DE102022209685A1

DE102022209685A1 - Reinigungsvorrichtung, projektionsbelichtungsanlage und verfahren

Info

Publication number: DE102022209685A1
Application number: DE102022209685.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Stein
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2022-09-15
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2023-12-21

Abstract

Eine Reinigungsvorrichtung (100) zum Reinigen eines Pellikels (24) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine Reinigungssonde (134) mit einer Sondenspitze (142), die auf das Pellikel (24) oder umgekehrt aufsetzbar ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, die auf das Pellikel (24) aufgesetzte Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt zu bewegen, und wobei die Reinigungsvorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (142) während der Bewegung der Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt in berührendem Kontakt mit dem Pellikel (24) zu halten, um auf dem Pellikel (24) abgelagerte Verunreinigungen (P) mechanisch von dem Pellikel (24) abzutragen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Pellikels für eine Projektionsbelichtungsanlage, eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Reinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen eines Pellikels für eine Projektionsbelichtungsanlage.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt, Linsen, eingesetzt werden.
Im Betrieb einer derartigen Lithographieanlage können sich Verunreinigungen, beispielsweise in der Form von Partikeln, auf dem Retikel ablagern. Da das Retikel strukturiert ist, ist eine Entfernung der Verunreinigungen sehr zeit- und arbeitsaufwendig beziehungsweise teilweise unmöglich, ohne die Strukturen des Retikels selbst zu schädigen. Um diese Verunreinigung des Retikels zu vermeiden, kann vor dem Retikel ein sogenanntes Pellikel platziert werden. Das Pellikel ist eine Folie oder Membran, die im Wesentlichen transparent für EUV-Strahlung ist. Das Pellikel kann beispielsweise in einem Abstand von bis zu 10 mm vor dem Retikel platziert werden. Die Verunreinigungen setzen sich dann auf dem Pellikel und nicht auf dem Retikel ab.
Der Einsatz eines derartigen Pellikels bietet mehrere Vorteile. Zum einen lassen sich Verunreinigungen auf dem unstrukturierten Pellikel relativ unkompliziert mit einem geeigneten Gas, beispielsweise Stickstoff, abblasen. Zum anderen hält das Pellikel die Verunreinigungen von dem Retikel beabstandet. Die auf dem Pellikel abgelagerten Verunreinigungen liegen außerhalb eines Fokus der EUV-Strahlung auf dem Retikel und haben somit nur einen sehr geringen Einfluss auf die Belichtung des Substrats beziehungsweise beeinflussen die auf das Substrat gedruckten Strukturen weniger, da die Partikel nicht in einer Fokusebene der Beleuchtungssystems liegen.
Vor einem Einsatz, nach einem Herstellen oder nach einer Kontamination eines derartigen Pellikels kann es erforderlich sein, dieses bis auf die atomare Ebene zu reinigen. Mit anderen Worten ist eine Reinigung dahingehend vorzunehmen, dass auch einzelne Moleküle oder Atome von dem Pellikel entfernt werden. Dies ist insbesondere deshalb herausfordernd, da das Pellikel selbst nur wenige Nanometer dick sein kann. Das Pellikel ist daher schwer zu handhaben und anfällig für Beschädigungen. Die Sauberkeit des Pellikels ist jedoch entscheidend für die Ausbeute des Belichtungsprozesses. Außerdem können Partikel auf dem Pellikel zu einer lokalen Temperaturerhöhung und durch die damit induzierten thermischen Spannungen zu einem Reißen des Pellikels führen. Ferner stellt die Reinigung des Pellikels die Transmissivität desselben wieder her beziehungsweise homogenisiert diese. Auch dies erhöht die Ausbeute des Belichtungsprozesses.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Pellikels für eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen.
Demgemäß wird eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Pellikels für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Die Reinigungsvorrichtung umfasst eine Reinigungssonde mit einer Sondenspitze, die auf das Pellikel oder umgekehrt aufsetzbar ist, wobei die Reinigungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die auf das Pellikel aufgesetzte Sondenspitze relativ zu dem Pellikel oder umgekehrt zu bewegen, und wobei die Reinigungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze während der Bewegung der Sondenspitze relativ zu dem Pellikel oder umgekehrt in berührendem Kontakt mit dem Pellikel zu halten, um auf dem Pellikel abgelagerte Verunreinigungen mechanisch von dem Pellikel abzutragen.
Dadurch, dass die Verunreinigungen rein mechanisch von dem Pellikel abgetragen werden, ist es möglich, auf die Zufuhr thermischer Energie und/oder reaktiver Stoffe zum Entfernen der Verunreinigungen zu verzichten. Auf eine Demontage des Pellikels zur Reinigung desselben und auf eine anschließende Wiedermontage kann daher verzichtet werden.
Die Reinigungsvorrichtung kann Teil der Projektionsbelichtungsanlage sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Reinigungsvorrichtung kann auch eine von der Projektionsbelichtungsanlage getrennte externe Vorrichtung sein. Die Reinigungsvorrichtung kann auch als Pellikelreinigungsvorrichtung bezeichnet werden. Die Reinigungsvorrichtung kann Teil eines optischen Mikroskops oder eines Elektronenmikroskops sein. Insbesondere kann die Reinigungsvorrichtung selbst ein Elektronenmikroskop sein.
Unter einem „Pellikel“ ist vorliegend insbesondere eine Folie oder eine Membran zu verstehen, die im Wesentlichen transparent für die von der Projektionsbelichtungsanlage genutzte Beleuchtungsstrahlung ist. „Im Wesentlichen“ schließt vorliegend nicht aus, dass das Pellikel die Beleuchtungsstrahlung zumindest teilweise absorbiert. Das Pellikel kann eine Dicke von weniger als 1 µm, insbesondere von wenigen Nanometern, aufweisen.
Das Pellikel kann aus poly- oder monokristallinem Silizium gefertigt sein. Das Pellikel kann eine Monolage aufweisen. „Monolage“ (Engl.: Monolayer) oder „Monoschicht“ bezeichnet vorliegend eine Schicht von Atomen oder Molekülen auf einer Oberfläche, wobei eine Schichthöhe nur eine Atomlage oder eine Moleküllage beträgt. Beispielsweise kann das Pellikel eine Graphen-Monolage aufweisen. Ferner kann das Pellikel aus Kohlenstoff, beispielsweise aus Kohlenstoff-Nanoröhren (Engl.: Carbon Nano Tubes), gefertigt sein. Das Pellikel kann dabei aus einer oder mehreren Atomlagen oder Moleküllagen oben genannter Atome oder Moleküle gefertigt sein.
Die Reinigungssonde ist insbesondere stabförmig und weist endseitig die Sondenspitze auf. Zum Reinigen des Pellikels wird die Sondenspitze zunächst auf das Pellikel aufgesetzt. Unter „Aufsetzen“ ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass die Sondenspitze mit einer definierten Anpresskraft auf dem Pellikel, insbesondere auf einer Oberseite oder auf einer Unterseite des Pellikels, platziert wird. „Oder umgekehrt“ bedeutet in diesem Zusammenhang vorliegend, dass auch das Pellikel auf die Sondenspitze aufgesetzt werden kann. In diesem Fall ist die Sondenspitze feststehend, wohingegen das Pellikel relativ zu der Sondenspitze bewegbar ist.
