WO2024153468A1 - Vorrichtung und verfahren zur kontaminationsreduzierung in einem optischen system für die mikrolithographie - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur kontaminationsreduzierung in einem optischen system für die mikrolithographie Download PDF

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WO2024153468A1
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carrier component
getter material
optical system
vacuum region
getter
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PCT/EP2024/050063
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Michael Kamp-Froese
Julian Kaller
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device and a method for reducing contamination in an optical system for microlithography.
  • the optical system can be, in particular, a microlithographic projection exposure system or also a mask inspection system or wafer inspection system.
  • Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits or LCDs.
  • the microlithography process is carried out in a so-called projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens.
  • optical systems used in microlithography also include inspection systems, e.g. in the form of a mask inspection system for inspecting reticles or masks for use in a projection exposure system or in the form of a wafer inspection system for observing and testing wafer surfaces.
  • mirrors are used as optical components due to the lack of availability of suitable light-transmitting refractive materials.
  • a low pressure of hydrogen (H2) is usually set between the optical elements.
  • reactive hydrogen species such as the H* radical or a hydrogen plasma can form.
  • a reaction of these radicals or components of the plasma with materials in the system or surface contaminants can produce volatile hydrogen compounds of various elements, which can be transported through the system and deposit again on optical surfaces.
  • HIO hydrogen-induced outgassing
  • a deposit of such elements can affect the performance of a projection lens, a lighting device or even an EUV plasma light source in many ways (e.g. via a loss of reflection of the mirrors affected by a contamination deposit, but also thermally induced deformations and possibly a disturbance of the uniformity of the electromagnetic radiation reaching the mask or wafer).
  • a known approach to overcoming these problems is the provision of so-called getter surfaces within the respective optical system or in the area of the relevant mirrors, whereby the contaminants (in particular the above-mentioned HIO elements) or hydrocarbons are at least partially bound via a coating present on the respective getter surface and having an affinity for the relevant HIO elements, with the result that they can no longer settle on the optical active surfaces to be protected.
  • a device according to the invention for reducing contamination in an optical system for microlithography comprises
  • a drive device for driving the carrier component such that the getter material located on the carrier component can be transported between a first position in which contaminants present in an interior region of the optical system can be absorbed by the getter material in order to reduce contamination, and a second position in which contaminants can be removed from the getter material for regeneration.
  • the carrier component is rotatable via the drive device.
  • the invention is based in particular on the concept of allowing a carrier component carrying a getter material to perform a rotational movement in such a way that a change in position of the getter material between a first vacuum region for receiving contaminants from the interior of the optical system and a vacuum region for removing contamination in an optical system for microlithography (e.g. in a microlithographic projection exposure system) is possible.
  • Interior e.g. via a housing wall, a second vacuum region separated from the interior can be realized during ongoing operation of the optical system or projection exposure system.
  • one and the same getter material can be used repeatedly without intermediate dismantling of the carrier component or removal of the getter material from the carrier component and, according to the invention, there is no need to interrupt the operation of the optical system to ventilate the interior of the system in order to replace the getter material after the getter material has been saturated with contaminants.
  • This also avoids the problems or disadvantages associated with such undesirable ventilation or interruption (e.g. with regard to a sufficiently rapid restoration of the required vacuum conditions in the interior of the optical system while avoiding an interim re-accumulation of contaminants in the newly supplied getter material or with regard to a reduction in the throughput achieved with the optical system).
  • the invention is also based on the further consideration of being able to take different operating scenarios (such as a more or less rapid accumulation of contaminants on the getter material depending on the specific conditions) into account by being able to flexibly adapt the respective speed of the rotational movement or the change of the getter material between the position for contamination absorption on the one hand and the position for regeneration on the other.
  • the duration of a complete rotation of the carrier component can be on the order of several hours, whereas, for example, after maintenance work has been carried out, the pumping out of the interior of the projection exposure system can be supported by significantly increasing the rotational speed (e.g. to a few minutes for a complete rotation in view of the comparatively larger contamination load).
  • the rotational speed can be adapted dynamically (e.g. based on pressure measurements in the interior or vacuum area). Furthermore, temperature measurements using temperature sensors, of which one temperature sensor can be provided for each individual getter element when using a plurality of getter elements, can be used to ensure that the getter elements are cooled again and are therefore ready for operation again.
  • the transport of the getter material to the second position and the regeneration can be carried out without interrupting the operation of the optical system.
  • the getter material can be used repeatedly to reduce contamination without removing the carrier component and with intermediate regeneration.
  • the getter material can be used repeatedly to reduce contamination with intermediate regeneration without removing the getter material from the carrier component.
  • the first position is located in a first vacuum region
  • the second position is located in a second vacuum region separated from this first vacuum region
  • the carrier component is arranged in the region of a housing wall separating the first vacuum region from the second vacuum region.
  • a gap area between the carrier component and the housing wall is designed such that a differential pumping of the vacuum areas present on both sides of the carrier component is possible.
  • the carrier component is rotatable via the drive device.
  • the carrier component has, at least in sections, a substantially cylindrical geometry.
  • the design of the carrier component can be advantageously selected in such a way that an undesirable (back) flow of gas molecules between the two vacuum regions separated in the region of the carrier component (e.g. by a housing wall) is avoided, thus enabling differential pumping.
  • the device has a heating device for regenerating the getter material in the second position.
  • the heating device can be designed in particular to apply electromagnetic heat radiation to the getter material or also as an electrical resistance heater or with heating resistors.
  • corresponding heating resistors can also be provided in segments on the carrier component in order to heat or regenerate the individual getter elements when using a plurality of getter elements.
  • regeneration can also take place by applying a reactive gas (for chemical regeneration) or externally (after removing a getter element to be regenerated from the carrier component and transferring this getter element, for example, to a chemical bath).
  • the device has a cooling device for cooling the carrier component.
  • the cooling device can optionally also be designed for cooling existing housing walls.
  • Such a cooling device can optionally be used to cool the Heat generated by radiation or resistance heating can be dissipated, thus preventing the introduction of unwanted additional heat loads into the interior of the optical system or the projection exposure system.
  • the effectiveness of the getter material can be increased or sufficient effectiveness can be ensured.
