DE10209493A1 - Vorrichtung, EUV-Lithographiegerät und Verfahren zur Vermeidung und Reinigung von Kontamination auf optischen Elementen - Google Patents
Vorrichtung, EUV-Lithographiegerät und Verfahren zur Vermeidung und Reinigung von Kontamination auf optischen ElementenInfo
- Publication number
- DE10209493A1 DE10209493A1 DE10209493A DE10209493A DE10209493A1 DE 10209493 A1 DE10209493 A1 DE 10209493A1 DE 10209493 A DE10209493 A DE 10209493A DE 10209493 A DE10209493 A DE 10209493A DE 10209493 A1 DE10209493 A1 DE 10209493A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- photocurrent
- threshold value
- euv
- irradiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 11
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 91
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 30
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910018194 SF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 32
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 oxygen radicals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N Acetylene Chemical compound C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N difluoromethane Chemical compound FCF RWRIWBAIICGTTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005264 electron capture Effects 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N hexanal Chemical compound CCCCCC=O JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Oxohexane Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Es wird ein Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf Oberflächen optischer, ein Vielschichtsystem aufweisender Elemente während ihrer Bestrahlung mit EUV-Strahlung bei Betriebswellenlängen in einem evakuierten, eine Restgasatmosphäre aufweisenden geschlossenen System beschrieben, bei dem der durch Photoemission aus der bestrahlten Oberfläche des Vielschichtsystems erzeugte Photostrom gemessen wird. Der Photostrom wird zur Regelung der Gaszusammensetzung des Restgases eingesetzt. Hierzu werden unter anderem Schwellenwerte vorgegeben und der Photostrom wird während der laufenden EUV-Bestrahlung gemessen. Die Regulierung der Gaszusammensetzung während der Bestrahlung wird in Abhängigkeit vom gemessenen Photostrom durchgeführt, indem bei Erreichen oder Überschreitung eines Schwellenwertes dem geschlossenen System mindestens ein Gas zugeführt und anschließend vor oder bei Erreichen eines anderen Schwellenwertes die Zufuhr dieses Gases zumindest gedrosselt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung der Kontamination auf Oberflächen optischer Elemente gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Regelung der Kontamination der Oberfläche mindestens eines optischen Elementes sowie ein EUV-Lithographiegerät mit optischen Elementen, wobei in der Nähe mindestens eines der optischen Elemente eine Detektiereinrichtung für Sekundärelektronen angebracht ist, die mit einer Auswerteeinheit wirkverbunden ist.
- Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Reinigung von kontaminierten Oberflächen von optischen Elementen durch Bestrahlung in kontrolliert restgashaltigem Vakuum.
- Optische Elemente, wie z. B. Photomasken oder Viellagenspiegel, für den extrem ultravioletten Wellenlängenbereich (EUV), d. h. Wellenlängen zwischen 11 nm und 14 nm, werden insbesondere zum Einsatz in der EUV-Lithographie von Halbleiterbauelementen benötigt. Typische EUV-Lithographiegeräte weisen acht oder mehr Spiegel auf. Um dennoch eine hinreichende Gesamtintensität der Arbeitsstrahlung zu erreichen, müssen die Spiegel möglichst hohe Reflektivitäten aufweisen, denn die Gesamtintensität ist proportional zum Produkt der Reflektivitäten der einzelnen Spiegel. Diese hohe Reflektivität sollten die Spiegel möglichst während ihrer gesamten Lebensdauer beibehalten.
- Weiterhin muß die Homogenität bzw. das ursprünglich gewünschte Profil der Reflektivität über die Spiegeloberflächen über die gesamte Lebensdauer erhalten bleiben.
- Die Reflektivität und die Lebensdauer von EUV Spiegeln und EUV- Photomasken wird besonders durch die Kontamination der Oberfläche unter EUV Bestrahlung in Form der Ablagerung von Kohlenstoff und durch Oxidation der Oberfläche beeinträchtigt. Ablagerungen rühren z. B. von kohlenstoffhaltigen Stoffen her, die aus einzelnen Vorrichtungskomponenten oder aus dem Photoresist, mit dem die zu bestrahlenden Wafer beschichtet sind, ausgasen. Oxidation wird durch in der Restgasatmosphäre vorhandene sauerstoffhaltige Moleküle verursacht, die durch die EUV Strahlung vermittelts Photoemission in Radikale aufgespalten werden. Aus der Oberfläche des optischen Elements austretende Sekundärelektronen führen zur Akkumulation von Kontamination, indem sie auf der Oberfläche in einem dynamischen Gleichgewicht adsorbierte Moleküle des Restgases in Bruchstücke aufspalten, die sich anschließend permanent auf der Oberfläche ablagern oder mit ihr reagieren.
- In der Restgasatmosphäre dominieren typischerweise Wasserstoff, Wasserdampf, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. In der Regel liegen die Partialdrücke in mbar innerhalb folgender Bereiche:
- Entsprechend den Partialdruckverhältnissen und der einfallenden EUV- Intensität überwiegt der Prozess der Oberflächenoxidation oder der Prozess der Ablagerungen von Kohlenstoff auf der Oberfläche. Man spricht daher entweder von einer oxidierenden oder einer karbonisierenden Umgebung.
- Aus der DE 41 06 841 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen von Kontaminationen mittels Photoemission bekannt, bei dem durch sequentielles Beleuchten einer Oberfläche Sekundärelektronen freigesetzt und mit einer Elektronenauffangeinrichtung erfaßt werden. Aus dem Sekundärelektronenstrom wird auf die Dicke der Kontaminationsschicht geschlossen. Um kapazitive Stromeffekte zu kompensieren, ist eine zweite Elektronenauffangeinrichtung vorgesehen, die an die erste Elektronenauffangeinrichtung angrenzt und von der Oberfläche den gleichen Abstand aufweist. Die von beiden Elektronenauffangeinrichtungen erfaßten Ströme werden voneinander subtrahiert. Ferner sind Maßnahmen vorgesehen, um photovoltaische Stromeffekte zu kompensieren.
- Die US 6,004,180 befaßt sich mit der Reinigung von Elektronen emittierenden Komponenten, die die Kathode der Kathodenstrahlröhre bilden. Hierbei wird durch Einleitung eines Gases, wie z. B. Sauerstoff, erreicht, daß die Ablagerungen auf der Kathode in gasförmige Produkte umgewandelt werden. Eine gezielte Steuerung des Gaseinlasses wird nicht beschrieben.
- Aus der JP 62051224 A ist es bekannt, das Reinigen mit UV-Licht-gestützter Oxidation über das Messen von Sekundärelektronen zu verfolgen. Mit kohlenstoffhaltigen Substanzen verschmutzte Oberflächen werden in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre mit UV-Licht bestrahlt. Unter dem UV-Einfluß bildet sich Ozon, das seinerseits in Sauerstoffradikale aufgespalten wird, die die Kohlenstoffkontamination der zu reinigenden Oberfläche wegätzen. Das UV-Licht regt außerdem die Emission von Sekundärelektronen an. Deren Anzahl steigt mit abnehmender Kontaminationsschichtdicke an. Die Intensität der Photoemission wird angezeigt. Dieses Signal wird aber nicht zur Steuerung eines Reinigungsprozesses ausgenutzt.
- Die EP 0 987 601 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Kontaminationsgrades optischer Elemente innerhalb eines Lithographiegerätes für weiche Röntgenstrahlung. Dazu werden die aus der potentiell kontaminierten Oberfläche austretenden Sekundärelektronen gemessen. Dieses Signal wird online ausgewertet, indem es durch Vergleich mit empirisch gewonnen Daten in einen Kontaminationsgrad umgerechnet wird. Wird ein bestimmter Kontaminationsgrad erreicht, muß das betreffende optische Element ausgewechselt werden.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem die Kontamination der mit EUV Licht bestrahlten Oberfläche eines optischen Elements verhindert wird, bevor diese zur vollständigen Unbrauchbarkeit des optischen Elements führt. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung einer kontaminierten Oberfläche bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, bei dem der Photostrom zur Regelung der Gaszusammensetzung des Restgases eingesetzt wird. Über die Restgasanalyse mit einem Restgasanalysator (z. B. Massenspektrometer) kann experimentell ermittelt werden (Kalibrierung), ob es sich um eine karbonisierende oder eine oxidierende Umgebung handelt, die wiederum die Art und den Grad der Kontamination bestimmt. Bei dieser Analyse ist die einfallende EUV Intensität und das Spektrum der einfallenden Strahlung zu berücksichtigen.
