DE102022202402A1 - METHOD FOR INSPECTION AND CLEANING OF SURFACES OF OPTICAL ELEMENTS AND DEVICE THEREOF - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatisierten Reinigung und Inspektion von Oberflächen von Komponenten von Lithographieanlagen, insbesondere von optischen Elementen, wobei die Vorrichtung mindestens einen Reinigungskopf (4) mit einer Düseneinrichtung (26) zur Beaufschlagung eines Reinigungsmittels auf die zu reinigende Oberfläche (33) und mindestens einen Inspektionskopf (24) zur Inspektion der zu reinigenden und / oder gereinigten Oberfläche (33) sowie mindestens einen Manipulator (2) mit mindestens einer Bewegungskomponente (8,10,12,13) umfasst, mit der eine rotatorische oder translatorische Bewegung durchführbar ist, wobei mindestens eine Aufnahme (13) an dem Manipulator (2) angeordnet ist, an der der Reinigungskopf (4) und / oder der Inspektionskopf (24) angeordnet werden können, sodass an der Aufnahme (13) angeordneter Reinigungskopf (4) und / oder Inspektionskopf (24) durch die Bewegungskomponente (8,10,12,13) verfahrbar sind, wobei die Vorrichtung weiterhin mindestens eine Steuer - und Auswerteeinheit (3) zur Steuerung des Manipulators (2), des Reinigungskopfs (4) und des Inspektionskopfs (24) umfasst. Bei dem Verfahren wird der Manipulator (2) so relativ zu einer zu reinigenden und zu inspizierenden Komponente (5) angeordnet, dass die Komponente (5) im Arbeitsbereich des Manipulators (2) liegt, wobei an der Aufnahme (13) des Manipulators (2) ein Reinigungskopf (4) und / oder ein Inspektionskopf (24) angeordnet und beabstandet von der zu reinigende und / oder zu inspizierende Oberfläche (33) über diese bewegt werden, sodass die Oberfläche (33) gereinigt und / oder inspiziert wird.The present invention relates to a method and a device for the automated cleaning and inspection of surfaces of components of lithography systems, in particular optical elements, the device having at least one cleaning head (4) with a nozzle device (26) for applying a cleaning agent to the surface to be cleaned (33) and at least one inspection head (24) for inspecting the surface (33) to be cleaned and/or cleaned, and at least one manipulator (2) with at least one movement component (8,10,12,13) with which a rotary or translational movement can be carried out, at least one receptacle (13) being arranged on the manipulator (2), on which the cleaning head (4) and/or the inspection head (24) can be arranged, so that the cleaning head ( 4) and / or inspection head (24) by the movement component (8,10,12,13) can be moved, wherein the Device further comprises at least one control and evaluation unit (3) for controlling the manipulator (2), the cleaning head (4) and the inspection head (24). In the method, the manipulator (2) is arranged relative to a component (5) to be cleaned and inspected in such a way that the component (5) lies in the working area of the manipulator (2), with the receptacle (13) of the manipulator (2 ) a cleaning head (4) and/or an inspection head (24) are arranged and spaced apart from the surface (33) to be cleaned and/or inspected and are moved over them, so that the surface (33) is cleaned and/or inspected.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatisierten Reinigung und Inspektion von Oberflächen von Komponenten von Lithographieanlagen, insbesondere von Oberflächen von optischen Elementen sowie eine Düseneinrichtung für einen Reinigungskopf einer entsprechenden Vorrichtung.The present invention relates to a method and a device for the automated cleaning and inspection of surfaces of components of lithography systems, in particular surfaces of optical elements, and a nozzle device for a cleaning head of a corresponding device.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bauteile, die in Vakuumanlagen eingesetzt werden, müssen gewissen Reinheitsanforderungen genügen, da verunreinigte Bauteile, die in diesen Vakuumanlagen eingesetzt werden, dazu führen, dass die Vakuumanlage durch sich von dem Bauteil lösende Partikel und Verunreinigungen verunreinigt wird und das darin erzeugte Vakuum bzw. die Eigenschaften der Anlage beeinträchtigt werden können. Dies gilt insbesondere auch für Anlagen, die im Zusammenhang mit der Mikro - oder Nano - Lithographie Verwendung finden, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen. Insbesondere bei Systemen, die mit extrem ultraviolettem Licht (EUV - Licht) betrieben werden, können Bauteile, die den hohen Sauberkeitsanforderungen nicht entsprechen, Kontaminationen in die entsprechenden Anlagen einschleppen, sodass nicht nur das erforderliche Vakuum bzw. die entsprechend eingestellte Gasatmosphäre beeinträchtigt wird, sondern auch andere Komponenten der Anlage verunreinigt und beeinträchtigt werden können. Insbesondere können Verunreinigungen, wie Partikel, zu Transmissionsverlusten auf Grund von Streulicht führen oder entsprechende Abbildungsfehler mit Fehlproduktionen verursachen.Components that are used in vacuum systems must meet certain cleanliness requirements, since contaminated components that are used in these vacuum systems lead to the vacuum system being contaminated by particles and impurities that are detached from the component and the vacuum created therein and the properties of the plant can be affected. This also applies in particular to systems that are used in connection with micro- or nano-lithography, such as projection exposure systems. Especially in systems that are operated with extreme ultraviolet light (EUV - light), components that do not meet the high cleanliness requirements can introduce contamination into the corresponding systems, so that not only the required vacuum or the correspondingly adjusted gas atmosphere is impaired, but other components of the system can also be contaminated and impaired. In particular, impurities such as particles can lead to transmission losses due to scattered light or cause corresponding imaging errors with faulty production.
