DE102015219939A1

DE102015219939A1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche

Info

Publication number: DE102015219939A1
Application number: DE102015219939.8A
Authority: DE
Inventors: Stacy Figueredo
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-10-14
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2016-10-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung eines Reinigungsgases (2), umfassend: ein Gehäuse (3), eine in dem Gehäuse (3) gebildete Kammer (4) mit einem Gaseinlass (5) zur Zuführung eines Gases (7) und mit einem Gasauslass (6) zum Austritt des Reinigungsgases (2), sowie mindestens ein Heizelement (8) zur Erzeugung des Reinigungsgases (2) durch Erhitzen des durch den Gaseinlass (5) einem Innenraum (4a) der Kammer (4) zugeführten Gases (7). Das Heizelement (8) ist außerhalb des Innenraums (4a) der Kammer (4) angeordnet. Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage mit einer solchen Vorrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche mittels einer solchen Vorrichtung (1).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases, umfassend: ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse gebildete Kammer mit einem Gaseinlass zur Zuführung eines Gases und mit einem Gasauslass zum Austritt des Reinigungsgases, sowie ein Heizelement zur Erzeugung des Reinigungsgases durch Erhitzen eines durch den Gaseinlass einem Innenraum der Kammer zugeführten Gases. Die Erfindung betrifft auch eine Projektionsbelichtungsanlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche.
Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases in Form eines Reinigungskopfs ist beispielsweise aus der WO 2009/059614 A1 bekannt geworden. In der dort beschriebenen Vorrichtung wird ein Heizelement in Form eines Heizdrahts (Filaments) erhitzt, um ein der Vorrichtung zugeführtes Gas zu aktivieren und dabei das Reinigungsgas zu erzeugen. Bei dem zugeführten Gas handelt es sich typischer Weise um molekularen Wasserstoff, der zumindest teilweise in ein Reinigungsgas in Form von atomarem Wasserstoff umgewandelt wird. Das Reinigungsgas, genauer gesagt ein Reinigungsgasstrom, wird auf eine kontaminierende Schicht an einer optischen Oberfläche eines reflektierenden optischen Elements ausgerichtet, welches in einer EUV-Lithographieanlage angeordnet ist, um die kontaminierende Schicht zumindest teilweise zu entfernen.
Ähnliche Vorrichtungen zur Erzeugung von Wasserstoff-Radikalen bzw. von atomarem Wasserstoff sind beispielsweise aus der US 7,414,700 B2 , der US 2012/0006258 A1 und der US 2013/0114059 A1 bekannt geworden.
Bei der Verwendung eines metallischen Heizdrahts bzw. Filaments zur Aktivierung von Wasserstoff besteht das Problem, dass der metallische oder ggf. mit einem Metall beschichtete Heizdraht ggf. ganz oder teilweise an seiner Oberfläche oxidiert, wenn dieser mit Luft, Wasser, Sauerstoff etc. in Berührung kommt, sodass dieser an seiner Oberfläche eine Metalloxid-Schicht aufweist. Aufgrund der hohen Temperaturen zwischen 1200°C und bis zu 2500°C, auf die der Filament zur Aktivierung des Wasserstoffs aufgeheizt wird, kann die Metalloxid-Schicht ggf. ganz oder teilweise verdampfen und gemeinsam mit den Wasserstoff-Radikalen aus der Vorrichtung austreten. Das Metalloxid oder ggf. das Metall selbst kann sich hierbei an der zu reinigenden optischen Oberfläche oder an anderen Oberflächen als Kontamination anlagern.
In der US 2012/0006258 A1 wird zur Vermeidung dieses Problems vorgeschlagen, den Filament zumindest zeitweise auf eine Reduktions-Temperatur abzukühlen, die kleiner ist als die zur Erzeugung von atomarem Wassersoff benötigte Temperatur. Bei der Reduktions-Temperatur wird das Metalloxid durch über den Filament geführten molekularen Wasserstoff reduziert, d.h. das Metall wird in seine reine Form umgewandelt.