Die Reinigungsvorrichtung kann insbesondere mit Hilfe von Aktuatoren oder Stellelementen dazu geeignet sein, die Sondenspitze relativ zu dem Pellikel zu bewegen. Diese Bewegung kann automatisiert sein. „Automatisiert“ heißt in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Reinigungsvorrichtung die Reinigungssonde beziehungsweise die Sondenspitze selbstständig derart bewegt, dass die Sondenspitze das gesamte Pellikel, beispielsweise in Mäandern, abtastet oder abrastert und dabei die gesamten Verunreinigungen entfernt. Mit Hilfe einer Steuer- und Regeleinrichtung kann die Reinigungsvorrichtung den Reinigungsvorgang selbstständig durchführen. In diesem Fall wird die Sondenspitze basierend auf Steuersignalen der Steuer- und Regeleinrichtung bewegt. Ein manuellen Führen der Sondenspitze ist nicht erforderlich.
Ist eine Position der Verunreinigungen auf dem Pellikel bekannt, können auch nur verunreinigten Bereiche der vorgenannten Prozedur unterzogen werden. Gegebenenfalls kann dies automatisiert erfolgen, indem Koordinaten der Verunreinigungen beispielsweise von einem Waferverlagerungsantrieb der Projektionsbelichtungsanlage an die Reinigungsvorrichtung, insbesondere an eine Reinigungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung, automatisiert übertragen werden.
Alternativ kann die Bewegung der Sondenspitze auch manuell angesteuert werden. In diesem Fall ist ein entsprechendes Eingabegerät, beispielsweise in Form eines Joysticks, vorgesehen, mit deren Hilfe die Reinigungsvorrichtung derart ansteuerbar ist, dass die Sondenspitze relativ zu dem Pellikel bewegt werden kann. In diesem Zusammenhang ist unter „oder umgekehrt“ insbesondere zu verstehen, dass auch das auf die Sondenspitze aufgelegte Pellikel relativ zu der feststehenden Sondenspitze bewegt werden kann. Dieser vorgenannte Prozess kann durch bildgebende Verfahren, wie beispielsweise Auflicht- oder Elektronenstrahlmikroskopie, unterstützt werden.
Die Reinigungsvorrichtung hält die Sondenspitze während der Bewegung derselben stets in Kontakt mit dem Pellikel. Das heißt, dass die Sondenspitze während der Reinigung des Pellikels, insbesondere während der Bewegung der Sondenspitze über das Pellikel, nicht von diesem abgehoben wird. Alternativ kann die Sondenspitze nach der Bewegung auch von dem Pellikel abgehoben und verfahren werden. Anschließend wird die Sondenspitze wieder auf das Pellikel aufgesetzt und gegenüber diesem bewegt.
Die Reinigungsvorrichtung vollzieht eine schiebende, kehrende oder ziehende Bewegung der Sondenspitze über das Pellikel. Dabei kann das Pellikel elastisch verformt werden. Dass die Sondenspitze „über“ das Pellikel bewegt wird, bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Sondenspitze während des Bewegens derselben stets in Kontakt mit dem Pellikel bleibt. Dies kann durch das Aufbringen der Anpresskraft während der Bewegung des Pellikels gewährleistet werden. Die Reinigungsvorrichtung beziehungsweise die Reinigungseinrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass die Anpresskraft der Sondenspitze auf dem Pellikel beispielsweise über eine geeignete Mechanik oder eine Prozessregelung konstant gehalten wird.
Die Verunreinigungen können beispielsweise Partikel sein oder umfassen. Der Begriff „Verunreinigung“ kann daher durch den Begriff „Partikel“ ersetzt werden. Unter den Begriff „Verunreinigung“ fallen vorliegend jedoch auch einzelne Moleküle oder Atome. Auch können die Verunreinigungen in Form einer geschlossenen Schicht, die das Pellikel bedeckt, vorliegen. Das Reinigen des Pellikels erfolgt derart, dass selbst einzelne Atome von dem Pellikel entfernt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Reinigungsvorrichtung ferner eine Reinigungseinrichtung, welche die Reinigungssonde und eine Manipulatoreinheit zum Manipulieren der Reinigungssonde aufweist, wobei die Manipulatoreinheit dazu eingerichtet ist, die auf das Pellikel aufgesetzte Sondenspitze relativ zu dem Pellikel zu bewegen, und wobei die Manipulatoreinheit dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze während der Bewegung der Sondenspitze relativ zu dem Pellikel in berührendem Kontakt mit dem Pellikel zu halten.
In diesem Fall bewegt die Manipulatoreinheit die Sondenspitze relativ zu dem Pellikel. Das heißt insbesondere, dass das Pellikel feststeht und sich die Sondenspitze relativ zu dem Pellikel bewegt, um dieses zu reinigen. Die Manipulatoreinheit kann die zuvor erwähnten Aktuatoren oder Stellelemente aufweisen. Es kann genau eine Reinigungseinrichtung vorgesehen sein. Es können jedoch auch mehrere Reinigungseinrichtungen vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Reinigungsvorrichtung ferner eine erste Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Oberseite des Pellikels und eine sich von der ersten Reinigungsvorrichtung unterscheidende zweite Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer Unterseite des Pellikels.
Dass sich die erste Reinigungseinrichtung und die zweite Reinigungseinrichtung voneinander „unterscheiden“ bedeutet vorliegend, dass es sich bei der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung nicht um dieselbe Reinigungseinrichtung, sondern um zwei voneinander getrennte Reinigungseinrichtungen handelt. Das heißt insbesondere, dass zwei Reinigungseinrichtungen vorgesehen sein können. Dabei kann die erste Reinigungseinrichtung oberhalb des Pellikels und die zweite Reinigungseinrichtung unterhalb des Pellikels angeordnet sein. Das Pellikel kann somit zwischen der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung platziert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste Reinigungseinrichtung und die zweite Reinigungseinrichtung unabhängig voneinander ansteuerbar.
Mit Hilfe der ersten Reinigungseinrichtung und der zweiten Reinigungseinrichtung können die Oberseite und die Unterseite des Pellikels gleichzeitig gereinigt werden. Beispielsweise umfasst die Reinigungsvorrichtung die zuvor erwähnte Steuer- und Regeleinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die erste Reinigungseinrichtung und/oder die zweite Reinigungseinrichtung anzusteuern und so die Sondenspitze auf dem Pellikel aufzusetzen und dieses zu reinigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Manipulatoreinheit dazu eingerichtet, die Sondenspitze in mehreren Freiheitsgraden zu positionieren.