- Es hat sich herausgestellt, daß der Zusammenhang zwischen dem Photostrom und der Kontamination der Oberfläche von optischen Elementen zur aktiven Steuerung und zum Abbau der Kontamination auf optischen Elementen eingesetzt werden kann.
- Durch die Zugabe von entsprechenden Gasen in das geschlossene System, in dem sich die optischen Elemente befinden, kann eine oxidierende Atmosphäre in eine karbonisierende Atmosphäre und umgekehrt umgewandelt werden.
- Die aus der Restgasatmosphäre auf jeglichen Oberflächen adsorbierten Restgasbestandteile (z. B. Kohlenwasserstoffe) werden im Bereich EUV bestrahlter Oberflächen durch die Sekundärelektronen aufgespalten, so daß sich eine Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche optischer Elemente abscheidet, die zu einer Veränderung des Photostroms führt. Ein dazu konkurrierender Vorgang ist die Oxidation des Kohlenstoffs zu CO und CO2, wodurch die Kohlenstoffschicht wieder entfernt werden kann, was zu einer entgegengesetzten Veränderung des Photostroms führt.
- Wenn die Veränderung der bestrahlten Oberfläche nicht nur beobachtet, sondern durch Veränderungen der Restgasatmosphäre sofort auf die weitere Änderung des Kontaminationsgrades der Oberfläche Einfluß genommen wird, kann somit auf einfache Weise die Kontaminationsrate und auch der Abbau der Kontaminationsschicht gesteuert werden.
- Bei der Auswertung der Photoemissionsmessung kann unter Umständen das zeitlich exponentielle Abklingen des entsprechenden Stromsignals eine Rolle spielen, wenn die Zeitkonstante des Abfalls geringer als sie Periodendauer T der Strahlungsquelle ist. Synchrotronstrahlung hat Pulsfrequenzen im oberen Megahertzbereich, so dass sich aufgrund der zeitlichen Trägheit des Photoemissionsprozesses ein konstanter Strom messen lässt. Gepulste Laser haben dagegen Frequenzen im unteren Kilohertzbereich, so dass mit der Zeitkonstante des Photoemissionsprozesses ein sägezahnförmiger Strom gemessen wird. Um den Einfluss der Periodendauer der Strahlungsquelle zu umgehen, wird vorzugsweise das Photoemissionssignal in das gemittelte Zeitintegral
I des entsprechenden Photostromes umgerechnet:
mit T2-T1 > > T
T: Periodendauer - Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn das zeitlich gemittelte Stromintegral für jede einzelne bestrahlte optische Fläche auf die einfallende Strahlungsintensität normiert wird:
mit T2-T1 > > T
T: Periodendauer
i = 1, 2, . . ., n. n: Anzahl der bestrahlten optischen Flächen. - Wenn von Photostrom gesprochen wird, ist vorzugsweise
I norm gemeint. - In karbonisierender Umgebung wird der Photostrom vorzugsweise zur Regelung des Sauerstoffpartialdruckes oder des Partialdruckes sauerstoffhaltiger Gase eingesetzt.
- In oxidierender Umgebung wird der Photostrom vorzugsweise zur Regelung des Partialdruckes kohlenwasserstoffhaltiger Gase eingesetzt.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden folgende Schritte durchgeführt:
- a) Messen eines ersten Wertes der Photostroms zu Beginn der EUV- Bestrahlung und Speichern dieses Wertes als ersten Schwellenwert S1;
- b) Vorgabe mindestens eines zweiten Schwellenwertes S2,i für den Photostrom mit i = 1, 2, 3, . . .
- c) Messen des Photostroms während der laufenden EUV Bestrahlung;
- d) Regulieren der Gaszusammensetzung während der Bestrahlung in Abhängigkeit vom gemessenen Photostrom, indem bei Erreichen oder Überschreiten des zweiten Schwellenwertes S2,i dem geschlossenen System mindestens ein Gas zugeführt wird und anschließend, vor oder bei Erreichen des ersten Schwellenwertes S1 die Zufuhr des Gases zumindest gedrosselt wird.
- Dieses Verfahren kann zu einer abklingenden Photostromkurve oder zu einer oszillierenden Photostromkurve führen, was nachfolgend noch beschrieben wird.
- Welches Gas in welcher Menge zugeführt wird, hängt zum einen von der Restgaszusammensetzung und andererseits von der Art und der Stärke der Kontamination ab. Es kann sich daher um ein Gas handeln, das bereits in der Restgasatmosphäre enthalten ist, dessen Anteil aber zu gering ist, um den Abbau der Kontamination zu beeinflussen. Durch Zugabe dieses Gases wird dann der Partialdruck verändert.
- Es kann aber auch ein Gas zugegeben werden, das vorher noch nicht in der Restgasatmosphäre vorhanden war.
- Als Gase kommen insbesondere O2, H2, H2O, Ar, SF6, Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Stickstoff, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Chlormethan, Dichlormethan, Trichlormethan (Chloroform), Tetrachlor-kohlenstoff, Tetrafluorkohlenstoff, Fluormethan, Difluormethane, Alkane, d. h. Methan bis Oktan, Alkene d. h. Ethylen bis Okten, Alkine d. h. Ethin bis Oktin, Alkohole d. h. Methanol bis Hexanol, Keton d. h. Aceton bis Hexanon, Aldehyde d. h. Acetaldehyd bis Hexanaldehyd, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Wasserstoffperoxyd, Hydrazin, Distickstoffoxyd, Stickoxyd, Stickstoffdioxyd, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Ammoniak, Phosphin, Arsen, Antimonwasserstoff, Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Jodwasserstoff, Borfluorid, Diboran, Strickstofftrifluorid, Schwefelwasserstoff, Selenwasserstoff, Tellurwasserstoff, oder Schwefeldioxyd, oder eine Kombination aus zwei oder mehr dieser Gase, und/oder sauerstoff- oder kohlenstoffhaltige Gase in Betracht (z. B. Cx Hy). Zur Prozeßunterstützung kann der Partialdruck sauerstoff und kohlenstofffreier Gase wie beispielweise H2, Ar oder SF6 über den Photostrom geregelt werden.
- Vorzugsweise wird der Photostrom zur Regelung des Sauerstoffpartialdrucks eingesetzt.
- Indem die Zusammensetzung der Restgasatmosphäre durch die Veränderung des Sauerstoffpartialdrucks modifiziert wird, wird entweder der Oxidationsprozess oder der Ablagerungsprozess von Kohlenstoff bevorzugt. Der Sauerstoffpartialdruck wird durch die Zugabe entweder von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen verändert. Durch die Erhöhung des Sauerstoffpartialdrucks wird das Gleichgewicht zur Oxidation hin verändert, die die kohlenstoffhaltigen Ablagerungen abbaut. Da die Anzahl der austretenden Sekundärelektronen sehr empfindlich auf geringe Dickenänderungen der zu durchquerenden Schicht reagiert, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren schon auf Kontaminationsschichten im Subnanometer- bis Nanometerbereich reagiert werden und die Kontamination während der Bestrahlung effizient minimal gehalten werden.
- Der Sauerstoffpartialdruck wird vorzugsweise im Bereich von 10-12-10-1 mbar besonders bevorzugt im Bereich von 10-9-10-2 mbar, insbesondere im Bereich von 10-8 bis 10-5 mbar geregelt.
- Bei den Schwellenwerten kann es sich im einfachsten Fall um Werte handeln, die direkt proportional zur Messkurve der Sekundärelektronen sind. Es sind aber auch andere Umrechnungen denkbar. Z. B. ist es sinnvoll, die Messwerte in Werte umzurechnen, die proportional zur ersten Ableitung der Messkurve sind. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn man die Gaszufuhr unmittelbar vor einem Maximum oder Minimum der Intensität der Photoemission an- oder abschalten will, da sich die entsprechende Steigungsänderung genauer ermitteln lässt als das bevorstehende Durchlaufen eines Extremums. Beispielsweise lässt sich dadurch wirkungsvoll das ungewollte Oxidieren der Spiegeloberfläche selbst verhindern, d. h. nach dem Entfernen der Kohlenstoffkontamination. Denkbar wäre auch die Überwachung der zweiten oder einer höheren Ableitung oder einer anderen Funktion der Intensität der Sekundärelektronen, z. B. Integration.