In der US 2013/0114059 A1 wird vorgeschlagen, an einer Oberfläche einer metallischen Komponente, insbesondere einem Heizdraht, eine Behandlung vorzunehmen, welche die Bildung eines Metalloxids verhindert. Bei der Behandlung kann es sich um eine Beschichtung der metallischen Komponente mit einem Material handeln, das bei den beim Betrieb der Komponente auftretenden Temperaturen ein nicht-volatiles Oxid bildet.
Aus der US 8,279,397 B2 ist ein Verfahren zum Entfernen von Kontaminationen auf optischen Oberflächen bekannt geworden, welches folgende Schritte umfasst: Erzeugen einer molekularen Wasserstoff und zumindest ein Inertgas enthaltenden Restgasatmosphäre in der Vakuum-Umgebung, Erzeugen von Inertgas-Ionen durch Ionisieren des Inertgases, sowie Erzeugen von atomarem Wasserstoff durch Beschleunigen der Inertgas-Ionen in der Restgasatmosphäre.
In der WO 2008/034582 A2 ist eine optische Anordnung beschrieben, bei der in einem Innenraum eines Gehäuses ein Vakuumgehäuse angeordnet ist, in dem mindestens ein optisches Element mit einer optischen Oberfläche untergebracht ist. Dem Vakuumgehäuse ist eine Kontaminationsreduzierungseinheit zugeordnet, die den Partialdruck von kontaminierenden Stoffen zumindest in unmittelbarer Nähe der optischen Oberfläche gegenüber dem Partialdruck der kontaminierenden Stoffe in dem Innenraum des Gehäuses verringert.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Erzeugung eines Reinigungsgases, eine Projektionsbelichtungsanlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche bereitzustellen, bei denen das Kontaminationsrisiko bei der Reinigung von optischen Oberflächen reduziert ist.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der das Heizelement außerhalb des Innenraums der Kammer angeordnet ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es für die Erzeugung des Reinigungsgases nicht zwingend erforderlich ist, dass das der Kammer zugeführte, mit Hilfe des Heizelements erhitzte Gas direkt mit dem Heizelement in Kontakt kommt bzw. dass das Heizelement in der Kammer angeordnet wird. Es ist vielmehr ausreichend, wenn eine Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement, das außerhalb der Kammer, genauer gesagt außerhalb des Innenraums der Kammer, angeordnet ist und dem der Kammer zugeführten Gas erfolgt, ohne dass zu diesem Zweck das Heizelement zwingend direkt mit dem in den Innenraum der Kammer zugeführten Gas in Kontakt gebracht wird. Die Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement und dem Gas kann durch eine oder ggf. durch mehrere Arten von Wärmeübertragung erfolgen, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend: Wärmeleitung (Konduktion), Wärmestrahlung und Wärmeströmung (Konvektion).
Bei einer Ausführungsform ist das Heizelement durch eine Abschirmung von dem Innenraum der Kammer getrennt. Die Abschirmung weist typischer Weise eine erste, dem Heizelement zugewandte Seite und eine zweite, dem Innenraum der Kammer zugewandte Seite auf. Die zweite, dem Innenraum der Kammer zugewandte Seite der Abschirmung kann insbesondere eine Innenseite der Kammer bzw. der Kammerwand bilden. Durch die Abschirmung soll ein Gasfluss von dem Innenraum der Kammer zum Heizelement unterbunden bzw. möglichst minimiert werden, so dass das Heizelement nicht mit dem der Kammer zugeführten Gas bzw. mit dem Reinigungsgas, beispielsweise mit aktiviertem Wasserstoff bzw. mit Wasserstoff-Radikalen, in Kontakt kommt. Die Abschirmung kann ggf. eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, durch die ein Gasfluss zwischen dem Heizelement und dem Innenraum der Kammer erfolgen kann. Dies ist insbesondere für den Fall günstig, dass eine Wärmeübertragung in Form von Konvektion, d.h. in Form einer Gasströmung, von dem Heizelement in den Innenraum erfolgt, wobei das Gas, z.B. in Form eines (inerten) Trägergases (s.u.), durch die Öffnung(en) in den Innenraum der Kammer eintreten kann.
