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光学布置、尤其是等离子体光源或EUV光刻设备

摘要

本发明涉及光学组件,尤其是等离子体光源(1′)或EUV光刻系统,包含:壳体(2),其包围内壳空间(3);真空生成单元,用于在上述壳体(2)中产生真空;至少一个表面(13),布置在所述内壳空间(3)中;清洁装置(15),用于移除沉积在所述表面(13)上的污染物质(14);以及观察装置(25),用于观察所述表面(13),其中,所述观察装置(25)具有能够朝着所述表面(13)取向的观察光学单元(26)。所述清洁装置(15)设计为通过释放CO2颗粒(17)形式的CO2移除沉积的污染物质(14)。

著录项

  • 公开/公告号CN105723282A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-06-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 卡尔蔡司SMT有限责任公司;

    申请/专利号CN201480062219.2

  • 发明设计人 M.贝克尔;U.米勒;O.阿普;

    申请日2014-08-18

  • 分类号G03F7/20(20060101);B08B7/00(20060101);B24C1/00(20060101);B24C7/00(20060101);B24C11/00(20060101);C01B31/22(20060101);G01N21/88(20060101);G21K1/06(20060101);H01J65/04(20060101);H05G2/00(20060101);G02B27/00(20060101);G01N21/94(20060101);

  • 代理机构11105 北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人陈钘;张邦帅

  • 地址 德国上科亨

  • 入库时间 2023-12-18 15:45:39

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-11-06

    授权

    授权

  • 2016-10-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):G03F7/20 申请日:20140818

    实质审查的生效

  • 2016-06-29

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月27日申请的德国专利申请DE102013219585.0 的优先权,通过引用将该德国专利申请的全部公开内容并入本申请的内容 中。

技术领域

本发明涉及一种光学布置、尤其是等离子体光源或EUV光刻设备。

背景技术

US2008/0042591A1公开了一种通过等离子体产生光的等离子体光源。 等离子体光源具有腔室,其中包含用于产生等离子体的可电离介质。为此目 的,电流通过变压器感应出,所述变压器具有磁芯和主线圈。主线圈通常具 有铜壳体,其至少部分地包围磁芯并提供导电连接。氙、锂或锡例如可用作 可电离介质,这些物质可具有气液体或固体形式,例如精细分布的固体粒子 (例如,锡粒子)。这种固体例如可通过蒸汽发生器蒸发并随后引入腔室。腔 室通常由金属材料形成,从而限制腔室内的等离子体。能量通常通过能量供 应装置以脉冲形式供应。

通过等离子体光源产生的等离子体(或通过等离子体源产生的等离子体 释放物)例如可用作光或电磁辐射,其进而可用于大量应用。这种等离子体 光源尤其可用于产生EUV辐射,其可用于EUV光刻的度量系统中,例如 WO2011/161024A1中描述的度量系统。

已发现,在通过已知等离子体光源产生辐射(其基于通过减少等离子体 的截面(“收聚(pinching)”)的辐射产生)时存在问题,产生的辐射是不稳定的, 即,一个或多个辐射脉冲不时地停止(dropout)。这些不稳定性基本上可归因 于腔室内可自由移动的粒子或沉积在腔室的内壁上的材料。由于等离子体释 放物附近的活泼等离子体环境,材料由面向等离子体的腔室壁移除,并沉积 在远离等离子体释放物的其它点处,尤其在腔室壁上。沉积的材料倾向于以 薄片形式剥离,所述薄片干扰等离子体并引起所述停止或等离子体光源的不 稳定性。

清洁这种等离子体光源通常通过执行清洁程序来进行,在所述清洁程序 中,惰性气体、尤其是氮的气流用于使分离的薄片和沉积的粒子盘旋并通过 抽吸提取装置(例如以真空清洁器的形式)将它们提取出。该清洁程序耗时且 不是非常有效。

WO2009/152885A1公开了一种安装在EUV光刻投射曝光设备中的光 学布置,其中布置有光学元件,所述光学元件具有通过粒子清洁装置而可清 洁的(即,不受沉积粒子影响的)光学表面。清洁装置可以多种方式形成。例 如,清洁光学表面可通过使用称为“雪花清洁”的程序(例如使用二氧化碳 (CO2))来进行,其中,液体或气体CO2膨胀通过喷嘴以导致高出口速度并导 致二氧化碳的膨胀和CO2雪花的形成(即,显微镜可见的固体粒子)。“雪花清 洁”程序不会造成磨蚀,并因此可用于清洁具有光学涂层的光学表面,如通 常EUV光刻的反射光学元件的情况。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种光学布置,其允许有效清洁沉积在布置的表面 上的污染物质。