- Um ein Konvergieren auf einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, bei dem sich insbesondere Oxidation und Ablagerung von kohlenstoffhaltigen Stoffen in ihrer Wirkung aufheben, der Kontaminationsgrad also bei einem möglichst geringen Wert konstant bleibt, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die zweiten Schwellenwerte S2,i auf den ersten Schwellenwert S. zulaufen zu lassen.
- Vorzugsweise werden mehrere zweite Schwellenwert S2,i vorgegeben,
wobei | S2,i+1-S1 | < | S2,i-S1 | oder | S2,i+1-S2,i | < | S2,i-S2,i-1 | mit i = 1, 2, 3, . . . - Während der erste Schwellenwert S. zu Beginn der Bestrahlung gewonnen wird und charakteristisch für den anfänglichen Ist-Zustand der bestrahlten Oberfläche ist, werden der oder die zweiten Schwellenwerte S2,i vorgegeben und hängen nicht nur von der Schichtbeschaffenheit, d. h. deren Material und Design, sondern stark von der anfänglichen Zusammensetzung der Restgasatmosphäre sowie der EUV Intensität ab. Der oder die zweiten Schwellenwerte S2,i müssen daher zuvor aus Kalibrationsmessungen gewonnen werden. Dabei sind auch die Anforderungen der Bestrahlungsanwendung zu berücksichtigen, z. B. dass bei der Lithographie die Kontamination und damit die Reflektivität nur innerhalb bestimmter Grenzen schwanken sollte.
- Das Verfahren kann weiter verbessert werden, wenn vor der EUV Bestrahlung die Lage des nächstgelegenen Minimums und/oder Wendepunktes und/oder des Maximums (Kurvenlage) der elektrischen Feldinstensität der sich bei Reflexion der eingestrahlten Betriebswellenlänge im Vielschichtsystem ausbildenden stehenden Welle bezüglich der freien Grenzfläche des Vielschichtsystems bestimmt wird und daß in Abhängigkeit der Kurvenlage der zweite Schwellenwert S2,i bezüglich des ersten Schwellenwertes S1 als unterer oder als oberer Schwellenwert festgelegt wird.
- Es hat sich gezeigt, daß es einen Zusammenhang zwischen der elektrischen Feldintensität der sich je nach Vielschichtdesign einstellenden stehenden Welle an der freien Grenzfläche des optischen Elements und der Kontamination dieser freien Grenzfläche gibt. Es hat sich auch gezeigt, daß dann, wenn die elektrische Feldintensität der sich einstellenden stehenden Welle an der freien Grenzfläche minimal ist, die Emission der aus der Grenzflächenschicht austretenden Sekundärelektronen ebenfalls minimal ist. Wenn die elektrische Feldintensität an der freien Grenzfläche hingegen maximal ist, ist auch der Photostrom maximal.
- Bei geringer oder keiner Photoemission wird die Aufspaltung der auf den Oberflächen aus dem Restgas in einem dynamischen Gleichgewicht angelagerten Restgasmoleküle, wie Kohlenwasserstoff oder Wassermoleküle, weitgehend unterbunden, was ansonsten eine Kontamination der freien Grenzfläche bewirken könnte.
- Die Kurvenlage des nicht kontaminierten Vielschichtsystems bestimmt den Verlauf der Photostromkurve während des Betriebs, d. h. während der Kontamination der Oberfläche des optischen Elementes. Das Aufwachsen einer Kohlenstoffschicht bewirkt eine Veränderung der Kurvenlage, was sich in einer Änderung des Photostromes niederschlägt. Da gleichzeitig aufgrund der Anlagerung des Materials Kohlenstoff die Photoemission zurückgeht, führt die Überlagerung beider Effekte entweder zu einer mehr oder weniger starken Zu- oder Abnahme des Photostroms.
- Dementsprechend sind die zweiten Schwellenwerte S2,i als untere oder als obere Schwellenwerte zu definieren.
- Vorzugsweise wird der obere Schwellenwert S2,i kleiner oder gleich dem maximalen Photostrom
I max gewählt, bei dem die freie Grenzfläche im Maximum der elektrischen Feldintensität der stehenden Welle liegt. Der untere Schwellenwert S2,i wird vorzugsweise größer oder gleich dem minimalen PhotostromI min gewählt, bei dem die freie Grenzfläche im Minimum der elektrischen Feldintensität der stehenden Welle liegt. Vorzugsweise werden die Schwellenwerte S2,i auf 80% bis 10% vonI max -I min eingestellt, besonders bevorzugt auf 50%-20%. - Bei oxidationsempfindlichen Oberflächen, wie z. B. Silizium, muß eine Oxidation der Oberfläche vermieden werden, die in oxidierender Umgebung nicht zu verhindern ist. Es wird daher vorzugsweise vor der EUV Bestrahlung eine karbonisierende Gaszusammensetzung eingestellt, die zu einer Kohlenstoffablagerung führt, die aber dank kontrollierter Restgaseinstellung (z. B. durch Zugabe mindestens eines sauerstoffhaltigen Gases) wieder abgebaut werden kann. Auch kann jeweils vor Erreichen des ersten Schwellenwertes S1 wieder zur karbonisierenden Umgebung zurückgekehrt werden (z. B. durch Zugabe mindestens eines kohlenstoffhaltigen Gases).
- Im Hinblick auf eine schnelle Reaktion an der bestrahlten Oberfläche auf die sich ändernde Restgaszusammensetzung wird vorteilhafterweise das Gas möglichst in Oberflächennähe, d. h. in der Nähe des optischen Elementes, zugeführt.
- Außerdem wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Regelung der Kontamination auf der Oberfläche mindestens eines optischen Elements gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Detektiereinrichtung für Sekundärelektronen, eine an die Detektiereinrichtung angeschlossene Auswerteeinheit und eine mit einer Gaszuführeinrichtung wirkverbundene Steuereinheit, die an die Auswerteeinheit angeschlossen ist.
- Eine erfindungsgemäße EUV Lithographievorrichtung mit optischen Elementen, wobei in der Nähe mindestens eines der optischen Elemente eine Detektiereinrichtung für Sekundärelektronen angebracht ist, die mit einer Auswerteeinheit wirkverbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Auswerteeinheit eine Steuereinheit angeschlossen ist, die mit mindestens einer Gaszuführeinrichtung wirkverbunden ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. ihre Ausprägung als EUV-Lithographiegerät sind für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Mit der Detektiereinrichtung wird die Photoemissionsmessung vorgenommen. Diese Daten werden in der Auswerteinheit umgerechnet und mit Schwellenwerten verglichen. Die daraus resultierende Information wird an die Steuereinheit weitergegeben, die daraufhin die Gaszuführeinrichtung steuert.
- Vorzugsweise umfaßt die Detektiereinrichtung einen über der Oberfläche des optischen Elementes angeordneten Nachweisring oder ein Nachweisnetz, das derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß es die einfallende EUV- Strahlung nicht oder nur gering beeinträchtigt. Der Photostrom kann aber auch über jegliche in der Nähe befindliche Metalloberfläche abgeführt werden.
- Der offene Durchmesser der Detektiereinrichtung kann beispielsweise so groß gewählt werden, daß die EUV-Strahlung ungehindert hindurchtreten kann, andererseits aber die Sekundärelektronen noch zuverlässig gemessen werden können.
- Die Gaszuführeinrichtung weist vorzugsweise mindestens eine Gaszuleitung auf, die vorteilhafterweise benachbart zur Oberfläche des optischen Elementes angeordnet ist. Durch eine benachbarte Anordnung wird die Reaktionszeit, bis das zugeführte Gas wirkt, deutlich verkürzt.
- In bevorzugten Ausführungsformen weisen die Vorrichtung und das EUV- Lithographiegerät ein Massenspektrometer auf, das seine Meßsignale ebenfalls an die Auswerteeinheit weitergibt. Dieses Massenspektrometer dient dazu, vor oder zu Beginn der Bestrahlung die Restgaszusammensetzung zu messen bzw. während der Bestrahlung parallel zur Messung der Photoemission die Gaszusammensetzung bzw. deren Partialdrücke zu messen.
