DE102007057252A1 - Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen sowie EUV-Lithographievorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen sowie EUV-Lithographievorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Vakuumsystemen, insbesondere in EUV-Lithographievorrichtungen, durch Analyse des Restgases, bei dem vor der Analyse des Restgases die Ausgasung induziert wird. Es hat sich herausgestellt, dass gerade auch schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Kontamination der optischen Komponenten (15, 16, 18, 19) bei Betriebsaufnahme einer EUV-Lithographievorrichtung (10) haben, sie aber bei herkömmlichen Verfahren nicht detektiert werden. Durch Induzierung von Ausgasung für die Restgasanalyse mit Hilfe einer Stimulierungseinheit (32, 34) wird erreicht, dass auch schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe in einer Konzentration im Restgas vorliegen, die über der Nachweisgrenze üblicher Restgasanalysatoren (31, 33) liegt. Dadurch wird erreicht, dass viel genauer prognostiziert werden kann, ob der Innenraum einer EUV-Lithographievorrichtung (10) rein genug ist, um den Betrieb aufnehmen zu können, ohne eine zu hohe Kontamination befürchten zu müssen. Somit wird effektiv eine höhere Sensitivität der Restgasanalyse erreicht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine EUV-Lithographievorrichtung sowie auf ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem, insbesondere für eine EUV-Lithographievorrichtung.
  • Hintergrund und Stand der Technik
  • In EUV-Lithographievorrichtungen werden zur Lithographie von Halbleiterbauelementen reflektive optische Elemente für den extremen ultravioletten (EUV) und weichen Röntgenwellenlängenbereich (z. B. Wellenlängen zwischen ca. 5 nm und 20 nm) wie etwa Photomasken oder Multilayerspiegel eingesetzt. Da EUV-Lithographievorrichtungen in der Regel mehrere reflektive optische Elemente aufweisen, müssen diese eine möglichst hohe Reflektivität aufweisen, um eine hinreichend hohe Gesamtreflektivität sicherzustellen. Die Reflektivität und die Lebensdauer der reflektiven optischen Elemente kann durch Kontamination der optisch genutzten reflektiven Fläche der reflektiven optischen Elemente, die aufgrund der kurzwelligen Bestrahlung zusammen mit Restgasen in der Betriebsatmosphäre entsteht, reduziert werden. Da üblicherweise in einer EUV-Lithographievorrichtung mehrere reflektive optische Elemente hintereinander angeordnet sind, wirken sich auch schon geringere Kontaminationen auf jedem einzelnen reflektiven optischen Element in größerem Maße auf die Gesamtreflektivität aus.
  • Um zu entscheiden, ob eine EUV-Lithographievorrichtung in Betrieb genommen werden kann, wird unter anderem die Ausgasung durch Restgasanalyse gemessen. Dazu wird üblicherweise die EUV-Lithographievorrichtung mehrere Stunden lang bei Raumtemperatur abgepumpt, bis ein hinreichendes Vakuum für die Verwendung handelsüblicher Restgasanalysatoren erreicht ist, und dann die Restgasanalyse ebenfalls bei Raumtemperatur durchgeführt. Diese Vorgehensweise ist insbesondere bei EUV-Lithographievorrichtungen wichtig, die nicht ausgeheizt werden können, z. B. weil die geometrischen und optischen Toleranzen bei optischen Komponenten und deren Haltern so eng sind, dass schon das Ausheizen der EUV-Lithographievorrichtung sich negativ darauf auswirken würde, weil Grenztemperaturen der optischen Komponenten, insbesondere von Multilayerspiegeln, überschritten würden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Vakuumsystemen, insbesondere in EUV-Lithographievorrichtungen, durch Analyse des Restgases vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen durch Analyse des Restgases, bei dem vor der Analyse des Restgases die Ausgasung induziert wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es erlaubt, auch schwerflüchtige Verbindungen, insbesondere schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe zu detektieren. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass gerade auch schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Kontamination der optischen Komponenten bei Betriebsaufnahme einer EUV-Lithographievorrichtung haben, sie aber bei dem herkömmlichen Verfahren nicht detektiert werden. So wurden bisher aufgrund der Restgasanalyse EUV-Lithographievorrichtungen für den Betrieb freigegeben, die aber dennoch während des Belichtungsprozesses zu einer nicht-tolerierbaren Kontamination aufgrund von durch Photonen oder Sekundärelektronen induzierter Desorption von insbesondere schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffen führten. Durch Induzierung von Ausgasung für die Restgasanalyse wird erreicht, dass auch schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe in einer Konzentration im Restgas vorliegen, die über der Nachweisgrenze üblicher Restgasanalysatoren liegt. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird somit die Sensitivität der Restgasanalyse wirksam erhöht. Dadurch wird erreicht, dass viel genauer prognostiziert werden kann, ob der Innenraum einer EUV-Lithographievorrichtung rein genug ist, um den Betrieb aufnehmen zu können, ohne eine zu hohe Kontamination befürchten zu müssen.
  • Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine EUV-Lithographievorrichtung, die eine Stimulierungseinheit und einen Restgasanalysator aufweist, sowie durch ein Beleuchtungssystem, insbesondere für eine EUV-Lithographievorrichtung, das eine Stimulierungseinheit und einen Restgasanalysator aufweist, und durch ein Projektionssystem, insbesondere für eine EUV-Lithographievorrichtung, das eine Stimulierungseinheit und einen Restgasanalysator aufweist.
  • Das Ausgasverhalten von Komponenten und Bauteilen im Vakuum kann im allgemeinen durch eine Stimulierungseinheit, wie etwa einer Elektronen- oder Ionenkanone, einer Photonenquelle, einer Wärmequelle, einer Plasmaquelle etc. erweitert werden. Damit ist es möglich, die Kontamination von schwerflüchtigen Verbindungen, die zur Kontamination beitragen können und die sich auf Oberflächen innerhalb der Vakuumsysteme abgeschieden haben, in die Gasphase zu überführen und dann durch einen Restgasanalysator zu detektieren.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die vorliegende Erfindung soll unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigen
  • 1 schematisch eine Ausführungsform einer EUV-Lithographievorrichtung mit einem Beleuchtungssystem und einem Projektionssystem;
  • 2 ein Flussdiagramm zu einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Messung der Ausgasung; und
  • 3 ein Flussdiagramm zu einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Messung der Ausgasung.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • In 1 ist schematisch eine EUV-Lithographievorrichtung 10 dargestellt. Wesentliche Komponenten sind das Strahlformungssystem 11, das Beleuchtungssystem 14, die Photomaske 17 und das Projektionssystem 20. Die EUV-Lithographievorrichtung 10 wird unter Vakuumbedingungen betrieben, damit die EUV-Strahlung in ihrem Inneren möglichst wenig absorbiert wird. In diesem Sinne kann die EUV-Lithographievorrichtung 10 auch als EUV-Vakuumsystem aufgefasst werden. Das Vakuumsystem kann auch unterteilt sein. Dazu können einzelne Komponenten wie z. B. das Beleuchtungssystem 14 und das Projektionssystem 20 als voneinander zumindest so weit unabhängige Vakuumsysteme ausgestaltet sein, dass das Vakuum an die in unterschiedlichen Komponenten ggf. unterschiedlichen Bedingungen angepasst werden kann. Die Unterteilung in Hinblick auf das Vakuum kann außerdem ein schnelleres Abpumpen der EUV-Lithographievorrichtung zu Beginn der Betriebsaufnahme erlauben.
  • Als Strahlungsquelle 12 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder auch ein Synchrotron dienen. Die austretende Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 5 nm bis 20 nm wird zunächst im Kollimator 13b gebündelt. Außerdem wird mit Hilfe eines Monochromators 13a durch Variation des Einfallswinkels die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert. Im genannten Wellenlängenbereich sind der Kollimator 13b und der Monochromator 13a üblicherweise als reflektive optische Elemente ausgebildet. Kollimatoren sind häufig schalenförmig ausgebildete reflektive optische Elemente, um einen fokussierenden bzw. kollimierenden Effekt zu erreichen. An der konkaven Fläche findet die Reflexion der Strahlung statt, wobei zur Reflexion häufig kein Multilayersystem auf der konkaven Fläche verwendet wird, da ein möglichst breiter Wellenlängenbereich reflektiert werden soll. Das Herausfiltern eines schmalen Wellenlängenbandes durch Reflexion geschieht am Monochromator, oft mit Hilfe einer Gitterstruktur oder eines Multilayersystems.