Bei einer Weiterbildung trennt die Abschirmung das Heizelement gasdicht von dem Innenraum der Kammer. In diesem Fall ist das Heizelement vollständig von dem Innenraum getrennt, d.h. das Heizelement steht nicht mit dem Innenraum und dem dort vorhandenen Gas in Kontakt. Bei der Abschirmung handelt es sich typischer Weise um ein selbsttragendes Bauelement, d.h. die Abschirmung bildet typischer Weise keine Beschichtung.
Die Abschirmung kann beispielsweise aus einem für Heizstrahlung des Heizelements z.B. im infraroten Wellenlängenbereich transparenten Material gebildet sein, um Wärmestrahlung von dem Heizelement in den Innenraum der Kammer eintreten zu lassen, ohne dass ein zu großer Anteil der Wärmestrahlung von der Abschirmung absorbiert wird. In diesem Fall steht das Heizelement in der Regel nicht direkt mit der Abschirmung in Kontakt. Es ist alternativ aber auch möglich, dass das Heizelement direkt an der Abschirmung anliegt bzw. mit der Abschirmung in Kontakt steht, um durch Konduktion Wärme an die Abschirmung und von dort in den Innenraum der Kammer abzugeben. Die Abschirmung ist aus einem Material gebildet, welches einerseits eine ausreichende Wärmeleitung ermöglicht und andererseits den hohen Temperaturen von ggf. bis zu 1800°C oder mehr während des Betriebs der Vorrichtung standhalten kann. Die Abschirmung ist typischer Weise aus einem nicht metallischen Material bzw. aus einem mit Wasserstoff, insbesondere mit Wasserstoff-Radikalen, nur minimal reagierenden Material gebildet. Das Material der Abschirmung sollte insbesondere eine niedrige Gas-Permeabilität aufweisen, um das Heizelement von dem Gas in dem Innenraum der Kammer zu isolieren.
Bei einer weiteren Weiterbildung enthält die Abschirmung mindestens ein nicht metallisches Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Quarzglas, Silizium, Silikate, insbesondere in Form von Schichtsilikaten bzw. Glimmer, Carbide, Graphit, Metalloxide, insbesondere Aluminiumoxid, Keramik. Die Abschirmung weist zumindest an ihrer dem Innenraum der Kammer zugewandten Oberfläche ein Material auf oder besteht aus einem Material, welches bei einer Gas-Temperatur, die beispielsweise bei mehr als 1200°C oder ggf. bei mehr als 1800°C liegen kann, keine volatilen Oxide bildet. Dies ist bei der weiter oben beschriebenen Gruppe von Materialien der Fall. Es versteht sich, das lediglich solche Metalloxide (bzw. Silikate) als Material für die Abschirmung verwendet werden sollten, welche diese Anforderung erfüllen, wie dies beispielsweise bei Aluminiumoxid der Fall ist, welches einen Schmelzpunkt von mehr als 2000°C und einen Siedepunkt von ca. 3000°C aufweist. Das Material der Abschirmung kann kristallin sein oder in amorpher Form vorliegen. Die Abschirmung ist typischer Weise permanent und hält idealer Weise auch Temperaturen stand, die für ein Ausheizen der Kammer verwendet werden, um dort vorhandene Kontaminationen zu entfernen, sofern diese Temperatur über der beim Betrieb der Vorrichtung zur Erhitzung des Gases verwendeten Temperatur liegt.
Bei dem Reinigungsgas, welches in der Vorrichtung erzeugt wird und welches durch den Gasauslass austritt, kann es sich insbesondere um ein Reinigungsgas handeln, das auf organische Kontaminationen, insbesondere auf Kohlenstoff-Kontaminationen, eine reinigende Wirkung aufweist. Bei dem Reinigungsgas kann es sich beispielsweise um atomaren Stickstoff, atomaren Sauerstoff oder um atomare bzw. ionisierte Edelgase bzw. um Edelgas-Radikale handeln, beispielsweise um Argon-Radikale, um Helium-Radikale, um Neon-Radikale oder um Krypton-Radikale.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform enthält das durch den Gaseinlass zugeführte Gas molekularen Wasserstoff oder das durch den Gaseinlass zugeführte Gas ist molekularer Wasserstoff. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann molekularer Wasserstoff bei hohen Temperaturen von beispielsweise mehr als ca. 1200°C oder ggf. 1800°C aktiviert und in atomaren Wasserstoff umgewandelt werden. Unter atomarem Wasserstoff werden im Sinne dieser Anmeldung nicht nur Wasserstoff-Radikale H• sondern auch Wasserstoff-Ionen, d.h. H⁺ oder H₂ ⁺, sowie Wasserstoff H* in einem angeregten Elektronenzustand verstanden.