- Vorteilhafterweise sind die Auswerte- und die Steuereinheit zu einer Regeleinheit zusammengefasst. Diese kann als analoge oder digitale Schaltung, auch in Form eines integrierten Schaltkreises ausgebildet sein. Es kann auch ein mit entsprechenden Datennahme- und Steuerkarten ausgerüsteter Rechner sein.
- Um den Photostrom zu normieren sind vorzugsweise noch eine oder mehrere (z. B. an jedem Spiegel) Einrichtungen zur Messung der EUV-Intensität vorgesehen.
- Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung von mit Kohlenstoff kontaminierten Oberflächen von optischen Elementen durch Bestrahlung mit EUV-Strahlung gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass während der Bestrahlung der zu reinigenden Oberfläche erzeugte Photostrom gemessen wird und als Stopppunkt des Einlassens von Gasen der Zeitpunkt gewählt wird, an dem der Photostrom vorgegebene Schwellenwerte über- bzw. unterschreitet. Diese Schwellenwerte sind die oben genannten Schwellenwerte S1, S2,i.
- Bei Oberflächen, die bereits stark mit Kohlenstoff kontaminiert sind, bietet es sich an, eine Reinigung unter EUV Bestrahlung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre durchzuführen, um die Kontamination zu entfernen. Um den Reinigungsprozeß rechtzeitig zu stoppen, bevor die Oberfläche selbst angegriffen wird, d. h. ein sogenanntes Overetching zu verhindern, werden während des Reinigungsprozesses austretende Sekundärelektronen detektiert.
- Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen weiter erläutert werden. Dazu zeigen
- Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 2a-d schematische Darstellung eines optischen Elementes und der dazugehörigen stehenden Welle der elektrischen Feldintensität,
- Fig. 3-6 geregelte Photostromkurven für ein optisches Element mit einer oxidationsresistenten Oberfläche für vier verschiedene Kurvenlagen,
- Fig. 7-10 geregelte Photostromkurven für ein optisches Element mit einer oxidationsempfindlichen Kohlenstoffoberfläche für vier verschiedene Kurvenlagen,
- Fig. 11-14 geregelte Photostromkurven für ein optisches Element mit einer sehr oxidationsempfindlichen Si-Oberfläche für vier verschiedene Kurvenlagen.
- Die Vorrichtung 1 weist eine Vakuumkammer 3 auf, in der ein optisches Element 2, z. B. ein Spiegel mit einem Viellagensystem oder eine optische Maske, angeordnet ist, das mit EUV-Strahlung ausgeleuchtet wird. Oberhalb des optischen Elements 2 ist zur Detektion der Sekundärelektronen ein Nachweisring oder auch Nachweisgitter 41 angeordnet, das für die EUV- Strahlung im wesentlichen transparent ist. Damit die Sekundärelektronen von dem Ring 41 angezogen werden, ist über eine Spannungsquelle 43 zwischen dem optischen Element 2 und dem Ring 41 eine Spannung von einigen Volt (0 bis 100 V) angelegt. Trifft ein Sekundärelektron den Ring 41, fließt ein Strom, der mit Hilfe des Amperemeters 42 gemessen wird. In der Auswerteeinheit 5, die z. B. als analoge oder digitale Schaltung, aber auch als integrierter Schaltkreis ausgebildet sein kann oder mit der Steuereinheit 6 zu einer Regeleinheit beispielsweise in Form eines Rechners zusammengefasst sein kann, wird das Stromsignal ausgewertet, indem es beispielsweise über die Zeit integriert wird und mit vorgegebenen und gespeicherten Schwellenwerten verglichen wird. Die Information, welcher Schwellenwert gerade über- oder unterschritten wird, wird an die Steuereinheit 6 weitergegeben, die daraufhin das Ventil 72 der Gaszuleitung 71 öffnet oder schließt. Die Gaszuleitung 71 mündet in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des optischen Elements 2, damit das Gleichgewicht zwischen dem Ablagerungs- und dem Oxidationsprozess von Kohlenstoff mit möglichst wenig Verzögerung verändert werden kann.
- Vor Beginn der Bestrahlung wird mit einem Massenspektrometer oder Restgasanalysator 8 der anfängliche Partialdruck der Restgasbestandteile gemessen und an die Auswerteeinheit 5 weitergegeben, damit der Schwellenwertsatz einer passenden Kalibration ausgewählt werden kann. Auch während der Bestrahlung wird parallel zum Photostrom mit dem Massenspektrometer 8 das gesamte Restgasspektrum weiterhin gemessen. Mit dieser zusätzlichen Information kann u. a. kontrolliert werde, ob nach wie vor der passende Schwellenwertsatz der Auswertung zugrunde gelegt wird.
- Bei entsprechend umfangreicher Kalibrierung und eventuell unter Einbeziehung der aktuellen Restgaspartialdrücke, kann auch die Regelung der Gaszufuhr dahingehend verfeinert werden, daß das Ventil 72 nicht nur geöffnet oder geschlossen wird, sondern auch Zwischenstufen eingestellt werden. Zur homogeneren Verteilung des oder der zugeführten Gases/Gase sollten mehrere Gaszuleitungen 71 um die Fläche angeordnet sein. In diesem Fall kann auch gesteuert werden, welche Gaszuleitung dosiert geöffnet wird und welche nicht. Ferner ist noch eine Einrichtung 7 zur Messung der EUV Intensität an die Auswerteeinheit 5 angeschlossen.
- Einzelne oder sämtliche beschriebenen Komponenten können auch mehrfach in der Vakuumkammer 3 vorhanden sein.
- In der Fig. 2a-d ist ein optisches Element dargestellt, das auf einem Substrat 11 ein Vielschichtsystem 10 aufweist. Zusätzlich ist die elektrische Feldintensität I für unterschiedliche Fälle 1, 2, 3, 4 eingezeichnet.
- Im Fall 1 liegt die freie Grenzfläche 100 des Vielschichtsystems 10 zwischen einem Wendepunkt und der vom Vielschichtsystem weg ansteigenden Flanke der elektrischen Feldintensität.
- Im Fall 2 liegt die freie Grenzfläche 100 des Vielschichtsystems 10 zwischen einem relativen Maximum und dem Wendepunkt auf der vom Vielschichtsystem weg abfallenden Flanke der elektrischen Feldintensität.
- Im Fall 3 liegt die freie Grenzfläche 100 des Vielschichtsystems 10 zwischen einem Wendepunkt und der vom Vielschichtsystem weg abfallenden Flanke der elektrischen Feldintensität.
- Im Fall 4 liegt die freie Grenzfläche 100 des Vielschichtsystems 10 zwischen einem relativen Minimum und dem Wendepunkt auf der vom Vielschichtsystem weg ansteigenden Flanke der elektrischen Feldintensität.
- Mit 20 wird die durch Kontamination aufgewachsene Kohlenstoffschicht bezeichnet, deren freie Grenzfläche mit dem Bezugszeichen 101 gekennzeichnet ist.
- Es ist in den Fig. 2a-d deutlich zu sehen, wie sich durch die aufwachsende Kohlenstoffschicht 20 die Kurvenlage der elektrischen Feldintensität in Verhältnis zur freien Grenzfläche 101 verändert.
- Die nachfolgenden Figuren zeigen den Photostrom für verschiedene Vielschichtsysteme für anfänglich nichtkontaminierte, freie Grenzflächen 100 in den Fällen 1, 2, 3 und 4.
- Die Photostromkurven der Fig. 3 bis 6 repräsentieren die Fälle 1 bis 4 an einem Vielschichtsystem mit einer oxidationsunempfindlichen Oberflächenschicht aus Ruthenium. Das Vielschichtsystem kann beispielsweise folgenden Schichtaufbau aufweisen:
Ru(1 nm)/Mo(1 nm)/Si(1.9 nm)/Mo(2.85 nm)/37 × Si[(4.1 nm)Mo(2.85 nm)] - Die Rutheniumschicht wird auch bei einem Sauerstoffüberschuß nicht oxidiert.
- Die Fig. 3 bezieht sich auf den Fall 1 in der Fig. 2a.