  • Der im Strahlformungssystem 11 in Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung aufbereitete Betriebsstrahl wird dann in das Beleuchtungssystem 14 eingeführt. Im in 1 dargestellten Beispiel weist das Beleuchtungssystem 14 zwei Spiegel 15, 16 auf. Die Spiegel 15, 16 leiten den Strahl auf die Photomaske 17, die die Struktur aufweist, die auf den Wafer 21 abgebildet werden soll. Bei der Photomaske 17 handelt es sich ebenfalls um ein reflektives optisches Element für den EUV- und weichen Wellenlängenbereich, das je nach Herstellungsprozess ausgewechselt wird. Mit Hilfe des Projektionssystems 20 wird der von der Photomaske 17 reflektierte Strahl auf den Wafer 21 projiziert und dadurch die Struktur der Photomaske auf ihn abgebildet. Das Projektionssystem 20 weist im dargestellten Beispiel zwei Spiegel 18, 19 auf. Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl das Projektionssystem 20 als auch das Beleuchtungssystem 14 jeweils nur einen oder auch drei, vier, fünf und mehr Spiegel aufweisen können.
  • Die EUV- oder weiche Röntgenstrahlung selbst, bzw. die durch die Bestrahlung generierten Photo- bzw. Sekundärelektronen, führt schon in einem geringen Umfang zum Aufspalten von Kohlenwasserstoffverbindungen, insbesondere auch von schwerflüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen, in kleinere kohlenstoffhaltige Moleküle, die sich als Kontamination auf der optisch genutzten Fläche der reflektiven optischen Elemente ablagern können und dadurch deren Reflektivität verringern. Aufgrund dieser Prozesse kann die Strahlungsquelle 12 selbst als Stimulierungseinheit unter Verwendung von Photonen und/oder Sekundärelektronen eingesetzt werden.
  • Die in 1 dargestellte EUV-Lithographievorrichtung 10 weist sowohl im Beleuchtungssystem 14 als auch im Projektionssystem 20 eine Stimulierungseinheit 32, 34 und einen Restgasanalysator 31, 33 auf, um vor Betriebsaufnahme mit Hilfe der Stimulierungseinheiten 32, 34 Ausgasung innerhalb des Beleuchtungssystem 14 bzw. des Projektionssystem 20 zu induzieren und eine umfassendere Restgasanalyse auch auf schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe hin durchzuführen. Denn auch schon geringe Mengen schwerflüchtiger Kohlenwasserstoffe sind in der Lage, die Reflektivität der optischen Elemente wie etwa der Spiegel 15, 16, 18, 19 zu beeinträchtigen, wenn sie durch Streulicht in die Gasphase übergehen und sich auf den optischen Elementen abscheiden. Die Zunahme der kontaminierenden Substanzen in der Gasphase während der ersten Stunden der Bestrahlung mit EUV- oder weicher Röntgenstrahlung in einer neuen EUV-Lithographievorrichtung, ausgelöst durch direkte oder indirekte Bestrahlung von Vakuumkomponenten, kontaminiert die optischen Elemente mit Kohlenstoffschichten, wodurch deren Reflektivität sinkt.
  • Zur Induzierung der Ausgasung bieten sich das Erwärmen, das Bestrahlen mit höherenergetischer elektromagnetischer Strahlung, oder auch der Beschuss mit geladenen oder neutralen Teilchen an, u. a. auch durch Einbringen eines Plasmas. Bei Bedarf können unterschiedliche Methoden zur Induzierung der Ausgasung auch miteinander kombiniert werden und gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Durch das Bestrahlen mit Photonen beliebiger Wellenlänge und/oder Beschießen größerer Oberflächen innerhalb einer Vakuumkammer oder gezielt an Stellen, an denen keine Beeinträchtigung bereits eingebauter Komponenten zu befürchten ist, wird den an der Oberfläche vorhandenen Molekülen Energie zugeführt, die zu einer Desorption auch schwerflüchtiger Verbindungen führt, so dass sie sich in der Restgasatmosphäre soweit anreichern, dass sie von Restgasanalysatoren nachgewiesen werden können.
