JP2010520630A

JP2010520630A - 脱ガス測定方法ならびにｅｕｖリソグラフィ装置および測定構成

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Publication number: JP2010520630A
Application number: JP2009552109A
Authority: JP
Inventors: クラウス，ディーター; エーム，ディルク・ハインリヒ; ウォルスレイン，バスティアーン・テオドール; モーアス，ヨハネス・ウベルトゥス・ヨセフィーナ
Original assignee: カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー; エーエスエムエルネザーランズビー．ヴイ．
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2010-06-10
Also published as: WO2008107136A1; KR20090128403A; US20100112494A1; DE102007057252A1

Abstract

残留ガスの分析により、ＥＵＶ真空系、特にＥＵＶリソグラフィ装置における脱ガスを測定するための、残留ガスの分析前に脱ガスを誘起する方法が提案される。まさに低揮発性炭化水素も、ＥＵＶリソグラフィ装置（１０）の稼働開始時の光学コンポーネント（１５、１６、１８、１９）の汚染への無視できない影響を有することが判明しており、しかしこの低揮発性炭化水素は従来の方法では検出されない。表面活性化のための刺激ユニット（３２、３４）によって残留ガス分析のために脱ガスを誘起することにより、低揮発性炭化水素も、通常の残留ガス分析計（３１、３３）の検出限界を超える濃度内で残留ガス中に存在することが達成される。これにより、ＥＵＶリソグラフィ装置（１０）の内部空間が、高すぎる汚染を懸念する必要なく稼働を開始し得るために十分にきれいであるかどうかを、もっとより正確に予測し得ることが達成される。そのため実質的には、残留ガス分析の比較的高い感度が効果的に達成される。

Description

本発明は、ＥＵＶリソグラフィ装置における脱ガスを測定するための方法に関する。さらに本発明は、ＥＵＶリソグラフィ装置ならびに特にＥＵＶリソグラフィ装置用の照明系および投影系に関する。そのうえ本発明は、残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための測定構成および残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための方法に関する。

ＥＵＶリソグラフィ装置においては、半導体構成要素のリソグラフィのために、例えばフォトマスクまたは多層膜ミラーのような、極端紫外線（ＥＵＶ）波長領域および軟Ｘ線波長領域（例えば約５ｎｍ〜２０ｎｍの波長）に対して反射性の光学要素が使用される。ＥＵＶリソグラフィ装置は一般的に複数の反射性光学要素を備えているので、十分に高い総合的な反射性を保証するためには、これらの反射性光学要素ができるだけ高い反射性を有していなければならない。反射性光学要素の反射性および寿命は、反射性光学要素の光学的に有用な反射面の汚染によって低下される可能性があり、この汚染は、短波の照射に基づき、残留ガスと一緒に稼働雰囲気中で発生する。通常、ＥＵＶリソグラフィ装置内には複数の反射性光学要素が相前後して配置されているので、それぞれ個々の反射性光学要素上での比較的少ない汚染でも既に、総合的な反射性には比較的大きな程度で影響を及ぼす。

ＥＵＶリソグラフィ装置が稼働を開始し得るかどうかを決定するため、なかでも脱ガスが残留ガス分析によって測定される。このために通常はＥＵＶリソグラフィ装置を室温で数時間、市販の残留ガス分析計の使用に十分な真空が達成されるまでポンプ排気し、かつその後、残留ガス分析を同様に室温で実施する。このやり方は特に、例えばＥＵＶリソグラフィ装置のベークアウトが既に、光学コンポーネント、特に多層膜ミラーの限界温度を上回る可能性があることから、光学コンポーネントおよびその保持具に悪影響を及ぼす可能性があるほど、光学コンポーネントおよびその保持具での幾何学的および光学的な公差が狭いために、ベークアウトすることができないＥＵＶリソグラフィ装置の場合に重要である。