- Im Fall 1 befindet sich die freie Grenzfläche 100 in einem Wendepunkt der elektrischen Feldintensität, was bedeutet, daß der Photostrom einen mittleren Wert Si aufweist. Mit zunehmendem Aufwachsen von Kohlenstoff steigt die Kurve der elektrischen Feldintensität an, was mit einer Zunahme des Photostroms einhergeht. Das Aufwachsen der Materials Kohlenstoffs bewirkt zwar eine Abnahme der Anzahl der Sekundärelektronen, allerdings überwiegt die Zunahme der Sekundärelektronen durch das Herauswachsen der freien Grenzfläche in Richtung Maximum der elektrischen Feldintensität, in dem die Photoemission am größten ist.
- Da die Lage der freien Grenzfläche in Bezug auf die Photoemission im Vergleich zu den Materialeigenschaften die dominierende Größe darstellt, nimmt insgesamt die Photostromkurve zu, bis der zweite Schwellenwert S2,i erreicht ist. Durch eine geeignete Sauerstoffzufuhr schwingt diese Kurve wieder zum Schwellenwert S. zurück (s. Fig. 3). Die Sauerstoffzufuhr wird gedrosselt und schließlich vollständig abgestellt, was wiederum zu einem Aufwachsen des Kohlenstoffs führt. Beim Erreichen des zweiten Schwellenwertes S2,2, der kleiner S2,1 ist, wird wiederum Sauerstoff eingeleitet usw.
- Im Fall 3 befindet sich die freie Grenzfläche 100 zu Beginn ebenfalls in einem Wendepunkt, allerdings bewegt sich die freie Grenzfläche 101 durch das Aufwachsen des Kohlenstoffs in Richtung Wellenknoten, d. h. in Richtung Minimum der elektrischen Feldintensität, was mit einer Abnahme des Photostroms verbunden ist. Diese Abnahme wird durch die durch das Material Kohlenstoff bewirkte Abnahme der Photoemission verstärkt, was zu dem in Fig. 5 gezeigten Kurvenverlauf führt.
- Im Fall 4 (siehe Fig. 6) befindet sich der Wellenknoten bzw. das Minimum der elektrischen Feldintensität unmittelbar auf der Oberfläche, was bedeutet, daß der Photostrom gering ist. Wenn nun ein Aufwachsen der Kohlenstoffschicht erfolgt, dann nimmt der Photostrom zu, und zwar deswegen, weil die Oberfläche aus der Knotenlage herauswandert. Das Aufwachsen des Materials Kohlenstoff bewirkt zwar eine Abnahme des Photostroms, allerdings überwiegt der Anstieg des Photostromes aufgrund des Herauswachsens aus der Knotenlage. Dies führt im Ergebnis zu einer ansteigenden Photostromkurve. Bei Erreichen des Schwellenwertes S2,i wird Sauerstoff oder sauerstoffhaltiges Gas in das geschlossene System eingeleitet, was zu einer Oxidation und somit zu einem Abtragen der Kohlenstoffschicht führt. Dies führt zu einer Abnahme der Photostromkurve, was trotz verringerter Kohlenstoffschichtdicke durch die Annäherung an die Knotenlage bedingt ist. Wenn der Ausgangszustand einer kohlenstofffreien Oberfläche erreicht wird, was dem unteren Schwellenwert S1 entspricht, kann keine weitere Oxidation stattfinden und die Sauerstoffzufuhr wird dementsprechend heruntergeregelt. Dieser Vorgang wiederholt sich, wobei die zweiten Schwellenwerte S2,2, S2,3, S2,4, S2,5 jeweils niedriger als der vorhergehende zweite Schwellenwert gelegt werden, so daß im Verlauf der Zeit eine Annäherung an den Schwellenwert S1 stattfindet und somit der Regelbereich minimiert werden kann.
- Im Fall 2 befindet sich die freie Grenzfläche 100 des Vielschichtsystems im Maximum der Kurve der elektrischen Feldintensität der stehenden Welle. In diesem Fall ist die Photoemission aufgrund der Kurvenlage deutlich höher als im Fall 4. In der Fig. 4 liegt der erste Schwellenwert S1 bei ca. 180 nA. Durch das Aufwachsen der Kohlenstoffschicht wandert die Oberfläche aus dieser Position heraus, was mit einer Abnahme des Photostroms verbunden ist. Das Anwachsen der Kohlenstoffschicht äußert sich ebenfalls in einer Verringerung der Photoemission, was in der Summe zu einem starken Abnehmen der Photostromkurve führt. Die Kurve nimmt so lange ab, bis der Grenzwert S2,1 erreicht ist. Vorher oder bei Erreichen oder bei Überschreiten dieses Grenzwertes wird die geeignete Sauerstoffzufuhr in Gang gesetzt, was zu einem Abbau der Kohlenstoffschicht führt. Die Photostromkurve schwingt daher wieder zum Ausgangswert S1 zurück. Dieser Vorgang setzt sich ebenfalls periodisch fort, wobei die zweiten Schwellenwerte S2,2, S2,3 usw. jeweils höher angesetzt werden, so daß mit zunehmender Zeitdauer sich die Grenzwerte dem ersten Grenzwert S1 nähern.
- Der Kurvenverlauf der Photoströme hängt entscheidend davon ab, ob man sich bezüglich der elektrischen Feldintensitäten am Punkt mit großer oder geringer Anfangssteigung befindet. In den Fällen 1 und 3 befindet man sich bezüglich der elektrischen Feldintensität der stehenden Welle in einer großen Anfangssteigung, was eine schnellere Rückkopplung und somit eine große Oszillationsfrequenz bewirkt. Das Material Kohlenstoff bewirkt aber generell eine Reduktion des Photostromes aufgrund seiner geringen Photokonversionseffizienz. In den Fällen 2 und 4 befindet man sich in einer kleinen Anfangssteigung, so daß hier langsamere Rückkopplung des Regelkreises vorliegt.
- In den Fig. 7 bis 10 sind die Photostromkurven für ein optisches Element mit einer oxidationsempfindlichen Kohlenstoffdeckschicht (z. B. C- Cap-layer 1 nm) dargestellt. Die vier Kurven beziehen sich ebenfalls auf die Fälle 1 bis 4 in der Fig. 2.
- Im Fall 1, der in Fig. 7 dargestellt ist, befindet sich die freie Grenzfläche 101 der Kohlenstoffdeckschicht im Wendepunkt der Kurve der elektrischen Feldintensität der stehenden Welle. Mit zunehmendem Anwachsen des Kohlenstoffs stellt sich ein Kurvenverlauf entsprechend der Fig. 3 ein, wobei allerdings beim Einreichen des zweiten Schwellenwertes S2,i die Sauerstoffzugabe nur dosiert erfolgen kann, damit eine vollständige Oxidation der Deckschicht vermieden wird, die in der vorgesehenen Dicke von 1 nm erhalten werden soll.
- Die Fälle 1 bis 4 zeigen alle keinen oszillierenden Photostrom, da der Regelkreis nur schwach rückkoppeln darf, damit die vollständige Oxidation des Kohlenstoffs vermieden wird.
- Die Fig. 11 bis 14 betreffen ein Vielschichtsystem mit einer oxidationsempfindlichen Oberfläche, wie z. B. mit einer Siliziumschicht. Um eine Oxidation der Siliziumoberfläche zu vermeiden, wurde zunächst eine karbonisierende Restgasatmosphäre eingestellt. Die Sauerstoffzufuhr wird bei Erreichen des zweiten Schwellenwertes S2,i eingeleitet und anschließend langsam gedrosselt, so daß der Schwellenwert S. nicht erreicht werden kann, was mit einem Beginn der Oxidation der Oberfläche gleichbedeutend wäre.
- Die Photostromkurven gemäß der Fig. 11-14 zeigen jeweils einen asymptotischen Verlauf.