  • Vorteilhaft ist die gezielte Stimulierung von Kontaminanten in der Nähe von optischen Komponenten, da diese Bereiche während des Belichtungsprozesses durch auftretendes Streulicht und Sekundärelektronen besonders gefährdet sind. Besonders bevorzugt ist die Stimulierung durch Bestrahlung mit Photonen im EUV- oder weichen Röntgenwellenlängenbereich, um möglichst realistische Ausgasbedingungen zu erreichen, oder durch das Abtasten von Oberflächen mit einem Elektronenstrahl, um schwerflüchtige Kontaminanten von der Oberfläche abzulösen und in die Gasphase zu überführen. Dies kann mit einem Elektronenstrahl zielgerichtet und lokal begrenzt mit hoher Präzision durchgeführt werden. Da durch die Stimulierung auch schwerflüchtige Kontaminanten in die Gasphase überführt werden, wird die Nachweisempfindlichkeit der Restgasanalyse um ein Vielfaches erhöht und die Messung der Ausgasung entsprechend verbessert.
  • Im in 1 dargestellten Beispiel wird die Ausgasung im Beleuchtungssystem 14 mit Hilfe von Elektronen 42 induziert. Im Projektionssystem 20 werden Photonen 44 im EUV- bis weichen Röntgenwellenlängenbereich eingesetzt. Bei beiden Varianten ist vorgesehen, eine bestimmte Fläche gezielt zu aktivieren.
  • Im Beleuchtungssystem 14 ist die Elektronenkanone 32 so angeordnet, dass gezielt eine Fläche am Rand des Spiegels 15 aktiviert wird, wie etwa eine Oberfläche des Spiegelhalters (nicht im Detail dargestellt). Der Restgasanalysator 31 ist derart angeordnet, dass sein Messkopf sich möglichst nah an der Stelle befindet, an der der Elektronenstrahl 42 auf die Oberfläche trifft, um möglichst alle Teilchen 41, die aufgrund der durch die Elektronen eingetragenen Energie desorbieren und in die Gasphase übergehen, vom Restgasanalysator 31 erfasst werden. Teilweise werden insbesondere längerkettige Moleküle auch in kleinere Teile aufgespalten. Außerdem wurde bei der Anordnung beachtet, dass weder die Elektronenkanone 32 noch der Restgasanalysator 31 bei Betrieb der EUV-Lithographievorrichtung 10 in den Strahlengang hineinragen. Ein Vorteil der Verwendung von Elektronen besteht darin, dass man mit Hilfe von elektromagnetischen Feldern die Elektronen sehr genau auf beliebige Flächen auch nur geringer Größe fokussieren kann. So könnte man innerhalb des Beleuchtungssystems an so gut wie allen Stellen stichprobenartig die Oberfläche aktivieren und dadurch lokal Ausgasung induzieren und das sich ergebende Restgas auf schwerflüchtige Verbindungen, die zur Kontamination beitragen könnten, untersuchen.
  • Im Projektionssystem 20 hingegen wird im in 1 dargestellten Beispiel zur Oberflächenaktivierung mit einer EUV- bzw. weichen Röntgenquelle 34 gearbeitet, um großflächiger eine Fläche der Seitenwand der Vakuumkammer des Projektionssystems 20 zu aktivieren und die dort abgelagerten schwerflüchtigen Verbindungen zu desorbieren. Die Photonen 44 führen wegen ihre nicht unbeachtlichen Energie nicht nur zu einer Desorption, sondern auch zu einer Aufspaltung insbesondere längerkettiger Moleküle in kleinere Einheiten, die ebenfalls zu den Komponenten 43 des sich ergebenden Restgases gehören und vom Restgasanalysator 33 analysiert werden. Durch die Verwendung von Photonen im selben Energiebereich wie die Betriebsstrahlung kann besonders gut die Ausgasung bei Betriebsaufnahme simuliert werden, so dass eine besonders genaue Einschätzung der aktuellen Kontaminationsgefahr aufgrund der aufgefundenen Restgaskomponenten und ihrer Partialdrücke durchgeführt werden kann.