Bei den in der Einleitung beschriebenen Vorrichtungen zur Erzeugung von atomarem Wasserstoff wird der Kammer typischer Weise molekularer Wasserstoff zugeführt und lediglich ein Teil des molekularen Wasserstoffs wird von dem in der Kammer angeordneten Filament in atomaren Wasserstoff umgewandelt. Der nicht umgewandelte molekulare Wasserstoff tritt gemeinsam mit dem atomaren Wasserstoff durch den Gasauslass und verlässt die Vorrichtung typischer Weise in Richtung auf eine zu reinigende optische Oberfläche. Nicht nur der atomare, sondern auch der molekulare Wasserstoff kann ggf. mit Kohlenstoff auf Komponenten, die in der Umgebung der zu reinigenden optischen Oberfläche angeordnet sind und/oder in einem nicht bestrahlten Bereich des optischen Elements, welcher die optische Oberfläche umgibt, zu Kohlenwasserstoffen reagieren. Dies kann zu einer Veränderung des Emissionsgrads der Oberflächen dieser Komponenten führen (z.B. von 0,1 bis 0,2 auf 0,7 bis 0,8), wodurch sich der strahlungsbedingte Wärmetransport ungewollt verändert, was zu einem lokalen Hitzestau sowie zu ungewollten Deformationen führen kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die zur reinigende(n) Oberfläche(n) in einem Beleuchtungssystem einer Projektionsbelichtungsanlage angeordnet sind, bei dem aufgrund der dort vorhandenen hohen Strahlungsleistungen in der Regel hohe Temperaturen herrschen. Wenn sich über einen längeren Zeitraum Kohlenwasserstoffe an diesen nicht optisch genutzten Oberflächen ansammeln, können diese in Form von kontaminierenden Partikeln von den nicht optisch genutzten Oberflächen abblättern und ggf. die Umgebung der optischen Oberflächen bzw. diese selbst kontaminieren.
Um das Problem einer erneuten Kontamination (Re-Kontamination) zu vermeiden bzw. um dieses Problem abzumildern, ist es vorteilhaft, ein inertes oder zumindest teilweise inertes bzw. nicht-reaktives Trägergas (oder ein Gasgemisch) zu verwenden, dass dem Gas, welches in der Kammer aktiviert werden soll, und/oder dem aus dem Gasauslass austretenden Reinigungsgas beigemischt wird. Beispielsweise kann molekularem Wasserstoff, welcher über den Gaseinlass in die Kammer eintritt, ein Trägergas beigemischt werden und/oder ein Trägergas kann dem Reinigungsgas nach dem Austritt aus dem Gasauslass beigemischt werden. Gegebenenfalls kann das Trägergas der Vorrichtung bzw. der Kammer über einen weiteren Gaseinlass zugeführt werden. In letzterem Fall kann das Trägergas ggf. an dem Heizelement vorbei geführt werden und über eine oder ggf. mehrere Öffnungen in der Abschirmung in die Kammer eintreten, um auf diese Weise eine zusätzliche Wärmeübertragung durch Konvektion an das in der Kammer vorhandene Gas zu ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform enthält das der Kammer durch den Gaseinlass zugeführte Gas ein Trägergas, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Stickstoff und Edelgase, beispielsweise Argon oder Helium. Das Trägergas behält beim Erhitzen durch das Heizelement typischer Weise seine molekulare Struktur bei, d.h. dieses wird selbst nicht aktiviert. Das Trägergas tritt gemeinsam mit dem Reinigungsgas, das beispielsweise in Form von atomarem Wasserstoff vorliegt, aus der Vorrichtung aus und wird zu der zu reinigenden optischen Oberfläche transportiert. Dies ermöglicht es, eine geringere Flussrate von Wasserstoff im System bzw. in der Umgebung des optischen Elements zu erzeugen, wobei potentiell derselbe oder ggf. ein größerer Reinigungseffekt auftreten kann, weil mehr atomarer Wasserstoff bzw. mehr Wasserstoff-Radikale mit der optischen Oberfläche interagieren.