- Es kann zur Schonung der Si-Oberfläche bereits vor Einreichen des Schwellenwertes S1 eventuell kohlenstoffhaltiges Gas zugegeben werden. Der aufgewachsene Kohlenstoff wird anschließend durch die Zugabe von sauerstoffhaltigem Gas wieder abgetragen. Dies würde ebenfalls zu einem oszillierenden Kurvenverlauf des Photostroms führen. Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung
2 optisches Element
3 Vakuumkammer
5 Auswerteeinheit
6 Steuereinheit
7 Einrichtung zur Messung der EUV Intensität (ggf. mehrfach lokal installiert)
8 Restgasanalysator (z. B. Massenspektrometer ggf. mehrfach lokal installiert)
10 Vielschichtsystem
11 Substrat
20 Kohlenstoffschicht
41 Elektronenfänger (z. B. Nachweisgitter, Nachweisring ggf. mehrfach lokal installiert)
42 Amperemeter
43 Spannungsquelle
71 Gaszuleitung (ggf. mehrfach lokal installiert)
72 Ventil (ggf. mehrfach lokal installiert)
100 freie Grenzfläche des Vielschichtsystems
101 freie Grenzfläche der Kohlenstoffschicht
Claims (21)
1. Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf Oberflächen
optischer, ein Vielschichtsystem aufweisender Elemente während ihrer
Bestrahlung mit EUV-Strahlung bei Betriebswellenlänge in einem
evakuierten, eine Restgasatmosphäre aufweisenden geschlossenen
System, bei dem der durch Photoemission aus der bestrahlten
Oberfläche des Vielschichtsystems erzeugte Photostrom gemessen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Photostrom zur Regelung der Gaszusammensetzung des
Restgases eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) Messen eines ersten Wertes des Photostroms zu Beginn der
EUV-Bestrahlung und Speichern dieses Wertes als ersten
Schwellenwert S1;
b) Vorgabe mindestens eines zweiten Schwellenwertes S2,i für den
Photostrom mit i = 1, 2, 3, . . .
c) Messen des Photostroms während der laufenden EUV-
Bestrahlung;
d) Regulieren der Gaszusammensetzung während der Bestrahlung in
Abhängigkeit vom gemessenen Photostrom, indem bei Erreichen
oder Überschreitung des zweiten Schwellenwertes S2,i dem
geschlossenen System mindestens ein Gas zugeführt wird und
anschließend vor oder bei Erreichen des ersten Schwellenwertes
S1 die Zufuhr dieses Gases zumindest gedrosselt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas
zugeführt wird, das in der Restgasatmosphäre bereits enthalten ist,
wobei der Partialdruck dieses Gases verändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Gas zugeführt wird, das in der Restgasatmosphäre vor der Zugabe nicht
enthalten ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß O2, H2, H2O, Ar, SF6, sauerstoffhaltiges Gas
und/oder kohlenstoffhaltiges Gas zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem, der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere zweite Schwellenwerte S2,i
vorgegeben werden, wobei |S2,i+1-S1| < |S2,i-S1| oder
|S2,i+1-S2,i| < |S2,i-S2,i-1| mit i = 1, 2, 3, . . ..
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß vor der EUV-Bestrahlung die Lage des
nächstgelegenen Minimums und/oder Wendepunktes und/oder des
Maximums (Kurvenlage) der elektrischen Feldintensität der sich bei
Reflexion der eingestrahlten Betriebswellenlänge im Vielschichtsystem
ausbildenden stehenden Welle bezüglich der freien Grenzfläche des
Vielschichtsystems bestimmt wird und daß in Abhängigkeit der
Kurvenlage der zweite Schwellenwert S2,i bezüglich des ersten
Schwellenwertes S. als unterer oder als oberer Schwellenwert festgelegt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere
Schwellenwert S2,i kleiner oder gleich dem maximalen Photostrom I maxgewählt wird, bei dem die freie Grenzfläche im Maximum der
elektrischen Feldintensität der stehenden Welle liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere
Schwellenwert S2,i größer oder gleich dem minimalen Photostrom I min
gewählt wird, bei dem die freie Grenzfläche im Minimum der
elektrischen Feldintensität der stehenden Welle liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem optischen Element mit einer
oxidationsempfindlichen Oberfläche vor der EUV-Bestrahlung eine
karbonisierte Gaszusammensetzung eingestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor
Erreichen des ersten Schwellenwertes S1 ein kohlenstoffhaltigen Gas
zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die gemessenen Sekundärelektronen in das
Zeitintegral des entsprechenden Stroms umgerechnet werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Gas in Oberflächennähe des optischen
Elementes zugeführt wird.
14. Vorrichtung zur Regelung der Kontamination auf der Oberfläche
mindestens eines optischen Elementes (2), gekennzeichnet durch eine
Detektiereinrichtung (41, 42, 43) für Sekundärelektronen, eine an die
Detektiereinrichtung angeschlossene Auswerteeinheit (5) und eine mit
einer Gaszuführeinrichtung (71, 72) wirkverbundene Steuereinheit (6),
die an die Auswerteeinheit (5) angeschlossen ist.
15. EUV-Lithographievorrichtung mit optischen Elementen (2), wobei in
der Nähe mindestens eines der optischen Elemente (2) eine
Detektiereinrichtung (41, 42, 43) für Sekundärelektronen angebracht ist,
die mit einer Auswerteeinheit (5) wirkverbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Auswerteeinheit (5) eine Steuereinheit (6)
angeschlossen, die mit mindestens einer Gaszuführeinrichtung (71, 72)
wirkverbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Detektiereinrichtung einen über der Oberfläche des optischen
Elementes angeordneten Elektronenfänger, wie Nachweisring (41) oder
Nachweisnetz, umfaßt, der derart angeordnet und/oder ausgebildet ist,
daß er die einfallende EUV-Strahlung nicht beeinträchtigt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gaszuführeinrichtung mindestens eine
Gaszuleitung (71) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gaszuleitung (71) benachbart zur Oberfläche des optischen Elementes
(2) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Auswerteeinheit (5) ein Restgasanalysator
(8) angeschlossen ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass die Auswerte- (5) und die Steuereinheit (6) zu
einer Regeleinheit zusammengefaßt sind.
21. Verfahren zur Reinigung von mit Kohlenstoff kontaminierten
Oberflächen von optischen Elementen durch Bestrahlung mit EUV-
Strahlung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet,
dass während der Bestrahlung der durch Photoemission aus der zu
reinigenden Oberfläche erzeugte Photostrom gemessen wird und als
Stopppunkt des Einlassens von Gasen der Zeitpunkt gewählt wird, an
dem der Photostrom vorgegebene Schwellwerte über- bzw.