  • Bei EUV-Lithographievorrichtungen, die geringe Wärmetoleranzen haben und beispielsweise nicht ausgeheizt werden können, wird die Intensität des Photonenstrahls 44 bzw., des Elektronenstrahls so eingestellt, dass keine ungewollte Erwärmung erfolgt.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich nicht nur im Beleuchtungssystem 14 oder im Projektionssystem 20 beliebige Methoden zur Induzierung von Ausgasung je nach Bedarf eingesetzt werden können. Insbesondere kann ebenso gut im Beleuchtungssystem 14 mit Photonen oder im Projektionssystem 20 mit Elektronen gearbeitet werden. Ebenso kann man die zu aktivierenden Oberflächen auch einem Plasma aussetzen oder erwärmen und mehrere Methoden zu Induzierung von Ausgasung auch miteinander kombinieren.
  • In 2 ist in einem Flussdiagramm der Ablauf einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Messung der Ausgasung dargestellt. Zunächst werden verschiedene Massenbereiche für die Restgasbestandteile festgelegt (Schritt 101) und für diese Massenbereiche unterschiedliche maximale Partialdrücke festgelegt (Schritt 103). Beispielsweise könnten folgende Massenbereiche gewählt werden: 45–100 amu, 101–150 amu, 151–200 amu. Atome, Moleküle oder Molekülbruchstücke innerhalb eines Vakuumsystems mit Massen unterhalb von 45 amu sind in der Regel flüchtig und werden bereits bei Restgasanalysen ohne induzierte Ausgasung erfasst. Bei Bedarf kann man auch weitere Bereiche für höhere Massen, z. B. 201–300 amu oder höher festlegen. In den genannten Massenbereichen könnte man z. B. folgende maximalen Partialdrücke festlegen: 1,0·10–9 mbar für den Bereich 45–100 amu, 5,0·10–12mbar für den Bereich 101–150 amu und 5,0·10–13 mbar für den Bereich 151–200 amu. Hier wurde insbesondere berücksichtigt, dass die Empfindlichkeit üblicher Restgasanalysatoren, die meist auf Massenspektrometern basieren, exponentiell mit steigenden Massen abnimmt. Die konkreten Massenbereiche und maximalen Partialdrücke für eine bestimmte Vakuumumgebung ermittelt man am besten experimentell in vorbereitenden Tests.
  • In einem folgenden Schritt 105 pumpt man das Vakuumsystem, z. B. das einer EUV-Lithographievorrichtung bei Raumtemperatur über einige Stunden ab, bis ein hinreichendes Vakuum erreicht ist, um einen Restgasanalysator einsetzen zu können. Bei EUV-Lithographievorrichtungen kann dies bis zu 10 h oder länger dauern. Um eine erste Einschätzung des Restgases und der erfolgten Ausgasung zu erhalten, wird in diesem Zustand eine erste Analyse des Restgases durchgeführt (Schritt 107). Ggf. sind die Ergebnisse bereits bei dieser Messung so schlecht, dass eine zusätzliche Reinigung des Vakuumsystems geboten erscheint, wenn z. B. insbesondere im Bereich mit den niedrigsten Massen der maximale Partialdruck überschritten wird. Um den Partialdruck innerhalb eines Massenbereichs zu ermitteln, werden alle Partialdrücke innerhalb dieses Massenbereichs aufsummiert. Nach erfolgreicher erster Messung wird eine Oberfläche innerhalb des Vakuumsystems, z. B. einer EUV-Lithographievorrichtung gezielt aktiviert (Schritt 109). Eine bevorzugte Möglichkeit der Induzierung von Ausgasung besteht in der Aktivierung von Oberflächen innerhalb der Vakuumsysteme, z. B. durch Photonen, Elektronen, Ionenplasma oder Erwärmung, um die schwerflüchtigen Substanzen von der Oberfläche in die Gasphase zu überführen.
  • Nach der Induzierung der Ausgasung durch Oberflächenaktivierung kann die zweite Restgasanalyse durchgeführt werden (Schritt 111), bei der nun auch eventuell vorhandene schwerflüchtige Verbindungen, insbesondere für die Kontamination ursächliche schwerflüchtige Kohlenwasserstoffe, in die Gasphase übergegangen sein sollten und durch die Restgasanalyse nachgewiesen werden können. Durch Summation aller Partialdrücke innerhalb jeweils eines Massenbereichs, kann der Partialdruck für jeden Massenbereich ermittelt werden und dann mit den festgelegten maximal zulässigen Partialdrücken verglichen werden (Schritt 113). Das Ergebnis dieses Vergleichs dient als Entscheidungsgrundlage, ob im vorliegenden Beispiel die EUV-Lithographievorrichtung für den Betrieb freigegeben werden kann (Schritt 115) oder ob noch eine Reinigung durchgeführt werden muss. Eventuell kann je nachdem, in welchem Massenbereich der maximale Partialdruck überschritten wurde, eine unterschiedliche Reinigung durchgeführt werden.
  • In 3 ist in einem Flussdiagramm der Ablauf einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Messung der Ausgasung dargestellt. Im hier verfolgten Ansatz identifiziert man zunächst eine chemische Verbindung konkret als besonders gefährlich für eine Kontamination bei Betriebsaufnahme (Schritt 201) und legt dann einen spezifischen maximal zulässigen Partialdruck für diese chemische Verbindung fest (Schritt 203). Eine solche Substanz ist innerhalb von EUV-Lithographievorrichtungen z. B. Fomblin.
  • Das Vakuumsystem wie etwa eine EUV-Lithographievorrichtung wird bei Raumtemperatur abgepumpt (Schritt 205) bis ein hinreichendes Vakuum für den Einsatz eines Restgasanalysators erreicht ist. Anschließend wird durch gezielte Aktivierung einer Oberfläche innerhalb des Vakuumsystems eine Ausgasung auch schwerflüchtiger Verbindungen induziert (Schritt 207) und das Restgas durch Aufnahme eines Massenspektrums analysiert (Schritt 209). Im Massenspektrum wird die Intensität der Peaks ermittelt, die der chemischen Verbindung zugeordnet werden können (Schritt 211). Im Fall von Fomblin sind dies die Peaks bei 68, 100, 119, 101, 150, 151 amu. Die den Peakintensitäten entsprechenden Partialdrücke werden aufsummiert und mit dem festgelegten spezifischen maximalen Partialdruck verglichen (Schritt 213). Um den Mess- und Auswerteaufwand zu reduzieren, kann man sich auch auf die intensitätsstärksten Peaks beschränken. Im Fall von Fomblin würde man z. B. die vier Peaks bei 68, 119, 100 und 150 amu wählen. Je nachdem, ob der maximale Partialdruck überschritten wird oder nicht, kann im vorliegenden die EUV-Lithographievorrichtung in Betrieb genommen werden oder muss sie zusätzliche gereinigt werden (Schritt 215).
  • Auch bei dieser Verfahrensvariante sei darauf hingewiesen, dass sowohl die Definition von für EUV-Optiken schädlichen Verbindungen als auch deren Partialdrücke in speziellen Bestrahlungstest der EUV-Optiken und den jeweiligen Umgebungsbedingungen experimentell bestimmt werden sollten.
  • Bei beiden hier beschriebenen beispielhaften Verfahrensabläufen gilt, dass insbesondere falls kleine Flächen lokal aktiviert werden, vorteilhafterweise die Aktivierung und die anschließende Messung stichprobenartig für unterschiedliche Stellen innerhalb des EUV-Vakuumsystems wiederholt wird, bevor eine Entscheidung über die Freigabe oder eine erneute Reinigung fällt. Insbesondere können Oberflächen bestimmter Vakuumkomponenten gezielt aktiviert werden, um über deren Verwendung in EUV-Lithographievorrichtungen zu entscheiden.
  • Die beiden hier beschriebenen Verfahrensabläufe können auch miteinander kombiniert werden. Durch die Wahl von bestimmten Massenbereichen oder bestimmter chemischer Verbindungen und ihrer intensitätsstärksten Peaks lässt sich einerseits der Mess- und Auswerteaufwand reduzieren und andererseits eine gewisse Standardisierung der Messung und damit auch eine weitestgehende Automatisierung erreichen. Im Rahmen einer Automatisierung können die Aktivierung, die Messung und/oder deren Auswertung von einer Steuereinheit, wie etwa einem Computer übernommen werden. Sobald man für eine bestimmte Art z. B. einer EUV-Lithographievorrichtung in einer bestimmten Betriebsumgebung einen Satz von Parametern, wie Massenbereiche oder bestimmte Massenpeaks, lassen sich diese EUV-Lithographievorrichtungen nach einem einheitlichen Maßstab in Hinblick auf die konkreten Kontaminationsgefahr einschätzen. Auch die Festlegung von Ausgasraten in zukünftigen Lithographiesystemen lässt sich durch das vorgeschlagene Verfahren erleichtern.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die beiden exemplarisch Verfahrensabläufe anhand einer EUV-Lithographievorrichtung beschrieben wurden, dass aber die Ausführungen ohne weiteres auf die Durchführung in einem Projektions- oder Belichtungssystem übertragen werden können. Für vorbereitende Messungen kann das Verfahren zur Messung der Ausgasung auch in einem eigens dafür zur Verfügung gestellten Vakuumsystem durchgeführt werden, in dem die Ausgasung von Bauteilen wie zuvor beschrieben induziert wird. Dies bietet sich z. B. an, wenn das Ausmaß der Ausgasung noch gänzlich unbekannt ist oder eine zu starke Ausgasung befürchtet wird, die bei sofortigem Einbau eine zu starke und schlecht entfernbare Kontamination innerhalb beispielsweise einer EUV-Lithographievorrichtung oder deren Projektions- oder Beleuchtungssystem verursachen würde.
    • 10
    EUV-Lithographievorrichtung
    11
    Strahlformungssystem
    12
    EUV-Strahlungsquelle
    13a
    Monochromator
    13b
    Kollimator
    14
    Beleuchtungssystem
    15
    erster Spiegel
    16
    zweiter Spiegel
    17
    Maske
    18
    dritter Spiegel
    19
    vierter Spiegel
    20
    Projektionssystem
    21
    Wafer
    31
    Restgasanalysator
    32
    Elektronenkanone
    33
    Restgasanalysator
    34
    Röntgenquelle
    41
    Restgasteilchen
    42
    Elektronen
    43
    Restgasteilchen
    44
    Photonen
    101–115
    Verfahrensschritte
    201–215
    Verfahrensschritte

Claims (10)

  1. Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen durch Analyse des Restgases, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Analyse des Restgases die Ausgasung induziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgasung durch Aktivierung einer Oberfläche innerhalb der EUV-Lithographievorrichtung induziert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgasung durch Erwärmen, Bestrahlen mit Photonen beliebiger Wellenlänge oder durch Beschuss mit geladenen oder ungeladenen Teilchen induziert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgasung nacheinander oder gleichzeitig auf verschiedene Weisen induziert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der induzierten Ausgasung ebenfalls das Restgas analysiert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für unterschiedliche Massenbereiche der Restgasbestandteile unterschiedliche maximale Partialdrücke festgelegt werden und die gemessenen Partialdrücke damit verglichen werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für eine bestimmte chemische Verbindung ein maximaler Partialdruck festgelegt wird, ein Massenspektrum des Restgases aufgenommen wird, die intensitätsstärksten Peaks des Massenspektrums, die der bestimmten chemischen Verbindung zugeordnet werden können, in Teilpartialdrücke umgerechnet und aufsummiert werden, um mit dem festgelegten maximalen Partialdruck verglichen zu werden.
  8. EUV-Lithographievorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stimulierungseinheit (32, 34) und einen Restgasanalysator (31, 33) aufweist.
  9. Beleuchtungssystem, insbesondere für eine EUV-Lithographievorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stimulierungseinheit (32) und einen Restgasanalysator (31) aufweist.
  10. Projektionssystem, insbesondere für eine EUV-Lithographievorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stimulierungseinheit (34) und einen Restgasanalysator (33) aufweist.
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