  • the carrier component is made of a material with a thermal conductivity of less than 40 W/(m-K), in particular stainless steel or ceramic.
  • the carrier component is preferably designed as a thin support structure (e.g. with a thickness in the range of a few millimeters), whereby a low thermal conductivity between different getter elements can be achieved if necessary.
  • the support structure can also be designed with holes or recesses, wherein a distance or a web width, e.g. in the range of a few centimeters (cm), can remain between adjacent holes or recesses.
  • a plurality of getter elements providing the getter material are arranged on the carrier component in a distributed manner around the circumference.
  • These can be strip- or disk-shaped getter elements, for example, which are removed from a suitable container with a protective atmosphere in a relatively short time before being attached to the carrier component.
  • this also enables the previously mentioned "external" regeneration by temporarily removing it from the carrier component.
  • the invention is not limited to this, and in further embodiments the respective getter material can also be formed directly as a coating on the carrier component, for example.
  • the getter material can also be provided as a coating on, for example, wire- or spherical carrier elements.
  • At least two of the getter elements provided have different getter materials. These can be specifically selected based on the expected contaminants, for example.
  • the contaminants to be expected can be determined based on measurements or by the materials used in the optical system.
  • the getter material comprises one or more materials from the group titanium (Ti), vanadium (V), cobalt (Co), nickel (Ni), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), tantalum (Ta), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), osmium (Os) and nickel-phosphorus (NiP).
  • These materials have a high affinity for gaseous molecules, in particular volatile hydrides of the HIO elements (e.g.
  • the invention further relates to a microlithographic projection exposure system with an illumination device and a projection lens, wherein the illumination device illuminates a mask located in an object plane of the projection lens during operation of the projection exposure system and the projection lens images structures on this mask onto a light-sensitive layer located in an image plane of the projection lens, wherein the projection exposure system has at least one device with the features described above.
  • the microlithographic projection exposure apparatus is designed for an operating wavelength of less than 30 nm, in particular less than 15 nm.
  • the invention further relates to a method for reducing contamination in a microlithographic projection exposure system, wherein a carrier component carrying at least one getter material is driven in such a way that the getter material is moved between a first position in which contaminants present in an interior region of the projection exposure system are absorbed by the getter material in order to reduce contamination, and a second position where contaminants are removed from the getter material for regeneration.
  • the transport of the getter material into the second position and the regeneration are carried out without interrupting the operation of the projection exposure system.
  • the getter material is repeatedly used to reduce contamination without removing the carrier component and is regenerated in between.
  • the getter material is repeatedly used to reduce contamination with intermediate regeneration without removing the getter material from the carrier component.
  • the first position is located in a first vacuum region
  • the second position is located in a second vacuum region separated from this first vacuum region
  • the carrier component is arranged in the region of a housing wall separating the first vacuum region from the second vacuum region.
  • the getter material located on the carrier component is located during operation of the optical system either in the first vacuum region, in the second vacuum region or in a gap region present between the carrier component and the housing wall.
  • the transport between the first position and the second position takes place via a rotational movement of the carrier component.
  • a speed of this rotational movement can be varied to take into account different operating scenarios. Further embodiments of the invention can be found in the description and the dependent claims.
  • Figure 1 is a schematic representation to explain a basic structure of a device according to the invention for reducing contamination
  • Figures 2-3 show further schematic representations to explain an exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic representation of a projection exposure system designed for operation in the EUV.
  • Fig. 1 first shows a schematic representation to explain the basic possible structure of a device according to the invention for reducing contamination.
  • "15" designates a section of a housing wall which separates a first vacuum region 11 located in the interior of a microlithographic projection exposure system from a second vacuum region 12 located outside this interior region.
  • first vacuum region 11 there is a pressure of the order of 10 -6 to 10 -7 mbar and in the second vacuum region 12 there is a pressure of the order of 10 -3 mbar.
  • a device according to the invention for reducing contamination comprises, according to Fig. 1, in particular a carrier component 13 which carries at least one getter material and which can be set in a rotational movement via a drive device 14 which is only indicated schematically.
  • a gap region 16 is located between the carrier component 13 and the housing wall 15, which gap region is preferably designed in such a way that differential pumping of the vacuum regions 11, 12 present on both sides of the carrier component 13 or the housing wall 15 is possible. In other words, an undesirable transfer of gas molecules via the gap region 16 is avoided as far as possible by selecting suitable dimensions.
  • a suitable gap width within the gap region 16 can be on the order of less than 0.5 cm, depending on the specific application scenario.
  • the getter material located on the carrier component 13 can be, for example, a material with an affinity for HIO elements, in particular zinc (Zn), lead (Pb), arsenic (As), bismuth (Bi), sulphur (S), phosphorus (P), silicon (Si), magnesium (Mg), tin (Sn), antimony (Sb) and/or germanium (Ge), and/or for hydrocarbons.
  • HIO elements zinc (Zn), lead (Pb), arsenic (As), bismuth (Bi), sulphur (S), phosphorus (P), silicon (Si), magnesium (Mg), tin (Sn), antimony (Sb) and/or germanium (Ge), and/or for hydrocarbons.
  • this affine material or getter material can include materials from the group titanium (Ti), vanadium (V), cobalt (Co), nickel (Ni), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), tantalum (Ta), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), osmium (Os) and nickel-phosphorus (NiP).
  • getter material located on the carrier component 13 is transported between a from the first vacuum region 1 1 corresponding to the interior of the projection exposure system, to a first position suitable (in Fig. 1 on the left-hand side) and a second position facing the second vacuum region 12 (in Fig. 1 on the right-hand side) and back again.
  • the position facing the second vacuum region 12 and located outside the interior or first vacuum region 1 1 is used for regeneration of the getter material, during which contaminants are removed from the getter material, for example by actively supplying heat.
  • This heat supply can be implemented via a heating device 17 designed, for example, as an infrared radiator.
  • such a heating device can also be designed, for example, as an electrical resistance heater or in any other suitable manner (for example using laser radiation).
  • the getter material is heated for regeneration to a temperature suitable for removing the contaminants deposited there, which can be, for example, over one hundred degrees Celsius (°C), but possibly also several hundred degrees Celsius (°C).