本発明の課題は、残留ガスの分析により、ＥＵＶ真空系、特にＥＵＶリソグラフィ装置における脱ガスを測定するための改善された方法を提案することである。

この課題は、残留ガスの分析によりＥＵＶリソグラフィ装置における脱ガスを測定するための方法であって、残留ガスの分析前に、ＥＵＶ装置内での表面の活性化により脱ガスを誘起する方法によって解決される。

この方法の本質的な利点は、低揮発性化合物、特に低揮発性炭化水素をも検出できることにある。詳しく言えば、まさに低揮発性炭化水素も、ＥＵＶリソグラフィ装置の稼働開始時の光学コンポーネントの汚染への無視できない影響を有することが判明しており、しかしこの低揮発性炭化水素は従来の方法では検出されない。こうしてこれまでＥＵＶリソグラフィ装置は、残留ガス分析に基づき稼働の許可を与えられてきたが、それにもかかわらずＥＵＶリソグラフィ装置は露光プロセス中に、特に低揮発性炭化水素の、光子または二次電子によって誘起された脱離に基づき、許容可能でない汚染に至っていた。表面活性化によって残留ガス分析のために脱ガスを誘起することにより、低揮発性炭化水素も、通常の残留ガス分析計の検出限界を超える濃度内で残留ガス中に存在することが達成される。このため提案した方法により、残留ガス分析の感度は効果的に上昇される。これにより、ＥＵＶリソグラフィ装置の内部空間が、高すぎる汚染を懸念する必要なく稼働を開始し得るために十分にきれいであるかどうかを、もっとより正確に予測し得ることが達成される。

さらにこの課題は、表面活性化刺激ユニットとしての電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計とを備えたＥＵＶリソグラフィ装置によって、ならびに刺激ユニットとしての電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計とを備えた特にＥＵＶリソグラフィ装置用の照明系によって、および刺激ユニットとしての電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計とを備えた特にＥＵＶリソグラフィ装置用の投影系によって解決される。

これにより、汚染に寄与する可能性があり、かつ真空系内の表面上に析出された低揮発性化合物の汚染を、表面の活性化によって気相に移行させ、かつその後、残留ガス分析計によって検出することが可能である。

そのうえ本発明は、真空チャンバ内に、表面活性化刺激ユニットとしての電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計とが配置された、残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための測定構成によって、および脱ガスを誘起するため真空チャンバ内で構成部品の表面を活性化し、かつ真空チャンバ内の残留ガスを分析する、残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための方法によって解決される。

有利な様態は従属請求項において見い出される。

本発明を、好ましい例示的実施形態に関連させてさらに詳しく説明する。

照明系および投影系を備えたＥＵＶリソグラフィ装置の一実施形態の概略図である。脱ガス測定方法の第１の実施形態に対するフロー図である。脱ガス測定方法の第２の実施形態に対するフロー図である。脱ガス測定方法の第３の実施形態に対するフロー図である。測定構成の一実施形態の概略図である。

図１には、ＥＵＶリソグラフィ装置１０が概略的に示されている。本質的なコンポーネントは、放射線成形系１１、照明系１４、フォトマスク１７、および投影系２０である。ＥＵＶリソグラフィ装置内部でのＥＵＶ放射の吸収をできるだけ少なくするため、ＥＵＶリソグラフィ装置１０は真空条件化で稼働される。この意味において、ＥＵＶリソグラフィ装置１０はＥＵＶ真空系としても理解され得る。この真空系は区分されていてもよい。これに関し、例えば照明系１４および投影系２０またはさらに放射線成形系１１のような個々のコンポーネントは、少なくとも、異なるコンポーネントにおける、場合によっては異なる条件における真空系に真空を適合させ得る程度に互いから独立した真空系として形成され得る。そのうえ真空に関する区分は、稼働開始を始動するためのＥＵＶリソグラフィ装置の比較的速いポンプ排気を可能にし得る。