unterschreitet.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10209493A DE10209493B4 (de) | 2002-03-07 | 2002-03-07 | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung |
| EP03711941A EP1481287A2 (de) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | Vorrichtung, euv-lithographiegerät und verfahren zur vermeidung und reinigung von kontamination auf optischen elementen |
| CN038055147A CN1639643B (zh) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | 用于避免和清洁光学元件上污染物的装置,euv石版印刷设备和方法 |
| AU2003218706A AU2003218706A1 (en) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | Prevention of contamination of optical elements and cleaning said elements |
| PCT/EP2003/002372 WO2003075098A2 (de) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | Vermeidung von kontamination auf optischen elementen und reinigung dieser elemente |
| US10/506,555 US7060993B2 (en) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | Device, EUV-lithographic device and method for preventing and cleaning contamination on optical elements |
| KR10-2004-7013943A KR20040102031A (ko) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | 장치, euv-리소그래픽 장치 및 광학요소의 오염 방지및 정제 방법 |
| JP2003573498A JP2005519333A (ja) | 2002-03-07 | 2003-03-07 | 光学要素上の汚染を防止し、クリーニングするためのデバイス、euvリソグラフィーデバイスおよび方法 |
| US11/375,267 US7462842B2 (en) | 2002-03-07 | 2006-03-14 | Device, EUV lithographic device and method for preventing and cleaning contamination on optical elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10209493A DE10209493B4 (de) | 2002-03-07 | 2002-03-07 | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10209493A1 true DE10209493A1 (de) | 2003-10-02 |
| DE10209493B4 DE10209493B4 (de) | 2007-03-22 |
Family
ID=27770969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10209493A Expired - Fee Related DE10209493B4 (de) | 2002-03-07 | 2002-03-07 | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7060993B2 (de) |
| EP (1) | EP1481287A2 (de) |
| JP (1) | JP2005519333A (de) |
| KR (1) | KR20040102031A (de) |
| CN (1) | CN1639643B (de) |
| AU (1) | AU2003218706A1 (de) |
| DE (1) | DE10209493B4 (de) |
| WO (1) | WO2003075098A2 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012222466A1 (de) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektives optisches Element für die EUV-Lithographie |
| DE102012222451A1 (de) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektives optisches Element für die EUV-Lithographie |
| WO2016055330A1 (de) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Euv-lithographiesystem und betriebsverfahren dafür |
| DE102019200208A1 (de) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer Oberfläche und optische Anordnung |
| US12140877B2 (en) | 2019-12-06 | 2024-11-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for avoiding a degradation of an optical element, projection system, illumination system and projection exposure apparatus |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10150874A1 (de) * | 2001-10-04 | 2003-04-30 | Zeiss Carl | Optisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Lithographiegerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
| DE10209493B4 (de) * | 2002-03-07 | 2007-03-22 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung |
| SG128447A1 (en) * | 2002-09-30 | 2007-01-30 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| EP1403715A3 (de) * | 2002-09-30 | 2006-01-18 | ASML Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung eines Artikels |
| DE10309084A1 (de) * | 2003-03-03 | 2004-09-16 | Carl Zeiss Smt Ag | Reflektives optisches Element und EUV-Lithographiegerät |
| US20070285643A1 (en) * | 2004-03-05 | 2007-12-13 | Carl Zeiss Smt Ag | Method For Manufacturing Reflective Optical Element, Reflective Optical Elements, Euv-Lithography Apparatus And Methods For Operating Optical Elements And Euv-Lithography Apparatus, Methods For Determining The Phase Shift, Methods For Determining The Layer Thickness, And Apparatuses For Carrying Out The Methods |
| GB0408543D0 (en) * | 2004-04-16 | 2004-05-19 | Boc Group Plc | Cleaning of multi-layer mirrors |
| US7381950B2 (en) * | 2004-09-29 | 2008-06-03 | Texas Instruments Incorporated | Characterizing dimensions of structures via scanning probe microscopy |
| US7355672B2 (en) | 2004-10-04 | 2008-04-08 | Asml Netherlands B.V. | Method for the removal of deposition on an optical element, method for the protection of an optical element, device manufacturing method, apparatus including an optical element, and lithographic apparatus |
| JP4539335B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2010-09-08 | 株式会社ニコン | 多層膜反射鏡、euv露光装置、及び多層膜反射鏡におけるコンタミネーションの除去方法 |
| US7868304B2 (en) * | 2005-02-07 | 2011-01-11 | Asml Netherlands B.V. | Method for removal of deposition on an optical element, lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US7394083B2 (en) * | 2005-07-08 | 2008-07-01 | Cymer, Inc. | Systems and methods for EUV light source metrology |
| US7561247B2 (en) * | 2005-08-22 | 2009-07-14 | Asml Netherlands B.V. | Method for the removal of deposition on an optical element, method for the protection of an optical element, device manufacturing method, apparatus including an optical element, and lithographic apparatus |
| JP2007067344A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Canon Inc | 露光装置および方法ならびにデバイス製造方法 |
| JP4599342B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-12-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 光学装置、リソグラフィ装置、および、デバイス製造方法 |
| US20070284541A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Vane Ronald A | Oxidative cleaning method and apparatus for electron microscopes using UV excitation in a oxygen radical source |
| US8507879B2 (en) * | 2006-06-08 | 2013-08-13 | Xei Scientific, Inc. | Oxidative cleaning method and apparatus for electron microscopes using UV excitation in an oxygen radical source |
| GB0611648D0 (en) * | 2006-06-13 | 2006-07-19 | Boc Group Plc | Method of controlling contamination of a surface |
| DE102006044591A1 (de) | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Anordnung, insbesondere Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, sowie reflektives optisches Element mit verminderter Kontamination |
| JP2008277585A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Canon Inc | 露光装置の洗浄装置及び露光装置 |
| DE102007037942A1 (de) | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Anordnung, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Kontaminationsschicht |
| DE102008041628A1 (de) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Reinigung von Vakuumkammern und Vakuumkammer |
| EP2091068A1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-08-19 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Sensor, Überwachungssystem und Verfahren zum Nachweis einer Substanz in einer Gasprobe |
| JP5171422B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2013-03-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 感光性組成物、これを用いたパターン形成方法、半導体素子の製造方法 |
| US20110001952A1 (en) * | 2008-09-25 | 2011-01-06 | Eran & Jan, Inc | Resist exposure and contamination testing apparatus for EUV lithography |
| JP5559562B2 (ja) | 2009-02-12 | 2014-07-23 | ギガフォトン株式会社 | 極端紫外光光源装置 |
| US8349125B2 (en) * | 2009-07-24 | 2013-01-08 | Xei Scientific, Inc. | Cleaning device for transmission electron microscopes |
| JP2012114140A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Renesas Electronics Corp | 露光方法および露光装置 |
| US8399868B2 (en) * | 2011-02-15 | 2013-03-19 | Sematech Inc. | Tools, methods and devices for mitigating extreme ultraviolet optics contamination |
| NL2009846A (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | Asml Netherlands Bv | Radiation source and method for lithographic apparatus and device manufacture. |
| US9453801B2 (en) | 2012-05-25 | 2016-09-27 | Kla-Tencor Corporation | Photoemission monitoring of EUV mirror and mask surface contamination in actinic EUV systems |
| DE102013201193A1 (de) | 2013-01-25 | 2014-07-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum Bestimmen der Phasenlage und/oder der Dicke einer Kontaminationsschicht an einem optischen Element und EUV-Lithographievorrichtung |
| US9389180B2 (en) | 2013-02-15 | 2016-07-12 | Kla-Tencor Corporation | Methods and apparatus for use with extreme ultraviolet light having contamination protection |
| US8764905B1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-07-01 | Intel Corporation | Cleaning organic residues from EUV optics and masks |
| US10953441B2 (en) * | 2013-03-15 | 2021-03-23 | Kla Corporation | System and method for cleaning optical surfaces of an extreme ultraviolet optical system |
| US20150097485A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-09 | XEI Scientific Inc. | Method and apparatus for plasma ignition in high vacuum chambers |
| KR102346227B1 (ko) | 2014-11-19 | 2021-12-31 | 삼성전자주식회사 | 극자외선 광 생성 장치, 시스템 및 극자외선 광 생성 장치의 사용 방법 |
| KR102211898B1 (ko) | 2014-11-27 | 2021-02-05 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치용 액체 누출 감지 장치 및 방법 |
| JP2015127837A (ja) * | 2015-04-03 | 2015-07-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 露光方法および露光装置 |
| NL2017671A (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-26 | Asml Netherlands Bv | A radiation system and optical device |
| NL2022644A (en) | 2018-03-05 | 2019-09-10 | Asml Netherlands Bv | Prolonging optical element lifetime in an euv lithography system |
| US11979971B2 (en) * | 2018-06-29 | 2024-05-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | EUV light source and apparatus for lithography |
| US11273794B2 (en) * | 2019-07-18 | 2022-03-15 | GM Global Technology Operations LLC | Optical surface contaminant detection |