  • a temperature suitable for removing the contaminants deposited there can be, for example, over one hundred degrees Celsius (°C), but possibly also several hundred degrees Celsius (°C).
  • the carrier component 13 can be made from a material with comparatively low thermal conductivity (e.g. stainless steel).
  • a cooling device 18 (only indicated in Fig. 1) can be provided for removing heat which is introduced into the carrier component 13 as a result of the regeneration process.
  • cooling channels through which cooling fluid can flow can be formed in the carrier component 13.
  • the above-described change in position of the getter material located on the carrier component 13 between the first vacuum region 11 and the second vacuum region 12 can take place during ongoing operation of the projection exposure system, so that undesirable interruptions in operation and associated technical problems (for example with regard to the accumulation of contaminants on the getter material during renewed pumping of the interior of the projection exposure system) as well as Limitations of the throughput achieved with the projection exposure system can be avoided.
  • Fig. 2-3 show a further embodiment in a purely schematic representation, wherein, compared to Fig. 1, analogous or essentially functionally identical components are designated with reference numbers increased by "10".
  • Fig. 2-3 (of which Fig. 2 shows a side view analogous to Fig. 1 and Fig. 3 shows a top view), a plurality of getter elements 23-1 to 23-8 providing the getter material are arranged on the carrier component 23, distributed around the circumference.
  • These can be strip or disk-shaped getter elements, for example, which are taken from a suitable container with a protective atmosphere before being attached to the carrier component.
  • the getter element 23-5 is currently in the position intended for regeneration and can be heated there, for example, via a resistance heater or, analogous to Fig. 1, via a radiant heater.
  • Fig. 4 shows a schematic meridional section of the possible structure of a microlithographic projection exposure system designed for operation in the EUV as an exemplary application of the invention.
  • a device according to the invention can be used for effective contamination reduction at one or more suitable positions within the projection exposure system.
  • the projection exposure system 101 has an illumination device 102 and a projection lens 110.
  • One embodiment of the illumination device 102 of the projection exposure system 101 has, in addition to a light or radiation source 103, an illumination optics 104 for illuminating an object field 105 in an object plane 106.
  • the light source 103 can also be provided as a module separate from the other illumination device.
  • the illumination device does not comprise the light source 103.
  • a reticle 107 arranged in the object field 105 is exposed.
  • the reticle 107 is held by a reticle holder 108.
  • the reticle holder 108 can be displaced in a scanning direction in particular via a reticle displacement drive 109.
  • FIG. 4 A Cartesian xyz coordinate system is shown in Fig. 4 for explanation purposes.
  • the x-direction runs perpendicular to the drawing plane.
  • the y-direction runs horizontally and the z-direction runs vertically.
  • the scanning direction in Fig. 4 runs along the y-direction.
  • the z-direction runs perpendicular to the object plane 106.
  • the projection lens 1 10 is used to image the object field 105 into an image field 1 11 in an image plane 1 12.
  • a structure on the reticle 107 is imaged onto a light-sensitive layer of a wafer 1 13 arranged in the region of the image field 1 1 1 in the image plane 112.
  • the wafer 1 13 is held by a wafer holder 1 14.
  • the wafer holder 1 14 can be displaced via a wafer displacement drive 1 15, in particular along the y-direction.
  • the displacement of the reticle 107 on the one hand via the reticle displacement drive 109 and the wafer 1 13 on the other hand via the wafer displacement drive 1 15 can be synchronized with one another.
  • the radiation source 103 is an EUV radiation source.
  • the radiation source 103 emits in particular EUV radiation, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation.
  • the useful radiation has in particular a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm.
  • the radiation source 103 can be, for example, a plasma source, a synchrotron-based radiation source or a free-electron laser (FEL).
  • the illumination radiation 1 16 emanating from the radiation source 103 is bundled by a collector 1 17 and propagates through an intermediate focus in an intermediate focus plane 1 18 into the illumination optics 104.
  • the illumination optics 104 has a deflection mirror 1 19 and, downstream of this in the beam path, a first facet mirror 120 (with schematically indicated facets 121 ) and a second facet mirror 122 (with schematically indicated facets 123 ).
  • the penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 116.
  • the projection lens 110 is a double-obscured optic.
  • the projection lens 110 has a numerical aperture on the image side that is greater than 0.5 and can also be greater than 0.6 and can be, for example, 0.7 or 0.75.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung weist eine wenigstens ein Getter-Material tragende Trägerkomponente (13, 23) und eine Antriebseinrichtung (14, 24) zum Antreiben der Trägerkomponente (13, 23) derart auf, dass das auf der Trägerkomponente (13, 23) befindliche Getter-Material zwischen einer ersten Position, in der zur Kontaminationsreduzierung in einem Innenbereich des optischen Systems vorhandene Kontaminanten von dem Getter-Material aufnehmbar sind, und einer zweiten Position, in der zur Regeneration Kontaminanten aus dem Getter-Material entfernbar sind, transportierbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur
Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2023 200 375.9, angemeldet am 18. Januar 2023. Der Inhalt dieser DE-Anmeldung wird durch Bezugnahme („incorporation by reference“) mit in den vorliegenden Anmeldungstext aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie. Bei dem optischen System kann es sich insbesondere um eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage oder auch um ein Maskeninspektionssystem oder Waferinspektionssystem handeln.
Stand der Technik
Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD’s, angewendet. Der Mikrolitho- graphieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Weitere, in der Mikrolithographie eingesetzte optische Systeme umfassen auch Inspektionssysteme z.B. in Form eines Maskeninspektionssystems zur Inspektion von Retikeln bzw. Masken zur Verwendung in einer Projektionsbelichtungsanlage oder in Form eines Waferinspektionssystems zur Beobachtung und Prüfung von Waferoberflächen.
In für den EUV-Bereich ausgelegten optischen Systemen bzw. Projektionsobjektiven, z.B. bei Wellenlängen von z.B. etwa 13 nm oder etwa 7 nm, werden mangels Verfügbarkeit geeigneter lichtdurchlässiger refraktiver Materialien Spiegel als optische Komponenten verwendet.