本发明的主题

上述目的通过光学布置、尤其是通过等离子体光源或EUV光刻设备来 实现,所述光学布置、等离子体光源或EUV光刻设备具有包围内壳空间的 壳体、在壳体中产生真空的真空生成单元、布置在内壳空间中的至少一个表 面以及移除沉积在表面上的污染物质的清洁装置,所述清洁装置设计为用于 通过释放CO2颗粒形式的CO2移除沉积的污染物质。为了该应用的目的,布 置在内壳空间中的表面被理解为还表示内壳壁。

释放且入射到要清洁的一个或多个表面上的CO2颗粒甚至允许稳固地 附着在表面的污染物质或者可仅以极大难度移除的污染物质有效地从一个 或多个表面移除。CO2颗粒或CO2珠为CO2冰的干燥块,即,具有相对大直 径或毫米量级平均直径的固体物质的粒子,CO2颗粒通常(尤其在内壳空间中 的低压下)转变为气态,使得无残渣清洁成为可能。使用CO2颗粒时的清洁 行动因与表面碰撞的热冲击和升华期间体积的自发增长而实现。以该方式, 甚至相对厚的层、尤其是层厚度在几个毫米范围的肉眼可见的厚层可以相对 小的时间支出被移除。尽管温和的清洁是可能的,采用CO2颗粒的清洁行动 可能造成磨蚀,尤其是在软基底材料(例如,铝)的情况下,因为CO2颗粒的 冲击能与喷沙相比较低,清洁行动基本上基于上文所述效应,而不基于机械 碰撞。

为了通过CO2颗粒清洁表面,CO2颗粒以期望尺寸(通常在0.01mm和 10mm之间)产生。CO2颗粒可供应至气体流(尤其是惰性气体流)并由其带走 并加速。或者,可执行纯机械加速。无论如何,CO2颗粒被引导或“发射” 至要清洁的表面上。为了产生期望尺寸的CO2颗粒,较大块的CO2冰可细分 为相对较小块的CO2冰。为此目的,清洁装置例如可包含相应形成的CO2颗粒处理单元。所述处理单元可设计为根据由污染物质造成的污染多严重或 污染物质附着在表面上多坚固来改变CO2颗粒尺寸。另外,借助于清洁装置, 例如通过改变释放CO2颗粒的压力或带走CO2颗粒的气体的流速,冲击速度 或出口速度可改变。清洁装置通常还包含CO2源(例如CO2贮藏容器)。清洁 装置可可分离地连接至壳体,例如经由适配器或服务控制台。当不需要清洁 时,清洁装置可从壳体分离,并且壳体上的开口可通过遮盖物等关闭。

在一个实施例中,清洁装置为了将CO2颗粒供应至表面而具有供应装 置,其包含具有用于释放CO2颗粒的出口开口的供应线,所述供应线具有至 少一个柔性线部分,用于将出口开口引导到表面的不同点上。供应柔性线部 分允许可形成为气体喷嘴的喷嘴开口的出口开口由不同空间方向(柔性地)引 导至要清洁的表面上。出口开口或气体喷嘴的流动截面还可是可变的,从而 改变出现的CO2颗粒的角度分布。供应装置或供应装置的线的柔性截面使得 可达到甚至难以到达的区域或内壳空间中的死角。

因此,CO2颗粒在表面上的入射角和/或出口开口与表面的距离还可变 化,这取决于在表面的不同点处由沉积的污染物质造成的污染多严重。

柔性线部分可形成在供应线的两个刚性部分之间。然而,柔性线部分还 可形成供应线在出口开口区域的端部。供应线还可包含一个或多个另外的线 柔性部分,刚性线部分可分别设置在邻近的柔性线部分之间。使用至少一个 柔性部分允许全部供应线以内窥镜形式非常柔性地引导至要清洁表面的相 应点上。影响或改变柔性线部分的曲率的拉动和/或推动元件例如可用于将出 口开口引导至表面的不同点上。原则上可在供应线内部或外部行进的钢缆线 可尤其用作拉动和/或推动元件。

在优选实施例中,供应线以气密方式通过壳体中的开口插入内壳空间 中,使得可在原位置执行CO2颗粒清洁。这省略了为了清洁表面分解光学布 置的费力程序。为了实现气密封闭,壳体中的开口关于其尺寸(例如其直径) 可对应于供应线的整个截面。使用通过开口插入内壳空间的供应线,CO2颗 粒从壳体外部引导至壳体的内部中。不用说,开口原则上还可大于供应线的 整个截面,在该情况下必须设置相应的密封装置以实现气密封闭。