| JP2021071543A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | ギガフォトン株式会社 | 極端紫外光集光ミラー、極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法 |
| WO2023110313A1 (en) | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Asml Netherlands B.V. | Method and system for preventing degradation of a material of an optical component for euv-lithography |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6038015A (en) * | 1997-02-10 | 2000-03-14 | Nikon Corporation | Electron-beam-projection-exposure apparatus with integrated mask inspection and cleaning portions |
| EP0987601A2 (de) * | 1998-09-17 | 2000-03-22 | Nikon Corporation | Belichtungsapparat und Belichtungsverfahren unter Verwendung derselben |
| US6268904B1 (en) * | 1997-04-23 | 2001-07-31 | Nikon Corporation | Optical exposure apparatus and photo-cleaning method |
| DE10061248A1 (de) * | 2000-12-09 | 2002-06-27 | Zeiss Carl | Verfahren und Vorrichtung zur In-situ-Dekontamination eines EUV-Lithographiegerätes |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251224A (ja) | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | 紫外線洗浄モニタ方法 |
| JP2725295B2 (ja) * | 1988-08-02 | 1998-03-11 | 日本電気株式会社 | シンクロトロン放射光露光装置 |
| US4998019A (en) * | 1989-10-03 | 1991-03-05 | Tencor Instruments | Photoemission contaminant detector |
| US5393980A (en) * | 1993-05-11 | 1995-02-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Quality monitor and monitoring technique employing optically stimulated electron emmission |
| AU7682594A (en) * | 1993-09-08 | 1995-03-27 | Uvtech Systems, Inc. | Surface processing |
| JPH0864559A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-03-08 | Fsi Internatl Inc | 基板面から不要な物質を除去する方法 |
| US6004180A (en) * | 1997-09-30 | 1999-12-21 | Candescent Technologies Corporation | Cleaning of electron-emissive elements |
| JP3096021B2 (ja) * | 1998-05-18 | 2000-10-10 | キヤノン株式会社 | 放射光照射装置および方法 |
| AU3957599A (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-20 | Nikon Corporation | Laser-excited plasma light source, exposure apparatus and its manufacturing method, and device manufacturing method |
| JP2000346817A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-15 | Nikon Corp | 測定装置、照射装置および露光方法 |
| US6533952B2 (en) * | 1999-06-08 | 2003-03-18 | Euv Llc | Mitigation of radiation induced surface contamination |
| US6571057B2 (en) * | 2000-03-27 | 2003-05-27 | Nikon Corporation | Optical instrument, gas replacement method and cleaning method of optical instrument, exposure apparatus, exposure method and manufacturing method for devices |
| JP3628939B2 (ja) * | 2000-06-27 | 2005-03-16 | 松下電器産業株式会社 | 露光方法及び露光装置 |
| US6772776B2 (en) * | 2001-09-18 | 2004-08-10 | Euv Llc | Apparatus for in situ cleaning of carbon contaminated surfaces |
| US6828569B2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-12-07 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| DE10209493B4 (de) * | 2002-03-07 | 2007-03-22 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung |
| US6847463B2 (en) * | 2002-06-05 | 2005-01-25 | Euv, Llc | Method and apparatus for detecting the presence and thickness of carbon and oxide layers on EUV reflective surfaces |
-
2002
- 2002-03-07 DE DE10209493A patent/DE10209493B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-07 AU AU2003218706A patent/AU2003218706A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-07 CN CN038055147A patent/CN1639643B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-07 EP EP03711941A patent/EP1481287A2/de not_active Withdrawn
- 2003-03-07 US US10/506,555 patent/US7060993B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-07 KR KR10-2004-7013943A patent/KR20040102031A/ko not_active Ceased
- 2003-03-07 WO PCT/EP2003/002372 patent/WO2003075098A2/de not_active Ceased
- 2003-03-07 JP JP2003573498A patent/JP2005519333A/ja active Pending
-
2006
- 2006-03-14 US US11/375,267 patent/US7462842B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6038015A (en) * | 1997-02-10 | 2000-03-14 | Nikon Corporation | Electron-beam-projection-exposure apparatus with integrated mask inspection and cleaning portions |
| US6268904B1 (en) * | 1997-04-23 | 2001-07-31 | Nikon Corporation | Optical exposure apparatus and photo-cleaning method |
| EP0987601A2 (de) * | 1998-09-17 | 2000-03-22 | Nikon Corporation | Belichtungsapparat und Belichtungsverfahren unter Verwendung derselben |
| DE10061248A1 (de) * | 2000-12-09 | 2002-06-27 | Zeiss Carl | Verfahren und Vorrichtung zur In-situ-Dekontamination eines EUV-Lithographiegerätes |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012222466A1 (de) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektives optisches Element für die EUV-Lithographie |
| DE102012222451A1 (de) * | 2012-12-06 | 2014-06-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflektives optisches Element für die EUV-Lithographie |
| US9606446B2 (en) | 2012-12-06 | 2017-03-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflective optical element for EUV lithography and method of manufacturing a reflective optical element |
| WO2016055330A1 (de) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Euv-lithographiesystem und betriebsverfahren dafür |
| US10073361B2 (en) | 2014-10-08 | 2018-09-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV lithography system and operating method |
| DE102019200208A1 (de) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum in situ dynamischen Schutz einer Oberfläche und optische Anordnung |
| US11681236B2 (en) | 2019-01-10 | 2023-06-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for in-situ dynamic protection of a surface and optical assembly |
| US12140877B2 (en) | 2019-12-06 | 2024-11-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for avoiding a degradation of an optical element, projection system, illumination system and projection exposure apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2003218706A1 (en) | 2003-09-16 |
| US7462842B2 (en) | 2008-12-09 |
| CN1639643B (zh) | 2011-08-03 |
| WO2003075098A3 (de) | 2004-02-19 |
| WO2003075098A2 (de) | 2003-09-12 |
| CN1639643A (zh) | 2005-07-13 |
| JP2005519333A (ja) | 2005-06-30 |
| AU2003218706A8 (en) | 2003-09-16 |
| EP1481287A2 (de) | 2004-12-01 |
| US20060192158A1 (en) | 2006-08-31 |
| DE10209493B4 (de) | 2007-03-22 |
| KR20040102031A (ko) | 2004-12-03 |
| US7060993B2 (en) | 2006-06-13 |
| US20050104015A1 (en) | 2005-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10209493B4 (de) | Verfahren zur Vermeidung von Kontamination auf optischen Elementen, Vorrichtung zur Regelung von Kontamination auf optischen Elementen und EUV-Lithographievorrichtung | |
| DE10061248B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur In-situ-Dekontamination eines EUV-Lithographiegerätes | |
| DE102008000551A1 (de) | Verfahren zum Reinigen einer EUV-Lithographievorrichtung, Verfahren zur Messung der Restgasatmosphäre bzw. der Kontamination sowie EUV-Lithographievorrichtung | |
| EP1892748B1 (de) | Materialbearbeitungssystem und Materialbearbeitungsverfahren | |
| EP1356476A2 (de) | Schmalbandiger spektralfilter und seine verwendung | |
| DE2834813C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Verdampfungsrate oxidierbarer Stoffe beim reaktiven Vakuumaufdampfen | |
| WO2020115086A2 (de) | Optisches element zur reflexion von vuv-strahlung und optische anordnung | |
| DE4324325B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes, optisches Bauelement, Verwendung desselben und Vakuumbehandlungsanlage zu seiner Herstellung | |
| DE102022202803B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Maskenreparatur | |
| WO2021165078A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer optischen anordnung für die euv-lithographie und optische anordnung für die euv-lithographie | |
| WO2010115526A1 (de) | Verfahren zur kontaminationsvermeidung und euv-lithographieanlage | |
| WO2004099878A2 (de) | Verfahren zur vermeidung von kontamination und euv-lithographievorrichtung | |
| DE102021200490A1 (de) | Verfahren zum Bilden einer Schutzschicht, optisches Element und optische Anordnung | |
| DE3855843T2 (de) | Elektronenstrahl-Analysegerät | |
| DE102009001488A1 (de) | Entfernen von Kontaminationen von optischen Oberflächen durch aktivierten Wasserstoff | |
| DE102014211693A1 (de) | Reflektives optisches Element und Verfahren zum Betrieb einer EUV-Lithographievorrichtung mit einem reflektiven optischen Element | |
| WO2022023312A1 (de) | Verfahren zur kalibration, vorrichtung zur zuführung eines kalibriergases zu einem vakuum, kalibriersubstanz, system zur ausbildung einer vakuumumgebung und projektionsbelichtungsanlage | |
| DE69117202T2 (de) | Glimmentladungsatomemissionsspektroskopie und Vorrichtung dafür | |
| EP4244674A1 (de) | Endpunktbestimmung mittels kontrastgas | |
| DE102019219024A1 (de) | Verfahren zur Vermeidung einer Degradation eines optischen Elements, Projektionssystem, Beleuchtungssystem sowie Projektionsbelichtungsanlage | |
| DE102024104446A1 (de) | Organohalogen-Präkursoren zur teilchenstrahlinduzierten Maskenreparatur | |
| DE69019270T2 (de) | Plasma-Bearbeitung von III-V-Halbleitern, gesteuert bei Photolumineszenz-Spektroskopie. | |
| DE69007876T2 (de) | Verfahren zur Überwachung der Dicke einer Antireflektionsschicht und Anlage zu dessen Durchführung. | |
| DE3632400A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur charakterisierung kondensationsfaehiger stoerstellen auf einer oberflaeche | |
| DE102022210492B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Maskenreparatur |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |