DE69933305T2

DE69933305T2 - Apparat für Extrem-UV-Lithographie mit einer Halbleiterplattenkammer und einem Gasvorhang

Info

Publication number: DE69933305T2
Application number: DE69933305T
Authority: DE
Inventors: P. Michael Livermore KANOUFF; K. Avijit Livermore RAY-CHAUDHURI
Original assignee: EUV LLC
Current assignee: EUV LLC
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: KR20010075675A; EP1127294A1; AU1133400A; DE69933305D1; JP4353640B2; KR100676842B1; EP1127294B1; WO2000028384A1; US6198792B1; JP2002529927A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Projektionslithografie, die weiche Röntgenstrahlen verwendet, und insbesondere Verfahren, zu verhindern, dass sich vom Wafer erzeugte Verunreinigungen auf den Oberflächen von Spiegeln und Linsen niederschlagen. Die Erfindung ist besonders geeignet für Systeme, die eine Kamera verwenden, die entlang eines schmalen Bogens oder Ringfeldes mit Schärfe abbildet. Die Kamera verwendet das Ringfeld, um eine reflektierende Maske abzutasten und eine Struktur auf die Oberfläche des Wafers zu übertragen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Allgemeinen bezieht sich Lithografie auf Prozesse für Strukturübertragung zwischen verschiedenen Medien. Eine lithografische Beschichtung ist allgemein eine strahlungssensibilisierte Beschichtung, die geeignet ist, ein projiziertes Bild der unterworfenen Struktur zu empfangen. Wenn das Bild projiziert wird, wird es unauslöschlich in der Beschichtung ausgebildet. Das projizierte Bild kann entweder ein Negativ oder ein Positiv der unterworfenen Struktur sein. Typischerweise wird ein "Transparent" der unterworfenen Struktur hergestellt, mit Bereichen, welche für die "Projektions"-Strahlung selektiv transparent, opak, reflektierend oder nichtreflektierend sind. Belichtung der Beschichtung durch das Transparent hindurch bewirkt, dass der Bildbereich selektiv vernetzt und folglich in einem bestimmten Lösungsmittelentwickler mehr oder weniger löslich wird (abhängig von der Beschichtung). Die löslicheren (d.h. unvernetzten) Bereiche werden im Entwicklungsprozess entfernt, um das Strukturbild in der Beschichtung als weniger lösliches vernetztes Polymer zu hinterlassen.
Projektionslithografie ist ein leistungsfähiges und wesentliches Werkzeug für Mikroelektronikbearbeitung. Da die Merkmalsgrößen immer kleiner gemacht werden, erreichen optische Systeme ihre Grenzen, die durch die Wellenlängen der Lichtstrahlung verursacht sind. "Lange" oder "weiche" Röntgenstrahlen (auch als Extremes UV bekannt) (Wellenlängenbereich von λ = 100 bis 200 Å ("Angström")) sind jetzt die Spitze der Forschung bei den Bemühungen, die kleineren gewünschten Merkmalsgrößen zu erreichen. Weiche Röntgenstrahlung hat jedoch ihre eigenen Probleme. Die komplizierten und präzisen optischen Linsensysteme, die bei konventioneller Projektionslithografie verwendet werden, arbeiten aus mannigfachen Gründen nicht gut. Der Hauptgrund ist der Umstand, dass es keine transparenten, nichtabsorbierenden Linsenmaterialien für weiche Röntgenstrahlen gibt und die meisten Röntgenstrahl-Reflektoren Wirkungsgrade von nur ungefähr 70% haben, was in sich sehr einfache Strahlführungsoptik mit sehr wenigen Oberflächen diktiert.
Ein Weg war es, Kameras zu entwickeln, die nur wenige Oberflächen verwenden und nur entlang eines schmalen Bogens oder Ringfeldes mit Schärfe (d.h. Wahrnehmungsschärfeempfindung) abbilden können. Solche Kameras tasten dann eine reflektierende Maske quer über das Ringfeld ab und übertragen das Bild auf einen abgetasteten Wafer zur Bearbeitung. Man hat zwar Kameras für Ringfeldabtastung gestaltet, z.B. Jewell et al., US-Patent Nr. 5,315,629, und Offner, US-Patent Nr. 3,748,015, erhältliche Kondensoren, die das Licht wirksam aus einer Synchrotronquelle in das Ringfeld einkoppeln können und die diese Art von Kamera benötigt, sind aber noch nicht vollständig erforscht. Außerdem erfordert Vollfeldabbildung, im Gegensatz zu Ringfeldabbildung, mehrere asphärische Spiegel in der Kamera. Solche Spiegel können mit der gegenwärtigen Technologie für Gebrauch bei den benötigten Wellenlängen nicht mit den notwendigen Toleranzen hergestellt werden.
Der gegenwärtige Stand der Technik für Höchstintegration ("VLSI") enthält Chips mit Schaltkreisen, die nach Entwurfsregeln von 0,25 μm aufgebaut sind. Auf weitere Miniaturisierung gerichtetes Bemühen nimmt die Anfangsform an, das Auflösungsvermögen der gegenwärtig benutzten ultravioletten ("UV") Skizzierungsstrahlung besser auszunutzen. "Tiefes UV" (Wellenlängenbereich von λ = 0,3 μm bis 0,1 μm), mit Techniken wie z. B. Phasenmaskierung, außeraxiale Beleuchtung und Schrittschaltung kann Entwurfsregeln (minimale Merkmals- oder Raumabmessung) von 0,18 μm oder etwas kleiner erlauben.
Um noch kleinere Entwurfsregeln zu erreichen, ist eine andere Form von Skizzierungsstrahlung erforderlich, um wellenlängenverknüpfte Auflösungsgrenzen zu vermeiden. Ein Forschungsweg ist, Elektronenstrahlung oder Strahlung anderer geladener Teilchen zu verwenden. Verwendung von elektromagnetischer Strahlung zu diesem Zweck erfordert Röntgenstrahlungswellenlängen.
Zwei Röntgenstrahlungsquellen sind in Erwägung. Eine Quelle, eine Plasma-Röntgenstrahlungsquelle, hängt von einem Hochleistungs-Impulslaser (z.B. Yttrium-Aluminium-Granat("YAG")-Laser) oder einem Excimerlaser ab, der einem 50 μm bis 250 μm großen Fleck 500 bis 1000 Watt Leistung zuführt, wodurch ein Quellenmaterial auf zum Beispiel 250000°C erhitzt wird, um aus dem resultierenden Plasma Röntgenstrahlung zu emittieren. Plasmaquellen sind kompakt und können einer einzelnen Produktionsstrecke dediziert werden (so dass eine Störung nicht die gesamte Anlage stilllegt). Eine andere Quelle, das Elektronenspeicherring-Synchrotron, hat man sein vielen Jahren verwendet und ist eine fortgeschrittene Entwicklungsstufe. Synchrotrons sind besonders vielversprechende Quellen von Röntgenstrahlen für Lithografie, da sie sehr stabile und definierte Quellen von Röntgenstrahlen bereitstellen.