还优选的是一发展,其中,为了引导出口开口,供应线、尤其是供应线 的刚性部分关于开口是可位移的和/或可旋转的。例如,可提供允许供应线或 刚性线部分和开口之间的轴向相对运动的轴向密封和/或可提供允许供应线 或刚性线部分和开口之间的旋转相对运动的径向密封。

在优选实施例中,光学布置包含用于监控表面的监控装置,所述监控装 置具有可引导至表面的监控光学系统。所述监控光学系统可为例如具有微透 镜的成像光学单元,其将表面或表面的部分投射至图像传感器上,例如CCD 芯片上。所述监控装置设计为监控通过CO2颗粒清洁表面,即,记录清洁操 作和/或将其重现在屏幕上。基于表面的监控,可确定例如表面的初始污染程 度。类似地,可监控表面的清洁操作,以及尤其检查清洁进展。最后,停止 清洁程序的时间还可基于监控光学系统获得的信号来确定。

在优选实施例中,监控光学系统安装在图像传输线上,所述图像传输线 具有至少一个柔性线部分,用于将监控光学系统引导至表面的不同点。图像 传输线通常还用于提供照明要监控的表面的照明辐射。图像传输线可具有至 少一个另外的柔性线部分或多个另外的柔性线部分,刚性线部分可设置在邻 近的柔性线部分之间。作为结果,传输线整体可以内窥镜的形式非常柔性地 使用,并且监控光学系统可引导至要清洁表面的用于选择性监控的适当点。 监控装置或监控装置的柔性线部分使得可检查难以到达的体积或内壳空间 的死角。传输线通常为一个或多个光导,尤其是玻璃纤维形式。图像的传输 可以模拟方式发生(例如借助于微透镜),或以数字方式发生。在后一情况中, 监控光学系统形成图像传感器,例如CCD或CMOS芯片,其设置在传输线 面向表面的端部。还可使用多个玻璃纤维作为图像传输线,所述多个玻璃纤 维分别用于传输表面的记录的图像的单独像点至例如显示装置(例如监控 器),用于呈现记录的图像,其可由清洁装置的操作者观看。

优选地,供应线和图像传输线布置为彼此接近,尤其是至少部分地彼此 连接。以此方式,供应线和图像传输线可一起(作为一个)移动或一起引导。 通过CO2颗粒的原位清洁和通过监控光学系统的原位监控可以此方式特别 容易地进行。特别地,二者可由操作者通过适当的操作装置(其布置在壳体 外部)适当地引导或移动,从而执行清洁。

在优选实施例中,CO2颗粒的释放方向和监控光学系统的监控方向关于 彼此平行或共轴。以该方式,颗粒在入射到表面上时的活动可易于观察到, 使得易于操作清洁装置或将其保持在开环/闭环控制下。

在优选实施例中,清洁装置包含用于从内壳空间提取移除的污染物质和 /或CO2的抽吸提取装置。所述抽吸提取装置不仅允许移除的污染物质完全 从壳体提取出,因此所述污染物质在壳体内可不再具有污染效应,而且允许 引入内壳空间的CO2颗粒或通过转变为气相产生的CO2气体完全从内壳空 间提取出。提取的CO2气体可通过清洁装置,尤其通过清洁装置的处理单元 而被再使用,用于产生另外的CO2颗粒。抽吸提取装置通常包含过滤器单元, 用于将污染物质与CO2气体分离。

在优选实施例中,抽吸提取装置具有至少一个抽吸提取线,其以气密方 式进入内壳空间。用于CO2颗粒的进入内壳空间的气密供应线,还有以气密 方式进入内壳空间的抽吸提取线允许形成完全气密的清洁循环。所述至少一 个抽吸提取线优选通过连接部分以气密方式进入壳体的内部,连接部分的通 道截面朝向壳体的内部增加,即,通常漏斗形连接部分。抽吸提取线还可具 有至少一个柔性线部分,从而能够将抽吸提取线的抽吸提取开口适当地引导 或定位在内壳空间中。这尤其在与下文进一步所述的(可移动)空间划分装置 有关时是可取的。

在优选实施例中,抽吸提取线进入要清洁表面区域中的壳体的内部。以 此方式,移除的污染物质的提取在直接邻近(表面的)沉积位置的区域发生, 使得在提取期间由污染物质覆盖的路径特别短。因而,移除的污染物质最初 不能被扫除并沉积在壳体的其它点处(在壳体的其它表面上或壳体中的其它 表面上),而是立即从壳体内部移除。这种(直接)提取有利地允许任何交叉污 染减少或者甚至完全消除。