Beispielsweise ist der Reinigungsvorrichtung ein Koordinatensystem mit einer x-Richtung oder Breitenrichtung, einer y-Richtung oder Tiefenrichtung und einer z-Richtung oder Hochrichtung zugeordnet. Grundsätzlich weist die Sondenspitze bezüglich dieses Koordinatensystems sechs Freiheitsgrade, nämlich drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung sowie jeweils einen translatorischen Freiheitsgrad entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung, auf. Insbesondere ist die Manipulatoreinheit mit Hilfe eines Sondenträgers mit der Reinigungssonde gekoppelt. Die Manipulatoreinheit ist zumindest geeignet, die Reinigungssonde beziehungsweise die Sondenspitze um die x-Richtung und um die z-Richtung zu rotieren und entlang des Sondenträgers translatorisch zu bewegen. Hierzu kann der Sondenträger teleskopierbar sein. „Teleskopierbar“ bedeutet vorliegend insbesondere, dass der Sondenträger zusammengefahren und auseinandergefahren werden kann. Hierdurch ist eine lineare Bewegung der Reinigungssonde beziehungsweise der Sondenspitze entlang des Sondenträgers möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Reinigungsvorrichtung ferner eine Bildgebungseinrichtung, insbesondere ein Elektronenmikroskop, zum vergrößerten Darstellen des Pellikels und/oder der Sondenspitze.
Die Bildgebungseinrichtung kann ein Elektronenmikroskop oder Teil eines Elektronenmikroskops sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Bildgebungseinrichtung kann auch ein Auflichtmikroskop sein oder ein Auflichtmikroskop aufweisen. Wie zuvor erwähnt, kann die Reinigungsvorrichtung auch Teil der Projektionsbelichtungsanlage sein. Das Elektronenmikroskop kann ein Rasterelektronenmikroskop oder ein Transmissionselektronenmikroskop sein. Die Bildgebungseinrichtung kann ferner einen Bildschirm oder Monitor umfassen, welcher das Pellikel und/oder die Sondenspitze vergrößert darstellt. Mit Hilfe der Bildgebungseinrichtung ist es zum einen möglich, den Reinigungsfortschritt des Pellikels zu überwachen und zum anderen eine Position der Sondenspitze bezüglich des Pellikels zu erfassen und gegebenenfalls zu korrigieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Reinigungsvorrichtung ferner eine mit einem Unterdruck beaufschlagbare Probenkammer zum Aufnehmen des Pellikels und/oder der Sondenspitze.
Unter einem „Unterdruck“ oder „Vakuum“ ist vorliegend insbesondere ein Druck zu verstehen, der kleiner als ein Umgebungsdruck der Reinigungsvorrichtung ist. Zum Erzeugen des Unterdrucks kann eine Unterdruckpumpe oder Vakuumpumpe vorgesehen sein. In der Probenkammer wird das Pellikel platziert. Anschließend wird die Probenkammer evakuiert. Die Sondenspitze und zumindest ein Teil der Reinigungssonde befinden sich innerhalb der Probenkammer oder können zumindest zum Reinigen des Pellikels in die Probenkammer eingeschoben werden. Das Reinigen des Pellikels erfolgt dann unter Niedrigdruck beziehungsweise unter Vakuumbedingungen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sondenspitze eine Nanospitze.
Der Begriff „Nanospitze“ ist vorliegend insbesondere dahingehend zu verstehen, dass die Sondenspitze bis auf wenige Atome oder gar bis auf ein Atom angespitzt sein kann. Mit anderen Worten weist die Spitze an ihrem dem Pellikel zugewandten Ende nur ein Atom auf. Alternativ kann die Sondenspitze auch stumpf sein oder eine spatelförmige oder schaufelförmige Geometrie aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sondenspitze nadelförmig oder zangenförmig.
Die Sondenspitze kann in Abhängigkeit der Verschmutzungen beliebige unterschiedliche Geometrien aufweisen. So bedingen Partikel beispielsweise eine schmalere Sondenspitze als Filme. Wie zuvor erwähnt, kann die Sondenspitze mit einer konstanter Anpresskraft, beispielsweise über eine geeignete Regelungsalgorithmik oder über eine Federlagerung, über die Oberseite und/oder die Unterseite des Pellikels, geführt werden, um Perforationen des Pellikels oder Pellikelperforationen durch eine zu hohe Anpresskraft zu vermeiden. Bei einer zangenförmigen Geometrie der Sondenspitze ist es möglich, die Oberseite und die Unterseite des Pellikels gleichzeitig mit nur einer Reinigungssonde zu reinigen. Die Sondenspitze umgreift dabei das Pellikel zangenförmig. Insbesondere ermöglicht eine zangenförmige Geometrie der Sondenspitze auch eine gleichzeitige Reinigung der Oberseite und der Unterseite. Dies ermöglicht eine schnellere Reinigung des Pellikels.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung eine Regelung und/oder eine Mechanik auf, die dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze mit einer vorbestimmten Anpresskraft auf das Pellikel oder umgekehrt aufzusetzen und die Anpresskraft während der Bewegung der Sondenspitze relativ zu dem Pellikel oder umgekehrt aufrechtzuerhalten.
Insbesondere wird die Anpresskraft während der Bewegung der Sondenspitze relativ zu dem Pellikel oder umgekehrt konstant gehalten. Die Regelung oder Prozessregelung kann beispielsweise mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung der Reinigungsvorrichtung verwirklicht werden. Beispielsweise kann die Steuer- und Regeleinrichtung die Reinigungseinrichtung beziehungsweise die Reinigungseinrichtungen in geeigneter Art und Weise ansteuern. Die Mechanik kann beispielsweise eine Feder oder ein Federelement sein.
Ferner wird eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer derartigen Reinigungsvorrichtung vorgeschlagen.
Die Projektionsbelichtungsanlage kann mehrere Reinigungsvorrichtungen aufweisen. Die Reinigungsvorrichtung kann in die Projektionsbelichtungsanlage integriert sein. Wie zuvor erwähnt, ist die Reinigungsvorrichtung jedoch nicht zwingend Teil der Projektionsbelichtungsanlage. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnete eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Projektionsbelichtungsanlage ferner einen Retikelverlagerungsantrieb zum Verlagern eines Retikels, wobei der Retikelverlagerungsantrieb dazu eingerichtet ist, das Pellikel relativ zu der auf das Pellikel aufgesetzten Sondenspitze zu bewegen, und wobei der Retikelverlagerungsantrieb dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze während der Bewegung des Pellikels relativ zu der Sondenspitze in berührendem Kontakt mit dem Retikel zu halten.
Der Retikelverlagerungsantrieb ist im Bereich einer Objektebene der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet. Mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs kann im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage das sich in der Objektebene befindliche Retikel hin- und herbewegt werden. Hierdurch kann das Retikel mit der Beleuchtungsstrahlung abgetastet oder abgerastert werden. Das Pellikel kann Teil der Projektionsbelichtungsanlage sein. Bei dem Bewegen des Pellikels mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs wird das Retikel mitbewegt. Für den Fall, dass der Retikelverlagerungsantrieb zum Bewegen des Pellikels eingesetzt wird, steht die Sondenspitze still und der Retikelverlagerungsantrieb bewegt das Retikel relativ zu der feststehenden Sondenspitze. Ferner sorgt der Retikelverlagerungsantrieb auch dafür, dass die Sondenspitze bei dem Reinigen des Pellikels stets in Kontakt mit dem Pellikel gehalten wird. Alternativ kann zusätzlich auch die Sondenspitze beweglich sein. Der Retikelverlagerungsantrieb kann Teil der Reinigungsvorrichtung sein.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Reinigen eines Pellikels für eine Projektionsbelichtungsanlage vorgeschlagen. Vorzugsweise wird das Verfahren mit Hilfe der zuvor erläuterten Reinigungsvorrichtung durchgeführt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) Aufsetzen einer Sondenspitze einer Reinigungssonde einer Reinigungsvorrichtung auf das Pellikel oder umgekehrt, b) Bewegen der auf das Pellikel aufgesetzten Sondenspitze relativ zu dem Pellikel oder umgekehrt, und c) Halten der Sondenspitze und des Pellikels in berührendem Kontakt während des Schritts b), so dass auf dem Pellikel abgelagerte Verunreinigungen mechanisch von dem Pellikel abgetragen werden.
Die Schritte b) und c) werden gleichzeitig ausgeführt, so dass der Kontakt zwischen der Sondenspitze und dem Pellikel während der gesamten Zeit der Durchführung der Schritte b) und c) aufrechterhalten wird. In dem Schritt a) kann alternativ auch das Pellikel auf die Sondenspitze aufgesetzt werden. Entsprechend kann während des Schritts b) das Pellikel relativ zu der auf das Pellikel aufgesetzten Sondenspitze bewegt werden, um dieses zu reinigen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Schritte a) bis c) mit Hilfe einer Reinigungseinrichtung der Reinigungsvorrichtung automatisiert durchgeführt.
„Automatisiert“ ist vorliegend derart zu verstehen, dass das Verfahren so durchgeführt wird, dass beispielsweise ein Techniker die Sondenspitze nicht manuell auf das Pellikel aufsetzen und relativ zu diesem bewegen muss. Das Verfahren kann mit Hilfe der zuvor erwähnten Steuer- und Regeleinrichtung durchgeführt werden, welche die Reinigungseinrichtung entsprechend ansteuert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Schritts a) die Sondenspitze mit einer vorbestimmten Anpresskraft auf das Pellikel aufgesetzt, wobei die Anpresskraft während der Schritte b) und c) aufrechterhalten wird.
Die Anpresskraft kann derart gewählt werden, dass sich das Pellikel während des Verfahrens elastisch verformt. Die Anpresskraft wird jedoch so groß gewählt, dass eine Beschädigung des Pellikels ausgeschlossen ist. Dadurch, dass die Anpresskraft während der Schritte b) und c) stets aufrechterhalten wird, ist der berührende Kontakt zwischen der Sondenspitze und dem Pellikel während der Schritte b) und c) immer gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren in situ innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt.
Eine Demontage des Pellikels ist in diesem Fall nicht erforderlich. Die Reinigungsvorrichtung kann in diesem Fall in die Projektionsbelichtungsanlage integriert sein. „In situ“ bedeutet vorliegend insbesondere, dass das Pellikel in seinem in die Projektionsbelichtungsanlage eingebauten Zustand gereinigt werden kann. Das Reinigen des Pellikels kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die Durchlässigkeit oder Transmissivität des Pellikels auf einen bestimmten oder vordefinierten Wert abgesunken ist. Die Reinigung kann dann automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von der Transmissivität oder nach einer vorab definierten Zeitspanne, erfolgen. Das Entfernen des Pellikels von dem Retikel ist nicht zwingend erforderlich, kann jedoch durchgeführt werden, wenn das Pellikel beidseitig Verunreinigungen aufweist.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die für die Reinigungsvorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Projektionsbelichtungsanlage und das Verfahren entsprechend und umgekehrt.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt die Detailansicht II gemäß 1;
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Pellikels für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;
4 zeigt die Detailansicht IV gemäß 3;
5 zeigt die Ansicht V gemäß 4; und
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Reinigen eines Pellikels für die Projektionsbelichtungsanlage gemäß 1;

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise 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 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet 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.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
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 y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: 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 Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 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. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
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.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 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 die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl von Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2 zeigt die Detailansicht II der 1. Entlang der z-Richtung z betrachtet ist vor der Objektebene 6 ein Pellikel 24 platziert. Zwischen der Objektebene 6 und dem Pellikel 24 ist ein Spalt 25 vorgesehen. Das Pellikel 24 ist in einem Abstand a von der Objektebene 6 beabstandet platziert. Eine Spaltbreite des Spalts 25 entspricht dem Abstand a. Der Abstand a kann 1 bis 10 mm, insbesondere 2,5 mm, betragen. Die Beleuchtungsstrahlung 16 ist auf die Objektebene 6, also auf das Retikel 7, und nicht auf das Pellikel 24 fokussiert.
Unter einem „Pellikel“ ist vorliegend insbesondere eine Folie oder eine Membran zu verstehen, die im Wesentlichen transparent für die Beleuchtungsstrahlung 16 ist. „Im Wesentlichen“ schließt vorliegend nicht aus, dass das Pellikel 24 die Beleuchtungsstrahlung 16 zumindest teilweise absorbiert. Das Pellikel 24 kann einen Rahmen oder Träger umfassen, der eine wie zuvor erwähnte Folie oder Membran trägt.
Das Pellikel 24 kann eine Dicke von weniger als 1 µm, insbesondere von wenigen nm, aufweisen. Das Pellikel 24 kann aus polykristallinem Silizium gefertigt sein. Das Pellikel 24 kann eine Monolage aufweisen. „Monolage“ (Engl.: Monolayer) oder „Monoschicht“ bezeichnet vorliegend eine Schicht von Atomen oder Molekülen auf einer Oberfläche, wobei eine Schichthöhe nur ein Atom oder ein Molekül beträgt. Beispielsweise kann das Pellikel 24 eine Graphen-Monolage aufweisen. Ferner kann das Pellikel 24 aus Kohlenstoff-Nanoröhren (Engl.: Carbon Nano Tubes) gefertigt sein.
Bei der Verwendung der letztgenannten Materialien kann das Pellikel 24 höheren Druckdifferenzen oder Beschleunigungen ausgesetzt sein, ohne dass das Pellikel 24 beschädigt wird. Hierdurch kann die Ausbeute des Belichtungsprozesses erhöht werden, da der Retikelverlagerungsantrieb 9 das Retikel 7 schneller bewegen kann. Ferner weisen die vorgenannten kohlenstoffbasierten Werkstoffe eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit und eine reduzierte Absorption der Beleuchtungsstrahlung 16 auf. Daher scheinen die kohlenstoffbasierten Werkstoffe am aussichtsreichsten für eine Anwendung als Pellikel 24.
Im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 können Verunreinigungen P, beispielsweise Partikel, in den Bereich der Objektebene 6 gelangen. Die Verunreinigungen P können gröbere Partikel aber auch Moleküle oder Atome umfassen. In der 2 sind die Verunreinigungen P nicht maßstabsgerecht dargestellt. Legen sich derartige Verunreinigungen P auf dem strukturierten Retikel 7 ab, auf das die Beleuchtungsstrahlung 16 fokussiert ist, so werden diese in die Bildebene 12 und damit als Abbildungsfehler auf den Wafer 13 abgebildet. Dies reduziert die Ausbeute und ist daher unerwünscht.
Aufgrund der Strukturierung des Retikels 7 ist es aufwändig, dieses von Verunreinigungen P zu reinigen. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Verunreinigungen P nicht direkt zu dem Retikel 7 gelangen können. Zu diesem Zweck ist das Pellikel 24 vorgesehen. Dadurch, dass das Pellikel 24 dem Retikel 7 vorgeschaltet ist, legen sich die Verunreinigungen P auf dem Pellikel 24 und nicht auf dem Retikel 7 ab. Da das Pellikel 24 in dem Abstand a von der Objektebene 6 beabstandet platziert ist und die Beleuchtungsstrahlung 16 auf die Objektebene 6 und nicht auf das Pellikel 24 fokussiert ist, werden die Verunreinigungen P auch nicht scharf in die Bildebene 12 abgebildet.
Der Einsatz des Pellikels 24 bietet mehrere Vorteile. Zum einen lassen sich Verunreinigungen P auf dem unstrukturierten Pellikel 24 relativ unkompliziert mit einem geeigneten Gas, beispielsweise Stickstoff, abblasen, ohne das Retikel 7 zu beschädigen. Zum anderen hält das Pellikel 24 die Verunreinigungen P um den Abstand a von der Objektebene 6 entfernt. Aufgrund der genutzten Schärfentiefe liegen die auf dem Pellikel 24 abgelagerten Verunreinigungen P somit außerhalb des Fokus der Beleuchtungsstrahlung 16 und haben somit einen nur sehr geringen Einfluss auf die Belichtung des Wafers 13.
Vor einem Einsatz, nach einem Herstellen oder nach einer Kontamination eines derartigen Pellikels 24 ist es erforderlich, dieses bis auf atomare Ebene zu reinigen. Mit anderen Worten ist eine Reinigung dahingehend vorzunehmen, dass auch einzelne Moleküle oder Atome von dem Pellikel 24 entfernt werden. Dies ist insbesondere deshalb herausfordernd, da das Pellikel 24 selbst nur wenige Nanometer dick ist.
Das Pellikel 24 ist daher schwer zu handhaben und anfällig für Beschädigungen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Pellikel 24 aus Graphen, insbesondere aus einer Graphen-Monoschicht, gefertigt ist. Ein einzelnes Atom kann die Integrität des Pellikels 24 negativ beeinflussen und einen Zersetzungsprozess initiieren. Die Sauberkeit des Pellikels 24 ist daher entscheidend für die Ausbeute des Belichtungsprozesses. Ferner führt die Reinigung des Pellikels 24 auch zu einer höheren Transmissivität. Auch dies erhöht die Ausbeute des Belichtungsprozesses.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung 100 zum Reinigen von wie zuvor erwähnten Pellikeln 24. Die Reinigungsvorrichtung 100 kann Teil der Projektionsbelichtungsanlage 1 sein. Die Reinigungsvorrichtung 100 kann ein Rasterelektronenmikroskop (REM) (Engl.: Scanning Electron Microscope, SEM) oder Teil eines Rasterelektronenmikroskops sein. Umgekehrt kann die Reinigungsvorrichtung 100 auch ein Rasterelektronenmikroskop aufweisen. Die Reinigungsvorrichtung 100 kann alternativ auch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) oder Teil eines Transmissionselektronenmikroskops sein. Nachfolgend wird die Reinigungsvorrichtung 100 jedoch mit Bezug auf ein Rasterelektronenmikroskop erläutert.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst eine Probenkammer 102, in der zumindest ein Pellikel 24 aufnehmbar ist. Die Probenkammer 102 umschließt einen Aufnahmeraum 104, in dem das Pellikel 24 aufgenommen ist. In der Probenkammer 102 beziehungsweise in dem Aufnahmeraum 104 können auch mehrere Pellikel 24 aufgenommen sein. Der Aufnahmeraum 104 kann mit einem Vakuum beaufschlagt sein. Hierzu kann eine nicht gezeigte Vakuumpumpe vorgesehen sein. Das Pellikel 24 wird von einem nicht gezeigten Probenhalter oder Probenträger getragen.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst eine Elektronenquelle 106, insbesondere eine Kathode, zum Erzeugen eines Primärelektronenstrahls 108, der in den Aufnahmeraum 104 emittiert wird. Zum Ablenken des Primärelektronenstrahls 108 sind Spulen 110, 112, insbesondere Magnetspulen, vorgesehen. Mit Hilfe der Spulen 110, 112 ist es möglich, den Primärelektronenstrahl 108 derart abzulenken, dass das Pellikel 24 mit dem Primärelektronenstrahl 108 abgerastert wird.
Ferner ist ein Detektor 114 vorgesehen, der einen Sekundärelektronenstrahl 116 detektieren kann. In diesem Fall ist der Detektor 114 ein Sekundärelektronendetektor. Die Elektronenquelle 106, die Spulen 110, 112 und der Detektor 114 bilden zusammen eine Bildgebungseinrichtung 118 der Reinigungsvorrichtung 100. Es können mehrere Detektoren 114 vorgesehen sein. Beispielsweise können noch ein Rückstreuelektronendetektor und/oder ein Röntgenstrahlungsdetektor vorgesehen sein. Die Bildgebungseinrichtung 118 kann ein Rasterelektronenmikroskop oder ein Transmissionselektronenmikroskop sein.
Die Probenkammer 102, die Elektronenquelle 106, die Spulen 110, 112 und/oder der Detektor 114 können in oder an einem Gehäuse 120 der Reinigungsvorrichtung 100 angebracht sein. Ferner umfasst die Reinigungsvorrichtung 100 einen Bildschirm oder Monitor 122, der an dem Gehäuse 120 montiert sein kann, und eine Steuer- und Regeleinrichtung 124. Der Monitor 122 kann Teil der Bildgebungseinrichtung 118 sein. Die Steuer- und Regeleinrichtung 124 kann eine Recheneinheit und/oder eine Speichereinheit aufweisen. Die Steuer- und Regeleinrichtung 124 ist mit der Elektronenquelle 106, den Spulen 110, 112, dem Detektor 114 und/oder dem Monitor 122 wirkverbunden.
Eine Darstellung des Pellikels 24 mit Hilfe der Bildgebungseinrichtung 118 auf dem Monitor 122 basiert auf einer Abrasterung des Pellikels 24 mittels des feingebündelten Primärelektronenstrahls 108. Diese Abrasterung findet im Hochvakuum statt, um Wechselwirkungen mit Atomen und Molekülen in der Luft zu vermeiden. Mit Hilfe der Spulen 110, 112 wird der Primärelektronenstrahl 108 auf einen Punkt auf dem Pellikel 24 fokussiert. Trifft der Primärelektronenstrahl 108 auf das Pellikel 24, sind verschiedene Wechselwirkungen möglich, deren Detektion mit Hilfe des Detektors 114 Informationen über die Beschaffenheit des Pellikels 24 geben können, die dann mit Hilfe des Monitors 122 dargestellt werden kann. Die „Beschaffenheit“ kann beispielsweise eine Oberflächenstruktur des Pellikels 24 umfassen.