Auf relativistische Geschwindigkeit beschleunigte Elektronen folgen ihrer magnetfelderzwungenen Bahn innerhalb eines Vakuumgehäuses des Synchrotrons und emittieren elektromagnetische Strahlung, wenn sie von einem Magnetfeld umgelenkt werden, das verwendet wird, um ihre Bewegungsbahn zu definieren. Strahlung im für Lithografie wichtigen Wellenlängenbereich wird zuverlässig erzeugt. Das Synchrotron erzeugt genau definierte Strahlung, die die Anforderungen von äußerst anspruchsvollen Experimenten erfüllt. Die von den Elektronen emittierte elektromagnetische Strahlung ist eine unvermeidliche Folge der Änderung der Bewegungsrichtung der Elektronen und wird typischerweise als Synchrotronstrahlung bezeichnet. Synchrotronstrahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen mit sehr starker Bündelung, die emittiert werden, wenn Elektron- oder Positron-Teilchen, die sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit innerhalb des Synchrotrons bewegen, durch ein Magnetfeld von ihren Bahnen abgelenkt werden.
Synchrotronstrahlung wird in einem kontinuierlichen Spektrum oder Fächer von "Licht" emittiert, das als Synchrotronemissionslicht bezeichnet wird und von Radio- und Infrarotwellenlängen das Spektrum hinauf reicht, ohne die intensiven, schmalen Spitzen, die mit anderen Quellen verknüpft sind. Synchrotronemissionslicht hat Eigenschaften wie z.B. dass die Strahlintensität hoch ist und die Divergenz klein ist, so dass es möglich wird, eine fotolithografische Maskenstruktur genau und tief in einem dick aufgebrachten Resist zu sensibilisieren. Im Allgemeinen haben alle Synchrotrons Spektralkurven ähnlich der in 1 von Cerrina et al. (US-Patent Nr. 5,371,774) gezeigten Form, die ihre Spektren definieren. Die bestimmte Intensität und kritische Photonenenergie variiert unter verschiedenen Synchrotrons in Abhängigkeit von den Maschinenparametern.
Man untersucht mannigfache Wege von Röntgenstrahlstrukturierung. Wahrscheinlich die am meisten entwickelte Form von Röntgenstrahllithografie ist Nahdruck. Bei Nahdruck wird das Objekt:Bild-Größenverhältnis notwendigerweise auf ein 1:1-Verhältnis begrenzt und wird sehr in der Weise von photografischen Kontaktdruck erzeugt. Eine Feinmembran-Maske wird in einem oder einigen Mikrometer Abstand vom Wafer gehalten (d.h. außer Kontakt mit dem Wafer, daher der Ausdruck "Nah"), was die Wahrscheinlichkeit von Maskenbeschädigung verkleinert, aber sie nicht beseitigt. Perfekte Masken auf einer zerbrechlichen Membran herzustellen, ist immer noch ein Hauptproblem. Die notwendige Abwesenheit von Optik zwischen der Maske und dem Wafer macht einen hohen Grad an Parallelität (oder Bündelung) der einfallenden Strahlung notwendig. Für 0,25 μm oder kleinere Strukturierung ist Röntgenstrahlung mit einer Wellenlänge λ ≤ 16 Å erforderlich, um Beugung an Merkmalkanten auf der Maske zu begrenzen.
Bei Nahdruck hat man von der Synchrotronquelle Gebrauch gemacht. Konform mit traditioneller, höchst anspruchsvoller wissenschaftlicher Nutzung basierte Nahdruck auf dem üblichen kleinen Sammlungsbogen. Relativ kleine Leistung als Folge des Sammlungsbogens von 10 mrad bis 20 mrad, zusammen mit dem hohen Seitenverhältnis des Synchrotronemissionslichts, hat zur Verwendung eines abtastenden Beleuchtungsfeldes mit hohem Seitenverhältnis geführt (statt der Verwendung eines Vollfeld-Abbildungsfeldes).
Projektionslithografie hat natürliche Vorteile gegenüber Nahdruck. Ein Vorteil ist, dass die Wahrscheinlichkeit von Maskenbeschädigung vermindert wird, was die Kosten der jetzt mit größeren Merkmalen versehenen Maske vermindert. Abbildende oder Kamera-Optik zwischen der Maske und dem Wafer kompensiert Randstreuung und erlaubt somit die Verwendung von Strahlung mit längerer Wellenlänge. Verwendung von extremer ultravioletter Strahlung (auch als weiche Röntgenstrahlen bekannt) vergrößert den erlaubten Einfallswinkel für Glanzwinkeloptik. Das resultierende System ist als Extrem-UV-Lithografie ("EUVL") bekannt (auch als Projektionslithografie mit weichen Röntgenstrahlen ("SXPL") bekannt).
Eine favorisierte Form von EUVL ist Ringfeldabtastung. Alle Ringfeldoptik-Formen basieren auf radialer Abhängigkeit der Aberration und verwenden die Technik des Aus gleichs von Aberrationen niedriger Ordnung, d.h. Aberrationen dritter Ordnung, mit Aberrationen höherer Ordnung, um lange, schmale Beleuchtungsfelder oder ringförmige Korrekturbereiche entfernt von der optischen Achse des Systems zu erzeugen (Bereiche mit konstantem Radius, rotationssymmetrisch in Bezug auf die Achse). Folglich ist die Form des korrigierten Bereichs ein bogenförmiger oder gebogener Streifen statt ein gerader Streifen. Der bogenförmige Streifen ist ein Segment des kreisförmigen Rings, dessen Drehzentrum auf der optischen Achse der Kamera liegt. Siehe 4 des US-Patents Nr. 5,315,629 für eine exemplarische Prinzipdarstellung eines bogenförmigen Schlitzes, definiert durch Breite W und Länge L und abgebildet als ein Teil eines Ringfeldes, das durch die radiale Abmessung R definiert ist, die die Distanz von einer optischen Achse und dem Zentrum des bogenförmigen Schlitzes überspannt. Die Streifenbreite ist eine Funktion des kleinsten zu druckenden Merkmals, wobei größer werdender Restastigmatismus, Verzerrung und Petzval-Krümmung in Distanzen größer oder kleiner als der Entwurfsradius für größere Auflösung größeren Einfluss haben. Verwendung von so einem bogenförmigen Feld erlaubt Verkleinerung von radialabhängigen Bildaberrationen im Bild. Verwendung einer Objekt:Bild-Größenverkleinerung von zum Beispiel 5:1 Verkleinerung resultiert in einer wesentlichen Kostensenkung der jetzt mit größeren Merkmalen versehenen Maske.
Es wird erwartet, dass das Bemühen in Richtung auf Anpassung von Elektronenspeicherring-Synchrotronquellen für EUVL weitergeht. Wirtschaftliche Massenherstellung von Vorrichtungen mit 0,25 μm oder kleinerer Entwurfsregel wird ermöglicht durch Verwendung von synchrotrongewonnener Röntgenstrahl-Skizzierungsstrahlung. Weitwinkelsammlung über mindestens 100 mrad wird für Vorrichtungsherstellung wichtig sein. Die Gestaltung von Sammlungs- und Bearbeitungsoptik für den Kondensor wird durch die schwere Fehlanpassung zwischen der Synchrotronlicht-Emissionsstruktur und derjenigen der Ringfeld-Abtastlinie kompliziert gemacht..
Abgesehen von der Qualität der Optik, die in EUVL-Systemen verwendet wird, umfassen andere Faktoren, die die Qualität der hergestellten Wafer beeinflussen, die Fähigkeit der Systeme, zu verhindern, dass sich Verunreinigungen auf den Oberflächen von Linsen und Spiegeln und anderen optischen Vorrichtungen niederschlagen. Eine Quelle von Verunreinigungen sind die Kohlenwasserstoffe, die der Wafer bei Belichtung mit Strahlung erzeugt. Kohlenwasserstoffe, die sich auf der Projektionsoptik niederschlagen, vermindern den System-EUV-Durchsatz. Ungleichförmige Kohlenwasserstoffnie derschläge auf der Netzstruktur verursachen Linienbreiteschwankungen.
Röntgenstrahl-Lithografievorrichtungen nach dem Stand der Technik wie z.B. EP 0 532 968 A umfassen Mehrkammerapparate, bei denen das Gehäuse, das die Waferbühne aufnimmt, durch ein festes Filterfenster von der Quelle von projizierten Röntgenstrahlen getrennt ist. Das Fenster wirkt wirksam als Barriere gegen in das oder die Gehäuse zur Aufnahme der Vorrichtungen stromaufwärts der Waferbühne eintretende potentielle gasförmige Verunreinigungen, jedoch absorbiert das Fenster tendenziell einen beträchtlichen Bruchteil der EUV, wodurch die den Wafer erreichende Strahlungsmenge vermindert wird. Ein 0,5 μm dickes Siliziumfenster absorbiert ungefähr 50% der EUV. Die Technik sucht nach Verfahren, den Pegel der EUV-Absorption zu vermindern, ohne den Pegel der gasförmigen Verunreinigungen, die die stromaufwärtigen Vorrichtungen erreichen, wesentlich zu vergrößern. Die EP 0 957 402 A , welche als im Stand der Technik nach Artikel 54 (3) (4) EPÜ enthalten angesehen wird, offenbart ein EUV-Projektionslithografiesystem mit einem Gasfluss in Richtung auf den Wafer oder davon weg. Die Kammer, die den Wafer aufnimmt, ist nur implizit offenbart; die Lage dieser Kammer ist nicht offenbart.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das Aufrechterhalten eines Gasvorhangs in der Nähe eines Wafers wirksam verhindern kann, dass Verunreinigungen die Optik in einer EUVL-Vorrichtung erreichen, obwohl keine festen Filterfenster zwischen der Quelle von reflektierter Strahlung, z. B. Kamera, und dem Wafer verwendet werden. Das Gas, z.B. Helium, entfernt die Verunreinigungen durch Mitreißen. Die Erfindung ist durch die Ansprüche definiert.
Dementsprechend ist die Erfindung in einem Aspekt auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines optischen Bildes einer Maskenstruktur auf einem Wafer gerichtet, die umfasst:
eine erste Kammer, die einen Wafer aufnimmt, der mit extremer ultravioletter Strahlung (EUV) zu belichten ist, um ein Strukturbild auf dem Wafer zu erzeugen;
eine zweite Kammer, die durch eine Trennwand, die eine Öffnung definiert, die für Gas durchlässig ist, von der ersten Kammer getrennt ist und die ein Bildsystem aufnimmt, welches zwischen der Maske mit einer Struktur für Schaltkreisherstellung und dem Wafer angeordnet ist, um die von der Maske reflektierte EUV-Strahlung zu empfangen und sie durch die Öffnung zum Wafer zu lenken; und
eine Einrichtung zum Aufrechterhalten eines Flusses von Gas über der Waferoberfläche, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der EUV-Strahlung aus dem Wafer entwickeln.
In einem anderen Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Erzeugung eines optischen Bildes einer Maskenstruktur auf einem Wafer gerichtet, das die Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines fotolithografischen Systems, das umfasst: (i) eine erste Kammer, die einen Wafer aufnimmt, der für extreme ultraviolette Strahlung (EUV) empfindlich ist und der mit EUV-Strahlung zu belichten ist, um ein Strukturbild auf dem Wafer zu erzeugen; und (ii) eine zweite Kammer, die durch eine Trennwand, die eine Öffnung definiert, die für Gas durchlässig ist, von der ersten Kammer getrennt ist und die ein Bildsystem aufnimmt, welches zwischen der Maske mit einer Struktur für Schaltkreisherstellung und dem Wafer angeordnet ist;
(b) Belichten der Maske mit EUV-Strahlung, die mindestens teilweise auf eine Oberfläche des Wafers reflektiert wird, um ein Strukturbild auf der Waferoberfläche auszubilden; und
(c) Aufrechterhalten eines Flusses von Gas über der Waferoberfläche, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der EUV-Strahlung aus dem Wafer entwickeln.

In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf einen Prozess zur Herstellung eines Bauteils gerichtet, das mindestens ein Element mit einer Abmessung ≤ 0,25 μm umfasst, welcher Prozess umfasst: Bau einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Ebenen, Bau einer jeden Ebene mit Projektionslithografieskizzierung, in Übereinstimmung womit eine unterworfene Maskenstruktur beleuchtet wird, um ein entsprechendes Strukturbild auf dem gerade hergestellten Bauteil zu erzeugen, letztlich mit dem Ergeb nis der Beseitigung oder Hinzufügung von Material in den Strukturbildbereichen, in denen die bei der Herstellung von mindestens einer Ebene benutzte Beleuchtung extreme ultraviolette Strahlung ist, wobei der Prozess eine Kammer verwendet, die einen Wafer aufnimmt, der mit extremer ultravioletter Strahlung belichtet wird, um ein Strukturbild auf dem Wafer zu erzeugen, wobei ein Fluss von Gas über der Waferoberfläche aufrechterhalten wird, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der Strahlung aus dem Wafer entwickeln.