在另一发展中,所述抽吸提取线或至少一个抽吸提取线通过用于供应 CO2颗粒的供应线的开口进入壳体内部,因此,特别紧凑的布置可实现。

还优选的是这样的实施例,其中,表面为等离子体光源的壳体的内表面。 通过CO2颗粒从等离子体光源的内壳表面移除污染物质有利地允许实现以 下效应:在光源的操作期间没有单独辐射脉冲停止。还可实现以下效应:所 谓的源碎片,即来自光源进入连接的光学装置(例如照明系统)的气态、液体 或固体外来材料(例如小滴或粒子)的释放不发生,或者至少极大地减少。

还优选的是这样的实施例,其中,表面形成在布置在内壳空间中的(结 构化)部件上。结构化部件的表面的清洁可有利地通过CO2颗粒执行,使得 不需要随后(重新)调整结构化部件。结构化部件尤其可为光学元件的安装件, 例如EUV反射镜的安装件,所述EUV反射镜例如可布置在EUV光刻设备 中或EUV度量系统中。特别地,结构化部件或等离子体不通过磁约束而是 通过激光辐射、尤其是通过CO2激光辐射产生的等离子体光源的壳体部分也 以上文所述的方式清洁,因为这些表面暴露于CO2颗粒。以该方式,锡的沉 积物或锡化合物尤其可从等离子体光源的表面移除。

在另一实施例中,表面为反射EUV辐射的光学元件的光学表面,所述 光学元件可例如布置在EUV光刻设备中或EUV度量系统中。其后CO2颗粒 具有磨损作用,借助于CO2颗粒的清洁可导致光学表面或其上形成光学表面 的反射涂层的部分移除或对其的损害。然而,利用CO2颗粒的清洁适合于移 除不能以其它方式或仅在相当大努力的情况下移除的污染物,并且能够按照 偏好选择性地用于光学表面的局部区域,在该局部区域中,要移除的层的厚 度足够大,使得位于其下的反射涂层没有暴露或仅轻微暴露于CO2颗粒的磨 损作用。

还优选的是这样的实施例,其中,围绕表面的空间划分装置和清洁装置 (尤其是气密方式的)设置在内壳空间中。要清洁表面在该情况中优选是壳体 的内表面或布置在内壳空间中的部件上形成的表面。空间划分装置例如可放 置为抵靠壳体或抵靠壳体的内表面或抵靠布置在内壳空间中的部件。空间划 分装置尤其以气密方式围绕或封装清洁装置和要清洁表面的事实意味着可 防止在清洁期间产生的污染物或CO2颗粒进入布置在空间划分装置定界的 部分体积外的光学表面(尤其是EUV辐射反射式光学元件的表面)的区域。以 该方式,通过使用空间划分装置,通过CO2颗粒的清洁甚至可在光学表面附 近进行,而不损坏光学表面。

空间划分装置可例如以半球盖或钟的形式形成。特别地,空间划分装置 可以可活动或可移动方式,例如可位移方式安装在内壳空间中,并且能够移 动到壳体内的不同位置处,以允许清洁布置在壳体中的不同位置处的表面。 空间划分装置围绕表面和清洁装置的事实意味着清洁装置的供应装置和抽 吸提取装置至少部分布置在由空间划分装置定界的部分体积中。以该方式, 清洁闭环可建立在定界的部分体积内部。

最后,优选的是供应线的出口开口和抽吸提取线的入口侧上的端部由空 间划分装置围绕的实施例。以该方式,出口开口和抽吸提取线的入口侧上的 端部二者均布置在由空间划分装置定界的部分体积中,或伸入其中。监控装 置(即至少监控光学系统)通常还至少部分插入由空间划分装置定界的部分体 积中,从而在那监控要清洁表面,例如从而识别污染增加的点和/或监控清洁 进展。

本发明的其它特征和优点从基于显示本发明必要细节的示图的本发明 示例性实施例的以下说明以及权利要求呈现。单独特征可分别独立实现或以 任意组合在本发明的变型中一起实现。

附图说明

示例性实施例在示意图中呈现,并且在随后的描述中得到说明。在图中:

图1显示等离子体光源形式的光学布置的示意图;

图2显示具有清洁装置的来自图1的等离子体光源的细节;

图3显示形成作为EUV光刻设备的光学布置的示意图;