Der von der Elektronenquelle 106 kommende Primärelektronenstrahl 108 wird nun wie bei einem Röhrenfernseher zeilenweise über das Pellikel 24 geführt oder gerastert. Dabei wird ein Signal des Detektors 114 in anzeigbare Informationen umgewandelt und auf dem Monitor 122 dargestellt. Sind alle Zeilen eines Bildes abgetastet, fängt das Rastern wieder an einem oberen Bildrand an und ein neues Bild wird erzeugt.
Die Reinigungsvorrichtung 100 umfasst neben der Bildgebungseinrichtung 118 eine Reinigungseinrichtung 126 zum Reinigen des Pellikels 24 innerhalb der Probenkammer 102. Es können mehrere Reinigungseinrichtungen 126, 128 vorgesehen sein. Insbesondere können eine erste Reinigungseinrichtung 126 zum Reinigen des Pellikels 24 in der Orientierung der 3 von oben und eine zweite Reinigungseinrichtung 128 zum Reinigen des Pellikels 24 in der Orientierung der 3 von unten vorgesehen sein. Für den Fall, dass die Bildgebungseinrichtung 118 ein Rasterelektronenmikroskop ist, sind zwei Reinigungseinrichtungen 126, 128 vorgesehen. Für den Fall, dass die Bildgebungseinrichtung 118 ein Transmissionselektronenmikroskop ist, ist bevorzugt nur eine Reinigungseinrichtung 126, 128 vorgesehen.
Die Reinigungseinrichtungen 126, 128 sind identisch aufgebaut. Daher wird nachfolgend nur auf die Reinigungseinrichtung 126 eingegangen. Die Reinigungseinrichtung 126 umfasst eine Manipulatoreinheit 130, einen Sondenträger 132, der mit der Manipulatoreinheit 130 gekoppelt ist, und eine Reinigungssonde 134, welche der Sondenträger 132 trägt.
Die Manipulatoreinheit 130 ist mit der Steuer- und Regeleinrichtung 124 gekoppelt. Mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 124 kann die Manipulatoreinheit 130 angesteuert werden, um die Reinigungssonde 134 auf dem Pellikel 24 zu platzieren und über das Pellikel 24 zu bewegen. Hierzu kann ein geeignetes Eingabegerät, beispielsweise in Form eines Joysticks, vorgesehen sein. Die Reinigungseinrichtungen 126, 128 können unabhängig voneinander angesteuert werden.
Die Manipulatoreinheit 130 kann mehrere Stellelemente, beispielsweise in Form von Elektromotoren oder Piezoelementen, aufweisen. Insbesondere ist die Manipulatoreinheit 130 zumindest geeignet, eine rotatorische Bewegung um die x-Richtung x, eine rotatorische Bewegung um die z-Richtung z und eine translatorische Bewegung entlang des Sondenträgers 132 durchzuführen, wie dies in der 3 mit Hilfe von Doppelpfeilen 136, 138, 140 angedeutet ist, um die Reinigungssonde 134 an geeigneter Stelle auf dem Pellikel 24 zu platzieren. Alternativ kann die Reinigungssonde 134 auch stillstehen und das Pellikel 24 relativ zu der Reinigungssonde 134 bewegt werden, beispielsweise mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs 9.
Grundsätzlich kann die Manipulatoreinheit 130 jedoch auch geeignet sein, die Reinigungssonde 134, insbesondere eine Sondenspitze der Reinigungssonde 134, in sechs unterschiedlichen Freiheitsgraden zu positionieren. Diese sechs Freiheitsgrade umfassen jeweils einen translatorischen Freiheitsgrad entlang der Richtungen x, y, z und jeweils einen rotatorischen Freiheitsgrad um die Richtungen x, y, z herum.
4 zeigt die Detailansicht IV gemäß der 3. Das Pellikel 24 weist eine in der Orientierung der 4 obenliegende Oberseite 26 sowie eine untenliegende Unterseite 27 auf. Die Oberseite 26 kann mit der Reinigungssonde 134 der ersten Reinigungseinrichtung 126 gereinigt werden. Die Unterseite 27 kann mit Hilfe der Reinigungssonde 134 (nicht gezeigt) der zweiten Reinigungseinrichtung 128 gereinigt werden.
Die Reinigungssonde 134 kann eine zulaufende Sondenspitze 142 aufweisen, die rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse 144 aufgebaut ist. Die Symmetrieachse 144 ist in einem Neigungswinkel α relativ zu der Oberseite 26 geneigt. Der Neigungswinkel α ist kleiner als 90°, beispielsweise 45°. Die Sondenspitze 142 kann bis auf wenige Atome oder gar auf ein Atom angespitzt sein. Die Sondenspitze 142 kann daher auch als Nanospitze bezeichnet werden. Alternativ kann die Sondenspitze 142 auch schaufelförmig oder spatelförmig ausgebildet sein.
Für den Fall, dass die Bildgebungseinrichtung 118 ein Transmissionselektronenmikroskop ist, kann die Sondenspitze 142 auch zangenförmig ausgebildet sein, so dass die Oberseite 26 und die Unterseite 27 gleichzeitig mit nur einer Reinigungssonde 134 gereinigt werden können.
Wie die 4 zeigt, sind die Verunreinigungen P als die Oberseite 26 bedeckende Schicht ausgebildet. Die Verunreinigungen P können jedoch auch einzelne an dem Pellikel 24 anhaftende Partikel, Moleküle oder Atome sein. Zum Entfernen der Verunreinigungen P wird die Sondenspitze 142 in einer Bewegungsrichtung 146 über die Oberseite 26 bewegt, wobei die Verunreinigungen P von der Oberseite 26 abgehoben werden. Dabei wird die Sondenspitze 142 während der Bewegung derselben stets in Kontakt mit dem Pellikel 24 gehalten. Die Bewegungsrichtung 146 ist in diesem Fall entgegengesetzt zu der y-Richtung y orientiert.
Vor dem Bewegen der Sondenspitze 142 relativ zu dem Pellikel 24 wird diese mit einer Anpresskraft F auf das Pellikel 24 gedrückt. Diese Anpresskraft F wird während des Bewegens des Pellikels 24 aufrechterhalten, so dass stets ein Kontakt der Sondenspitze 142 mit dem Pellikel 24 gewährleistet ist. Die Anpresskraft F kann konstant gehalten werden. Die Anpresskraft F kann so hoch sein, dass das Pellikel 24 elastisch verformt wird. Die Anpresskraft F ist jedoch so klein zu wählen, dass das Pellikel 24 nicht beschädigt wird.
Bei dem Bewegen der Sondenspitze 142 über das Pellikel 24 werden nichtkovalente Bindungen, beispielsweise resultierend aus Van-der-Waals-Kräften, zwischen Atomen des Pellikels 24 und Atomen der Verunreinigungen P gelöst.
Bei dem Bewegen der Sondenspitze 142 über das Pellikel 24 kann dieses elastisch verformt werden, ohne dass dieses beschädigt wird. Die Verunreinigungen P werden dabei rein mechanisch von dem Pellikel 24 abgetragen oder abgehoben.