Modellierung weist darauf hin, dass das Gas Kohlenwasserstoffgas-Verunreinigungen durch Mitreißen wirksam entfernen kann, so dass die optischen Vorrichtungen, die stromaufwärts des Wafers angeordnet sind, nicht ungünstig beeinflusst werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Prinzipansicht der Hauptelemente einer exemplarischen Photolithografievorrichtung;
2A und 2B veranschaulichen einen Teil eines Vakuumsystems mit einer Trennwand, die das System in zwei Kammern unterteilt, und den Mechanismus zur Erzeugung des Gasvorhangs;
3A und 3B zeigen ein zweidimensionales Modell einer Ausführungsform eines Vakuumsystems, welches Modell benutzt wurde, um die Leistung des Gasvorhangs zu berechnen;
4 zeigt die Gasfluss-Stromlinien des Gasvorhangs im Vakuumsystem;
5 ist eine Vergrößerung des Wafers, die die Verteilung für den Kohlenwasserstoff-Massenbruchteil im Vakuumsystem in der Umgebung des Wafers zeigt; und
6 ist ein Graph des Kohlenwasserstoff-Partialdrucks in der oberen Kammer des Vakuumsystems gegen die Flussrate und Peclet-Zahl für den Gasvorhang.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt schematisch eine Vorrichtung für EUV-Lithografie, die eine Strahlungsquelle 11 wie z.B. eine Synchrotron- oder eine Laserplasmaquelle aufweist, die Röntgenstrahlen 12 in einen Kondensor 13 emittiert, welcher wiederum einen Strahl 14 emittiert, der einen Teil einer Netzstruktur oder Maske 15 beleuchtet. Der hervortretende strukturierte Strahl wird in die Abbildungsoptik 16 eingeleitet, welche ein Bild der Maske 15, auf der Maskenbühne 17 montiert gezeigt, auf einen Wafer 18 projiziert, welcher auf einer Bühne 19 montiert ist. Ein Element 20, ein x-y-Scanner, tastet die Maske 15 und den Wafer 18 in einer Richtung und mit einer Relativgeschwindigkeit ab, die an die gewünschte Maske-zu-Bild-Verkleinerung angepasst sind.
Wie hierin detaillierter beschrieben wird, ist der Wafer in einer Waferkammer untergebracht, die von den anderen Elementen des stromaufwärts liegenden Photolithografiesystems, wie in 1 gezeigt, getrennt ist. Diese anderen Elemente können in einer oder mehreren Kammern untergebracht sein, welche vorzugsweise unter Vakuum gehalten werden, um die Abschwächung der Röntgenstrahlen zu minimieren. Die von der Maske projizierte und durch die Kamera übertragene EUV-Strahlung wandert durch eine Öffnung in der Waferkammer. Bei der vorliegenden Erfindung verwendet diese Öffnung kein festes Filterfenster, z.B. eines, das aus weiche Röntgenstrahlen durchlassenden Materialien hergestellt ist.
Die EUV-Lithografievorrichtung der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von integrierten Vorrichtungen, die mindestens ein Element mit einer Abmessung von ≤ 0,25 μm aufweisen. Der Prozess umfasst den Bau einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Ebenen durch Projektionslithografieskizzierung unter Verwendung einer Maskenstruktur, die beleuchtet wird, um ein entsprechendes Strukturbild auf der gerade hergestellten Vorrichtung zu erzeugen, letztlich mit dem Ergebnis der Beseitigung oder Hinzufügung von Material in den Strukturbildbereichen. Typischerweise wird die gesammelte Strahlung bearbeitet, zur Anpassung an Abbildungsoptik einer Projektionskamera und eine Bildqualität, die in den Abtast- und Querabtastrichtungen im Wesentlichen gleich ist und sanft variiert, wenn der Raum zwischen benachbarten Linien variiert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Projektion Ringfeldabtastung, die Beleuchtung eines geraden oder bogenförmigen Bereichs einer Projektionsmaske umfasst. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Projektion Ringfeldabtastung, bei der ein abgebildeter bogenförmiger Bereich auf der Bildebene verminderte Größe relativ zu derjenigen des unterworfenen bogenförmigen Bereichs hat, so dass die abgebildete Struktur relativ zum Maskenbereich verkleinert ist.
Die individuellen Elemente, die die EUV-Lithografievorrichtung bilden, wie in 1 gezeigt, können konventionelle optische Vorrichtungen, z.B. Kondensoren, Kameras und Linsen, für EUV-Projektionslithografie umfassen. Vorzugsweise verwendet die EUVL-Vorrichtung einen Kondensor, der weiche Röntgenstrahlen zum Beleuchten einer Ringfeldkamera sammelt. Eine besonders bevorzugte EUVL-Vorrichtung, die einen Kondensor mit einem Beugungsgitter auf der Oberfläche eines Spiegels stromaufwärts von der reflektierenden Maske verwendet, die die Kontrolle der kritischen Abmessung verbessert, ist beschrieben in Sweatt et al., US-Patent Nr. 6,118,577 mit dem Titel "Diffractive Element in Extreme-UV Lithography Condenser", erteilt am 12. September 2000. Der darin dargestellte Kondensor hat die Fähigkeit, das Licht von einer linien- oder quasi punktförmigen Quelle an der Eintrittspupille in mehrere getrennte Linien oder Transformationsbrennpunkte zu trennen, die am Ringfeldradius einander noch überlagert sind, so dass der Sammlungswirkungsgrad des Kondensors maximiert wird und irgendwelche Inhomogenitäten in der Quellenoptik ausgebügelt werden.
