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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reinigungsverfahren durch
Entfernung von Teilchen auf empfindlichen Oberflächen. Es wird insbesondere
in Verbindung mit einem lithographischen Projektionsapparat verwendet
und umfasst:
- – ein Bestrahlungssystem zur
Bereitstellung eines Projektionsstrahls der Strahlung;
- – eine
Tragkonstruktion zum Halten von Bemusterungseinrichtungen, wobei
die Bemusterungseinrichtungen dazu dienen, den Projektionsstrahl nach
einem bestimmten Muster zu bemustern;
- – einen
Substrattisch zum Halten eines Substrates; und
- – ein
Projektionssystem, um den bemusterten Strahl auf einen Zielabschnitt
des Substrates zu projizieren.
-
Der
Begriff "Bemusterungseinrichtung", wie er hier verwendet
wird, sollte weitumfassend interpretiert werden als eine Vorrichtung,
die dazu verwendet werden kann, um einen hereinkommenden Projektionsstrahl
der Strahlung entsprechend einem Muster, das in einem Zielabschnitt
des Substrates geschaffen werden soll, mit einem gemusterten Querschnitt
zu versehen; der Begriff "Lichtventil" oder "Lichtverstärkerröhre" ist in diesem Zusammenhang
ebenfalls verwendet worden. Im allgemeinen wird das Muster einer
bestimmten Funktionsschicht in einem Baustein entsprechen, der in
dem Zielabschnitt geschaffen wird, wie beispielsweise einer integrierten
Schaltung oder einem anderen Baustein (siehe unten). Beispiele für solche
Bemusterungseinrichtungen sind:
- – Eine Maske.
Das Konzept einer Maske ist in der Lithographie wohl bekannt und
es umfasst Maskenarten wie binäre
Masken, alternierende Phasenverschiebung und gedämpfte Phasenverschiebung sowie
verschiedene hybride Maskenarten. Je nach dem Maskenmuster verursacht
die Platzierung einer solchen Maske in dem Projektionsstrahl der
Strahlung eine selektive Transmission (im Falle einer lichtdurchlässigen Maske)
oder eine Reflexion (im Falle einer reflektierenden Maske) der Strahlung,
die auf die Maske auftrifft. Im Falle einer Maske handelt es sich
bei der Tragkonstruktion im allgemeinen um einen Maskentisch, der
dafür sorgt,
dass die Maske an einer gewünschten
Position in dem hereinkommenden Projektionsstrahl der Strahlung
gehalten werden kann, und dass sie in Bezug auf den Strahl bewegt
oder verschoben werden kann, wenn dies gewünscht wird.
- – Eine
programmierbare Spiegelanordnung. Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung ist
eine matrixadressierbare Oberfläche
mit einer viskoelastischen Kontrollschicht und einer reflektierenden Oberfläche. Das
Grundprinzip hinter einem solchen Apparat besteht darin, dass (beispielsweise) adressierte
Bereiche der reflektierenden Oberfläche einfallendes Licht als
gebeugtes Licht reflektieren, während
nicht adressierte Bereiche einfallendes Licht als nicht gebeugtes
Licht reflektieren. Wenn man einen entsprechenden Filter verwendet,
kann das nicht gebeugte Licht aus dem reflektierten Strahl herausgefiltert
werden, so dass lediglich das gebeugte Licht zurückbleibt; auf diese Art und
Weise wird der Strahl entsprechend dem Adressiermuster der matrixadressierbaren Oberfläche gemustert.
In einer alternativen Ausführungsart
einer programmierbaren Spiegelanordnung wird eine Matrixanordnung
kleinster Spiegel verwendet, die jeweils einzeln um eine Achse herum
gekippt werden können,
indem ein geeignetes, eingegrenztes elektrisches Feld angewendet
oder piezoelektrische Bedienungseinrichtungen verwendet werden.
Auch hier sind die Spiegel wieder matrixadressierbar, so dass adressierte
Spiegel einen hereinkommenden Projektionsstrahl der Strahlung in
eine andere Richtung reflektieren als nicht adressierte Spiegel;
auf diese Art und Weise wird der reflektierte Strahl gemäß dem Adressiermuster
der matrixadressierbaren Spiegel bemustert. Die erforderliche Matrixadressierung
kann unter Verwendung geeigneter elektronischer Einrichtungen durchgeführt werden.
In beiden oben beschriebenen Situationen kann die Bemusterungseinrichtung
eine program mierbare Spiegelanordnung oder mehrere programmierbare
Spiegelanordnungen umfassen. Weitere Informationen über Spiegelanordnungen, wie
sie hier beschrieben wurden, sind beispielsweise dem US-amerikanischen
Patent US 5,296,891 und US 5,523,193 sowie den PCT
Patentanmeldungen WO 98/38597 und WO 98/33096 zu entnehmen. Im Falle
einer programmierbaren Spiegelanordnung kann die Tragkonstruktion
beispielsweise als Rahmen oder Tisch ausgeführt werden, der bei Bedarf
feststehend oder beweglich ist.
- – Eine
programmierbare LCD-Anordnung. Ein Beispiel für eine solche Konstruktion
wird in dem US-Patent US 5,229,872 genannt.
Wie oben kann die Tragkonstruktion auch in diesem Fall beispielsweise
als Rahmen oder Tisch ausgeführt werden,
der bei Bedarf feststehend oder beweglich ist.
-
Aus
Gründen
der Einfachheit kann der Rest dieses Textes an bestimmten Stellen
speziell zu Beispielen mit einer Maske und einem Maskentisch geführt werden;
doch die allgemeinen Prinzipien, die in diesen Fällen besprochen werden, sollten
in dem weitreichenderen Kontext der oben dargestellten Bemusterungseinrichtungen
gesehen werden.
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Lithographische
Projektionsapparate können beispielsweise
bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen (ICs) verwendet
werden. In einem solchen Fall können
die Bemusterungseinrichtungen ein Schaltkreismuster erzeugen, das
einer einzelnen Schicht des integrierten Schaltkreises (ICs) entspricht,
und dieses Muster kann dann auf einen Zielabschnitt (beispielsweise
mit einem oder mehreren Plättchen)
auf einem Substrat (Silizium-Wafer) abgebildet werden, das mit einer
Schicht aus strahlungsempfindlichem Material (Resist) überzogen
wurde. Im allgemeinen enthält
ein einzelner Wafer ein ganzes Netz aneinander angrenzender Zielabschnitte, die
nacheinander und einer nach dem anderen über das Projektionssystem bestrahlt
werden. Bei den aktuellen Apparaten, in denen die Bemusterung durch eine
Maske auf einem Maskentisch erfolgt, kann man zwischen zwei verschiedenen
Arten von Geräten
unterscheiden. Bei einer Art eines lithographischen Projektionsapparates
wird jeder Zielabschnitt bestrahlt, indem das gesamte Maskenmuster
in einem Durchgang auf den Zielabschnitt belichtet wird; ein solches Gerät wird im
allgemeinen Wafer Stepper genannt. Bei einem alternativen Apparat – der allgemein
als Step-and-Scan-Apparat
bezeichnet wird – wird
jeder Zielabschnitt bestrahlt, indem das Maskenmuster unter dem
Projektionsstrahl in einer bestimmten Bezugsrichtung (der Abtastrichtung)
zunehmend abgetastet wird, während
gleichzeitig der Substrattisch parallel oder antiparallel zu dieser
Richtung abgetastet wird; da das Projektionssystem im allgemeinen
einen Vergrößerungsfaktor
M (im allgemeinen < 1)
besitzt, beträgt
die Geschwindigkeit V, mit der der Substrattisch abgetastet wird,
einen Faktor M mal die Geschwindigkeit, mit der der Maskentisch
abgetastet wird. Weitere Informationen in Bezug auf lithographische
Vorrichtungen, wie die hierin beschriebene, können beispielsweise in dem
Dokument
US 6,046,792 nachgelesen
werden.
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In
einem Herstellungsverfahren, bei dem ein lithographischer Projektionsapparat
verwendet wird, wird ein Muster (beispielsweise in einer Maske)
auf ein Substrat abgebildet, das zumindest teilweise von einer Schicht
strahlungsempfindlichem Material (Resist) bedeckt ist. Vor diesem
Abbildungsschritt kann das Substrat verschiedenen Verfahren unterzogen werden,
wie einer Vorbereitung, einem Resist-Überzug und einem soft bake.
Nach der Belichtung kann das Substrat weiteren Verfahren unterzogen
werden, wie einem bake nach der Belichtung (PEB), Entwickeln, hard
bake und Messung/Prüfung
der abgebildeten Merkmale. Diese Reihe von Verfahren wird als Grundlage
dafür verwendet,
um eine einzelne Schicht eines Bausteins, z.B. einer integrierten Schaltung
(IC), zu bemustern. Eine solche bemusterte Schicht kann dann verschiedenen
Verfahren unterzogen werden wie Ätzen,
Ionen-Implantation (Dotieren), Metallisieren, Oxidation, chemisch-mechanisches
Polieren etc., die alle dazu dienen, eine einzelne Schicht fertigzustellen.
Wenn mehrere Schichten erforderlich sind, muss das ganze Verfahren
oder eine Variante dieses Verfahrens für jede neue Schicht wiederholt
werden. Schließlich
wird eine Reihe von Bausteinen auf dem Substrat (Wafer) vorhanden
sein. Diese Bausteine werden dann durch eine Technik wie Dicing
oder Sawing (Auseinanderschneiden) voneinander getrennt. Danach
können
die einzelnen Bausteine auf einem Träger montiert werden, mit Stiften
verbun den werden, etc. Weitere Informationen über solche Verfahren sind beispielsweise
in dem Buch "Microchip
Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing", [Mikrochipherstellung:
Ein praktischer Leitfaden für
die Halbleiterverarbeitung], 3. Auflage, von Peter van Zant, McGraw
Hill Publishing Co., 1997, ISBN 0-07-067250-4 zu finden.
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Aus
Gründen
der Einfachheit wird das Projektionssystem nachfolgend auch als "Linse" bezeichnet; doch
dieser Begriff sollte umfassend interpretiert werden und beinhaltet
verschiedene Arten von Projektionssystemen wie beispielsweise lichtbrechende
Optik, reflektierende Optik und Katadioptriksysteme. Das Bestrahlungssystem
kann auch Komponenten umfassen, die nach einer dieser Konstruktionen
für das
Lenken, Gestalten oder Steuern des Projektionsstrahls der Strahlung
arbeiten, und diese Komponenten können nachstehend ebenfalls
zusammen oder einzeln als "Linse" bezeichnet werden. Der
lithographische Apparat kann außerdem
derart ausgeführt
sein, dass er zwei oder mehrere Substrattische (und/oder zwei oder
mehrere Maskentische) besitzt. Bei diesen "mehrstufigen" Vorrichtungen können die zusätzlichen
Tische parallel genutzt werden oder an einem Tisch oder an mehreren
Tischen können
Vorbereitungsschritte durchgeführt
werden, während
ein anderer Tisch oder mehrere andere Tische für die Belichtung verwendet
werden. Zweistufige lithographische Apparate werden beispielsweise
in den Dokumenten
US 5,969,441 und
WO 98/40791 beschrieben.
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Um
sicherzustellen, dass ein scharfes und sauberes Bild auf das Substrat
projiziert wird, wird die Maske vor der Verwendung gründlich gereinigt. Wenn
noch Partikel auf der Oberfläche
der Maske vorhanden sein sollten, so könnte das Bild dadurch ruiniert
und die Maske verkratzt werden. Während die kritischen Abmessungen
von integrierten Schaltkreisen abnehmen, nimmt der Umfang an Abbildungsfehlern
und somit auch die Bedeutung der Eliminierung von Streupartikeln
immer mehr zu. Um ein Verkratzen besonders empfindlicher Masken
zu vermeiden, ist eine Reinigungsmethode ohne Berührung wünschenswert.
Zu den gegenwärtigen
Reinigungsverfahren ohne Berührung
gehört
die Laserreinigung, Burst-Reinigung oder nasse Ultraschall reinigung. Doch
bei diesen Verfahren besteht die Gefahr, dass die Maske aufgrund
der Art der Vibrationen, die in den Partikeln hervorgerufen werden,
beschädigt wird.
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DATABASE
WPI Section Ch, Week 197411 Derwent Publications Ltd., London, GB;
Class M22, AN 1974-20651 V XP002228375 &
SU 383 531 A (MARTYANOV N E ET AL) 15. August
1973 (1973-08-15) offenbart ein Reinigungssystem, bei dem eine Kammer
mit Saftdampf gefüllt
und der Druck in der Kammer reduziert wird.
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Es
ist eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes
Verfahren zur Reinigung einer Maske oder eines anderen Objektes bereitzustellen,
indem Partikel von der Oberfläche der
Maske oder eines anderen Objektes entfernt werden.
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Diese
und weitere Zielsetzungen werden mit der Erfindung durch ein Reinigungsverfahren
der Oberfläche
eines Objektes erzielt, indem Partikel von der Oberfläche des
Objektes entfernt werden, und das die nachfolgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen
einer Kammer, die luftdicht verschlossen werden kann;
- – Platzierung
des Objektes in der Kammer mit exponierter, zu reinigender Oberfläche;
- – Versiegelung
der Kammer; und
- – Reduzierung
des Gasdrucks in der Kammer auf unter 10–2 mbar,
dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck in weniger als 5 Sekunden
von Atmosphärendruck
auf 10–2 mbar
reduziert wird.