图4显示来自图3的EUV光刻设备的细节;以及

图5显示将清洁装置安装在图1的等离子体光源中的另一可能性的示意 图。

具体实施方式

图1呈现穿过等离子体光源1′形式的光学布置的示意性截面。等离子体 光源1′或光学布置包含壳体2,其形成为腔室并包围内壳空间3。壳体2还 封装具有可电离介质的等离子体释放区域4。可电离介质用于在等离子体释 放区域4中产生等离子体(由两个等离子体回路5a和5b表示)。等离子体光 源1′还包含用于在形成在等离子体释放区域4中的两个等离子体回路5a和 5b中诱发电流的变压器6。变压器6具有磁芯7和主线圈8,间隙9形成在 线圈8与磁芯7之间。两个等离子体回路5a和5b会聚并相遇在中央区域中, 以形成等离子体线柱(“收聚”),即相应等离子体回路5a、5b的等离子体的 截面面积在那里减小,因此,等离子体的能量密度增加。作为增加的能量密 度的结果,等离子体光源1′的辐射(图1中由箭头指示)基本在中央区域中产 生,使得近似点状光源可在等离子体光源1′的情况下实现,所述点状光源例 如可发射EUV辐射,即波长范围介于约5nm和约30nm之间的辐射。

等离子体光源1′还包含能量供应装置10,通过该能量供应装置,可为主 线圈8或为磁芯7提供通常脉冲形式的电能。在操作等离子体光源1′期间, 能量供应装置10为此目的一般提供一连串能量脉冲,因此将能量供应给等 离子体。能量供应装置10通过电连接11a和11b提供能量脉冲或一连串能 量脉冲,所述能量脉冲在磁芯7中诱发电流,因此等离子体释放区域4中的 等离子体回路5a和5b可获得能量。

可电离流体,即气体或液体,可用作可电离介质。可电离介质例如可是 氙、锂或锡。或者,可电离介质可包括精细分布的固体粒子(例如锡粒子), 其经由气体供应线通过运载气体(例如氦)引导至壳体2。通过蒸发工艺或所 谓的“溅射”蒸发的、诸如锡或锂的固体物质同样可用作可电离介质。

等离子体光源1′可进一步包含蒸汽发生器(未示出),其蒸发这种金属并 将蒸发的金属引入壳体2。等离子体光源1′可进一步包含加热装置(同样未示 出),用于加热壳体2中蒸发的金属。壳体2通常至少部分地由金属材料, 例如铜、钨、钨铜合金或限制壳体2内部的等离子体和可电离介质的一些其 它材料形成。等离子体光源1′进一步包含:真空生成单元12,用于在壳体2 中生成真空(例如在介于10-9mbar和10mbar之间的压力);以及表面,其布 置在内壳空间3中,即在腔室中,并且在图1中形成等离子体光源1′的壳体 2的内表面。

然而,在通过等离子体光源1′产生等离子体期间,辐射产生的不稳定性 可由于位于壳体2内的污染物质而发生,尤其是如果污染物质以相当大的薄 片形式从等离子体光源1′中呈现的表面忽然分离,因此,等离子体被干扰并 且单独脉冲或一连串脉冲的停止可发生。如果壳壁面向等离子体、尤其是在 等离子体释放区域4中的部分(例如包含铜)从壳体2移除或可能从主线圈8 或其封装移除,则污染物质可产生。这些移除的物质那么可分散在内壳空间 3中并且再次沉积在壳体2的不同点处(例如在表面13上),以及可能从表面 13以薄片状团形式自然地分离。为了移除沉积在表面13上的物质14,等离 子体光源1′具有清洁装置15,在下文基于图2更明确地描述该清洁装置15。

在等离子体光源1′在图2示出的放大细节中,包围内壳空间3的壳体2 以简化形式呈现,没有图1中用于产生等离子体的部件。图2中,内壳空间 3在其下侧例如由表面13定界,所述表面13形成壳壁16的内侧。壳壁16 通常至少部分地由金属材料,例如铜或钨形成。

用于移除沉积在表面13上的污染物质14(通常同样由金属材料制成)的 清洁装置15设计为通过释放CO2颗粒17形式的CO2来移除沉积的污染物质 14。为了产生CO2颗粒,清洁装置15可例如包含CO2存储装置和CO2颗粒 处理单元(未示出)。CO2颗粒处理单元或清洁装置15那么允许CO2存储装置 提供的CO2转变为多块适当尺寸的CO2冰,其形成CO2颗粒17,例如因为 大块CO2冰被压碎直到它们具有期望尺寸,所述期望尺寸通常具有0.01mm 至10mm的量级。