2A und 2B veranschaulichen das Vakuumgehäuse, das die in 1 gezeigten Elemente aufnimmt, und die zugehörigen Vorrichtungen für den Gasvorhang. Die Trennwand 40 (teilweise abgeschnitten gezeigt) erstreckt sich horizontal quer durch das Gehäuse und unterteilt es in eine untere Kammer 41 und eine obere Kammer 42. Diese Trennwand 40 dient dazu, zu verhindern zu helfen, dass die Verunreinigungen in der unteren Kammer 41 in die obere Kammer 42 eintreten. Verunreinigungen von primärem Interesse sind gasförmige Kohlenwasserstoffe, die gebildet werden, wenn ein Wafer mit einer Schicht Fotoresist darauf mit EUV-Strahlung belichtet wird. Die Trennwand 40 hat eine Öffnung 43, die die EUV-Strahlung 44 von der oberen Kammer 42 in die untere Kammer 41 hindurchgehen lässt. Diese Öffnung 43 ist vorzugsweise im Zentrum direkt oberhalb der Mitte der Waferbühne ausgebildet; die Öffnung ist so groß, dass das EUV-Strahlenbündel zum Wafer hindurchgehen kann. Die Öffnung 43 ist der einzige mögliche Weg, auf dem Verunreinigungen von der unteren Kammer 41 in die obere Kammer 42 eintreten können, da die Trennwand entlang des Umfangs abgedichtet ist. Der Gasvorhang ist so angeordnet, dass er verhindert oder minimiert, dass die Verunreinigungsmenge durch diesen Weg strömt. Außerdem sollte die Fläche der Öffnung 43 auf einem Minimum gehalten werden, um die in die obere Kammer 42 eintretende Gasmenge vermindern zu helfen. Vorzugsweise hat die Öffnung eine Öffnungs fläche von 1 cm² bis 5 cm². In einer Ausführungsform ist die Öffnung ein Schlitz mit einer Breite von 0,4 cm bis 1,5 cm und einer Länge von 2,6 cm bis 3,7 cm.
Die untere Kammer 41 beherbergt eine Waferbühne 45, und die obere Kammer 42 beherbergt die anderen Vorrichtungen, z.B. Kamera und Kondensor, die stromaufwärts von der Waferbühne liegen, wie in 1 gezeigt. Statt die einzige obere Kammer 42 zu verwenden, kann man selbstverständlich zusätzliche Kammern verwenden, da es bequemer oder günstiger sein kann, die verschiedenen Vorrichtungen des Projektionslithografiesystems in separate Kammern mit unterschiedlichen Umgebungen zu trennen.
Unmittelbar unter der Öffnung 43 wird ein Inertgasvorhang erzeugt, um den Fluss von Kohlenwasserstoffgasen durch die Öffnung zur oberen Kammer 42 zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Das Inertgas strömt von einer Quelle 46 durch einen Kanal 47, welche mit dem Inertgas-Einlasskanal 48 in der unteren Kammer 41 verbindet. Der Inertgas-Einlasskanal 48 erstreckt sich horizontal zu einem Punkt so nahe am EUV-Strahlungsweg wie es möglich ist, ohne diesen Weg tatsächlich zu stören, wie in 2B gezeigt. Das Inertgas strömt von links nach rechts durch den Einlasskanal 48 und tritt am rechten Ende des Kanals aus, welches an den Weg der EUV-Strahlung angrenzt. Das Inertgas strömt horizontal quer über den Weg der EUV oberhalb des Wafers und reißt das vom Wafer kommende Kohlenwasserstoffgas mit. Die resultierende Gasmischung strömt in der unteren Kammer 41 weiter horizontal nach rechts, wie mit einem Weg 49 gezeigt. Diese Gasmischung verlässt die untere Kammer 41 durch einen Auslasskanal 50, welcher mit einer Vakuumvorrichtung 51 verbunden ist. Innerhalb der unteren Kammer 41 wird typischerweise ein Vakuum im Bereich von 0,005 Torr bis 0,5 Torr (0,7 bis 70 Pa) hergestellt.
Im Allgemeinen hat der Einlasskanal 48 etwas Freiraum oberhalb eines Wafers, der auf der Waferbühne 45 angeordnet ist. Der Freiraum beträgt vorzugsweise 2 mm bis 10 mm, und vorzugsweise gibt es einen ähnlichen Freiraum unterhalb der Trennwand 40. Ein 'Kamin' oder eine Rohrleitung 52 überbrückt die Lücke zwischen dem Einlasskanal 48 und der Trennwand 40, so dass er verhindert, dass das vom Wafer kommende Kohlenwasserstoffgas nach oben und um den Inertgas-Einlasskanal herum und durch die Öffnung 43 zur Optik in der oberen Kammer 42 strömt. Im Allgemeinen ist der Druck in der unteren Kammer 41 größer als der Druck in der oberen Kammer 42. Dies resultiert darin, dass etwas von dem aus dem Inerigas-Einlasskanal 48 austretenden Inertgas durch den Kamin 52 hindurch nach oben und in die obere Kammer 42 strömt. Gase in der oberen Kammer 42, welche aus dem Gasvorhang stammen können oder von verschiedenen Quellen in der oberen Kammer ausgegast sein können, werden durch einen oder mehrere Auslasskanäle 54, die mit Vakuumvorrichtungen 53 verbunden sind, aus der oberen Kammer evakuiert. Innerhalb der oberen Kammer 42 wird typischerweise ein Vakuum im Bereich von 10^–6 Torr bis 0,005 Torr (1,3 × 10^–4 bis 0,7 Pa) hergestellt.
Wie in 2B dargestellt, hat die Öffnung 43 für die EUV eine längliche Kontur mit einer Breite w, die zu der äußeren Kontur des EUV-Strahls passt, der von der Maske projiziert und durch die Kamera in die Waferkammer übertragen wird. Die Breite des Inertgas-Einlasskanals 48 ist vorzugsweise dieselbe wie die der Öffnung 43 in der Trennwand 40. Die vertikale Abmessung des Inertgas-Einlasskanals ist h_i, wie in 2B gezeigt.
Das Inertgas kann irgendein Gas umfassen, das den Betrieb der Projektionsphotolithografievorrichtung nicht stört, z. B. Gas(e) mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit unter Vakuumbedingungen. Geeignete Gase umfassen zum Beispiel Wasserstoff, Helium, Argon, Sauerstoff oder Mischungen davon.
Vorzugsweise hat der Inertgasfluss oberhalb des Wafers eine Rate derart, dass die Massentransfer-Peclet-Zahl (eine dimensionslose Größe, gegeben durch Vh_i/D, worin V die Gasgeschwindigkeit ist, h_i die Vertikalabmessung des Inertgas-Einlasskanals ist und D das Diffusionsvermögen des Kohlenwasserstoffgases im Inertgas ist) einen Wert zwischen 20 und 35 hat. Dies kann man erreichen durch Verwendung der richtigen Gasflussrate, Kanalgröße, Art des Gases oder irgendeine Kombination davon. Ein typischer Satz von Werten dafür sind: (i) eine Gasflussrate von 0,025 g/s bis 0,05 g/s und vorzugsweise ungefähr 0,03 g/s, (ii) ein Kanal mit einer vertikalen Höhe von 1 cm bis 5 cm und vorzugsweise 4 cm und einer Breite von 2 cm bis 4 cm und vorzugsweise 2,92 cm, und Argon für das Inertgas.