放射供給源１２としては、プラズマ供給源またはシンクロトロンなども用いられ得る。約５ｎｍ〜２０ｎｍの波長領域内の出射放射は、まずコリメータ１３ｂ内で集束される。そのうえモノクロメータ１３ａを用い、入射角を変化させることにより所望の稼働波長をフィルタリングする。前述の波長領域内では、コリメータ１３ｂおよびモノクロメータ１３ａが通常は反射性光学要素として形成されている。コリメータは、合焦またはコリメートする作用を達成するため、しばしば鉢状に形成された反射性光学要素である。この凹面で放射の反射が起こり、その際できるだけ幅広い波長領域を反射するべきなので、反射のために、凹面上ではしばしば多層膜系を使用しない。反射による狭い波長帯域のフィルタリングはモノクロメータで行われ、しばしば格子構造または多層膜系が用いられる。

放射線成形系１１内で波長および空間分布に関して選別された稼働放射線は、その後、照明系１４内に導き入れられる。図１に示した例では、照明系１４は２つのミラー１５、１６を備えている。このミラー１５、１６が放射線をフォトマスク１７上へ導き、このマスクは、ウエハ２１上に結像すべき構造を有している。フォトマスク１７は同様にＥＵＶ波長領域および軟波長領域に対する反射性光学要素であり、この反射性光学要素は、製造プロセスに応じて交換される。フォトマスク１７によって反射された放射線は、投影系２０によってウエハ２１上に投影され、かつそれによりフォトマスクの構造がウエハ上に結像される。投影系２０は、図示した例では２つのミラー１８、１９を備えている。投影系２０も照明系１４も、それぞれ１つだけのミラーを、または３つ、４つ、５つ、およびそれ以上のミラーをも備え得ることを指摘しておく。

ＥＵＶ放射または軟Ｘ線放射自体、もしくは照射によって発生した光電子または二次電子は、少ない程度でも既に、炭化水素化合物を、特に低揮発性炭化水素化合物をも、炭素を含有するより小さな分子に分解し、この分子は汚染として、反射性光学要素の光学的に有用な面上で堆積され得、かつそれによってこの面の反射性を低下させる。このプロセスに基づき、放射供給源１２自体を、光子および／または二次電子の使用下で刺激ユニットとして用いることができる。

図１に示したＥＵＶリソグラフィ装置１０は、稼働開始前に刺激ユニット３２、３４によって照明系１４または投影系２０内で脱ガスを誘起するため、および低揮発性炭化水素にも及ぶより広範囲の残留ガス分析を実施するために、照明系１４内でも投影系２０内でも刺激ユニット３２、３４および残留ガス分析計３１、３３が備えられている。というのも、少量の低揮発性炭化水素でも既に、低揮発性炭化水素が散乱光によって気相に移行され、かつ光学要素上に析出されれば、例えばミラー１５、１６、１８、１９のような光学要素の反射性が損なわれ得るからである。新しいＥＵＶリソグラフィ装置内でのＥＵＶ放射または軟Ｘ線放射による照射の最初の数時間中の、真空コンポーネントを直接的または間接的に照射することで引き起こされる、気相での汚染物質の増加は、光学要素を炭素層によって汚染し、それにより光学要素の反射性を低下させる。

脱ガスを誘起するためには、比較的高いエネルギーの電磁放射による照射が提示され、または帯電粒子または中性粒子による衝撃も提示され、なかでもプラズマの導入によっても誘起される。必要の際には、脱ガスを誘起するための異なる方式を互いに組み合わせてもよく、かつ同時にまたは相次いで実施することができる。任意の波長の光子による照射によって、および／または真空チャンバ内の比較的大きな表面に当てる、または既に取り付けられたコンポーネントの損傷が懸念され得ない部位に的を絞って当てることによって、表面に存在する分子にエネルギーを供給し、このエネルギーが低揮発性化合物をも脱離させ、これにより低揮発性化合物が残留ガス雰囲気中で、残留ガス分析計によって検出され得る程度まで濃縮される。その際、残留ガス分析計は、任意の数および非常に様々な種類において、なかでもサイクロトロンまたは共鳴器リングなどを基礎とし、質量フィルタとしての四重極磁石を備えて用いられ得る。

