vorreinigung ein wässriges Medium aufgebracht wird, welches ein kohlendioxidproduzierendes Salz umfasst, um dadurch Verunreinigungen zu lösen. Anschließend wird die Verunreinigung mit einem säurehaltigen Reinigungsmittel entfernt. Alternativ kann auch das Lösen der Verunreinigung mit einem säurehaltigen Reinigungsmittel erfolgen und eine Kohlendioxidgas produzierende Lösung anschließend zur Reinigung eingesetzt werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Anordnung und insbesondere von optischen Anordnungen für die lithographische Herstellung von mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Bauteilen bereitzustellen, bei welchem die Reinigung von entsprechenden Bauteilen und Komponenten der optischen Anordnung von Rückständen von Prozesshilfsstoffen verbessert und erleichtert und eine effiziente und vollständige Partikelentfernung erzielt wird, bzw. Hilfsmittel hierfür bereitzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, die Herstellung von entsprechenden optischen Anordnungen zu vereinfachen und zu beschleunigen und den Anforderungen der Mikrolithographie entsprechend auszulegen, wobei die Bauteile und Komponenten der optischen Anordnung in unverändert hoher Qualität hergestellt werden sollen.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Modifizierung von Prozesshilfsstoffen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem entsprechend modifizierten Prozesshilfsstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen von optischen Anordnungen mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung schlägt vor, Prozesshilfsstoffe für die Herstellung von optischen Anlagen und insbesondere Anlagen für die lithographische Herstellung von mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Bauteilen, also beispielsweise Anlagen wie Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie oder Wafer - Inspektionsanlagen, so zu modifizieren, dass dem Prozesshilfsstoff mindestens ein Tensid, vorzugsweise Alkylpolyglykoside, wie n-Octyl-ß-D-1-thioglucopyranosid, und / oder Carbonat und / oder eine komplexierende Säure, wie vorzugsweise Weinsäure oder Glykolsäure, zugesetzt werden. Durch den Zusatz mindestens eines Tensids wird erreicht, dass mögliche Rückstände nach der Bearbeitung weniger stark an den entsprechenden Bauteilen haften und deren Adhäsion derart gesenkt wird, sodass sie anschließend in einem Reinigungsprozess leichter entfernt werden können, wobei auch Partikel im Nanometermaßstab von den Oberflächen gut und reproduzierbar löslich sind. Alternativ oder ergänzend kann ein Zusatz von Carbonaten, vorzugsweise Propylencarbonat, welches vorzugsweise auch zum Ende der Bearbeitung dem Prozesshilfsstoff zugesetzt werden kann, die Reinigungswirkung erleichtern , wobei Carbonate bei der nachfolgenden Reinigung mit dem Reinigungsmittel mit insbesondere Zusätzen, wie beispielsweise Wein- oder Zitronensäure, unter Bildung von Kohlendioxid bzw. Kohlensäure reagieren, sodass beispielsweise durch Schaumbildung Rückstände des Prozesshilfsstoffs von dem Bauteil gelöst und in das Reinigungsmittel überführt werden können, um mit dem Reinigungsmittel vollständig entfernt zu werden.
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Bei den Prozesshilfsstoffen kann es sich um Poliermittel, Kühlschmierstoffe, Dicht - und / oder Klebemittel, wie Kitte, oder Lacke handeln.
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Das Tensid, das dem Prozesshilfsstoff zugesetzt werden kann, kann mindestens eines aus der Gruppe sein, die Seifen, insbesondere aus pflanzlichen oder tierischen Fetten, Zuckertenside, nichtionische Tenside, wie beispielsweise n-Octyl-ß-D-1-thioglucopyranosid, Dodecyl-ß-D-glucosid, anionische Tenside, kationische Tenside, mehrfache Alkohole, Ether, Ethoxylate, Carboxylate, Carboxylate, quartäre Ammonium - Verbindungen, voranstehende hydrophile Verbindungen mit unpolaren Gruppen, insbesondere Alkylgruppen oder Alkylbenzolgruppen, Tenside auf Basis von Fettalkoholen, Fettalkoholpolyglycolether (FAE), Alkylglycoside, Saponine. Die wässrigen Tensidlösungen können zudem durch pH-Wert Einstellung auf den Bearbeitungsprozess und die anschließende Reinigung abgestimmt werden. Das Tensid kann dem Prozesshilfsstoff in einer Menge von 0,2 Vol.% bis 10 Vol. % zugesetzt werden. Die Menge des Tensids wird hierbei insbesondere so gewählt, dass die Eigenschaften des Prozesshilfsstoffs für die Herstellung des entsprechenden Bauteils möglichst wenig verändert werden, sodass der Prozesshilfsstoff seine Funktion bei der Bearbeitung vollumfänglich erfüllen kann.
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Das Carbonat, das dem Prozesshilfsstoff zugesetzt werden kann, kann mindestens eines aus der Gruppe sein, die Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Lithiumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Kalziumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Propylencarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Ammoniumbicarbonat, Natriumpercarbonat, Lithiumpercarbonat, Kaliumpercarbonat, Natriumsesquicarbonat, Kaliumsesquicarbonat, Lithiumsesquicarbonat und Kombinationen davon umfasst.