Es wurde Modellierung verwendet, um die Wirksamkeit der Verwendung des Gasvorhangs zum Schutz der in der oberen Kammer befindlichen Projektionsoptik vor Kohlenwasserstoffverunreinigung zu bestimmen. Die Berechnungen basierten auf einem zweidimensionalen Modell eines bestimmten Vakuumgehäuses, das in 3A und 3B dargestellt ist, wobei die innere Breite des Gehäuses 1,06 m ist und die Höhe des Apparats 1,37 m ist. Die obere Kammer 60 hat zwei Gasauslässe 61. Die Trennwand 62 trennt die obere Kammer 60 von der unteren Kammer 63. Der Einlass 64 für den Inertgasfluss liegt auf der linken Seite der unteren Kammer 63, und der Wafer 65 befindet sich 18 cm von der Unterseite der unteren Kammer. Die untere Kammer 63 hat einen Auslass 66 auf der rechten Seite. Für die Berechnungen war die obere Kammer 60 leer, d.h. das Modell umfasst nicht die Projektionsoptik. Der Bereich 67 von 3A ist in 3B vergrößert gezeigt.
Teile der Trennwand 62 und des Wafers 65 sind in 3B zusammen mit der Öffnung 68 gezeigt. In diesem Modell wird die obere Grenzwand des Inertgas-Einlasskanals 70 durch die Trennwand 62 bereitgestellt, und die untere Grenzwand 69 des Einlasskanals hat einen Freiraum von 1 mm oberhalb des Wafers 65. Die vertikale Höhe des Einlasskanals 70 ist h_i.
Die Berechnungen betrachteten einen Argon-Gasvorhang, der direkt über dem Wafer 65, der Quelle von Kohlenwasserstoff, angeordnet ist, bei einem Versuch, den Kohlenwasserstoff im Argonfluss mitzureißen und ihn aus dem Vakuumgehäuse heraus zu leiten. Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass der Partialdruck des Kohlenwasserstoffs in der oberen Kammer kleiner wird, wenn die Peclet-Zahl, Pe = Vh_i/D, größer wird, worin V die Geschwindigkeit des Argons über dem Wafer ist, h_i die Abmessung des Argon-Einlasskanals ist und D das Massendiffusionsvermögen ist.
Es werden Berechnungen durchgeführt für den Impuls, die Energie und den Massentransport im Vakuumgehäuse, wobei ein Gasvorhang verwendet wird, um zu verhindern, dass vom Wafer ausgegaste Kohlenwasserstoffe in die obere Kammer eintreten. Die kompressible Form der Gasdynamikgleichungen wurde gelöst. Die Berechnungen setzen voraus, dass die Impuls- und Masse-Transportprozesse durch die Kontinuumgleichungen beherrscht werden und die Transportprozesse zweidimensional sind.
Gleichungen 1 bis 4 zeigen die dimensionslosen, stationären Formen der beherrschenden Kontinuitäts-, Impuls-, Energie- und Massetransportgleichungen. ∇·ρV = 0 1 Re Aρ(V·∇)V = –∇p – ∇·τ 2 Pe Aρ(V·∇)T = ∇2 T – Br p(∇·V) + Br(τ:∇V) 3 Pem A∇·(ρVy) = ∇2(ρy) 4
In diesen Gleichungen sind ∇, ρ, V, p, T, y und Τ die dimensionslosen Formen des 'Del-Operators', der Dichte, des Geschwindigkeitsvektors, des Drucks, der Temperatur, des Massenbruchteils bzw. des Reibungsspannungstensors. Die Gleichungsparameter sind das Seitenverhältnis, A = δ_y/δ_x, die Reynolds-Zahl, Re = V_cδ_yρ_c/μ, die Wärmetransfer-Peclet-Zahl, Pe = V_cδ_yρ_cc_v/k, die Brinkmann-Zahl, Br = μV_c ²/kΔT), und die Massentransfer-Peclet-Zahl, Pe_m = V_cδ_y/D. Die Größen V_c, ρ_c, δ_y, δ_x und ΔT sind die charakteristische Geschwindigkeit, Dichte, Längenmaßstäbe (in x- und y-Richtungen) bzw. Temperaturdifferenz. Die Fluideigenschaften μ, c_v, k und D sind die Molekularviskosität, spezifische Wärme bei konstantem Volumen, Wärmeleitfähigkeit bzw. das Massendiffusionsvermögen.
Es müssen Randbedingungen spezifiziert werden, um das System von Gleichungen zu schließen. Die Temperatur des Argons am Einlass zum Kanal wurde auf Umgebungstemperatur (295°K) gesetzt, und der Einlassgeschwindigkeit wurden verschiedene Werte gegeben, um einen Bereich von Einlassflussraten zu erhalten. Die Geschwindigkeit wurde auf null gesetzt und die Temperatur an allen festen Wänden auf Umgebungstemperatur. Für den Druck am Auslass in der unteren Kammer, p_w, wurde ein Bereich von Werten betrachtet. Der Druck an den oberen Kammerauslässen wurde auf einen niedrigen Wert (0,0075 Torr; 1 Pa) gesetzt. Erwartungsgemäß variiert dieser Druck tatsächlich in Abhängigkeit von der Art der benutzten Vakuumpumpen und der in die obere Kammer eintretenden Flussrate. Der Druck in der oberen Kammer ist erwartungsgemäß so klein, dass eine Drosselflussbedingung (Mach-Zahl gleich eins) an der Öffnung in der Trennwand resultiert. Die Massenflussrate in die obere Kammer ist unabhängig von dem dortigen Druck, wenn der Fluss gedrosselt ist, so dass der genaue Wert nicht wichtig ist. Die aus den Berechnungen erhaltenen Ergebnisse für die Flussrate und den Massenbruchteil von in die obere Kammer eintretendem Kohlenwasserstoff wurden zusammen mit einem Anwärterwert für den Vakuumpumpen-Durchsatz benutzt, um den Kohlenwasserstoff-Partialdruck in der oberen Kammer zu erhalten, wie unten beschrieben.