5 zeigt die Ansicht V gemäß der 4. Die 5 zeigt das Pellikel 24 in einem teilweise gereinigten Zustand. Beispielsweise ist in der Orientierung der 5 eine obere Hälfte 28 des Pellikels 24 noch nicht von Verunreinigungen P gereinigt, wohingegen eine untere Hälfte 29 des Pellikels 24 bereits gereinigt ist. Eine Abgrenzung zwischen der nicht gereinigten oberen Hälfte 28 und der gereinigten unteren Hälfte 29 ist in der 5 mit einer strickpunktierten Linie dargestellt.
Zum Reinigen des Pellikels 24 wird die auf das Pellikel 24 aufgesetzte Sondenspitze 142 in der Bewegungsrichtung 146 über das Pellikel 24 bewegt. Dabei kann die Bewegungsrichtung 146 bei Erreichen eines Rands 30 des Pellikels 24 um 180° umgedreht werden, so dass die Sondenspitze 142 eine zeilenartige oder mäanderartige Bewegung über das Pellikel 24 vollzieht. Bei dem Bewegen der Sondenspitze 142 über das Pellikel 24 werden die Verunreinigungen P von dem Pellikel 24 abgetrennt oder abgehoben.
Die Bewegungsrichtung 146 kann alternativ auch nicht geändert werden. In diesem Fall wird die Sondenspitze 142 nach dem Erreichen des Rands 30 des Pellikels 24 von diesem abgehoben, entgegen der Bewegungsrichtung 146 zurückbewegt und wieder auf das Pellikel 24 aufgesetzt, um erneut eine Bewegung entlang der Bewegungsrichtung 146 durchzuführen. Die Sondenspitze 142 kann alternativ auch eine kreisförmige oder spiralförmige Bewegung vollziehen.
Die Bewegung der Sondenspitze 142 über das Pellikel 24 kann automatisiert mit Hilfe der Reinigungseinrichtung 126, 128 erfolgen. „Automatisiert“ heißt dabei, dass die Steuer- und Regeleinrichtung 124 die Reinigungseinrichtung 126, 128 derart ansteuert, dass die Reinigungseinrichtung 126, 128 die Sondenspitze 142 derart über das Pellikel 24 führt, dass die Verunreinigungen P von diesem angehoben werden.
Alternativ kann die Reinigungssonde 134 auch manuell über das Pellikel 24 geführt werden. Mit Hilfe des Monitors 122 kann die Position der Sondenspitze 142 überwacht und korrigiert werden. Die Sondenspitze 142 kann somit während des Reinigens des Pellikels 24 mit Hilfe der Bildgebungseinrichtung 118 auf dem Monitor 122 dargestellt werden. Dies ermöglicht eine Überwachung des Reinigungsfortschritts.
Mit Hilfe geeigneter Nanospitzengeometrien der Sondenspitze 142 und geeigneter Bewegungsmuster der Sondenspitze 142 auf dem Pellikel 24, beispielsweise in der Form einer Spirale oder eines Mäanders, ist es möglich, die Reinigungsleistung zu optimieren, insbesondere zu verbessern.
Die Reinigung des Pellikels 24 kann entweder in einer externen Reinigungsvorrichtung 100 oder in situ mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs 9 erfolgen. „In situ“ heißt dabei, dass das Pellikel 24 in seinem in die Projektionsbelichtungsanlage 1 eingebauten Zustand gereinigt werden kann. Im letztgenannten Fall kann die Reinigungsvorrichtung 100 in die Projektionsbelichtungsanlage 1 integriert sein. Das Pellikel 24 wird dann mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs 9 zusammen mit dem Retikel 7 verfahren, um das Pellikel 24 zu reinigen. Die Reinigungssonde 134 steht still und das Pellikel 24 wird mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs 9 relativ zu der Sondenspitze 142 bewegt, um die Verunreinigungen P von dem Pellikel 24 zu entfernen.
Das Reinigen des Pellikels 24 kann Teil einer Vorkonditionierung des Pellikels 24 nach einer Herstellung desselben oder als Standardverfahren erfolgen, bevor das Retikel 7 zusammen mit dem Pellikel 24 in der Projektionsbelichtungsanlage 1 eingesetzt wird. Darüber hinaus ist es möglich, das Pellikel 24 bei Bedarf, insbesondere in situ, zu reinigen. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die Durchlässigkeit oder Transmissivität des Pellikels 24 auf einen bestimmten oder vordefinierten Wert abgesunken ist. Die Reinigung kann automatisiert, beispielsweise in Abhängigkeit von der erfassten Transmissivität oder nach einer vorab definierten Zeitspanne, erfolgen. Das Entfernen des Pellikels 24 von dem Retikel 7 ist nicht zwingend erforderlich, kann jedoch durchgeführt werden, wenn das Pellikel 24 beidseitig Verunreinigungen P aufweist.
Es ist weiterhin möglich, mehrere Reinigungssonden 134 in eine Reinigungsvorrichtung 100 in Form eines Multisäulen-Rasterelektronenmikroskop zu integrieren, um eine parallelisierte Reinigung mehrerer Pellikel 24 für eine höhere Ausbeute zu ermöglichen. Dies ermöglicht es, eine auf die Projektionsbelichtungsanlage 1 abgestimmte und vollständig gereinigte Oberfläche von einschichtigen Graphen-Pellikeln bis auf die atomare Ebene zu schaffen.
Vorteilhafterweise ist bei der beschriebenen rein mechanischen Reinigung des Pellikels 24 die Zufuhr thermischer Energie oder reaktiver Stoffe verzichtbar. Hierdurch kann auf eine Demontage des Pellikels 24 von dem Retikel 7 zur Reinigung und anschließenden Montage verzichtet werden.
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Reinigen des Pellikels 24 mit Hilfe der Reinigungsvorrichtung 100.
Das Verfahren umfasst einen Schritt S1 des Aufsetzens der Sondenspitze 142 der Reinigungssonde 134 auf das Pellikel 24 oder umgekehrt. „Oder umgekehrt“ bedeutet dabei, dass in dem Schritt S1 auch das Pellikel 24 auf die feststehende Sondenspitze 142 aufgesetzt werden kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Pellikel 24 mit Hilfe des Retikelverlagerungsantriebs 9 bewegt werden kann.
Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass das Pellikel 24 feststeht und die Sondenspitze 142 relativ zu dem Pellikel 24 bewegt wird. „Aufsetzen“ heißt insbesondere, dass die Sondenspitze 142 mit dem Pellikel 24 in Kontakt gebracht wird. Die Sondenspitze 142 wird dabei mit der Anpresskraft F gegen das Pellikel 24 gedrückt.
In einem Schritt S2 wird die auf das Pellikel 24 aufgesetzten Sondenspitze 142 relativ zu dem Pellikel 24 oder umgekehrt bewegt oder verlagert. In einem Schritt S3 werden die Sondenspitze 142 und das Pellikel 24 in berührendem Kontakt gehalten. Die Schritte S2 und S3 werden gleichzeitig durchgeführt, so dass der Kontakt zwischen dem Pellikel 24 auch während des Schritts S2 aufrechterhalten wird. Der Kontakt wird beispielsweise durch die Anpresskraft F gewährleistet. Bei dem Bewegen der Sondenspitze 142 werden auf dem Pellikel 24 abgelagerte Verunreinigungen P mechanisch von dem Pellikel 24 abgetragen oder abgeschält.