Bei einer Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet, dem Reinigungsgas nach dem Gasauslass ein Trägergas zuzuführen. Auch das Zuführen von (weiterem) Trägergas, z.B. in Form von Stickstoff oder von Edelgasen, kann ggf. sinnvoll sein, um den molekularen Wasserstoff, der in der Kammer nicht in atomaren Wasserstoff umgewandelt wurde, zu verdünnen und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit für die Reaktion des molekularen Wasserstoffs mit in der Umgebung der zu reinigenden optischen Oberfläche vorhandenen Komponenten zu verringern.
Bei dem Heizelement, welches außerhalb des Innenraums der Kammer angeordnet ist, handelt es sich typischer Weise um ein Widerstands-Heizelement, d.h. um ein Heizelement, das aufgeheizt wird, indem durch das Material des Heizelements ein elektrischer Strom fließt. Bei dem Heizelement kann es sich beispielsweise um einen Glühdraht bzw. um ein Filament handeln, welcher auf Temperaturen von mehr als 1300°C, ggf. auf Temperaturen von ca. 1800°C oder mehr aufgeheizt wird.
Typischer Weise enthält das Heizelement mindestens ein Material oder besteht aus mindestens einem Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Metalle, bevorzugt Wolfram, Tantal, oder Molybdän, oder Halbleiter, bevorzugt Siliziumcarbid oder dotiertes Silizium. Metallische Materialien, insbesondere Wolfram, sind typische Materialien, die zur Herstellung von Filamenten verwendet werden. Halbleiter können in reiner oder in dotierter Form als Heizelemente verwendet werden. Halbleiter weisen ggf. bei hohen Temperaturen von 1300°C bessere Eigenschaften als metallische Materialien auf, vgl. beispielsweise den Artikel „High-temperature MEMS Heater Platforms: Long-term Performance of Metal and Semiconductor Heater Materials", J. Spannhake et al., Sensors 2006, 6, Seiten 405–419. Bei dem Widerstands-Heizelement kann es sich insbesondere um einen Silizium-Stab handeln, der beispielsweise mit Bor dotiert ist (Si:B) und der Temperaturen bis 1300 °C oder mehr standhalten kann, um einen Streifen eines (dotierten) Silizium-Wafers oder um ein Filament aus Silizium. Ein Widerstands-Heizelement aus Siliziumcarbid (SiC) hält typischer Weise deutlich höheren Temperaturen von ca. 1800°C oder darüber stand, da dieses Material einen Schmelzpunkt von ca. 2730°C aufweist. Die Auslegung des Heizelements (Flächeninhalt, Durchmesser, Dotierungseigenschaften, etc.) kann an den für das Erhitzen des Gases erforderlichen elektrischen Widerstand angepasst werden. Im Sinne dieser Anmeldung werden unter Heizelementen auch Heizstäbe („cartridge heater“ oder „tubular heater“) verstanden, welche eine von einem Strom durchflossene Heizspule aufweisen, die von einer Isolation umgeben ist, auf der eine metallische Hülle, z.B. aus Edelstahl, aufgebracht ist. Auch ein Heizelement in Form eines derartigen Heizstabs wird nicht in dem Innenraum der Kammer angeordnet bzw. dieses ist durch eine Abschirmung vom Innenraum der Kammer getrennt.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten, typischer Weise benachbarten Gehäuseabschnitt auf, wobei das Heizelement nur in dem ersten Gehäuseabschnitt, aber nicht in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist und die Kammer, genauer gesagt den Querschnitt der Kammer, zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgibt. Die Kammer kann bei dieser Ausführungsform quer zur einer Verbindungslinie zwischen dem Gaseinlass und dem Gasauslass einen z.B. runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, der von dem Heizelement zumindest teilweise, insbesondere vollständig umgeben wird. Bei dem ersten Gehäuseabschnitt kann es sich um einen (radial) inneren Gehäuseabschnitt handeln. In diesem Fall handelt es sich bei dem zweiten Gehäuseabschnitt typischer Weise um einen (radial) äußeren Gehäuseabschnitt. Es ist aber auch möglich, dass der erste Gehäuseabschnitt einen axialen, dem Gaseinlass benachbarten Gehäuseabschnitt bildet, während der zweite Gehäuseabschnitt einen axialen, dem Gasauslass benachbarten Gehäuseabschnitt bildet. In letzterem Fall wirkt das Heizelement nicht über die gesamte Länge der Kammer auf das durch den Gaseinlass eintretende Gas ein, um dem zugeführten Gas bzw. dem Reinigungsgas zu ermöglichen, sich nach dem Aufheizen durch das Heizelement abzukühlen.