Die Waferausgasrate wurde konservativ als 104 Moleküle/(Sekunde·cm²) spezifiziert. Diese Ausgasrate ist erwartungsgemäß größer als jene, die bei EUVL auftritt. Der Kohlenwasserstoff wurde als Methan angenommen, und für den Gasvorhang wurde in den meisten Berechnungen Argon benutzt. Die benutzten Eigenschaften waren μ = 2,281 10^–5 Kg(m s), C_v = 319 J/(Kg K), k = 0,018 W/(mK) und D = 3,283 Kg/(m s). Die Berechnungen wurden für einen stationären Zustand durchgeführt. Für sämtliche Berechnungen wurde eine im Handel erhältliche Standard-Simulationssoftware benutzt.
Der Vakuumpumpen-Durchsatz ist durch das Produkt der volumetrischen Gasflussrate durch die Pumpe und den Druck am Pumpeneinlass gegeben. Der Durchsatz ist für viele Turbomolekularpumpen über einen weiten Bereich von Einlassdrücken ungefähr konstant. Ist die Massenflussrate von Gas, das aus dem Gasvorhang in die obere Kammer eintritt, m₀, und ist der Pumpendurchsatz Q, so ergibt Gleichung 5 den Druck am Pumpeneinlass, p₀, worin R die Gaskonstante für die Gasmischung ist und T die Gastemperatur ist, die als gleich dem Umgebungswert (295°K) angenommen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei Turbomolekularpumpen in der oberen Kammer angeordnet und liefern einen Gesamtwert Q von 6000 Torr·l/s (800 Pa m³/s). Der Druck in der oberen Kammer wurde als gleichförmig und gleich p₀ angenommen. Gleichung 6 wird benutzt, um den Kohlenwasserstoff-Molenbruchteil x₀ aus dem Kohlenwasserstoff-Massenbruchteil y₀ des in die obere Kammer eintretenden Flusses zu erhalten, wobei W_A und W_HC die Molekulargewichte von Argon bzw. des Kohlenwasserstoffs (Methan) sind. Der Kohlenwasserstoff-Partialdruck in der oberen Kammer, p_HC, ist durch das Produkt von p₀ und x₀ gegeben. p0 = RTm0/Q 5
4 zeigt simulierte Stromlinien im Vakuumgehäuse, welche den Flussweg der Argon/Kohlenwasserstoff-Gasmischung 80 anzeigen. Wie ersichtlich, strömt etwas von dem Gas 82 in die obere Kammer und tritt durch die oberen Auslässe aus, während der Rest des Gases 81 durch den unteren Auslass austritt. Das in die obere Kammer strömende Gas ist nahezu reines Argon, d.h. der meiste Kohlenwasserstoff strömt durch den unteren Auslass aus, wie angezeigt. Das in die obere Kammer strömende Gas wird durch einen lokalen Bereich mit hohem Druck getrieben, welcher sich in dem ziemlich beengten Bereich zwischen dem Wafer und der Trennwand entwickelt. Die Knudsen-Zahl des Flusses über den Wafer, welche durch das Verhältnis der molekularen mittleren freien Weglänge und der Lückendistanz zwischen dem Wafer und der Trennwand gegeben ist, reichte in den hier durchgeführten Berechnungen von 0,02 bis 0,04, was sehr nahe am Kontinuumbereich liegt, so dass die Verwendung der Kontinuumgleichungen nur in einem geringen Fehler resultieren sollte.
Das in 4 gezeigte Strömungsfeld hat wichtige Folgerungen hinsichtlich Teilchentransport. Für Berechnungen auf Basis von empirischen Daten für den Mitführungskoeffizienten von Teilchen in Niederdruckgasen folgen Teilchen dem Gasfluss wahrscheinlich auch bei den hier betrachteten niedrigen Drücken. Das heißt, das in 2 gezeigte Strömungsfeld kann beim Ausräumen von Teilchen aus dem Vakuumgehäuse wirksam sein.
Die Verteilung für den Kohlenwasserstoff-Massenbruchteil in der Umgebung des Wafers ist in 5 gezeigt. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Argongas, welches von links nach rechts strömt, das Kohlenwasserstoffgas wirksam nach rechts und aus dem Vakuumgehäuse ausräumt. Ein Bereich von Gas mit einer größeren Konzentration von Kohlenwasserstoff (als dunkler Bereich gezeigt) entwickelt sich zwischen dem Argon- Einlasskanal und dem Wafer auf der linken Seite. Der Kohlenwasserstoff ist primär auf einen Bereich entlang der Oberfläche des Wafers beschränkt. Man beachte, dass durch die Trennwand verhindert wird, dass dieses Kohlenwasserstoffgas in die obere Kammer eintritt.
Ergebnisse für den Kohlenwasserstoff-Partialdruck in der oberen Kammer, p_HC, als Funktion der Argon-Flussrate im Gasvorhang (der entsprechende Wert der Massentransfer-Peclet-Zahl ist ebenfalls gezeigt) sind in 6 für h_i = 1,4 cm gezeigt. p_HC wird mit größer werdender Argon-Flussrate kleiner, und ein Wert von 10^–10 Torr (1,3 × 10^–8 Pa) für p_HC (unser Zielwert) kann mit einer Argon-Flussrate von 12,2 Torr·l/s (1,63 Pa m³/s) erzielt werden.
Obwohl oben nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung spezifisch offenbart und beschrieben sind, wird man anerkennen, dass viele Modifizierungen und Varianten der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren und innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, wie durch die Ansprüche definiert, möglich sind.

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung eines optischen Bildes einer Maskenstruktur auf einem Wafer (18; 65), die umfasst: eine erste Kammer (41; 63), die einen Wafer (18; 65) aufnimmt, der mit EUV, d. h. extremer ultravioletter Strahlung (44), zu belichten ist, um ein Strukturbild auf dem Wafer (18; 65) zu erzeugen; eine optisch stromaufwärts von der ersten Kammer (41; 63) liegende zweite Kammer (42; 60), die durch eine Trennwand (40; 62), die eine Öffnung (43; 68) definiert, von der ersten Kammer (41; 63) getrennt ist und die ein Bildsystem aufnimmt, welches zwischen der Maske (15) mit einer Struktur für Schaltkreisherstellung und dem Wafer (18; 65) angeordnet ist, um die von der Maske (15) reflektierte EUV-Strahlung zu empfangen und sie durch die Öffnung (43; 68) zum Wafer (18; 65) zu lenken; dadurch gekennzeichnet, dass: die Öffnung (43; 68) für Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen durchlässig ist, und durch eine Einrichtung (46–48, 50, 51; 64, 66, 69, 70), die dafür eingerichtet ist, einen Fluss (49; 80; 81) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen über der Waferoberfläche aufrechtzuerhalten, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der EUV-Strahlung (44) aus dem Wafer (18; 65) entwickeln, wodurch der Fluss von Gas verhindert, dass die Verunreinigungen die zweite Kammer (42; 60) erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Aufrechterhalten des Flusses (49; 80; 81) von Gas dafür eingerichtet ist, eine Gasflussrate herzustellen, um eine Massentransfer-Peclet-Zahl zwischen 20 und 35 zu erreichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Aufrechterhalten eines Flusses (49; 80; 81) von Gas eine Quelle (46) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen umfasst, die dafür eingerichtet ist, der Oberfläche des Wafers (18; 65) unterhalb der Öffnung (43; 68) einen Strom des Gases zuzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Kammer (41; 63) eine Quelle (46) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen mit einem Einlass (48; 64) auf einer ersten Seite der ersten Kammer (41; 63) und einem Auslass (50; 66) auf einer zweiten Seite der ersten Kammer (41; 63), die derjenigen des Einlasses (48; 64) im Wesentlichen gegenüberliegt, enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen Helium, Argon, Wasserstoff, Sauerstoff oder eine Mischung davon umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Kammer (42; 60) einen zweiten Auslass (54; 61) umfasst, durch den ein Teil des Gases und Verunreinigungen austreten.