Im Betrieb einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage bei EUV- Wellenlängen wird in der Regel zwischen den optischen Elementen ein geringer Druck von Wasserstoff (H2) eingestellt. In Zusammenhang mit dem energiereichen EUV-Licht können hier reaktive Wasserstoffspezies wie das H* Radikal oder ein Wasserstoffplasma entstehen. Durch eine Reaktion dieser Radikale oder Bestandteile des Plasmas mit im System befindlichen Werkstoffen oder Oberflächenverunreinigungen können flüchtige Wasserstoffverbindungen verschiedener Elemente entstehen, welche durch das System transportiert werden können und sich auf optischen Oberflächen wieder abscheiden können. Typische Elemente, bei welchen dieser Effekt des wasserstoffinduzierten Ausgasens (HIO = „Hydrogen Induced Outgassing) beobachtet wurde, sind neben anderen: Zink (Zn), Blei (Pb), Arsen (As), Bismut (Bi), Schwefel (S), Phosphor (P), Silizium (Si), Magnesium (Mg), Zinn (Sn), Antimon (Sb), Germanium (Ge). Eine Ablagerung solcher Elemente kann die Leistungsfähigkeit eines Projektionsobjektivs, einer Beleuchtungseinrichtung oder auch einer EUV-Plasmalichtquelle auf vielfältige Weise (z.B. über einen Reflexionsverlust der von einer Kontaminationsablagerung betroffenen Spiegel, aber auch thermisch induzierte Deformationen sowie gegebenenfalls eine Störung der Uniformität der auf die Maske bzw. den Wafer gelangenden elektromagnetischen Strahlung) beeinflussen.
Ein weiterer Effekt, der in EUV-Lithographieanlagen beobachtet wird, ist das Ausgasen von Kohlenwasserstoffen, u.a. aus Kabeln, Aktuatoren und anderen Bauteilen. Auch Kohlenwasserstoffe können sich auf optischen Oberflächen ablagern und die Leistungsfähigkeit in der oben genannten Weise stören.
Ein bekannter Ansatz zur Überwindung dieser Probleme ist die Bereitstellung sogenannter Getterflächen innerhalb des jeweiligen optischen Systems bzw. im Bereich der betreffenden Spiegel, wobei über eine auf der jeweiligen Getterfläche vorhandene und für die betreffenden HIO-Elemente affine Beschichtung die Kontaminanten (insbesondere die vorstehend genannten HIO-Elemente) oder Kohlenwasserstoffe zumindest teilweise gebunden werden mit der Folge, dass sich diese nicht mehr auf den zu schützenden optischen Wirkflächen niederschlagen können.
Die praktische Realisierung von zur Erzielung einer möglichst effizienten Bindung insbesondere von HIO-Elementen geeigneten Getterflächen stellt jedoch im Hinblick auf die in EUV-Lithographie-Anwendungen bestehenden Vakuumbedingungen sowie Reinheitsanforderungen eine anspruchsvolle Herausforderung dar.
So ist angesichts einer bei fortschreitender Sättigung der Getterflächen nachlassenden Getterwirkung nach gewisser Zeit eine Prüfung bzw. ein Austausch des betreffenden, die Getter-Fläche bereitstellenden Bauteils unter vorübergehendem Ausbau geboten. Dies führt zu einer Unterbrechung des eigentlichen Litho- graphieprozesses, was im Hinblick auf den u.a. für einen hohen Durchsatz anzustrebenden, möglichst kontinuierlichen Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage unerwünscht ist.
Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf EP 1 531 365 A1 und EP 1 223 468 B1 verwiesen. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie unter zumindest teilweiser Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 21 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie weist auf
- eine wenigstens ein Getter-Material tragende Trägerkomponente; und
- eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Trägerkomponente derart, dass das auf der Trägerkomponente befindliche Getter-Material zwischen einer ersten Position, in der zur Kontaminationsreduzierung in einem Innenbereich des optischen Systems vorhandene Kontaminanten von dem Getter-Material aufnehmbar sind, und einer zweiten Position, in der zur Regeneration Kontaminanten aus dem Getter-Material entfernbar sind, transportierbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerkomponente über die Antriebseinrichtung rotierbar.
Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, zur Reinigung bzw. Kontaminationsentfernung in einem optischen System für die Mikrolithographie (z.B. in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage) eine ein Getter-Material tragende Trägerkomponente in solcher Weise eine Rotationsbewegung ausführen zu lassen, dass ein Positionswechsel des Getter-Materials zwischen einer zur Aufnahme von Kontaminanten aus dem Innenraum des optischen Systems als einem ersten Vakuumbereich und einem von dem Innenraum z.B. über eine Gehäusewandung separierten zweiten Vakuumbereich im laufenden Betrieb des optischen Systems bzw. der Projektionsbelichtungsanlage realisierbar ist. Infolgedessen kann ein- und dasselbe Getter-Material wiederholt ohne zwischenzeitlichen Ausbau der Trägerkomponente oder Entfernung des Getter-Materials von der Trägerkomponente verwendet werden und es entfällt erfindungsgemäß die Notwendigkeit, nach einer Sättigung des Getter-Materials mit Kontaminanten den Betrieb des optischen Systems zum Belüften des Innenbereichs des Systems zwecks Austausch des Getter-Materials zu unterbrechen. Somit werden auch die mit einer solchen unerwünschten Belüftung bzw. Unterbrechung einhergehenden Probleme bzw. Nachteile (etwa hinsichtlich einer hinreichend schnellen Wiederherstellung der erforderlichen Vakuumbedingungen im Innenbereich des optischen Systems unter Vermeidung einer zwischenzeitlichen erneuten Anlagerung von Kontaminanten im neu zugeführten Getter-Material oder hinsichtlich des einer Verminderung des mit dem optischen Systems erzielten Durchsatzes) vermieden.