光学コンポーネントの付近での的を絞った汚染物質の刺激が有利であり、なぜならこの領域が、露光プロセス中に、発生する散乱光および二次電子によって特に危険に曝されているからである。できるだけ現実に忠実な脱ガス条件を達成するためには、ＥＵＶ波長領域または軟Ｘ線波長領域内の光子での照射による刺激が特に好ましく、または低揮発性汚染物質を表面から剥がし取り、かつ気相に移行させるためには、電子放射線での表面の走査による刺激が特に好ましい。これは電子放射線によって、的確に、かつ局所に限定して、高い精密さで実施され得る。電気放射線の代わりにイオン放射線も適している。刺激により低揮発性汚染物質も気相に移行されるので、残留ガス分析の検出感度が何倍にも上昇され、かつ脱ガスの測定が相応に改善される。

図１に示した例では、脱ガスが、照明系１４内では電子４２によって誘起される。投影系２０内では、ＥＵＶ波長領域〜軟Ｘ線波長領域内の光子４４が用いられている。両方の変形形態の場合、特定の面が的を絞って活性化されることが企図される。

照明系１４内では、的を絞ってミラー１５の縁の、例えばミラー保持具（詳細には図示されていない）の表面のような面を活性化するように、電子銃３２が配置されている。残留ガス分析計３１は、電子によってもたらされたエネルギーに基づき脱離し、かつ気相に移行する粒子４１のできるだけ全てを残留ガス分析計３１によって捕捉するため、残留ガス分析計の測定ヘッドを、電子放射線４２が表面に当たる部位のできるだけ近くにあるように配置する。さらに部分的には、特に比較的長鎖の分子が、より小さな部分に分解される。そのうえこの配置では、電子銃３２も残留ガス分析計３１も、ＥＵＶリソグラフィ装置１０の稼働時に放射線経路内に突び出さないことに注意が払われた。電子の使用の利点は、電磁場によって電子を非常に正確に任意の面上に、小さな大きさしかない面上にも、合焦し得ることにある。こうして照明系内では、ほぼ全ての部位で、抜き取り検査のように、表面を活性化することができ、かつそれによって局所的に脱ガスを誘起することができ、かつ生じる残留ガスを、汚染に寄与する可能性がある低揮発性化合物について検査することができる。その際、図１に例示的に示したように、ＥＵＶリソグラフィ装置１０の稼働中に散乱放射に曝される表面が活性化されることが好ましい。ただし稼働中に直接的な放射に曝されている、または放射に曝されていない表面も活性化することができる。電子銃３２をイオン供給源と取り替えてもよい。

投影系２０内ではこれに対し、図１に示した例では、より大きな面で、投影系２０の真空チャンバの側壁の１つの面を活性化し、かつそこに堆積された低揮発性化合物を脱離させるように、ＥＵＶ供給源または軟Ｘ線供給源３４によって表面を活性化するために作動される。光子４４がその平凡でないエネルギーにより、脱離だけでなく、特に比較的長鎖の分子のより小さな単位への分解も生じさせ、このより小さな単位も同様に、発生する残留ガス成分４３に属しており、かつ残留ガス分析計３３によって分析される。稼働放射と同じエネルギー領域内の光子を使用することにより、特に優れて、稼働開始時の脱ガスを刺激することができ、このため見つけ出された残留ガス成分およびその分圧に基づき、その時々の汚染の危険性の特に正確な判定を実施することができる。

耐熱性が低く、かつ例えばベークアウトができないＥＵＶリソグラフィ装置の場合、光子放射線４４または電子放射線の強度を、意図しない加熱が起こらないように調整する。

もちろん照明系１４または投影系２０内だけでなく、脱ガスを誘起するための任意の方式が要求に応じて用いられ得ることを指摘しておく。特に、照明系１４内では光子によっても、または投影系２０内では電子またはイオンによっても同様に優れて作動され得る。同様に、活性化すべき表面をプラズマまたは中性粒子による衝撃に曝すこともでき、かつ脱ガスを誘起するための複数の方式を互いに組み合わせることもできる。この目的のため、電子銃３２またはＸ線供給源３４は、イオン供給源またはプラズマ供給源によって取り替えられ得る。電子銃３２およびＸ線供給源３４は同様に相互に交換可能である。そのうえ電子銃、Ｘ線供給源、イオン供給源、およびプラズマ供給源は、任意の数および組合せにおいて、表面活性化を相前後してまたは同時に、高エネルギーの光子または帯電粒子または非帯電粒子による衝撃によって実施するために企図され得る。その際、ＥＵＶリソグラフィ装置１０内の１つだけの表面を、または複数の表面をも、活性化することができる。その際、具体的なＥＵＶリソグラフィ装置１０内の実情に応じて、異なる表面で異なる活性化を実施してもよい。

図２には、脱ガス測定方法の第１の実施形態の過程がフロー図において示されている。まず残留ガス成分のための様々な質量領域を規定し（ステップ１０１）、かつこれらの質量領域に対して異なる最大分圧を規定する（ステップ１０３）。例えば以下の質量領域が選択され得る。すなわち４５〜１００ａｍｕ、１０１〜１５０ａｍｕ、１５１〜２００ａｍｕ。４５ａｍｕ未満の質量での真空系内の原子、分子、または分子断片は一般的に揮発性であり、かつ脱ガスを誘起しなくても既に、残留ガス分析の際に捕捉される。必要の際には、例えば２０１〜３００ａｍｕまたはそれ以上のより高い質量に対するさらなる領域も規定することができる。前述の質量領域内で、例えば以下の最大分圧を規定することができる。すなわち領域４５〜１００ａｍｕに対して１．０・１０^-9ｍｂａｒ、領域１０１〜１５０ａｍｕに対して５．０・１０^-12ｍｂａｒ、および領域１５１〜２００ａｍｕに対して５．０・１０^-13ｍｂａｒ。ここでは特に、たいていは質量スペクトロメータを基礎とする通常の残留ガス分析計の感度が、質量の上昇と共に指数関数的に低下することを考慮した。特定の真空環境のための具体的な質量領域および最大分圧は、予備テストにおいて実験により確定することが最良である。

続くステップ１０５では、真空系、例えばＥＵＶリソグラフィ装置の真空系が、残留ガス分析計を用い得るに十分な真空が達成されるまで、室温で数時間ポンプ排気される。ＥＵＶリソグラフィ装置の場合、これは最大１０ｈまたはそれ以上継続され得る。残留ガスおよび脱ガス発生の第１の判定を得るため、この状態で残留ガスの第１の分析を実施する（ステップ１０７）。特に最低質量での領域内で最大分圧を超える場合など、場合によってはこの測定の際の結果が既に、真空系の追加的なクリーニングを必要とすると思われるほど悪い。１つの質量領域内での分圧を確定するためには、この質量領域内の全ての分圧を合算する。良い結果を示した第１の測定の後、例えばＥＵＶリソグラフィ装置の真空系内の表面を、的を絞って活性化する（ステップ１０９）。脱ガス誘起の好ましい可能性は、低揮発性物質を表面から気相に移行させるため、真空系内の表面を光子、電子、またはイオン・プラズマもしくはイオンなどによって活性化することにある。

表面活性化による脱ガス誘起の後、第２の残留ガス分析を実施することができ（ステップ１１１）、この第２の残留ガス分析では今度は、ことによると存在する低揮発性化合物、特に汚染の原因となる低揮発性炭化水素も気相に移行されており、かつ残留ガス分析によって検出することができる。それぞれ、１つの質量領域内の全ての分圧を合計することにより、各質量領域に関する分圧を確定することができ、かつその後、規定された最大許容分圧と比較することができる（ステップ１１３）。この比較の結果が、本例ではＥＵＶリソグラフィ装置に稼働の許可を与え得るか（ステップ１１５）、またはもう１度クリーニングを実施しなければならないかの決定根拠として用いられる。ことによると、どの質量領域内で最大分圧を超えたかによって、異なるクリーニングを実施することができる。

図３には、脱ガス測定方法の第２の実施形態の過程がフロー図において示されている。ここで追求される手法では、まず１つの化学化合物を具体的に、稼働開始時の汚染に関して特に危険であるとして同定し（ステップ２０１）、かつその後この化学化合物に対する特異的な最大許容分圧を規定する（ステップ２０３）。このような物質は、ＥＵＶリソグラフィ装置内では例えばフォンブリンである。

例えばＥＵＶリソグラフィ装置のような真空系を、残留ガス分析計の使用に十分な真空が達成されるまで、室温でポンプ排気する（ステップ２０５）。次いでこの真空系内の表面を、的を絞って活性化することにより、脱ガスを、低揮発性化合物の脱ガスをも、誘起し（ステップ２０７）、かつ残留ガスを質量スペクトルの記録によって分析する（ステップ２０９）。質量スペクトルにおいて化学化合物に割り当てられ得るピークの強度を確定する（ステップ２１１）。例えば、真空ポンプ内で潤滑剤として用いられる化合物のフォンブリンの場合、これは６８、１００、１１９、１０１、１５０、１５１ａｍｕでのピークである。ピーク強度に相応する分圧を合算し、かつ規定された特異的な最大分圧と比較する（ステップ２１３）。測定および評価の労力を減らすため、強度が非常に強いピークに限定することもできる。フォンブリンの場合、例えば６８、１１９、１００、および１５０ａｍｕでの４つのピークが選択される。最大分圧を超えるか否かによって、本例ではＥＵＶリソグラフィ装置が稼働を開始され得る、またはＥＵＶリソグラフィ装置を追加的にクリーニングしなければならない（ステップ２１５）。

この方法の変形形態の場合もまた、ＥＵＶ光学系に有害な化合物の定義もその分圧も、ＥＵＶ光学系の個別の照射テストおよびそれぞれの環境条件において、実験により特定されるべきであることを指摘しておく。

ここに述べた両方の例示的な方法過程では、特に小さな面を局所的に活性化する場合、使用許可または新たなクリーニングについての決定を下す前に、有利には、活性化およびそれに続く測定を、抜き取り検査のようにＥＵＶ真空系内の異なる部位に対して繰り返すことが肝要である。特に、ＥＵＶリソグラフィ装置における特定の真空コンポーネントの使用について決定するために、この特定の真空コンポーネントの表面を、的を絞って活性化することができる。

ここに述べた両方の方法過程を互いに組み合わせてもよい。特定の質量領域または特定の化学化合物およびその化学化合物のうちの強度が非常に強いピークを選択することにより、一方では測定および評価の労力を減らすことができ、かつ他方では測定のある程度の標準化が、したがって広範囲での自動化も、達成され得る。自動化の枠内では活性化、測定、および／またはその測定の評価は、例えばコンピュータのような制御ユニットによって引き受けられ得る。例えば特定の稼働環境におけるＥＵＶリソグラフィ装置の特定の種類に対し、質量領域または特定の質量ピークのようなパラメータ一式を、処理するとすぐ、このＥＵＶリソグラフィ装置を、統一的な基準に基づき、具体的な汚染危険性について判定することができる。将来的なリソグラフィ系における脱ガス率の規定も、提案した方法によって簡略化することができる。