Es ist deshalb unabdingbar, dass Bauteile und Komponenten, die in entsprechenden EUV - Lithographiesystemen eingesetzt werden, einer Inspektion bezüglich des Reinheitsgrades unterzogen werden, um den definierten Spezifikationen der Partikelkontamination zu entsprechen.It is therefore essential that parts and components that are used in corresponding EUV lithography systems are subjected to an inspection with regard to the degree of cleanliness in order to meet the defined specifications for particle contamination.
Hierzu können sogenannte Oberflächensonden eingesetzt werden, mit deren Hilfe der Reinheitsgrad einer zu untersuchenden Bauteiloberfläche charakterisiert werden kann. Derartige Messsonden weisen eine Sonde - bzw. Messgehäuse auf, welches eine Messöffnung aufweist, die auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche aufgesetzt wird. Die Messöffnung ist von einer Dichtung umgeben, sodass das Sonden Gehäuse luftdicht auf der zu untersuchenden Bauteiloberfläche aufgesetzt werden kann. In dem so definierten Messraum ist eine Druckluftdüse oder ein Gaseinleitungsrohr angeordnet, mit der Druckluft auf die zu untersuchende Bauteiloberfläche aufgebracht wird, um Verunreinigungen, insbesondere in Form von Partikeln zu lösen. Diese werden über eine Absaugung zu einem Partikelzähler geführt, der die in dem Messraum befindlichen bzw. aus dem Messraum stammenden Partikel erfasst. Ein Beispiel hierfür ist in der
Allerdings ist es bei Oberflächen, bei denen eine Kontamination festgestellt worden ist, auch erforderlich diese Oberflächen zu reinigen, bevor die entsprechenden Komponenten eingesetzt werden können.However, in the case of surfaces where contamination has been determined, it is also necessary to clean these surfaces before the corresponding components can be used.
Hierzu sind sogenannte Trockenreinigungsverfahren, wie es beispielsweise auch in der US-Patentanmeldung
Eine derartige Reinigung ist besonders aufwändig, wenn die zu reinigende Komponente bereits in einem nahezu fertig montierten Zustand mit anderen Komponenten zusammengebaut ist oder gar in einem entsprechenden Lithographie System eingebaut ist. Hier stellt sich die Problematik, dass die durch einen Gasstrahl oder Schneestrahl von der zur reinigenden Oberfläche abgelösten Partikel und Kontaminationen in andere Bereiche der entsprechenden Anlage verfrachtet werden können. Entsprechend ist in der US-Patentanmeldung
Allerdings besteht weiterhin Bedarf für eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit der möglichst einfach und zuverlässig hochempfindliche Oberflächen insbesondere von optischen Elementen von Projektionsbelichtungsanlage gereinigt und inspiziert werden können, um einen gewünschten Reinheitsgrad der Oberfläche einstellen zu können.However, there is still a need for a device and a method with which highly sensitive surfaces, in particular of optical elements of projection exposure systems, can be cleaned and inspected as easily and reliably as possible in order to be able to set a desired degree of surface cleanliness.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reinigung und Inspektion von Oberflächen und insbesondere von Oberflächen von Komponenten von Lithographiesystemen bzw. Projektionsbelichtungsanlagen bereitzustellen, welche ermöglichen, hohe Reinheitsgrade der Oberflächen durch eine geeignete Reinigung und Inspektion zu gewährleisten, und zwar insbesondere auch bei Komponenten, die bereits in entsprechenden Anlagen oder Bauteilen montiert sind. Gleichzeitig sollen die Vorrichtung und das Verfahren einfach aufgebaut und effizient betreibbar sein.It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method for cleaning and inspecting surfaces and in particular surfaces of components of lithography systems or projection exposure systems, which enable high To ensure the degree of cleanliness of the surfaces through appropriate cleaning and inspection, especially for components that are already installed in the corresponding systems or components. At the same time, the device and the method should have a simple structure and be able to be operated efficiently.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie einer Düseneinrichtung für eine derartige Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved with a device having the features of