Bei einer Weiterbildung weist der zweite Gehäuseabschnitt ein Kühlelement auf, welches die Kammer zumindest teilweise umgibt. Das Kühlelement kann zur Wärmeabschirmung des Heizelements gegenüber der Umgebung der Vorrichtung sowie zur Kühlung des Reinigungsgases dienen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kühlelement um ein aktives Kühlelement, genauer gesagt um einen Fluid-Kühler, bei dem in einem Kühlkörper Kühlkanäle gebildet sind, die von einem Fluid, d.h. von einer Flüssigkeit, einem Gas oder einer Kombination aus beidem, durchströmt werden, um die Wärme von dem Kühlkörper an das Fluid zu übertragen, welches die aufgenommene Wärme an anderer Stelle wieder abgibt, und zwar typischer Weise außerhalb einer optischen Anordnung bzw. der Vorrichtung. Bei dem Kühlelement kann es sich auch um ein passives Kühlelement z.B. in Form eines Kühlkörpers (Wärmesenke) handeln, welcher die Wärme aus dem Innenraum der Kammer durch Konduktion an die Umgebung der Vorrichung oder ggf. des Gehäuses der Vorrichtung abgibt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Projektionsbelichtungsanlage für die Fotolithographie, insbesondere für die EUV-Lithographie, umfassend: Mindestens ein Vakuum-Gehäuse, in dem mindestens ein optisches Element mit einer optischen Oberfläche angeordnet ist, eine Vorrichtung wie weiter oben beschrieben zur Erzeugung eines Reinigungsgases zur Reinigung der optischen Oberfläche des optischen Elements, sowie eine Absaugeinrichtung zur Absaugung des Reinigungsgases aus dem Vakuum-Gehäuse. Eine Projektionsbelichtungsanlage weist mehrere optische Elemente auf, die je nach optischer Funktion in unterschiedlichen Gehäusen, bei EUV-Lithographieanlagen typischer Weise in unterschiedlichen Vakuum-Gehäusen, untergebracht sind. Typischer Weise weist eine EUV-Lithographieanlage ein Strahlerzeugungssystem, ein Beleuchtungssystem sowie ein Projektionssystem mit jeweils einem eigenen Vakuum-Gehäuse auf, in dem in der Regel mehrere optische Elemente angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass eines oder mehrere optische Elemente in einem Vakuum-Gehäuse angeordnet sind, welches selbst in einem der drei Vakuum-Gehäuse des Strahlerzeugungssystems, des Beleuchtungssystems oder des Projektionssystems untergebracht ist, wie dies beispielsweise in der eingangs zitierten WO 2008/034582 A2 beschrieben ist.