Dabei liegt der Erfindung auch die weitere Überlegung zugrunde, unterschiedlichen Betriebsszenarien (etwa einer abhängig von den konkreten Bedingungen mehr oder weniger schnellen Anlagerung von Kontaminanten am Getter-Material) dadurch Rechnung tragen zu können, dass die jeweilige Geschwindigkeit der Rotationsbewegung bzw. der Wechsel des Getter-Materials zwischen der Positionen zur Kontaminationsaufnahme einerseits und der Position zur Regeneration andererseits in flexibler Weise angepasst werden kann. So kann etwa im normalen Betrieb einer Projektionsbelichtungsanlage lediglich beispielhaft die Dauer einer vollständigen Umdrehung der Trägerkomponente größenordnungsmäßig mehrere Stunden betragen, wohingegen z.B. nach einer Durchführung von Wartungsarbeiten eine Unterstützung des Abpumpens des Innenbereichs der Projektionsbelichtungsanlage unter signifikanter Steigerung der Drehgeschwindigkeit (z.B. auf wenige Minuten für eine vollständige Umdrehung im Hinblick auf die vergleichsweise größere Kontaminationslast) erfolgen kann. Hierbei kann die Drehgeschwindigkeit dynamisch (z.B. basierend auf Druckmessungen im Innenraum bzw. Vakuumbereich) angepasst werden. Des Weiteren kann anhand von Temperaturmessungen mit Hilfe von Temperatursensoren, von denen bei Verwendung einer Mehrzahl von Getter-Elementen jeweils ein Temperatursensor für jedes einzelne Getter-Element vorgesehen sein kann, sichergestellt werden, dass die Getter-Elemente wieder gekühlt und damit wieder betriebsbereit sind.
Im Ergebnis wird so erfindungsgemäß eine kontaminationsbedingte Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des optischen Systems bzw. der Projektionsbelichtungsanlage zuverlässig vermieden, wobei zugleich infolge des Wegfalls zusätzlicher Betriebsunterbrechungen ein hoher Durchsatz erzielt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform sind das Transportieren des Getter-Materials in die zweite Position und die Regeneration ohne Unterbrechung des Betriebs des optischen Systems durchführbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Getter-Material ohne Ausbau der Trägerkomponente wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Getter-Material ohne Entfernung des Getter-Materials von der Trägerkomponente wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendbar.
Gemäß einer Ausführungsform liegt die erste Position in einem ersten Vakuumbereich, und die zweite Position liegt in einem von diesem ersten Vakuumbereich separierten zweiten Vakuumbereich.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerkomponente im Bereich einer den ersten Vakuumbereich von dem zweiten Vakuumbereich separierenden Gehäusewandung angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein zwischen der Trägerkomponente und der Gehäusewandung vorhandener Spaltbereich so beschaffen, dass ein differentielles Pumpen der zu beiden Seiten der Trägerkomponente vorhandenen Vakuumbereiche ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerkomponente über die Antriebseinrichtung rotierbar.
Gemäß einer Ausführungsform besitzt die Trägerkomponente zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen zylinderförmige Geometrie.
Die Ausgestaltung der Trägerkomponente kann insbesondere in solcher Weise vorteilhaft gewählt werden, dass eine unerwünschte (Rück-)Strömung von Gasmolekülen zwischen den im Bereich der Trägerkomponente (z.B. durch eine Gehäusewandung) separierten beiden Vakuumbereichen vermieden und so ein differentielles Pumpen ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Heizvorrichtung zur Regeneration des Getter- Materials in der zweiten Position auf. Die Heizvorrichtung kann insbesondere zur Beaufschlagung des Getter-Materials mit elektromagnetischer Heizstrahlung oder auch als elektrische Widerstandsheizung bzw. mit Heizwiderständen ausgestaltet sein. Dabei können entsprechende Heizwiderstände auch segmentweise an der Trägerkomponente vorgesehen sein, um bei Verwendung einer Mehrzahl von Getter-Elementen jeweils die einzelnen Getter-Elemente zu heizen bzw. zu regenerieren. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass in weiteren Ausführungsformen eine Regeneration auch durch Beaufschlagung mit einem Reaktivgas (zur chemischen Regeneration) oder auch extern (nach Entnahme eines zu regenerierenden Getter-Elements von der Trägerkomponente und Überführung dieses Getter-Elements z.B. in ein chemisches Bad) erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der Trägerkomponente auf. Die Kühlvorrichtung kann gegebenenfalls auch zur Kühlung vorhandener Gehäusewänden ausgelegt sein. Über eine solche Kühlvorrichtung kann die mit dem Regenerationsprozess gegebenenfalls über Strahlungs- oder Widerstandsheizung generierte Wärme abtransportiert und so eine Einbringung unerwünschter zusätzlicher Wärmelasten in den Innenbereich des optischen Systems bzw. der Projektionsbelichtungsanlage verhindert werden. Des Weiteren kann auch die Effektivität des Getter-Materials gesteigert bzw. eine hinreichende Effektivität gewährleistet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Trägerkomponente aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 40 W/(m-K), insbesondere Edelstahl oder Keramik, hergestellt. Des Weiteren ist die Trägerkomponente vorzugsweise als dünne Tragstruktur (z.B. mit einer Dicke im Bereich von wenigen Millimetern) ausgestaltet, wodurch gegebenenfalls eine geringe Wärmeleitfähigkeit zwischen unterschiedlichen Getter-Elementen erreicht werden kann. Dabei kann die Tragstruktur auch mit Löchern bzw. Ausnehmungen ausgestaltet sein, wobei zwischen benachbarten Löchern bzw. Ausnehmungen ein Abstand bzw. eine Stegbreite z.B. im Bereich von wenigen Zentimetern (cm) verbleiben kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist auf der Trägerkomponente eine Mehrzahl von das Getter-Material bereitstellenden Getter-Elementen umfangsseitig verteilt angeordnet. Hierbei kann es sich lediglich beispielhaft um streifen- bzw. scheibenförmige Getter-Elemente handeln, welche vor ihrer Befestigung an der Trägerkomponente in verhältnismäßig kurzer Zeit einem geeigneten Behälter mit Schutzatmosphäre entnommen werden. Dabei wird insbesondere auch eine zuvor schon erwähnte „externe“ Regeneration durch vorübergehende Entfernung von der Trägerkomponente ermöglicht. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, wobei in weiteren Ausführungsformen das jeweilige Getter- Material z.B. auch unmittelbar als Beschichtung auf der Trägerkomponente ausgebildet werden kann. Des Weiteren kann das Getter-Material auch als Beschichtung auf z.B. draht- oder kugelförmigen Trägerelementen vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen mindestens zwei der bereitgestellten Getter-Elemente voneinander unterschiedliche Getter-Materialien auf. Diese können beispielsweise anhand der zu erwartenden Kontaminanten gezielt ausgewählt werden. Dabei können die zu erwartenden Kontaminanten aufgrund von Messungen oder durch die im optischen System verwendeten Materialien bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Getter-Material ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe Titan (Ti), Vanadium (V), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Zirkonium (Zr), Niob (Nb), Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Tantal (Ta), Iridium (Ir), Platin (Pt), Gold (Au), Osmium (Os) und Nickel-Phosphor (NiP) auf. Diese Materialien weisen eine hohe Affinität für gasförmige Moleküle, insbesondere flüchtige Hydride der HIO-Elemente (z.B. Zink (Zn), Blei (Pb), Arsen (As), Bismut (Bi), Schwefel (S), Phosphor (P), Silizium (Si), Magnesium (Mg), Zinn (Sn), Antimon (Sb), Germanium (Ge)) und/oder für Kohlenwasserstoffe auf.
Die Erfindung betrifft weiter auch eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung und einem Projektionsobjektiv, wobei die Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage wenigstens eine Vorrichtung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere von weniger als 15 nm, ausgelegt.
Die Erfindung betrifft weiter auch ein Verfahren zur Kontaminationsreduzierung in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, wobei eine wenigstens ein Getter-Material tragende Trägerkomponente derart angetrieben wird, dass das Getter-Material zwischen einer ersten Position, in der zur Kontaminationsreduzierung in einem Innenbereich der Projektionsbelichtungsanlage vorhandene Kontaminanten von dem Getter-Material aufgenommen werden, und einer zweiten Position, in der zur Regeneration Kontaminanten aus dem Getter- Material entfernt werden, transportiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform werden das Transportieren des Getter-Materials in die zweite Position und die Regeneration ohne Unterbrechung des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Getter-Material ohne Ausbau der Trägerkomponente wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendet.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Getter-Material ohne Entfernung des Getter-Materials von der Trägerkomponente wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendet.
Gemäß einer Ausführungsform liegt die erste Position in einem ersten Vakuumbereich, und die zweite Position liegt in einem von diesem ersten Vakuumbereich separierten zweiten Vakuumbereich.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Trägerkomponente im Bereich einer den ersten Vakuumbereich von dem zweiten Vakuumbereich separierenden Gehäusewandung angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich das auf der Trägerkomponente befindliche Getter-Material im Betrieb des optischen Systems entweder in dem ersten Vakuumbereich, in dem zweiten Vakuumbereich oder in einem zwischen der Trägerkomponente und der Gehäusewandung vorhandenen Spaltbereich.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Transportieren zwischen der ersten Position und der zweiten Position über eine Rotationsbewegung der Trägerkomponente. Dabei kann eine Geschwindigkeit dieser Rotationsbewegung zur Berücksichtigung unterschiedlicher Betriebsszenarien variiert werden. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines prinzipiellen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung;
Figur 2-3 weitere schematische Darstellungen zur Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Figur 4 eine schematische Darstellung einer für den Betrieb im EUV ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt zunächst eine schematische Darstellung zur Erläuterung des prinzipiellen möglichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung. In Fig. 1 ist mit „15“ ein Abschnitt einer Gehäusewandung bezeichnet, welcher einen im Innenbereich einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage befindlichen ersten Vakuumbereich 1 1 von einem außerhalb dieses Innenbereichs befindlichen zweiten Vakuumbereich 12 trennt. Lediglich beispielhaft und ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre kann im ersten Vakuumbereich 1 1 ein Druck von größenordnungsmäßig 10-6 bis 10-7 mbar und im zweiten Vakuumbereich 12 ein Druck von größenordnungsmäßig 10-3 mbar vorliegen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung umfasst gemäß Fig. 1 insbesondere eine wenigstens ein Getter-Material tragende Trägerkomponente 13, welche über eine lediglich schematische angedeutete Antriebseinrichtung 14 in eine Rotationsbewegung versetzbar ist. Dabei befindet sich zwischen der Trägerkomponente 13 und der Gehäusewand 15 ein Spaltbereich 16, welcher vorzugsweise so beschaffen ist, dass ein differentielles Pumpen der zu beiden Seiten der Trägerkomponente 13 bzw. der Gehäusewandung 15 vorhandenen Vakuumbereiche 1 1 , 12 ermöglicht wird. Mit anderen Worten wird ein unerwünschter Übertritt von Gasmolekülen über den Spaltbereich 16 durch Wahl geeigneter Abmessungen möglichst vermieden. Dabei kann eine geeignete Spaltbreite innerhalb des Spaltbereichs 16 abhängig vom konkreten Einsatzszenario lediglich größenordnungsmäßig weniger als 0.5 cm betragen.
Bei dem auf der Trägerkomponente 13 befindlichen (in Fig. 1 nicht dargestellten) Getter-Material kann es sich abhängig von den konkreten Einsatzbedingungen in der Projektionsbelichtungsanlage z.B. um ein für HIO-Elemente, insbesondere Zink (Zn), Blei (Pb), Arsen (As), Bismut (Bi), Schwefel (S), Phosphor (P), Silizium (Si), Magnesium (Mg), Zinn (Sn), Antimon (Sb) und/oder Germanium (Ge), und/oder für Kohlenwasserstoffe affines Material handeln. Beispielhaft kann dieses affine Material bzw. das Getter- Material Materialien aus der Gruppe Titan (Ti), Vanadium (V), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Zirkonium (Zr), Niob (Nb), Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Tantal (Ta), Iridium (Ir), Platin (Pt), Gold (Au), Osmium (Os) und Nickel-Phosphor (NiP) umfassen.
Infolge der über die Antriebseinrichtung 14 herbeigeführten Rotationsbewegung (um die mit „A“ bezeichnete Rotationsachse) wird auf der Trägerkomponente 13 befindliches Getter-Material zwischen einer zur Aufnahme von Kontaminanten aus dem ersten Vakuumbereich 1 1 entsprechend dem Innenbereich der Projektionsbelichtungsanlage geeigneten ersten Position (in Fig. 1 auf der linken Seite) und einer dem zweiten Vakuumbereich 12 zugewandten zweiten Position (in Fig. 1 auf der rechten Seite) und wieder zurück, transportiert. Dabei dient die dem zweiten Vakuumbereich 12 zugewandte und außerhalb des Innenbereichs bzw. ersten Vakuumbereichs 1 1 befindliche Position einer Regeneration des Getter- Materials, bei welcher Kontaminanten aus dem Getter-Material z.B. durch aktive Wärmezufuhr entfernt werden. Diese Wärmezufuhr kann über eine z.B. als Infrarotstrahler ausgestaltete Heizvorrichtung 17 realisiert werden. In weiteren Ausführungsformen kann eine solche Heizvorrichtung auch z.B. als elektrische Widerstandsheizung oder auch in beliebiger anderer geeigneter Weise (z.B. unter Einsatz von Laserstrahlung) ausgestaltet sein.
Die Aufheizung des Getter-Materials zur Regeneration erfolgt auf eine zur Entfernung der dort angelagerten Kontaminanten geeignete Temperatur, welche lediglich beispielhaft über einhundert Grad Celsius (°C), gegebenenfalls auch mehrere hundert Grad Celsius (°C), betragen kann. Um einen unerwünschten Wärmeeintrag in den Innenbereich der Projektionsbelichtungsanlage zu vermeiden, kann die Trägerkomponente 13 zum einen aus einem Material von vergleichsweise geringer Wärmeleitfähigkeit (z.B. Edelstahl) hergestellt sein. Des Weiteren kann eine (in Fig. 1 lediglich angedeutete) Kühlvorrichtung 18 zum Abtransport von Wärme, welche infolge des Regenerationsprozesses in die T räger- komponente 13 eingetragen wird, vorgesehen sein. Insbesondere können etwa von Kühlfluid durchströmbare Kühlkanäle in der Trägerkomponente 13 ausgebildet sein.
Der vorstehend beschriebene Positionswechsel des auf der Trägerkomponente 13 befindlichen Getter-Materials zwischen dem ersten Vakuumbereich 1 1 und dem zweiten Vakuumbereich 12 kann im laufenden Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage erfolgen, so dass unerwünschte Unterbrechungen des Betriebs und damit einhergehende technische Probleme (etwa hinsichtlich der Anlagerung von Kontaminanten am Getter-Material während eines erneuten Abpumpens des Innenbereichs der Projektionsbelichtungsanlage) sowie auch Beschränkungen des mit der Projektionsbelichtungsanlage erzielten Durchsatzes vermieden werden können.
Fig. 2-3 zeigen in lediglich schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform, wobei im Vergleich zu Fig. 1 analoge bzw. im Wesentlichen funktionsgleiche Komponenten mit um „10“ erhöhten Bezugsziffern bezeichnet sind. Gemäß Fig. 2-3 (von denen Fig. 2 eine zu Fig. 1 analoge Seitenansicht und Fig. 3 eine Draufsicht zeigt) sind auf der Trägerkomponente 23 eine Mehrzahl das Getter-Material bereitstellenden Getter-Elementen 23-1 bis 23-8 umfangsseitig verteilt angeordnet. Hierbei kann es sich lediglich beispielhaft um streifen- bzw. scheibenförmige Getter-Elemente handeln, welche vor ihrer Befestigung an der Trägerkomponente einem geeigneten Behälter mit Schutzatmosphäre entnommen werden. Gemäß Fig. 2 befindet sich gerade das Getter-Element 23-5 in der zur Regeneration bestimmten Position und kann dort z.B. über eine Widerstandsheizung oder auch analog zu Fig. 1 über eine Strahlungsheizung geheizt werden.
Fig. 4 zeigt schematisch im Meridionalschnitt den möglichen Aufbau einer für den Betrieb im EUV ausgelegten mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage als beispielhafte Anwendung der Erfindung. Dabei kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung für eine effektive Kontaminationsreduzierung an einer oder mehreren geeigneten Positionen innerhalb der Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden.
Gemäß Fig. 4 weist die Projektionsbelichtungsanlage 101 eine Beleuchtungseinrichtung 102 und ein Projektionsobjektiv 1 10 auf. Eine Ausführung der Beleuchtungseinrichtung 102 der Projektionsbelichtungsanlage 101 hat neben einer Licht- bzw. Strahlungsquelle 103 eine Beleuchtungsoptik 104 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 105 in einer Objektebene 106. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 103 auch als ein zur sonstigen Beleuchtungseinrichtung separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst die Beleuchtungseinrichtung die Lichtquelle 103 nicht. Belichtet wird hierbei ein im Objektfeld 105 angeordnetes Retikel 107. Das Retikel 107 ist von einem Retikelhalter 108 gehalten. Der Retikelhalter 108 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 109 insbesondere in einer Scanrichtung verlagerbar. In Fig. 4 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in Fig. 4 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 106.
Das Projektionsobjektiv 1 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 105 in ein Bildfeld 1 11 in einer Bildebene 1 12. Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 107 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 1 1 1 in der Bildebene 112 angeordneten Wafers 1 13. Der Wafer 113 wird von einem Waferhalter 1 14 gehalten. Der Waferhalter 1 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 1 15 insbesondere längs der y-Richtung verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 107 über den Retikelverlagerungsantrieb 109 und andererseits des Wafers 1 13 über den Waferverlagerungsantrieb 1 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Strahlungsquelle 103 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 103 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 103 kann es sich zum Beispiel um eine Plasmaquelle, eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle oder um einen Freie- Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 1 16, die von der Strahlungsquelle 103 ausgeht, wird von einem Kollektor 1 17 gebündelt und propagiert durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 1 18 in die Beleuchtungsoptik 104. Die Beleuchtungsoptik 104 weist einen Umlenkspiegel 1 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 120 (mit schematisch angedeuteten Facetten 121 ) und einen zweiten Facettenspiegel 122 (mit schematisch angedeuteten Facetten 123) auf. Das Projektionsobjektiv 1 10 weist eine Mehrzahl von Spiegeln Mi (i= 1 , 2, ...) auf, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 101 durchnummeriert sind. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Beispiel weist das Projektionsobjektiv 1 10 sechs Spiegel M1 bis M6 auf. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 weisen jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 1 16 auf. Bei dem Projektionsobjektiv 110 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 1 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0.5 und die auch größer sein kann als 0.6 und die beispielsweise 0.7 oder 0.75 betragen kann.
Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie, mit
• einer wenigstens ein Getter-Material tragenden Trägerkomponente (13, 23); und
• einer Antriebseinrichtung (14, 24) zum Antreiben der Trägerkomponente (13, 23) derart, dass das auf der Trägerkomponente (13, 23) befindliche Getter-Material zwischen einer ersten Position, in der zur Kontaminationsreduzierung in einem Innenbereich des optischen Systems vorhandene Kontaminanten von dem Getter-Material aufnehmbar sind, und einer zweiten Position, in der zur Regeneration Kontaminanten aus dem Getter-Material entfernbar sind, transportierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Transportieren des Getter-Materials in die zweite Position und die Regeneration ohne Unterbrechung des Betriebs des optischen Systems durchführbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getter-Material ohne Ausbau der Trägerkomponente (13, 23) wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getter-Material ohne Entfernung des Getter-Materials von der Trägerkomponente (13, 23) wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position in einem ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) liegt und die zweite Position in einem von diesem ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) separierten zweiten Vakuumbereich (12, 22) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (13, 23) im Bereich einer den ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) von dem zweiten Vakuumbereich (12, 22) separierenden Gehäusewandung (15, 25) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Trägerkomponente (13, 23) und der Gehäusewandung (15, 25) vorhandener Spaltbereich (16, 26) so beschaffen ist, dass ein differentielles Pumpen der zu beiden Seiten der Trägerkomponente (13, 23) vorhandenen Vakuumbereiche (1 1 , 12, 21 , 22) ermöglicht wird.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (13, 23) über die Antriebseinrichtung (14, 24) rotierbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (13, 23) zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen zylinderförmige Geometrie besitzt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Heizvorrichtung (17) zur Regeneration des Getter-Materials in der zweiten Position aufweist.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (17) zur Beaufschlagung des Getter-Materials mit elektromagnetischer Heizstrahlung oder als elektrische Widerstandsheizung ausgestaltet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Kühlvorrichtung (18, 28) zum Kühlen der Trägerkomponente (13, 23) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (13, 23) aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 40 W/(m K), insbesondere Edelstahl oder Keramik, hergestellt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerkomponente (13, 23) eine Mehrzahl von das Getter-Material bereitstellenden Getter-Elementen (23-1 , ..., 23-8) umfangsseitig verteilt angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der bereitgestellten Getter-Elemente (23-1 , ..., 23-8) voneinander unterschiedliche Getter-Materialien aufweisen.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getter-Material ein oder mehrere Materialien aus der Gruppe Titan (Ti), Vanadium (V), Kobalt (Co), Nickel (Ni), Zirkonium (Zr), Niob (Nb), Molybdän (Mo), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Tantal (Ta), Iridium (Ir), Platin (Pt), Gold (Au), Osmium (Os) und Nickel- Phosphor (NiP) umfasst.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System ein Inspektionssystem, insbesondere ein Maskeninspektionssystem oder ein Waferinspektionssystem, ist.
19. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage mit einer Beleuchtungseinrichtung (102) und einem Projektionsobjektiv (110), wobei die Beleuchtungseinrichtung (102) im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage (101 ) eine in einer Objektebene des Projektionsobjektivs (1 10) befindliche Maske beleuchtet und das Projektionsobjektiv (1 10) Strukturen auf dieser Maske auf eine in einer Bildebene des Projektionsobjektivs (1 10) befindliche lichtempfindliche Schicht abbildet, wobei die Projektionsbelichtungsanlage (101 ) wenigstens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 aufweist.
20. Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese für eine Arbeitswellenlänge von weniger als 30 nm, insbesondere von weniger als 15 nm, ausgelegt ist.
21. Verfahren zur Kontaminationsreduzierung in einem optischen System für die Mikrolithographie, wobei eine wenigstens ein Getter-Material tragende Trägerkomponente (13, 23) derart angetrieben wird, dass das Getter-Material zwischen einer ersten Position, in der zur Kontaminationsreduzierung in einem Innenbereich des optischen Systems vorhandene Kontaminanten von dem Getter-Material aufgenommen werden, und einer zweiten Position, in der zur Regeneration Kontaminanten aus dem Getter-Material entfernt werden, transportiert wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Transportieren des Getter-Materials in die zweite Position und die Regeneration ohne Unterbrechung des Betriebs des optischen Systems durchgeführt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Getter-Material ohne Ausbau der Trägerkomponente (13, 23) wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Getter-Material ohne Entfernung des Getter-Materials von der Trägerkomponente (13, 23) wiederholt zur Kontaminationsreduzierung unter zwischenzeitlicher Regeneration verwendet wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position in einem ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) liegt und die zweite Position in einem von diesem ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) separierten zweiten Vakuumbereich (12, 22) liegt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente (13, 23) im Bereich einer den ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ) von dem zweiten Vakuumbereich (12, 22) separierenden Gehäusewandung (15, 25) angeordnet wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Trägerkomponente (13, 23) befindliche Getter- Material sich im Betrieb des optischen Systems entweder in dem ersten Vakuumbereich (1 1 , 21 ), in dem zweiten Vakuumbereich (12, 22) oder in einem zwischen der Trägerkomponente (13, 23) und der Gehäusewandung (15, 25) vorhandenen Spaltbereich (16, 26) befindet.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportieren zwischen der ersten Position und der zweiten Position über eine Rotationsbewegung der Trägerkomponente (13, 23) erfolgt.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeit dieser Rotationsbewegung zur Berücksichtigung unterschiedlicher Betriebsszenarien variiert wird.
PCT/EP2024/050063 2023-01-18 2024-01-03 Vorrichtung und verfahren zur kontaminationsreduzierung in einem optischen system für die mikrolithographie WO2024153468A1 (de)

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