図４には、脱ガス測定方法のさらなる好ましい実施形態が示されている。予備測定の枠内では、わざわざ予備測定のために用意した真空系の形の試験構成内で、交換部品の表面を上述のやり方において活性化する（ステップ３０１）。これに基づき試験構成内で、既に述べた形の残留ガス分析を実施する（ステップ３０３）。この残留ガス分析の際、全体的な脱ガス、特定の質量領域における脱ガス、または特定の化学化合物の脱ガスに対して予め定義された限界値を超えないという主旨で良好な結果が出る場合、そのように検査された交換部品は、ＥＵＶリソグラフィ装置内に取り付けられ得る（ステップ３０５）。前もって検査された交換部品をＥＵＶリソグラフィ装置内に取り付けた後、ＥＵＶリソグラフィ装置内で新たに脱ガスを測定する。このために、ＥＵＶリソグラフィ装置内の表面を活性化し（ステップ３０７）、かつＥＵＶリソグラフィ装置内で残留ガス分析を実施する（ステップ３０９）。残留ガス分析の結果が良好であれば、交換部品の取付け後のＥＵＶリソグラフィ装置の稼働を再び開始することができる（ステップ３１１）。

残留ガス分析が悪い結果になる場合、追加的なクリーニング・ステップが必要である。試験構成内での残留ガス分析が悪い結果である場合も、この交換部品を新たにクリーニングするべきである、または別の交換部品を選択するべきである。場合によっては、低脱ガス材料から成る交換部品を選択する必要がある。

交換部品は、例えば光学要素またはケーブルまたは真空コンポーネントのような任意の構成部品であり得る。その際この要素は、交換された、または修理された、または全く新たにＥＵＶリソグラフィ装置内に持ち込まれたのであり得る。

整備、修理、または取付けの枠内でのＥＵＶリソグラフィ装置内の構成部品の変更の後で、表面の活性化後の残留ガス分析を実施するだけでなく、既にその前にも、好ましくは表面の活性化および残留ガス分析の実施によって脱ガスを測定することが特に好ましい。変更の前と後の測定を比較することにより、導入された変化による影響をより良く判断できる。

ここに述べた脱ガス測定方法は、ＥＵＶリソグラフィ装置の初めての稼働開始の前にも、稼働中断中、整備作業後、修理作業後、または新たな構成部品の導入による変更作業後ものように実施され得る。その際、稼働中に散乱光に曝される可能性がある面を活性化することが好ましい。というのもそこで、稼働中に予見されない脱ガスが引き起こされる危険性が一番高いからである。さもないと、この脱ガスは光学要素への汚染作用を有し得る。

例えば上で図４に関連して述べた、構成部品の脱ガス測定方法において使用され得るような測定構成５０が例示的に図５に示されている。真空チャンバ５１内には、構成部品５５の表面を活性化するための刺激ユニット５２と、任意の残留ガス分析計５３とが企図されている。

刺激ユニット５２は、電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源であることができ、その際、複数の供給源を、異なる種類の複数の供給源をも、互いに組み合わせてもよい。供給源の選択は、なかでも平面積、所望の表面活性化の強度およびエネルギーに依存する。

真空チャンバ５１内の残留ガス雰囲気は、構成部品５５の場合によってはあり得る脱ガスを、示差測定を介して確かめるため、構成部品５５を持ち込む前に既に分析されることが好ましい。構成部品５５が表面活性化なしで既に脱ガスしていないかどうか確かめるため、表面活性化の前にも残留ガス雰囲気を分析するべきである。残留ガス分析のためには、残留ガス分析計５３を稼働し得るよう、十分に良好な真空が調整されなければならない。多くの残留ガス分析計は、約１０^-5〜１０^-7ｍｂａｒの領域内の真空を必要とする。

構成部品５５は、図５に示した例では、操作可能な保持具５４によって保持されており、この保持具は、構成部品の可能な限り任意の表面を活性化し得るよう、構成部品５５を真空チャンバ５１内で変位および／または回転もしくは傾斜させることを可能にする。電磁放射、帯電粒子、または中性粒子による表面活性化の後、脱ガスが起こったかどうか、およびどの程度かを確かめるため、いまや生じている残留ガス雰囲気を新たに分析する。その際、超えるべきでない閾値を定義するためには、例えば上述のやり方を採用することができ、これにより構成部品５５は、ＥＵＶリソグラフィ装置またはＥＵＶリソグラフィ装置のコンポーネントの１つの中に取り付ける許可を与えられ得る。好ましくは取付け後に新たに、既に述べたやり方において脱ガスを検査するべきである。

具体例として述べた３つの方法過程はＥＵＶリソグラフィ装置に基づいて説明されたこと、ただしこれらの実施形態は簡単に投影系または露光系内での実施に転用され得ることを指摘しておく。予備測定に関しては、わざわざ予備測定のために用意した、構成部品の脱ガスを上述のように誘起する真空系内で脱ガス測定方法を実施してもよい。これは例えば、脱ガスの程度がまだ完全に知られていない場合、またはすぐに取り付けると、例えばＥＵＶリソグラフィ装置またはＥＵＶリソグラフィ装置の投影系または照明系内で、強すぎ、かつ取り除き難い汚染を引き起こす可能性がある強すぎる脱ガスが懸念される場合に提示される。

１０ＥＵＶリソグラフィ装置；１１放射線成形系；１２ＥＵＶ放射供給源；
１３ａモノクロメータ；１３ｂコリメータ；１４照明系；
１５第１のミラー；１６第２のミラー；１７マスク；
１８第３のミラー；１９第４のミラー；２０投影系；２１ウエハ；
３１残留ガス分析計；３２電子銃；３３残留ガス分析計；
３４Ｘ線供給源；４１残留ガス粒子；４２電子；４３残留ガス粒子；
４４光子；５０測定スタンド；５１真空チャンバ；５２刺激ユニット；５３残留ガス分析計；５４保持具；５５構成部品。

Claims

残留ガスの分析によりＥＵＶリソグラフィ装置における脱ガスを測定するための方法であって、前記残留ガスの前記分析前に、前記脱ガスが、前記ＥＵＶリソグラフィ装置内での表面の活性化により誘起されることを特徴とする方法。
前記脱ガスが、任意の波長の光子による照射によって、または帯電粒子または非帯電粒子による衝撃によって誘起されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記脱ガスが、相次いでまたは同時に、様々なやり方で誘起されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記脱ガスを誘起する前に、同様に前記残留ガスが分析されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
残留ガス成分の異なる質量領域に対して異なる最大分圧が規定され、かつ測定された分圧が前記最大分圧と比較されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
特定の化学化合物に対して最大分圧が規定され、前記残留ガスの質量スペクトルが記録され、かつ前記質量スペクトルのうち、前記特定の化学化合物に割り当てることができ、強度が非常に強いピークが、前記規定された最大分圧と比較するために部分分圧に換算され、かつ合算されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
活性化が、前記ＥＵＶリソグラフィ装置の稼働中に散乱放射に曝される表面で実施されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
前記ＥＵＶリソグラフィ装置の稼働開始前に実施されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
稼働中断中に実施されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
前記方法が、前記ＥＵＶリソグラフィ装置の部品の交換後または新しい部品の取付け後に実施されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
前記交換されるまたは新しい部品を取り付ける前に、前記部品で、前記部品の表面を活性化した上での残留ガス分析が実施されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
刺激ユニットとしての電子供給源（３２）、イオン供給源、光子供給源（３４）、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計（３１、３３）とを備えることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ装置。
刺激ユニット（３２）としての電子供給源（３２）、イオン供給源、光子供給源（３４）、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計（３１）とを備えることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ装置用の照明系。
刺激ユニット（３４）としての電子供給源（３２）、イオン供給源、光子供給源（３４）、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計（３３）とを備えることを特徴とするＥＵＶリソグラフィ装置用の投影系。
残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための測定構成であって、真空チャンバ（５１）内に、刺激ユニット（５２）としての電子供給源、イオン供給源、光子供給源、またはプラズマ供給源と、残留ガス分析計（５３）とが配置されることを特徴とする測定構成。
残留ガスの分析により構成部品の脱ガスを測定するための方法であって、前記脱ガスを誘起するために真空チャンバ内で構成部品の表面が活性化され、かつ前記真空チャンバ内の前記残留ガスが分析されることを特徴とする方法。
前記残留ガスが、前記表面活性化の前にも後にも分析されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。