Es wird eine Vorrichtung zur automatisierten Reinigung und Inspektion von Oberflächen von Komponenten von Lithographieanlagen, insbesondere von Oberflächen von optischen Elementen, vorgeschlagen, die mindestens einen Reinigungskopf mit einer Düseneinrichtung zur Beaufschlagung eines Reinigungsmittels auf die zu reinigende Oberfläche aufweist, um durch das Bestrahlen der zu reinigenden Oberfläche mit einem Reinigungsmittel, wie flüssigem Kohlendioxid oder Gas, wie gereinigter und trockener Druckluft oder Stickstoff, Kontaminationen zu entfernen.A device for the automated cleaning and inspection of surfaces of components of lithography systems, in particular of surfaces of optical elements, is proposed, which has at least one cleaning head with a nozzle device for applying a cleaning agent to the surface to be cleaned in order to, by irradiating the surface to be cleaned Remove surface contamination with a cleaning agent such as liquid carbon dioxide or gas such as purified and dry compressed air or nitrogen.
Um das Problem einer möglichen, ungewollten Verteilung der gelösten Kontaminationen zu lösen, wird zudem nach einem Aspekt der Erfindung, für den selbstständig und unabhängig Schutz begehrt wird, eine Düseneinrichtung für einen Reinigungskopf zur Beaufschlagung eines Reinigungsmittels auf eine zu reinigende Oberfläche vorgeschlagen, wobei die Düseneinrichtung eine erste Düsenanordnung zur Abgabe des Reinigungsmittels aufweist und ausgebildet ist, im Abstand zur zu reinigenden Oberfläche über diese bewegt zu werden, und die weiterhin eine zweite Düsenanordnung zum Absaugen von Reinigungsmittel und Kontaminationen aufweist, sodass die Kontaminationen sicher entfernt werden können.In order to solve the problem of a possible, unwanted distribution of the dissolved contamination, a nozzle device for a cleaning head for applying a cleaning agent to a surface to be cleaned is also proposed according to one aspect of the invention, for which separate and independent protection is sought, the nozzle device a first array of nozzles for dispensing cleaning agent and adapted to be moved spaced apart from the surface to be cleaned, and a second array of nozzles for sucking out cleaning agent and contaminants so that the contaminants can be safely removed.
Bei der Düseneinrichtung können erste und zweite Düsenanordnung koaxial zueinander angeordnet sein, wobei insbesondere die zweite Düsenanordnung die erste Düsenanordnung umgeben kann, sodass durch die den Reinigungsmittelstrahl ringförmig umgebende Absaugung eine ungewollte Weiterverteilung der Kontaminationen sicher verhindern kann.In the nozzle device, the first and second nozzle arrangement can be arranged coaxially with one another, with the second nozzle arrangement in particular being able to surround the first nozzle arrangement, so that the suction which annularly surrounds the jet of cleaning agent can reliably prevent an undesired further distribution of the contamination.
Die erste Düsenanordnung der Düseneinrichtung kann mindestens zwei Düsen zur Abgabe von mehreren Reinigungsmitteln und / oder Hilfsmitteln umfasst, die insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein können, wobei die zweite Düse die erste Düse ringförmig umgibt. Mit einer derartigen Düseneinrichtung kann das Reinigungsmittel durch ein Hilfsmittel in Richtung der zu reinigenden Oberfläche geführt werden, um einen gezielten Einsatz des Reinigungsmittels zu gewährleisten.The first nozzle arrangement of the nozzle device can comprise at least two nozzles for dispensing a plurality of cleaning agents and/or aids, which can in particular be arranged coaxially with one another, with the second nozzle surrounding the first nozzle in the form of a ring. With such a nozzle device, the cleaning agent can be guided by an auxiliary device in the direction of the surface to be cleaned in order to ensure targeted use of the cleaning agent.