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Die
Erfinder haben festgestellt, dass die Reduzierung des Gasdruckes
von Atmosphärendruck auf
10–2 mbar
gute Ergebnisse bringt. Außerdem
sollte der Abfall des Gasdruckes vorzugsweise über einen Zeitraum von weniger
als fünf
Sekunden stattfinden. Um eine höhere
Gasdruckdifferenz zu erzeugen, kann der Gasdruck vor dem raschen
Druckabfall erhöht
werden.
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Nach
der raschen Reduzierung des Gasdrucks kann er sodann rasch (d.h.
die Druckveränderung
findet in weniger als fünf
Sekunden statt) erhöht werden
und zwar vorzugsweise auf den ursprünglichen Gasdruck, der existierte,
bevor der Gasdruck reduziert worden ist. Für eine besonders gründliche Reinigung
wird zwischen einem niedrigen Gasdruck und einem höheren Druck
zyklisch wiederholt.
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Dieses
Reinigungsverfahren kann in Verbindung mit anderen Verfahren zur
Entfernung von Partikeln verwendet werden. Es kann beispielsweise
ein elektrisches Feld verwendet werden, um Partikel anzuziehen und
von der Oberfläche
zu entfernen. Damit würde
eine zusätzliche
Kraft für
die Entfernung von Partikeln bereitgestellt. Um diese Kraft noch
weiter zu erhöhen,
wird die Oberfläche
des zu reinigenden Objektes aufgeladen. Alternativ oder zusätzlich dazu wird
das Objekt gerüttelt,
was dazu beiträgt,
dass sich die Partikel lösen,
die auf der Oberfläche
des Objektes aufgrund statischer Reibung vorhanden sein könnten.
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In ähnlicher
Art und Weise hilft es, die Oberfläche des zu reinigenden Objektes
mit Partikeln zu beschießen,
um unbewegliche Schmutzpartikel, die aufgrund statischer Reibung
vorhanden sein könnten,
zu entfernen. Aufgrund seiner inerten Eigenschaft und dem niedrigen
Preis hat sich kondensiertes CO2 als ideal
für diese
Zwecke erwiesen. Die Veränderung
der Temperatur des Objektes kann auch dazu beitragen, einen Partikel
aufgrund der daraus folgenden Expansion oder Kontraktion zu entfernen. Diese
zusätzlichen
Verfahren für
die Entfernung von Partikeln können
durchgeführt
werden, während
oder bevor Druck aus der Kammer abgelassen wird.
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Um
das Adhäsionsvermögen zwischen
Partikel und Oberfläche
des zu reinigenden Objektes zu vermindern, kann eine Flüssigkeitsschicht,
vorzugsweise ein Lösungsmittel,
auf die Oberfläche
des zu reinigenden Objektes aufgetragen werden.
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Diese
Erfindung wurde insbesondere für
das Reinigen von lithographischen Masken entwickelt, auch wenn sie
auch auf alle anderen empfindlichen Flächen anwendbar ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Entfernen
von Partikeln von Oberflächen
von Objekten bereitgestellt, die folgendes umfasst:
eine Kammer
mit einer Tür,
die luftdicht versiegelt werden kann; und mindestens eine der folgenden Vorrichtungen:
eine
Vorrichtung zum Bereitstellen eines elektrischen Feldes zum Anziehen
und Entfernen der Teilchen von der Oberfläche;
eine Vorrichtung
zum Rütteln
des zu reinigenden Objektes;
eine Vorrichtung zum Beschießen der
Oberfläche des
zu reinigenden Objektes mit Teilchen;
und
eine Vorrichtung
zum Auftragen einer Flüssigkeitsschicht
(52) auf die Oberfläche
des zu reinigenden Objektes,
gekennzeichnet durch
eine
Vorrichtung zur Reduzierung des Gasdrucks der versiegelten Kammer
von Atmosphärendruck
auf 10–2 mbar
in weniger als 5 Sekunden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein lithographischer Apparat
bereitgestellt, wie er in dem ersten Absatz spezifiziert wurde,
dadurch gekennzeichnet, dass er eine Vorrichtung zum Entfernen von
Partikeln von Oberflächen
von Objekten umfasst, und folgendes besitzt:
eine Kammer mit
einer Tür,
die luftdicht versiegelt werden kann;
eine Vorrichtung zur
Reduzierung des Gasdrucks der versiegelten Kammer von Atmosphärendruck
auf 10–2 mbar
in weniger als 5 Sekunden.
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Die
vorliegende Erfindung ist deshalb insbesondere auf die Lithographie
mit EUV-Strahlung
[Extrem-Ultraviolett-Strahlung] anwendbar, da es sich dabei um ein
Gebiet der Lithographie handelt, das besonders empfänglich für Fehler
ist.
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Auch
wenn in diesem Text speziell auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Apparates
bei der Herstellung von ICs (integrierten Schaltungen) Bezug genommen
wird, so wird doch ausdrücklich darauf
hingewiesen, dass ein solcher Apparat darüber hinaus auch noch viele
weitere Anwendungsmöglichkeiten
besitzt. So kann er beispielsweise auch bei der Herstellung von
integrierten optischen Systemen, Führungs- und Erfassungsmodellen
für Magnetblasenspeicher,
LCD-Tafeln, Dünnschicht-Magnetköpfen etc.
verwendet werden. Der Fachmann wird wissen, dass im Kontext dieser
alternativen Anwendungen die Verwendung der Begriffe "Retikel", "Wafer" oder "Chip" in diesem Text als durch
die allgemeineren Begriffe "Maske", "Substrat" bzw. "Zielabschnitt" ersetzt angesehen
werden sollte.
-
In
diesem Dokument umfassen die Begriffe "Strahlung" und "Strahl" sämtliche
Arten elektromagnetischer Strahlung einschließlich Ultraviolettstrahlung
(z.B. mit einer Wellenlänge
von 365, 248, 193, 157 oder 126 nm) und Extremultraviolettstrahlung [EUV-Strahlung]
(z.B. mit einer Wellenlänge
im Bereich von 5 bis 20 nm), sowie Partikelstrahlen wie Ionenstrahlen
oder Elektronenstrahlen.
-
Es
werden nun unter Bezugnahme auf die schematischen Begleitzeichnungen
Ausführungsarten
der Erfindung lediglich anhand von einem Beispiel beschrieben. Es
zeigen:
-
1 eine
Reinigungsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsart
der Erfindung;
-
2 das
Verfahren zum Entfernen eines Partikels;
-
3 eine
Reinigungsvorrichtung mit elektrostatischen Anziehungsvorrichtungen
gemäß einer zweiten
Ausführungsart
der Erfindung;
-
4 eine
Reinigungsvorrichtung mit einem vibrierenden Objekttisch gemäß einer
dritten Ausführungsart
der Erfindung;
-
5 eine
Reinigungsvorrichtung, bei der die Maske gemäß einer vierten Ausführungsart
der Erfindung mit kondensiertem Co2 beschossen
wird;
-
6 einen
Querschnitt durch eine Maske mit einer Lösungsmittelschicht; und
-
7 einen
lithographischen Projektionsapparat gemäß einer Ausführungsart
der Erfindung.
-
In
den Figuren sind die jeweiligen Teile mit den entsprechenden Bezugssymbolen
gekennzeichnet.
-
Ausführungsart 1
-
1 zeigt
eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit einer Kammer 10, die eine Tür 11 besitzt, welche
luftdicht verschlossen werden kann, so dass innerhalb und außerhalb
der Kammer 10 eine große Druckdifferenz
vorhanden sein kann. Ein Rohr 13 führt vom Inneren der Kammer 10 zu
Pumpeinrichtungen 15 und in der Kammer 1 befindet
sich ein Objekttisch 14. Eine zu reinigende Maske MA ist
an dem Objekttisch 14 befestigt, wobei die zu reinigende Oberfläche 25 freiliegt.
Die Maske MA sollte beispielsweise mittels Vakuumansaugvorrichtungen
fest an dem Objekttisch 14 angebracht sein. Sobald die Tür 11 verschlossen
worden ist, wird der Gasdruck im Inneren der Kammer 10 mit
Hilfe der Pumpeinrichtungen innerhalb von ungefähr 1 Sekunde von Atmosphärendruck
auf 10–2 mbar
abgesenkt. Die Zeit für
die Reduzierung des Gasdruckes kann variieren, doch sie sollte 5
Sekunden nicht übersteigen.
Die Erfinder haben Versuche durchgeführt, um zu zeigen, dass die
Partikel durch diese rasche Druckabsenkung verdrängt werden können. Es
ist nicht ganz genau bekannt, wie die Partikel aufgrund der Druckabsenkung verdrängt werden,
doch eine mögliche
Methode besteht darin, dass die Partikel, wie in 2 gezeigt, durch
die Gasblasen 27 verdrängt
werden, die sich hinter den Partikeln 26 befinden, und
die sich bilden, wenn das Gas sehr schnell aus der Kammer 10 abgezogen
wird. Eine weitere, mögliche
Kraft, mit der die Partikel 26 verdrängt werden, ist die Gaswirbelströmung, durch
die die Partikel 26 gestoßen und dadurch verdrängt werden.
Sobald die Partikel 26 verdrängt wurden, werden sie mit
der Luft aus der Kammer 10 abgezogen und dann aus dem Luftstrom
entfernt. Nach der Reduzierung des Gasdrucks wird der Gasdruck innerhalb
von einer Sekunde sodann wieder auf Atmosphärendruck erhöht. Durch
die rasche Erhöhung
des Gasdrucks in der Kammer wird auch eine Turbulenz oder Verwirbelung
erzeugt und durch Luftlöcher
können
die Partikel ebenfalls verdrängt werden.
Der Kreislauf der Reduzierung des Drucks von Atmosphärendruck
auf einen niedrigeren Druck und wieder zurück auf Atmosphärendruck
kann bei Bedarf viele Male wiederholt werden.
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Der
Druck muss nicht auf 10–2 mbar abgesenkt werden,
doch je höher
und je schneller der Druckabfall ist, umso effektiver ist das Reinigungsverfahren.
Somit wäre
die Absenkung des Druckes auf 10–7 mbar
immer noch vorteilhafter. Auch muss der Gasdruck nicht unbedingt
von 1 Atmosphäre
abgesenkt werden. Der Gasdruck in der Kammer könnte beispielsweise auf 10
oder sogar 100 Atmosphären
(oder einen beliebigen Wert dazwischen) erhöht werden, um einen höheren raschen
Druckabfall auf 10–2 oder 10–7 mbar
(oder einen beliebigen Wert dazwischen) zu erzeugen.
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Um
die Adhäsionskraft
zwischen den Partikeln 26 und der Oberfläche der
zu reinigenden Maske 25 zu reduzieren, können die
Gasbestandteile in der Kammer 10 variiert werden. Eine
Optimierung der Gasmischung kann auch dazu verwendet werden, die
Entfernung der Partikel aufgrund beispielsweise unterschiedlicher
Viskosität
zu verbessern und ihre Chance auf Entfernung zu erhöhen.
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Ausführungsart 2
-
Bei
der zweiten Ausführungsart
handelt es sich bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale um
dieselbe Ausführungsart
wie die erste Ausführungsart.
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Wie
in 3 gezeigt, befindet sich in der Kammer gegenüber der
Oberfläche
der zu reinigenden Maske 25 eine aufladbare Platte 32.
In dieser Ausführungsart
ist der Objekttisch 14 aus Metall hergestellt und kann
ebenfalls aufgeladen werden. Gleichzeitig mit dem raschen Druckabfall
der Kammer 10 werden die Platte 32 und der Objekttisch 14 über eine
Spannungsquelle V auf einen Wert zwischen 10 und 2000 V aufgeladen.
Somit wird auch die Maske MA auf dem Objekttisch 14 aufgeladen. Wenn
die Maske MA aufgeladen wird, werden die Partikel, die sich auf
der Maske befinden, zu der aufgeladenen Platte 32 hin angezogen.
Dies ist deshalb eine weitere Kraft zur Verdrängung der Partikel 26.
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Ausführungsart 3
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Bei
der dritten Ausführungsart
handelt es sich bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale um
dieselbe Ausführungsart
wie die erste Ausführungsart.
In dieser Ausführungsart
vibriert der Objekttisch 14, während in der Kammer 10 Druck
abgelassen wird, wie in 4 gezeigt. Die in 4 (mit
den in zwei Richtungen weisenden Pfeilen) gezeigten Vibrationen
verlaufen linear und parallel zu der Ebene der Maske MA und liegen
in der Größenordnung
von 1 mm. Die Häufigkeit
der Vibrationen kann zwischen 50 und 500 Hz liegen. Bei einer der
Kräfte,
mit denen die Partikel 26 an der Maske MA heften, handelt
es sich um statische Reibung. Wenn der Objekttisch 14 (und
auch die Maske MA, da diese fest an dem Objekttisch 14 angebracht
ist) während
der Vibration die Richtung verändert,
bedeutet die Trägheit
der Partikel, dass sie sich weiterhin in die ursprüngliche
Richtung bewegen, während
die Maske MA die Richtung darunter verändert. Dadurch wird die statische
Reibung überwunden
und die Partikel 26 werden deshalb verdrängt.
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Anstelle
linearer Vibrationen könnten
auch Rotationsvibrationen parallel zu der Ebene der Maske MA verwendet
werden. Diese sollten bei einer Frequenz zwischen 1 und 5000 Hz
ungefähr
5°betragen. Alternativ
könnten
lineare Vibrationen senkrecht zu der Ebene der Maske MA verwendet
werden.
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Ausführungsart 4
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Bei
der vierten Ausführungsart
handelt es sich bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale um
dieselbe Ausführungsart
wie die erste Ausführungsart.
In dieser, in 5 gezeigten, Ausführungsart
ist kondensiertes CO2 in einem Behälter 43 außerhalb
der Kammer 10 enthalten. Während Druck aus der Kammer 10 abgelassen
wird, wird das kondensierte CO2 gleichzeitig
durch ein Einwegventil 45 in Richtung der Maske MA gespritzt.
Wenn die Partikel des kondensierten CO2 auf
die Maske MA auftreffen, werden die Partikel 26 durch diese
Kraft von der Oberfläche
der zu reinigenden Maske 25 verdrängt. Das kondensierte CO2 verdunstet und wird während des Druckablassens aus
der Kammer 10 abgezogen. Dieses Verfahren ist nicht auf
kondensiertes CO2 beschränkt. Es könnte jede inerte Flüssigkeit
oder ein Feststoff in Partikelform verwendet werden.
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Ausführungsart 5
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Bei
der fünften
Ausführungsart
handelt es sich bis auf die nachfolgend beschriebenen Merkmale um
dieselbe Ausführungsart
wie die erste Ausführungsart.
Wie in 6 gezeigt, wird eine dünne Lösungsmittelschicht 52 auf
die Oberfläche
der Maske 25 aufgetragen, bevor Druck aus der Kammer 10 abgelassen
wird. Durch das Lösungsmittel
werden die Adhäsionskräfte zwischen
den Partikeln 26 und der Maske MA reduziert und die Partikel 26 aufgelöst. Die
Lösungsmittelschicht 52 sollte
deshalb gleichmäßig über die
gesamte Oberfläche
des zu reinigenden Substrates verteilt werden, um sicherzustellen,
dass das Lösungsmittel
sämtliche
Partikel 26 erreicht. Sie sollte vorzugsweise ausreichend
stark sein, so dass die Partikel 26 bedeckt werden, um
diese aufzulösen oder
zu suspendieren. Wenn der Gasdruck in der Kammer reduziert und Gas
abgezogen wird, wird das Lösungsmittel
zusammen mit den aufgelösten
oder suspendierten Partikeln aus der Kammer 10 abgezogen.
Die Partikel können
dann aus dem Gas entfernt werden. Das Lösungsmittel kann variiert werden,
um die Löslichkeit
der Partikel 26 in dem Lösungsmittel zu optimieren.
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Ausführungsart 6
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Die
oben beschriebene Vorrichtung kann als einzelne Reinigungsvorrichtung
verwendet werden oder sie kann Teil eines größeren lithographischen Apparates
sein. In 7 wird ein lithographischer Projektionsapparat
schematisch dargestellt, in den eine Vorrichtung, die in den vorhergehenden
Ausführungsarten
beschrieben wurde, integriert werden könnte. Die Vorrichtung umfasst:
ein
Bestrahlungssystem Ex, IL, um einen Projektionsstrahl PB der Strahlung
(z.B. Tiefultraviolett-Strahlung) zu liefern, das in diesem speziellen Fall
auch eine Strahlungsquelle LA umfasst;
einen ersten Objekttisch
(Maskentisch) MT mit einem Maskenhalter zum Halten einer Maske MA
(z.B. ein Retikel), der mit ersten Positionierelementen verbunden
ist, um die Maske in Bezug auf Teil PL korrekt zu positionieren;
einen
zweiten Objekttisch (Substrattisch) WT mit einem Substrathalter
zum Halten eines Substrats W (z.B. Silizium-Wafer mit Resist-Überzug),
der mit zweiten Positionierelementen verbunden ist, um das Substrat
in Bezug auf Teil PL korrekt zu positionieren;
ein Projektionssystem
("Linse") PL (z.B. ein lichtbrechendes
Linsensystem) zur Abbildung eines bestrahlten Abschnittes der Maske
MA auf einen Zielabschnitt C (z.B. mit einem Plättchen oder mehreren Plättchen)
des Substrats W.
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Wie
hier veranschaulicht, handelt es sich um einen reflektierenden Apparat
(der beispielsweise eine reflektierende Maske besitzt). Doch im
allgemeinen kann es sich beispielsweise auch um einen Transmissionsapparat
handeln (z.B. mit einer lichtdurchlässigen Maske). Alternativ kann
der Apparat auch eine andere Art von Bemusterungseinrichtung einsetzen,
wie beispielsweise eine programmierbare Spiegelanordnung der Art,
wie sie oben beschrieben worden ist.
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Die
Quelle LA (z.B. eine lasererzeugte Plasmaquelle oder Plasmaquelle
durch Entladung erzeugt einen Projektionsstrahl der Strahlung. Dieser Strahl
wird entweder direkt oder nach Durchlaufen einer Aufbereitungseinrichtung,
wie beispielsweise ein Strahl-Expander Ex, in ein Beleuchtungssystem
(Illuminator) IL eingeführt.
Die Beleuchtungseinrichtung IL kann Verstelleinrichtungen AM für die Einstellung der äußeren und/oder
inneren radialen Reichweite (im allgemeinen als σ-outer bzw. σ-inner bezeichnet) der Intensitätsverteilung
in dem Strahl besitzen. Zusätzlich
besitzt sie im allgemeinen verschiedene andere Komponenten wie einen
Integrator IN und einen Kondensator CO. Auf diese Art und Weise
besitzt der Strahl PB, der auf die Maske MA auftrifft, eine gewünschte Gleichmäßigkeit
und Intensitätsverteilung in
seinem Querschnitt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 sollte darauf hingewiesen
werden, dass sich die Strahlungsquelle LA innerhalb des Gehäuses des
lithographischen Projektionsapparates befinden kann (wie das oft
der Fall ist, wenn es sich bei der Strahlungsquelle LA beispielsweise
um eine Quecksilberlampe handelt), doch dass sie sich ebenso auch
in einer Entfernung von dem lithographischen Projektionsapparat
befinden kann, wobei der Projektionsstrahl der Strahlung, der erzeugt
wird, in den Apparat hineingeführt
wird (z.B. mit Hilfe geeigneter Richtspiegel); diese letztere Anordnung
wird oft dann gewählt,
wenn es sich bei der Strahlungsquelle LA um einen Excimer-Laser handelt.
Die gegenwärtige
Erfindung und die Ansprüche
umfassen diese beiden Anordnungen.
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Der
Strahl PB fängt
anschließend
die Maske MA ab, die auf einem Maskentisch MT gehalten wird. Nachdem
er von der Maske MA selektiv reflektiert worden ist, verläuft der
Strahl PB durch die Linse PL, die den Strahl PB auf einen Zielabschnitt
C des Substrates W fokussiert. Mit Hilfe der zweiten Positionierelemente
(und der interferometrischen Messeinrichtung IF) kann der Substrattisch
WT exakt bewegt werden, z.B. um die verschiedenen Zielabschnitte
C in dem Strahlengang PB zu positionieren. In ähnlicher Art und Weise können die
ersten Positionierelemente dazu verwendet werden, die Maske MA in
Bezug auf den Strahlengang PB exakt zu positionieren, z.B. nach
dem mechanischen Abruf der Maske MA aus einer Maskenbibliothek oder
während
einer Abtastung (eines Scans). Im allgemeinen erfolgt die Bewegung
der Objekttische MT, WT mit Hilfe eines langhubigen Moduls (grobe
Positionierung) und eines kurzhubigen Moduls (Feinpositionierung),
die in 1 nicht ausdrücklich
dargestellt sind. Doch im Falle eines Wafer Steppers (im Gegensatz
zu einem Step-and-Scan
Apparat) kann der Maskentisch MT einfach mit einem kurzhubigen Stellorgan
verbunden werden, oder er kann befestigt werden.
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Der
beschriebene Apparat kann auf zwei verschiedene Arten verwendet
werden:
- 1. Im Step-Modus wird der Maskentisch
MT im wesentlichen stationär gehalten
und ein ganzes Maskenbild wird in einem Durchgang (d.h. einem einzigen "Flash") auf einen Zielabschnitt
C projiziert. Der Substrattisch WT wird dann in X- und/oder Y-Richtung
verschoben, so dass ein anderer Zielabschnitt C von dem Strahl PB
bestrahlt werden kann;
- 2. Im Scan-Modus gilt im wesentlichen die gleiche Anordnung,
außer
dass ein vorgegebener Zielabschnitt C nicht in einem einzigen "Flash" belichtet wird.
Stattdessen kann der Maskentisch MT mit einer Geschwindigkeit v
in eine vorgegebene Richtung (die sogenannte "Scan-Richtung"; z.B. die y-Richtung) bewegt werden,
so dass der Projektionsstrahl PB ein Maskenbild abtastet; gleichzeitig
wird der Substrattisch WT mit einer Geschwindigkeit V = Mv in die
gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wobei M die Vergrößerung der
Linse PL (meistens M = ¼ oder 1/5)
ist. Auf diese Art und Weise kann ein relativ großer Zielabschnitt
C belichtet werden, ohne dass die Auflösung beeinträchtigt wird.
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Während oben
spezifische Ausführungsarten
der Erfindung beschrieben worden sind, wird darauf hingewiesen,
dass die Erfindung auch auf andere Art und Weise als in der beschriebenen
Art und Weise ausgeführt
werden kann. Mit der Beschreibung soll die Erfindung nicht eingeschränkt werden.