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Das Carbonat kann dem Prozesshilfsstoff in einer Menge von 0,5 Gew.% bis 5 Gew. % zugesetzt werden. Die Menge des Carbonats wird hierbei ebenfalls so gewählt, dass die Eigenschaften des Prozesshilfsstoffs für die Herstellung des entsprechenden Bauteils möglichst wenig verändert werden, sodass der Prozesshilfsstoff in seiner Funktion nicht beeinträchtigt wird.
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Die die Prozesshilfsstoffe modifizierenden Zusätze können den bei der Bearbeitung eingesetzten Prozesshilfsstoffen umfassend oder nur teilweise zugesetzt werden. Dies bedeutet, dass sämtliche oder nur ein Teil der eingesetzten Prozesshilfsstoffe modifiziert werden können. Außerdem können ein oder mehrere Prozesshilfsstoffe sowohl modifiziert als auch unmodifiziert eingesetzt werden, sodass beispielsweise ein Prozesshilfsstoff zunächst unmodifiziert und zum Schluss der Bearbeitung modifiziert eingesetzt werden kann.
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Das Poliermittel kann Polierkörner, insbesondere Poliermineralien oder Hartstoffe, und einen Träger umfassen, wobei der Träger mindestens eine Komponente aus der Gruppe aufweisen kann, die Kohlenwasserstoffe, Emulgatoren, Netzmittel, Additive, Wasser und Lösungsmittel umfasst.
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Der Lack kann Lösemitteln und nichtflüchtigen Bestandteile aus der Gruppe umfassen, die Bindemittel, Harze und Additive aufweist.
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Der Kitt kann eine Dichtungsmasse sein, die auf Epoxidharz, Acrylaten, Hydroxycarbonsäuren, Nitrocellulose oder Aleuritinsäure basieren.
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Der Kühlschmierstoff kann mindestens eine Komponente aus der Gruppe umfassen, die unlegierte Öle, legierte Öle, naphten- oder paraffinbasische Mineralöle, synthetische Öle, Hydrocracked-Öle, Esteröle, Hydrieröle, Emulgatoren, Rapsöl, polymere Alkohole und Kombinationen daraus umfasst.
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Wird ein entsprechend modifizierter Prozesshilfsstoff bei der Herstellung einer optischen Anordnung, wie beispielsweise einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie oder einer Wafer - Inspektionsanlage eingesetzt, so können Rückstände des modifizierten Prozesshilfsstoffs nach der Herstellung des Bauteils bzw. der Verwendung des Prozesshilfsstoffs an dem Bauteil leicht von diesem durch Reinigungsmittel entfernt werden, wobei diese insbesondere darauf ausgelegt sein können. Das Reinigungsmittel kann hierbei beispielsweise ebenfalls mit einem Tensid und insbesondere mit dem Tensid des modifizierten Prozesshilfsstoffs angereichert werden (0,05 -5vol%ig). Ein Weinsäurezusatz im Tensid beispielsweise erleichtert zudem die Ablösung des modifizierten Prozesshilfsstoffs, wenn dieser mit Carbonat - Zusätzen versehen wurde. Durch derartige Kombinationen kann Kohlendioxid bzw. Kohlensäure freigesetzt werden, um damit entsprechende Rückstände von Prozesshilfsstoffen von dem bearbeiteten Bauteil vollständig abzulösen. Darüber hinaus können beim Zusatz von Tensiden zu dem Prozesshilfsstoff ein entsprechend modifizierter Prozesshilfsstoff bzw. ein Rückstand davon ebenfalls leichter von dem Bauteil durch ein Reinigungsmittel gelöst werden, da der Rückstand weniger stark an dem Bauteil durch Verringerung der Adhäsion anhaftet und somit leichter von dem Reinigungsmittel gelöst werden kann. Hierbei reagieren die Komponenten der optischen Anlage nicht mit den modifizierten Prozesshilfsstoffen oder dem angepassten Reinigungsmedium.
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Ein entsprechendes Reinigungsmittel, mit dem das Bauteil, welches mit einem modifizierten Prozesshilfsstoff bearbeitet worden ist, gereinigt werden kann, kann insbesondere ein Tensid und vorzugsweise das den Prozesshilfsstoff modifizierende Tensid und / oder eine Säure umfassen, vorzugsweise eine insbesondere komplexierende Säure aus der Gruppe, die mehrfache Carbonsäuren, wie Oxalsäure und Malonsäure, Hydroxicarbonsäuren, wie Zitronensäure, Weinsäure und Glykolsäure umfasst. Es kann auch vorteilhaft sein, dem Reinigungsmittel Essigsäure oder Ameisensäure zuzusetzen, um die Carbonat - haltigen Prozesshilfsstoffe besser entfernen zu können.