Die Düseneinrichtung kann an ihrem Öffnungsende, also an dem Ende, an dem das Reinigungsmittel die Düseneinrichtung verlässt, mindestens einen Abstandssensor umfassen, mit dem der Abstand der Düseneinrichtung zu der zu reinigenden Oberfläche gemessen werden kann, um einen optimalen Abstand für die Reinigung einstellen zu können und insbesondere zu verhindern, dass die Düseneinrichtung der zu reinigenden Oberfläche zu nahekommt, um Beschädigungen zu vermeiden.The nozzle device can have at least one distance sensor at its opening end, i.e. at the end at which the cleaning agent leaves the nozzle device, with which the distance between the nozzle device and the surface to be cleaned can be measured in order to be able to set an optimal distance for cleaning and in particular to prevent the nozzle means from getting too close to the surface to be cleaned to avoid damage.
Die erste und / oder die zweite Düsenanordnung der Düseneinrichtung können Trichterformen, Glockenformen, eine Konusform, Kugelsegmentformen, Ellipsoidformen und Mischformen davon aufweisen, um möglichst effiziente Strömungsverhältnisse sowohl für das Bestrahlen der Oberfläche mit Reinigungs - und / oder Hilfsmitteln als auch für das Absaugen der Kontaminationen einzustellen.The first and/or the second nozzle arrangement of the nozzle device can have funnel shapes, bell shapes, a cone shape, spherical segment shapes, ellipsoid shapes and mixed forms thereof in order to achieve the most efficient flow conditions possible both for blasting the surface with cleaning and/or aids and for sucking off the contamination set.
Die Vorrichtung zur automatisierten Reinigung und Inspektion von Oberflächen von Komponenten von Lithographieanlagen, insbesondere von Oberflächen von optischen Elementen, weist neben dem mindestens einen Reinigungskopf mit einer Düseneinrichtung zur Beaufschlagung eines Reinigungsmittels auf die zu reinigende Oberfläche mindestens einem Inspektionskopf zur Inspektion der zu reinigenden und / oder gereinigten Oberfläche auf, sodass neben der Reinigung auch eine Inspektion möglich ist.The device for the automated cleaning and inspection of surfaces of components of lithography systems, in particular surfaces of optical elements, has at least one inspection head for inspecting the surface to be cleaned and/or cleaned surface, so that inspection is also possible in addition to cleaning.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung mindestens einem Manipulator mit mindestens einer Bewegungskomponente, mit der eine rotatorische oder translatorische Bewegung durchführbar ist, und mit mindestens einer Aufnahme an dem Manipulator, an der der Reinigungskopf und / oder der Inspektionskopf angeordnet werden können, sodass der an der Aufnahme angeordnete Reinigungskopf und / oder Inspektionskopf durch die mindestens eine Bewegungskomponente des Manipulators über die zu reinigende und / oder zu inspizierende Oberfläche verfahrbar sind.Furthermore, the device comprises at least one manipulator with at least one movement component, with which a rotary or translatory movement can be carried out, and with at least one receptacle on the manipulator, on which the cleaning head and/or the inspection head can be arranged, so that the one arranged on the receptacle Cleaning head and/or inspection head can be moved by at least one movement component of the manipulator over the surface to be cleaned and/or inspected.
Ferner weist die Vorrichtung mindestens eine Steuer - und Auswerteeinheit zur Steuerung des Manipulators, des Reinigungskopfs und des Inspektionskopfs auf.Furthermore, the device has at least one control and evaluation unit for controlling the manipulator, the cleaning head and the inspection head.
Entsprechend wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den selbstständig und unabhängig Schutz begehrt wird, ein Verfahren zur automatisierten Reinigung und Inspektion von Oberflächen von Komponenten von Lithographieanlagen, insbesondere von Oberflächen von optischen Elementen, vorgeschlagen, bei welchem insbesondere eine Vorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, eingesetzt werden kann. Bei dem Verfahren wird mindestens ein Manipulator so relativ zu einer zu reinigenden und zu inspizierenden Komponente angeordnet, dass die zu reinigende und zu inspizierende Komponente zumindest teilweise im Arbeitsbereich des mindestens einen Manipulators liegt, wobei an mindestens einer Aufnahme des Manipulators ein Reinigungskopf und / oder ein Inspektionskopf angeordnet und beabstandet von der zu reinigende und / oder zu inspizierende Oberfläche über diese bewegt werden, sodass die Oberfläche gereinigt und / oder inspiziert wird. Hierbei können der Reinigungskopf und der Inspektionskopf gleichzeitig zueinander örtlich beabstandet oder zeitlich nacheinander über die Oberfläche bewegt werden. Werden Reinigungskopf und Inspektionskopf gleichzeitig zueinander örtlich beabstandet über die zu reinigende und zu inspizierende Oberfläche bewegt, können sie an zwei separaten oder an einem einzigen Manipulator angeordnet sein. Werden Reinigungskopf und Inspektionskopf zeitlich nacheinander über die Oberfläche bewegt, so können Reinigungskopf und Inspektionskopf austauschbar an demselben Manipulator angeordnet werden.Accordingly, according to a further aspect of the invention, for which protection is sought independently and autonomously, a method for automated cleaning and inspection of surfaces of components of lithography systems, in particular of surfaces of optical elements, in which in particular a device as described above can be used. In the method, at least one manipulator is arranged relative to a component to be cleaned and inspected in such a way that the component to be cleaned and inspected is at least partially in the working area of the at least one manipulator, with a cleaning head and/or a Inspection head arranged and spaced from the surface to be cleaned and / or to be inspected are moved over this, so that the surface is cleaned and / or inspected. In this case, the cleaning head and the inspection head can be spaced apart from one another locally or moved over the surface one after the other in time. If the cleaning head and inspection head are simultaneously moved over the surface to be cleaned and inspected at a spatial distance from one another, they can be arranged on two separate manipulators or on a single manipulator. If the cleaning head and inspection head are moved over the surface one after the other, the cleaning head and inspection head can be arranged interchangeably on the same manipulator.