Die Schritte S1 bis S3 werden mit Hilfe der Reinigungseinrichtung 126, 128 automatisiert durchgeführt. Alternativ kann die Reinigungssonde 134 auch manuell bewegt werden. Während des Schritts S1 wird die Sondenspitze 142 mit der vorgestimmten Anpresskraft F auf das Pellikel 24 aufgesetzt. Die Anpresskraft F wird während der Schritte S2 und S3 aufrechterhalten.
Das Verfahren kann in situ innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchgeführt werden. Hierdurch muss das Pellikel 24 nicht demontiert werden. Ferner kann eine automatisierte Reinigung des Partikels 24 durchgeführt werden, wenn beispielsweise dessen Transmissivität nachlässt. Beispielsweise kann eine nachlassende Transmissivität des Pellikels 24 automatisiert erkannt und die Reinigungsvorrichtung 100 entsprechend angesteuert werden, um das Pellikel 24 zu reinigen. Alternativ kann eine automatisierte Reinigung in vorgegebenen Zeitabständen erfolgen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Projektionsbelichtungsanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Lichtquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: Beleuchtungsstrahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: erster Facettenspiegel
21: erste Facette
22: zweiter Facettenspiegel
23: zweite Facette
24: Pellikel
25: Spalt
26: Oberseite
27: Unterseite
28: Hälfte
29: Hälfte
30: Rand
100: Reinigungsvorrichtung
102: Probenkammer
104: Aufnahmeraum
106: Elektronenquelle
108: Primärelektronenstrahl
110: Spule
112: Spule
114: Detektor
116: Sekundärelektronenstrahl
118: Bildgebungseinrichtung
120: Gehäuse
122: Monitor
124: Steuer- und Regeleinrichtung
126: Reinigungseinrichtung
128: Reinigungseinrichtung
130: Manipulatoreinheit
132: Sondenträger
134: Reinigungssonde
136: Doppelpfeil
138: Doppelpfeil
140: Doppelpfeil
142: Sondenspitze
144: Symmetrieachse
146: Bewegungsrichtung
a: Abstand
F: Anpresskraft
M1: Spiegel
M2: Spiegel
M3: Spiegel
M4: Spiegel
M5: Spiegel
M6: Spiegel
P: Verunreinigung
S1: Schritt
S2: Schritt
S3: Schritt
x: x-Richtung
y: y-Richtung
z: z-Richtung
α: Neigungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008009600 A1 [0065, 0069]
US 20060132747 A1 [0067]
EP 1614008 B1 [0067]
US 6573978 [0067]
DE 102017220586 A1 [0072]
US 20180074303 A1 [0086]

Claims

Reinigungsvorrichtung (100) zum Reinigen eines Pellikels (24) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), aufweisend eine Reinigungssonde (134) mit einer Sondenspitze (142), die auf das Pellikel (24) oder umgekehrt aufsetzbar ist, wobei die Reinigungsvorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, die auf das Pellikel (24) aufgesetzte Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt zu bewegen, und wobei die Reinigungsvorrichtung (100) dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (142) während der Bewegung der Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt in berührendem Kontakt mit dem Pellikel (24) zu halten, um auf dem Pellikel (24) abgelagerte Verunreinigungen (P) mechanisch von dem Pellikel (24) abzutragen.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Reinigungseinrichtung (126, 128), welche die Reinigungssonde (134) und eine Manipulatoreinheit (130) zum Manipulieren der Reinigungssonde (134) aufweist, wobei die Manipulatoreinheit (130) dazu eingerichtet ist, die auf das Pellikel (24) aufgesetzte Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) zu bewegen, und wobei die Manipulatoreinheit (130) dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (142) während der Bewegung der Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) in berührendem Kontakt mit dem Pellikel (24) zu halten.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend eine erste Reinigungseinrichtung (126) zum Reinigen einer Oberseite (26) des Pellikels (24) und eine sich von der ersten Reinigungseinrichtung (126) unterscheidende zweite Reinigungseinrichtung (128) zum Reinigen einer Unterseite (27) des Pellikels (24).
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Reinigungseinrichtung (126) und die zweite Reinigungseinrichtung (128) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, wobei die Manipulatoreinheit (130) dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (42) in mehreren Freiheitsgraden zu positionieren.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, ferner umfassend eine Bildgebungseinrichtung (118), insbesondere ein Elektronenmikroskop, zum vergrößerten Darstellen des Pellikels (24) und/oder der Sondenspitze (142).
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, ferner umfassend eine mit einem Unterdruck beaufschlagbare Probenkammer (102) zum Aufnehmen des Pellikels (24) und/oder der Sondenspitze (142).
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Sondenspitze (142) eine Nanospitze ist, und/oder wobei die Sondenspitze (142) nadelförmig oder zangenförmig ist.
Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Reinigungsvorrichtung (100) eine Regelung und/oder eine Mechanik aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (142) mit einer vorbestimmten Anpresskraft (F) auf das Pellikel (24) oder umgekehrt aufzusetzen und die Anpresskraft (F) während der Bewegung der Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt aufrechtzuerhalten.
Projektionsbelichtungsanlage (1) mit einer Reinigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1-9.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Retikelverlagerungsantrieb (9) zum Verlagern eines Retikels (7), wobei der Retikelverlagerungsantrieb (9) dazu eingerichtet ist, das Pellikel (24) relativ zu der auf das Pellikel (24) aufgesetzten Sondenspitze (142) zu bewegen, und wobei der Retikelverlagerungsantrieb (9) dazu eingerichtet ist, die Sondenspitze (142) während der Bewegung des Pellikels (24) relativ zu der Sondenspitze (142) in berührendem Kontakt mit dem Pellikel (24) zu halten.
Verfahren zum Reinigen eines Pellikels (24) für eine Projektionsbelichtungsanlage (1), mit den Schritten: a) Aufsetzen (S1) einer Sondenspitze (142) einer Reinigungssonde (134) einer Reinigungsvorrichtung (100) auf das Pellikel (24) oder umgekehrt, b) Bewegen (S2) der auf das Pellikel (24) aufgesetzten Sondenspitze (142) relativ zu dem Pellikel (24) oder umgekehrt, und c) Halten (S3) der Sondenspitze (142) und des Pellikels (24) in berührendem Kontakt während des Schritts b), so dass auf dem Pellikel (24) abgelagerte Verunreinigungen (P) mechanisch von dem Pellikel (24) abgetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Schritte a) bis c) mit Hilfe einer Reinigungseinrichtung (126, 128) der Reinigungsvorrichtung (100) automatisiert durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei während des Schritts a) die Sondenspitze (142) mit einer vorbestimmten Anpresskraft (F) auf das Pellikel (24) aufgesetzt wird, und wobei die Anpresskraft (F) während der Schritte b) und c) aufrechterhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, wobei das Verfahren in situ innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage (1) durchgeführt wird.