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Die Reinigung kann in speziellen Reinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise einer Ultraschall - Tauchreinigungsvorrichtung oder Einkammersystemen sowie Spritzanlagen durchgeführt werden.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
- 1 eine Darstellung eines Bauteils mit einer Verunreinigung,
- 2 eine Darstellung eines Bauteils mit einer mit Tensiden modifizierten Verunreinigung, die bei der anschließenden Reinigung im Reinigungsmittel aufgenommen wird, und in
- 3 eine Darstellung eines Bauteils einer mit Carbonaten modifizierten Verunreinigung, die bei der anschließenden Reinigung im Reinigungsmittel aufgenommen wird.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Die 1 zeigt in rein schematischer Weise ein Bauteil 1, welches mit einem zurückgebliebenen Prozesshilfsstoff verunreinigt ist, sodass sich eine Verunreinigung 2 auf dem Bauteil 1 abgelagert hat. Entsprechende Verunreinigungen 2 werden nach dem Stand der Technik üblicherweise nicht vollständig entfernt und festgetrocknete Rückstände müssen abrasiv abgelöst werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein entsprechender Prozesshilfsstoff vor der Anwendung bei der Herstellung von optischen Anlagen, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen oder Wafer - Inspektionseinrichtungen, so modifiziert, dass der Prozesshilfsstoff mit Tensiden versehen wird, sodass der Prozesshilfsstoff nur noch in abgewandelter Form an dem Bauteil 1 anhaften kann, was die Adhäsion des Prozesshilfsstoffs an die Oberfläche verringert. Dies ist in 2 gezeigt, welches im linken Teilbild das Bauteil 1 mit einer Ablagerung des mit Tensiden modifizierten Prozesshilfsstoffs bzw. der entsprechenden modifizierten Verunreinigung 3 zeigt. Eine derartige Verunreinigung 3 kann in einfacher Weise bei einer nachfolgenden Reinigung mit einem Reinigungsmittel 4 von dem Bauteil 1 abgelöst und im Reinigungsmittel 4 aufgenommen werden, ohne dass es zu einer Beschädigung der Oberfläche des Elements der optischen Anlage kommt.
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Das Beispiel der 2 zeigt einen Reinigungsbehälter 5, in dem ein Reinigungsmittel 4 angeordnet ist, wobei das Bauteil 1 vollständig in das Reinigungsmittel 4 in dem Reinigungsbehälter eingetaucht wird, sodass die mit Tensiden modifizierte Verunreinigung 3 in einfacher Weise durch das Reinigungsmittel 4 abgelöst und in diesem aufgenommen werden kann, und zwar als im Reinigungsmittel 4 gelöste Verunreinigungen 6.
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Die 3 zeigt eine weitere Alternative der vorliegenden Erfindung, wobei in diesem Fall der Prozesshilfsstoff zur Herstellung einer optischen Anlage mit Carbonaten modifiziert worden ist, sodass verbleibende Rückstände des Prozesshilfsstoffs als mit Carbonaten modifizierte Verunreinigungen 7 auf dem Bauteil 1 vorliegen. In 3 ist im linken Teilbild das Bauteil 1 mit den mit Carbonaten 8 modifizierten Verunreinigungen 7 gezeigt, wobei in den abgeschiedenen Verunreinigungen 7 die Carbonate 8 schematisch dargestellt sind.
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Bei einem nachfolgenden Reinigungsschritt wiederum in einer Reinigungskammer 5 mit einem Reinigungsmittel 4, beispielsweise einer Ultraschall - Reinigungsanlage, reagiert das Reinigungsmittel 4 mit den Carbonaten 8, die in der abgeschiedenen Verunreinigung 7 aufgenommen sind, da der Prozesshilfsstoff mit entsprechenden Carbonaten 8 modifiziert worden ist und es bilden sich Reaktionsprodukte 10, die beispielsweise aufschäumen und so die mit Carbonaten modifizierten Verunreinigungen 7 von dem Bauteil 1 abheben, sodass abgelöste Verunreinigungen 9 in dem Reinigungsmittel 4 bzw. Reinigungsbehälter 5 vorliegen.
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Entsprechend kann durch die Modifizierung von Prozesshilfsstoffen, wie beispielsweise Poliermitteln, Kittmitteln, Kühlschmierstoffen, Lacken oder dergleichen, bewirkt werden, dass modifizierte Ablagerungen von Prozesshilfsstoffen als Verunreinigungen auf dem Bauteil 1 vorliegen und entsprechend können die Verunreinigungen bei einem nachfolgenden Reinigungsschritt leichter durch das Reinigungsmittel gelöst und aufgenommen werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteil
- 2
- Verunreinigung
- 3
- mit Tensiden modifizierte Verunreinigung
- 4
- Reinigungsmittel
- 5
- Reinigungsbehälter
- 6
- im Reinigungsmittel gelöste Verunreinigung
- 7
- mit Carbonaten modifizierte Verunreinigung
- 8
- Carbonate
- 9
- abgelöste Verunreinigungen
- 10
- Reaktionsprodukt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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