Entsprechend kann die Vorrichtung für einen Manipulator jeweils einen Reinigungskopf und einen Inspektionskopf umfassen, die gleichzeitig oder nacheinander an demselben Manipulator angeordnet werden können, oder die Vorrichtung kann für jeden Reinigungskopf und für jeden Inspektionskopf jeweils einen Manipulator aufweisen. Auch Kombinationen davon sind möglich.Correspondingly, the device for a manipulator can each comprise a cleaning head and an inspection head, which can be arranged simultaneously or sequentially on the same manipulator, or the device can have a manipulator for each cleaning head and for each inspection head. Combinations of these are also possible.
Der mindestens ein Manipulator kann mehrere Bewegungskomponenten in Form von Dreh - und / oder Translationseinheiten umfassen, die eine rotatorische bzw. translatorische Bewegung ermöglichen, sodass eine am Manipulator angeordneten Aufnahme entsprechend mehrerer Bewegungsfreiheitsgrade, insbesondere aller unabhängiger Bewegungsfreiheitsgrade bewegbar ist.The at least one manipulator can include several movement components in the form of rotary and/or translational units that enable a rotary or translatory movement, so that a receptacle arranged on the manipulator can be moved according to several degrees of freedom of movement, in particular all independent degrees of freedom of movement.
Die Vorrichtung kann ferner eine Vakuumkammer aufweist, in der die Reinigung und / oder Inspektion erfolgt, um Verunreinigungen durch Fremdstoffe zu verhindern.The device can also have a vacuum chamber in which the cleaning and/or inspection takes place in order to prevent contamination by foreign substances.
Die Vorrichtung kann mindestens eine Reinigungsmittelquelle zur Bereitstellung mindestens eines Reinigungsmittels für den Reinigungskopf und / oder mindestens eine Hilfsmittelquelle zur Bereitstellung eines Hilfsmittels für den Reinigungskopf aufweisen.The device can have at least one cleaning agent source for providing at least one cleaning agent for the cleaning head and/or at least one auxiliary source for providing an auxiliary agent for the cleaning head.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung eine Absaugeinrichtung zur Absaugung von Kontaminationen aufweist, die an dem Reinigungskopf angeordnet ist und / oder mit der Düseneinrichtung des Reinigungskopfs verbunden ist. Die Absaugeinrichtung kann durch eine Pumpeinrichtung, insbesondere eine Vakuumpumpe gebildet sein.In addition, the device can have a suction device for sucking off contamination, which is arranged on the cleaning head and/or is connected to the nozzle device of the cleaning head. The suction device can be formed by a pump device, in particular a vacuum pump.
Der Inspektionskopf kann mindestens eine Kamera und vorzugsweise eine Beleuchtungseinheit aufweisen, wobei die Kamera insbesondere eine Kamera zur hyperspektralen Bildgebung sein kann. Die Beleuchtungseinheit kann mindestens eine Lichtquelle in Form von LEDs oder NIR (near infrared) -, SWIR (short-wave infrared) - oder VNIR (visible and near infrared) - Lampen umfassen.The inspection head can have at least one camera and preferably an illumination unit, wherein the camera can in particular be a camera for hyperspectral imaging. The lighting unit can include at least one light source in the form of LEDs or NIR (near infrared), SWIR (short-wave infrared) or VNIR (visible and near infrared) lamps.
In der Steuer - und Auswerteeinheit können die von dem Inspektionskopf erhaltenen Bilder durch automatische Bildanalyse ausgewertet werden und eine Partikelbelegung der Oberfläche bestimmt werden.In the control and evaluation unit, the images obtained from the inspection head can be evaluated by automatic image analysis and particle coverage of the surface can be determined.
Die Reinigung der zu reinigenden Oberfläche kann von der Steuer - und Auswerteeinheit in Abhängigkeit von der Kontamination bzw. Partikelbelegung der Oberfläche gesteuert werden. Insbesondere kann die Reinigung beendet werden, wenn eine ausreichende Oberflächenreinheit festgestellt wird. Bei einer festgestellten Kontamination kann die Reinigung gezielt nach dem Ort und / oder dem Ausmaß der Kontamination gesteuert werden.The cleaning of the surface to be cleaned can be controlled by the control and evaluation unit depending on the contamination or particle coverage of the surface. In particular, the cleaning can be terminated when a sufficient surface cleanliness is determined. If contamination is detected, cleaning can be controlled according to the location and/or the extent of the contamination.
Als Reinigungsmittel kann festes und flüssiges Kohlendioxid, Stickstoff, Druckluft, getrocknete und / oder gereinigte Luft und XCDA (extreme clean dry air) - Gas verwendet werden. Als Hilfsmittel kommen inerte Gase, wie Stickstoff, in Betracht.Solid and liquid carbon dioxide, nitrogen, compressed air, dried and/or cleaned air and XCDA (extreme clean dry air) gas can be used as cleaning agents. Inert gases, such as nitrogen, can be used as auxiliaries.
Figurenlistecharacter list
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
-
1 eine Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem an einen Manipulator angeschlossenen Reinigungskopf, -
2 eine Darstellung der Ausführungsform der2 mit einem am Manipulator anstelle des Reinigungskopfs angeschlossenen Inspektionskopf, -
3 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düseneinrichtung, -
4 eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Düseneinrichtung und in -
5 einen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV - Proj ektionslithografie.
-
1 a representation of an embodiment of a device according to the invention with a cleaning head connected to a manipulator, -
2 an illustration of the embodiment of FIG2 with an inspection head connected to the manipulator instead of the cleaning head, -
3 a representation of a first embodiment of a nozzle device according to the invention, -
4 a representation of a first embodiment of a nozzle device according to the invention and in -
5 a meridional section of a projection exposure system for EUV - projection lithography.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEXEMPLARY EMBODIMENTS
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.Further advantages, characteristics and features of the present invention become apparent in the following detailed description of the exemplary embodiments. However, the invention is not limited to these exemplary embodiments.
Die
An der Aufnahme 13 ist im Ausführungsbeispiel der
Der Reinigungskopf 4 ist über Versorgungsleitungen 17 und 18 mit einer Reinigungsmittelquelle 15 sowie einer Hilfsmittelquelle 16 verbunden, wobei die Versorgungsleitungen 17 und 18 beispielsweise mit den Düsen 35, 36 einer nachfolgend näher beschriebenen ersten Düsenanordnung 27 (siehe
Darüber hinaus ist der Reinigungskopf 4 über eine Absaugleitung 20 mit einer Absaugeinrichtung 19, wie beispielsweise einer Pumpeinrichtung, verbunden, sodass über eine zweite Düsenanordnung 28 (siehe
Der Reinigungskopf 4 und / oder die Reinigungsmittelquelle 15 und / oder die Hilfsmittelquelle 16 und / oder die Absaugeinrichtung 19 sind über mindestens eine Steuerleitung 22 mit einer Steuer - und Auswerteeinheit 3 verbunden, die zudem über eine Steuerleitung 21 mit dem Manipulator 2 verbunden ist, sodass über die Steuer - und Auswerteeinheit 3 die Bewegung des Reinigungskopfs 4 über die zu reinigende Oberfläche 33 der zu reinigenden Komponente 5 und der Betrieb der Reinigungsmittelquelle und der Hilfsmittelquelle sowie der Absaugeinrichtung 19 gesteuert werden können. Insbesondere kann die Steuer - und Auswerteeinheit 3 den Reinigungskopf 4 scannend über die zu reinigende Oberfläche 33 führen und durch Steuerung des Betriebs der Absaugeinrichtungen 19, der Reinigungsmittelquelle 15 und der Hilfsmittelquelle 16 die Reinigung der zu reinigenden Oberfläche 33 steuern.The cleaning
In der
Der Inspektionskopf 24 kann bei der Ausführungsform der
Der Inspektionskopf 24 kann in gleicher Weise wie der Reinigungskopf 4 über den Manipulator 2 an jeden Punkt der zu reinigenden bzw. zu inspizierenden Oberfläche 33 geführt werden, um eine entsprechende Charakterisierung der Oberfläche und Identifizierung von auf der Oberfläche 33 befindlichen Kontaminationen 31 durchführen zu können.In the same way as the cleaning