随后,清洁装置15通过惰性气体流18使CO2颗粒17加速,所述惰性 气体流18例如可在气体离开存储装置时通过压力梯度产生,其中,惰性气 体保持在高压下。CO2颗粒17供应至惰性气体流18并由其带走,并通过出 口开口20处提供的气体喷嘴加速,使得气体流18中的CO2颗粒17以高速 度(通常为马赫0.7至马赫3.0)入射或撞击要清洁表面13,并(造成磨蚀地)移 除污染物质14。

为了将CO2颗粒17供应至表面13,清洁装置15具有供应装置35,其 包含供应线19,该供应线19具有用于释放CO2颗粒17的喷嘴的出口开口 20。供应线19具有至少一个柔性线部分21,用于将出口开口20或出口喷 嘴引导至表面13的不同点。为了引导出口开口20,供应线19的出口开口侧 的端部可以对应于箭头22的方向的方式枢转(在图2的示图的平面中)。另外, 供应线19的出口开口侧的端部还可在关于图2的示图平面垂直布置的平面 中枢转,从而将惰性气体的流18和自出口开口20出现的CO2颗粒17指导 或引导至表面13的不同点,为此,供应装置35具有合适的移动装置,其例 如可以钢缆线等形式实现。

供应线19通过壳体2中的开口23以气密方式插入内壳空间2。出口开 口20或出口喷嘴到表面13的不同点的引导通过供应线19(更确切地说,供 应线19在轴向方向上可位移和/或关于开口23可旋转(参见相应箭头36、37) 的刚性部分24)而变得容易。为了允许相对位移和/或旋转,相应轴向和/或径 向密封可设置在开口23和供应线19之间。

从清洁装置15释放的CO2颗粒17有利地允许相对较厚且强力附着在表 面13并因此难以移除或不可能移除的污染物质14(通常为污染物质14的层) 从表面13移除。另外,在理想情况下,供应线19的柔性设计,尤其是将供 应线19的出口开口侧的端部引导至不同空间方向,允许释放的CO2颗粒17 到达并因此清洁壳体2的所有内侧或布置在壳体的内部3的所有表面13。表 面13可尤其为布置在内壳空间3中的部件(例如,主线圈8或其封装)的表面。

等离子体光源1′还包含用于监控表面13的监控装置25,其具有可引导 至表面13的监控光学系统26。在所示示例中,监控装置25包含图像传输线 27,其上安装监控光学系统26,并且其具有柔性线部分28,用于将监控装 置26引导至表面13的不同点。从供应线19的出口开口侧的端部类推,柔 性线部分28具有以下效应:还能够以对应于箭头22的方向的方式将监控光 学系统26引导至不同空间方向,并因此至表面13的不同点。供应线19和 图像传输线27布置为彼此邻近并至少在特定部分彼此连接或紧固到彼此上。

在所示示例中,供应线19出口开口侧(具有喷嘴或出口开口20)上的刚 性线部分24与图像传输线27监控光学系统侧上的刚性线部分29彼此连接。 以该方式,来自供应线19的CO2颗粒17的释放方向和监控光学系统26的 监控方向可彼此平行对准。所述紧固允许供应线19和图像传输线27通过使 用单个移动装置一起移动。供应线19和图像传输线27不必紧固到彼此上。 特别地,如果监控光学系统26或图像传输线27和供应线19可彼此独立地 移动,则可是有利的。

CO2颗粒17可沿规定移动图案(例如以扫描移动)逐步引导至表面13,使 得污染物质14逐渐从表面13完全移除。监控装置25允许由操作者或可能 由电子评估装置视觉上监视清洁操作,并且可能依赖于表面13的记录图像 或沉积在表面的污染物质,施加影响至清洁工艺,例如因为由规定移动图案 进行分离。

清洁装置15还包含抽吸提取装置30,用于从内壳空间3提取移除的污 染物质14和/或CO2或惰性气体。在它们入射至表面13上之后,CO2颗粒 17通常转变为气态,使得在通过抽吸提取装置30从表面13移除物质14之 后,可从壳体2提取出CO2和这些物质14的混合物。为此,抽吸提取装置 30在图2中具有三个抽吸提取线31,它们在一端分别以气密方式进入内壳 空间3。抽吸提取线31在另一端于主抽吸提取线32中汇聚在一起,在主抽 吸提取线32中安装用于将污染提取物质14滤出的过滤器单元(未示出)。主 抽吸提取线连接至泵,例如真空清洁器。

通过这种过滤器单元清洁掉污染物质14的CO2可随后被重新使用,用 于产生CO2颗粒17,因为CO2被冷却。CO2颗粒17进入壳体2的气密供应 和通过抽吸提取装置30的气密提取允许形成与外界隔绝地密封且闭合清洁 循环,允许这里描述的清洁程序在洁净室环境中进行。在图2中,所述三个 抽吸提取线31中间的一个通过开口23进入壳体的内部3,在该开口23中, 供应线19和图像传输线27也被引入壳体的内部3。所有的抽吸提取线31 还通过形成为抽吸提取漏斗33的连接部分在要清洁的表面13的区域进入壳 体的内部3。

在图2中,清洁循环的可能流程由线18表示。在第一部分,为惰性气 体和CO2颗粒17的混合物的气体流18在表面13的方向上从出口开口20引 导。在那里,CO2颗粒17执行它们的清洁作用并逐渐运走沉积的物质14。 在冲击时或之后,CO2颗粒17事实上完全转换为气态CO2。根据线18另外 的流程,移除的物质14和气态CO2的混合物然后可通过抽吸提取漏斗33和 抽吸提取线31从壳体的内部3提取出。不用说,对应于要清洁表面13的尺 寸,可提供多个抽吸提取漏斗33和相应的抽吸提取线31,它们通常都同时 提取沉积的物质14。

在图3中描绘形成为EUV光刻设备1”的光学布置。EUV光刻设备1” 具有束生成系统42、照明系统43和投射系统44,它们容纳在分离的壳体2 中并且布置为在自束生成系统42的EUV光源45出现的光路46中一个接着 另一个。束生成系统42、照明系统43和投射系统44布置在未示出的共用真 空壳体中。来自光源45的波长范围介于约5nm至约20nm之间的辐射首先 在准直器47中聚焦。借助于下游的单色器48,期望的操作波长λB(其在本示 例中为约13.5nm)通过改变入射角而过滤出,如双向箭头所指示。准直器47 和单色器48形成为反射光学元件。

在束生成系统42中关于波长和空间分布得到处理的辐射被引入照明系 统43,其具有第一和第二反射光学元件49、50。所述两个反射光学元件49、 50引导所述辐射至作为另一反射光学元件的光掩模51,其具有通过投射系 统44以缩小比例成像在晶片52上的结构。为此,第三和第四反射光学元件 53、54设置在投射系统44中。

反射光学元件49、50、51、53、54分别具有光学表面13,其暴露于光 源45的EUV辐射46。光学元件49、50、51、53、54在此于真空条件下操 作,即(总)压力介于约10-9mbar和约10mbar之间。为了设定这种真空条件, 设置真空生成单元(未显示)。

在EUV光刻设备1”内部,即在EUV光源45中、在束生成系统42中、 在照明系统43中和/或在投射系统44中,通常存在污染物质14,其源于多 种源或因多种原因出现。EUV光源45例如可为等离子体光源,其中小滴的 熔化锡以高功率脉冲二氧化碳激光射击,因此锡粒子可进入光源45周围的 区域并随后扩散到束生成系统42中。另外,单色器8机械可枢转地安装在 束生成系统42中,如双箭头所指示。然而,机械性磨损可在机械枢转期间 出现并同样导致形成污染物质。

所有这些物质可沉积在EUV光刻设备1”的单独组件中,例如在封装所 示单独组件(束生成系统42、照明系统43、投射系统44、EUV(等离子体)光 源45)的壳体2的内表面13上和那里出现的部件上,并且从一个组件(例如 束生成系统42)迁移至下一个(例如照明系统43),并因此具有对EUV光刻设 备1”的操作的负面作用。污染物质14还可沉积在光学元件47、48、49、50、 51、53、54它们自己的光学表面13上,因此光学元件47、48、49、50、51、 53、54的反射率以不利方式减小。

举例而言,并从图1和图2类推,图3中在束生成系统42的下侧显示 用于移除沉积在束生成系统42的壳体2的表面13上的物质14的清洁装置 15,其具有用于监控表面13的监控装置25和用于提取移除的污染物质14 和/或馈入的CO2的抽吸提取装置30。清洁装置15、监控装置25和抽吸提 取装置30允许从壳体2的表面13有效地清洁掉污染物质14,尤其是来自 EUV光源45的锡沉积物。同样的适用于布置在相应壳体2中的非光学部件, 例如各光学元件47、48、49、50、51、53、54的安装件,如针对单色器48 的安装件48a举例所显示的。原则上还可通过CO2颗粒17至少部分地清洁 光学元件49、50、51、53、54的表面13,尤其是在通过常规方法的清洁不 成功或不可能的各点处。