Verfahren zur Erzeugung eines optischen Bildes einer Maskenstruktur auf einem Wafer (18; 65), das die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines fotolithografischen Systems, das umfasst: (i) eine erste Kammer (41; 63), die einen Wafer (18; 65) aufnimmt, der für EUV, d. h. extreme ultraviolette Strahlung, empfindlich ist und der mit EUV-Strahlung zu belichten ist, um ein Strukturbild auf dem Wafer (18; 65) zu erzeugen; und (ii) eine optisch stromaufwärts von der ersten Kammer (41; 63) liegende zweite Kammer (42; 60), die durch eine Trennwand (40; 62), die eine Öffnung (43; 68) definiert, die für Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen durchlässig ist, von der ersten Kammer (41; 63) getrennt ist und die ein Bildsystem (16) aufnimmt, welches zwischen der Maske (15) mit einer Struktur für Schaltkreisherstellung und dem Wafer (18; 65) angeordnet ist; (b) Belichten der Maske (15) mit EUV-Strahlung, die mindestens teilweise auf eine Oberfläche des Wafers (18; 65) reflektiert wird, um ein Strukturbild auf der Waferoberfläche auszubilden; und (c) Aufrechterhalten eines Flusses (49; 80; 81) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen über der Waferoberfläche, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der EUV-Strahlung (44) aus dem Wafer (18; 65) entwickeln, wodurch der Fluss von Gas verhindert, dass die Verunreinigungen die zweite Kammer (42; 60) erreichen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Fluss (49; 80; 81) des Gases eine Massentransfer-Peclet-Zahl zwischen 20 und 35 erreicht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Einrichtung (46–48, 50, 51; 64, 66, 69, 70) zum Aufrechterhalten eines Flusses (49; 80; 81) von Gas eine Quelle (46) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen umfasst, die der Oberfläche des Wafers (18; 65) unterhalb der Öffnung (43; 68) einen Strom des Gases zuführt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung (46–48, 50, 51; 64, 66, 69, 70) zum Aufrechterhalten des Flusses (49; 80; 81) von Gas eine Gasflussrate herstellt, um eine Massentransfer-Peclet-Zahl zwischen 20 und 35 zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Kammer (41; 63) eine Quelle (46) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen mit einem Einlass (48; 64) auf einer ersten Seite der ersten Kammer (41; 63) und einem Auslass (50; 66) auf einer zweiten Seite der ersten Kammer (41; 63), die derjenigen des Einlasses (48; 64) im Wesentlichen gegenüberliegt, enthält.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen Helium, Argon, Wasserstoff, Sauerstoff oder eine Mischung davon umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite Kammer (42; 60) einen zweiten Auslass (54; 61) umfasst, durch den ein Teil des Gases und Verunreinigungen austreten.
Prozess zur Herstellung eines Bauteils, dass mindestens ein Element mit einer Abmessung s 0,25 μm umfasst, welcher Prozess umfasst: Bau einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Ebenen, Bau einer jeden Ebene mit Projektionslithografieskizzierung, in Übereinstimmung womit eine unterworfene Maskenstruktur beleuchtet wird, um ein entsprechendes Strukturbild auf dem gerade hergestellten Bauteil zu erzeugen, letztlich mit dem Ergebnis der Beseitigung oder Hinzufügung von Material in den Strukturbildbereichen, in denen die bei der Herstellung von mindestens einer Ebene benutzte Beleuchtung extreme ultraviolette Strahlung (44) ist, wobei der Prozess eine erste Kammer (41; 63) verwendet, die einen Wafer (18; 65) aufnimmt, der mit extremer ultravioletter Strahlung zu belichten ist, um ein Strukturbild auf dem Wafer (18; 65) zu erzeugen, wobei die erste Kammer (41; 63) eine Trennwand (40; 62) aufweist, die eine Öffnung (43; 68) aufweist, durch die Strahlung in die erste Kammer (41; 63) eintritt, und die für Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen durchlässig ist, wobei die Trennwand (40; 62) und die Oberfläche des Wafers einen Weg definieren und wobei ein Fluss (49; 80; 81) von Gas mit guter Röntgenstrahldurchlässigkeit in Vakuumsystemen entlang des Weges und über der Waferoberfläche aufrechterhalten wird, um Verunreinigungen zu entfernen, die sich bei Belichtung mit der EUV-Strahlung aus dem Wafer (18; 65) entwickeln, wodurch der Fluss (49; 80; 81) von Gas verhindert, dass die Verunreinigungen eine zweite Kammer (42; 60) erreichen, die optisch stromaufwärts von der ersten Kammer (41; 63) liegt und die ein Bildsystem (16) aufnimmt.
Prozess nach Anspruch 14, bei dem Projektion Ringfeldabtastung umfasst, mit Beleuchtung eines geraden oder bogenförmigen Bereichs einer Projektionsmaske (15).
Prozess nach Anspruch 14, bei dem Projektion Reduktions-Ringfeldabtastung umfasst, in Übereinstimmung womit ein abgebildeter bogenförmiger Bereich auf der Bildebene reduzierte Größe relativ zu derjenigen des unterworfenen bogenförmigen Bereichs hat, so dass die abgebildete Struktur relativ zum Maskenbereich verkleinert ist.
Prozess nach Anspruch 14, wobei der Fluss des Gases eine Gasflussrate zum Erreichen einer Massentransfer-Peclet-Zahl zwischen 20 und 35 aufweist.