Die Durchführung der Reinigung und Inspektion der zu reinigenden Oberfläche 33 kann in der Weise erfolgen, dass vor einem ersten Reinigungsschritt eine Inspektion einer zu reinigenden Oberfläche 33 vorgenommen wird, um festzustellen, ob und in welcher Form und in welchem Ausmaß Kontaminationen 31 vorliegen. Danach kann der Inspektionskopf 24 aus der Aufnahme 13 des Manipulators 2 entfernt werden und der Reinigungskopf 4 kann an der Aufnahme 13 den Manipulator angeschlossen werden, um nachfolgend zur Inspektion die Reinigung der zu reinigenden Oberfläche 33 durch Abgabe von entsprechenden Reinigungsmitteln und / oder Hilfsmitteln und Absaugung der Kontaminationen zu bewirken. Dabei kann in Abhängigkeit von der vorher durchgeführten Inspektion der zu reinigenden Oberfläche eine besonders starke und intensive Reinigung in den Bereichen durchgeführt werden, in denen eine starke Kontamination festgestellt worden ist.The cleaning and inspection of the
Nach der Durchführung der Reinigung kann eine erneute Inspektion mit dem Inspektionskopf 24 durchgeführt werden, wobei lediglich der Reinigungskopf 4 wieder mit dem Inspektionskopf 24 ausgetauscht werden muss. Danach kann sich ein erneuter Inspektionsschritt anschließen und dies kann so lange wiederholt werden, bis ein gewünschter Reinheitsgrad der Oberfläche 33 erreicht ist. Darüber hinaus ist es auch möglich den ersten Inspektionsschritt wegzulassen und direkt mit der Reinigung zu beginnen, um erst nach dem ersten Reinigungsschritt die Inspektion der Oberfläche 33 vorzunehmen. Wie bereits beschrieben, kann bei einer alternativen Ausgestaltung die Vorrichtung auch so ausgebildet sein, dass Reinigungskopf und Inspektionskopf an zwei separaten oder an einem einzigen Manipulator angeordnet sein können, sodass sie gleichzeitig zueinander örtlich beabstandet über die zu reinigende und zu inspizierende Oberfläche bewegt werden können.After the cleaning has been carried out, a new inspection can be carried out with the
Wie in den schematischen Darstellungen der
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der
Für eine derartige Ausführungsform ist in der
Die der
Eine weitere Ausführungsform einer Düseneinrichtung 26, wie sie beispielsweise bei dem Reinigungskopf 4 der Ausführungsform der
Die zweite Düsenanordnung 28 umgibt ähnlich wie bei der Ausführungsform der
Mithilfe der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, hochempfindliche Komponenten 5 von Lithographieanlagen, wie beispielsweise Spiegel eines Projektionsobjektivs einer Projektionsbelichtungsanlage, die mit extrem ultraviolettem Licht (EUV - Licht) betrieben wird, automatisiert zu reinigen und zu inspizieren, sodass ein gewünschter Reinheitsgrad der entsprechenden Oberflächen, der zu einem fehlerfreien Betrieb von Lithographieanlagen bzw. Projektionsbelichtungsanlagen notwendig ist, sichergestellt werden kann. Eine entsprechende Vorrichtung kann auch so realisiert werden, dass Komponenten, die bereits im Endstadium der Montage in anderen Komponenten eingebaut sind, entsprechend inspiziert und gereinigt werden können, insbesondere auch direkt in den entsprechenden Lithographieanlagen bzw. Proj ektionsbelichtungsanlagen.With the help of the present invention, it is thus possible to automatically clean and inspect highly
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die
Ein Beleuchtungssystem 102 der Projektionsbelichtungsanlage 101 hat neben einer Strahlungsquelle 103 eine Beleuchtungsoptik 104 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 105 in einer Objektebene 106. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 105 angeordnetes Retikel 107. Das Retikel 107 ist von einem Retikelhalter 108 gehalten. Der Retikelhalter 108 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 109 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar.In addition to a
In der
Die Projektionsbelichtungsanlage 101 umfasst eine Projektionsoptik bzw. ein Projektionsobj ektiv 110. Die Projektionsoptik 110 dient zur Abbildung des Objektfeldes 105 in ein Bildfeld 111 in einer Bildebene 112.The
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 107 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 111 in der Bildebene 112 angeordneten Wafers 113. Der Wafer 113 wird von einem Waferhalter 114 gehalten. Der Waferhalter 114 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 115 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 107 über den Retikelverlagerungsantrieb 109 und andererseits des Wafers 113 über den Waferverlagerungsantrrieb 115 kann synchronisiert zueinander erfolgen.A structure on the