束生成系统42的壳体2中布置的还有空间划分装置60,其以气密方式 或密封方式抵靠在壳体2的内侧。空间划分装置60围绕清洁装置15,更确 切地说是清洁装置15伸入内壳空间3中的部分,以及要清洁的表面13。在 图3所示的情形下,空间划分装置60为内壳空间3的封闭部分体积61定界, 使得CO2颗粒17和在清洁期间从表面13分离的物质不能从部分体积61通 到剩余的内壳空间3中,并且可能在那里入射到光学元件47、48的光学表 面13上。

同样,为了通过清洁装置15清洁布置在图3中由空间划分装置60的位 置定界的部分体积61外的表面13,空间划分装置60例如可在例如箭头62 的方向上偏移(枢转和/或移动)。为此,空间划分装置60可分配驱动器(未显 示)。空间划分装置60在壳体2中的移动可例如沿安装在内壳空间3中的引 导件(例如具有导轨形式)发生。空间划分装置60在内壳空间3中的清洁操作 期间可位移,同时清洁装置15保持固定在适当位置并且仅供应装置35的供 应线19和监控光学系统26的图像传输线27适当移动,以到达表面13上或 其它表面上要清洁的点。

清洁装置15可可分离地紧固至壳体2。例如,为了清洁目的,清洁装置 15可经由适配器或开口插入壳体2中。如果不需清洁,则清洁装置15移动, 适配器或开口以气密方式关闭。

图4中示出图3的EUV光刻设备1”的细节,更确切地说是具有第四反 射光学元件54的投射系统44的细节。同样布置在投射系统44的壳体2中 的是空间划分装置60,其以气密方式抵靠壳体2的内侧。空间划分装置60 围绕要清洁的表面13和供应线19的出口开口20和清洁装置15的抽吸提取 线31的入口侧上的端部63,并且如图3所显示在其位置抵靠壳体2的内侧, 为内壳空间3的封闭部分体积61定界,使得自供应装置35、尤其是出口开 口20出现的CO2颗粒17和在清洁期间从表面13分离的物质能够经由抽吸 提取线31的入口侧上的端部63再次从部分体积61移除,并且随后不能进 入剩余的内壳空间3。空间划分装置60允许清洁还位于反射光学元件54附 近的表面,而所述反射光学元件54不与CO2颗粒17接触。

还为了通过清洁装置15清洁布置在图4中由空间划分装置60的位置定 界的部分体积61外的表面13,如上文关于图3进一步所述,空间划分装置 60可在内壳空间3中偏移,并且例如以气密方式放置为抵靠壳体2其它内侧。 为了允许清洁期间最大可能的机动性,供应装置35的供应线19和抽吸提取 装置30的抽吸提取线31二者分别形成为基本在它们整个长度上为柔性线部 分,其在内壳空间3中在空间划分装置60与适配器65之间行进,清洁装置 15经由适配器65连接至壳体2。为了整体清楚的原因,布置为接近供应线 19的图像传输线没有在图4中示出。监控光学系统26通常同样布置在由空 间划分装置60定界的部分体积61中。

如图3中,清洁装置15可分离地连接至壳体2,即其上保持有供应装置 35和抽吸提取装置30的适配器65能够紧固至壳体2,用于清洁。当不需清 洁时,清洁装置16能够从壳体2分离,壳体2上的开口66能够通过遮盖物 等来关闭。

图5最后显示穿过图1的等离子体光源1'的示意性截面,清洁装置15 进一步布置在壳体2内部,更确切地说是在主线圈8的区域中。在该情况下, 供应装置35和观察装置26被引导穿过中央(“收聚”)区域,在该处,两个 等离子体回路5a、5b在操作等离子体光源1'期间会聚,即该区域形成开口 23,通过该开口23,供应线19被引导至内壳空间3中。抽吸提取装置30 的第一抽吸提取漏斗33还布置在中央区域。另外,两个另外的抽吸提取漏 斗33连接至通道67,其形成在主线圈8与壳体2的内侧之间。清洁装置15 因此允许污染物质14例如从主线圈8的各侧上形成的表面13移除并经由抽 吸提取装置30提取出。同样在该示例中,清洁操作能够通过使用观察装置 26来跟踪。

不用说,除了等离子体光源1'或EUV光刻设备1”,腔室或其它布置的 壳体,尤其是等离子体在其中产生的那些也可通过上述清洁方法来清洁。这 种布置例如还可具有用于从气相将物质沉积在(光学)表面上的腔室。以上述 内窥镜方式供应CO2颗粒17还可由一些其它种类的供应装置代替,其中没 有设置柔性部分。同样,除了内窥镜式监控装置25,一些其它种类的在线观 察或监控装置可用于监控CO2颗粒清洁。

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