Bei der Strahlungsquelle 103 handelt es sich um eine EUV - Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 103 emittiert insbesondere EUV - Strahlung 116, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Arbeitslicht bezeichnet wird. Das Arbeitslicht hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm.The
Das Arbeitslicht 116, das von der Strahlungsquelle 103 ausgeht, wird von einem Kollektor 117 gebündelt. Nach dem Kollektor 117 propagiert das Arbeitslicht 116 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 118. Die Zwischenfokusebene 118 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Strahlungsquelle 103 und den Kollektor 117, und der Beleuchtungsoptik 104 darstellen.The working
Die Beleuchtungsoptik 104 umfasst einen Umlenkspiegel 119 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 120. Der erste Facettenspiegel 120 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 121. Von diesen Facetten 121 sind in der
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 104 ist dem ersten Facettenspiegel 120 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 122 angeordnet. Der zweite Facettenspiegel 122 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 123.A
Die Beleuchtungsoptik 104 hat bei der Ausführung, die in der
Die Projektionsoptik 110 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 101 durchnummeriert sind.The
Bei dem in der
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtung zur automatisierten Reinigung und Inspektion von OberflächenDevice for the automated cleaning and inspection of surfaces
- 22
- Manipulatormanipulator
- 33
- Steuer - und AuswerteeinheitControl and evaluation unit
- 44
- Reinigungskopfcleaning head
- 55
- zu reinigende Komponentecomponent to be cleaned
- 66
- BasisBase
- 77
- erste Drehachsefirst axis of rotation
- 88th
- Drehtellerturntable
- 99
- zweite Drehachsesecond axis of rotation
- 1010
- Roboterarmrobotic arm
- 1111
- dritte Drehachsethird axis of rotation
- 1212
- Teleskoparmtelescopic arm
- 1313
- AufnahmeRecording
- 1414
- vierte Drehachsefourth axis of rotation
- 1515
- Reinigungsmittelquelledetergent source
- 1616
- Hilfsmittelquelleresource source
- 1717
- Versorgungsleitungsupply line
- 1818
- Versorgungsleitungsupply line
- 1919
- Absaugeinrichtungsuction device
- 2020
- Absaugleitungsuction line
- 2121
- Steuerleitungcontrol line
- 2222
- Steuerleitungcontrol line
- 2323
- Steuer - und DatenleitungControl and data line
- 2424
- Inspektionskopfinspection head
- 2525
- Beleuchtungseinheitlighting unit
- 2626
- Düseneinrichtungnozzle device
- 2727
- erste Düsenanordnungfirst nozzle arrangement
- 2828
- zweite Düsenanordnungsecond nozzle arrangement
- 2929
- Absaugkanalsuction channel
- 3030
- Abstandssensordistance sensor
- 3131
- Partikel bzw. KontaminationenParticles or contamination
- 3232
- Kameracamera
- 3333
- Oberflächesurface
- 3434
- Vakuumkammervacuum chamber
- 3535
- erste Düsefirst nozzle
- 3636
- zweite Düsesecond nozzle
- 101101
- Projektionsbelichtungsanlageprojection exposure system
- 102102
- Beleuchtungssystemlighting system
- 103103
- Strahlungsquelle bzw. EUV - StrahlungsquelleRadiation source or EUV - radiation source
- 104104
- Beleuchtungsoptiklighting optics
- 105105
- Objektfeldobject field
- 106106
- Objektebeneobject level
- 107107
- Retikelreticle
- 108108
- Retikelhalterreticle holder
- 109109
- Retikelverlagerungsantriebreticle displacement drive
- 110110
- Proj ektionsoptik oder Proj ektionsobjektivProjection optics or projection lens
- 111111
- Bildfeldimage field
- 112112
- Bildebenepicture plane
- 113113
- Waferwafers
- 114114
- Waferhalterwafer holder
- 115115
- WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
- 116116
- EUV - StrahlungEUV - Radiation
- 117117
- Kollektorcollector
- 118118
- Zwischenfokusebeneintermediate focal plane
- 119119
- Umlenkspiegeldeflection mirror
- 120120
- erster Facettenspiegelfirst facet mirror
- 121121
- Feldfacettenfield facets
- 122122
- zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
- 123123
- Pupillenfacettenpupil facets
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102015203161 A1 [0004]DE 102015203161 A1 [0004]
- US 2021/0048757 A1 [0006, 0007]US 2021/0048757 A1 [0006, 0007]
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---|---|
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