Der Gasauslass der Vorrichtung steht mit dem Innenraum des Vakuum-Gehäuses in Verbindung, sodass das Reinigungsgas in das Vakuum-Gehäuse ausströmen kann, um die optische Oberfläche mindestens eines optischen Elements zu reinigen. Die Absaugeinrichtung saugt das Reinigungsgas sowie ggf. bei der Reinigung von der optischen Oberfläche abgelöste Kontaminationen, beispielsweise in Form von Kohlenstoff oder von Kohlenwasserstoffen, aus dem Innenraum des Vakuum-Gehäuses ab. Zusätzlich kann auch das ggf. vorhandene Trägergas sowie ein ggf. vorhandenes Schutzgas (s.u.) von der Absaugeinrichtung abgesaugt werden. Der Gaseinlass der Vorrichtung und eine Absaugöffnung der Absaugeinrichtung können grundsätzlich an beliebiger Stelle in dem Gehäuse angeordnet sein. Der bzw. die Gasauslässe der Vorrichtung sowie der bzw. die Gaseinlässe der Absaugeinrichtung sind vorteilhafter Weise in der Nähe der zu reinigenden optischen Oberfläche angeordnet, um zu verhindern, dass das Reinigungsgas zusammen mit den Kontaminationen in der Projektionsbelichtungsanlage über größere Strecken transportiert wird und z.B. von den Vakuum-Pumpen aufgenommen wird. Die lokale Rückführung bzw. Absaugung des Reinigungsgases in der Nähe der zu reinigenden Oberfläche ermöglicht es, die Wegstrecke zu minimieren, die das Reinigungsgas in der Projektionsbelichtungsanlage zurücklegt, wodurch ggf. durch das Reinigungsgas erzeugte Kontaminationen sowie Kontaminationen minimiert werden, die ggf. durch eine erneute Ablagerung von mit dem Reinigungsgas mitgeführten kontaminierenden Stoffen an anderen Komponenten erzeugt werden. Insbesondere, wenn es sich bei dem Reinigungsgas um äußerst reaktiven atomaren Wasserstoff handelt, der mit nahezu jedem beliebigen Material reagiert, ist dessen schnellstmögliche Entfernung aus dem Gehäuse bzw. aus der Umgebung der optischen Oberfläche erwünscht, um Schäden in der Umgebung der optischen Oberfläche angeordneten Komponenten zu minimieren.
Unter einer optischen Oberfläche wird im Sinne dieser Anmeldung derjenige Bereich eines optischen Elements verstanden, der im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage angeordnet ist. Bei reflektiven optischen Elementen, beispielsweise in Form von Spiegeln, ist in diesem Bereich typischer Weise eine Beschichtung aufgebracht, die bei der Nutz-Wellenlänge der in der Projektionsbelichtungsanlage verwendeten Nutz-Strahlung ein Reflexionsmaximum aufweist.
Bevorzugt ist der Gasauslass der Vorrichtung auf die optische Oberfläche ausgerichtet, um die optische Oberfläche mit dem Reinigungsgas zu überströmen. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Reinigungsgas in Form eines Gasstroms in Richtung auf die optische Oberfläche aus dem Gasauslass ausströmt. In Kombination mit der Absaugeinrichtung kann in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das Reinigungsgas, insbesondere in Form von atomarem Wasserstoff, mit Komponenten in dem Vakuum-Gehäuse in Berührung kommt, die nicht mit dem Reinigungsgas in Kontakt kommen sollen. Der Gasauslass ist auf die optische Oberfläche ausgerichtet, wenn zwischen dem Gasauslass bzw. der (Mitte der) Öffnung des Gasauslasses und der optischen Oberfläche eine Sichtlinie bzw. eine Sichtverbindung besteht.
Bei einer Weiterbildung ist der Gasauslass auf das Zentrum der optischen Oberfläche oder auf den Rand der optischen Oberfläche ausgerichtet. Im ersten Fall trifft das Reinigungsgas im Zentrum auf die optische Oberfläche auf und überströmt die optische Oberfläche vom Zentrum zum Rand hin. Im zweiten Fall überströmt das Reinigungsgas die optische Oberfläche typischer Weise vom Rand zum Zentrum der optischen Oberfläche bzw. zur gegenüber liegenden Seite des Randes der optischen Oberfläche hin. In beiden Fällen kann der Gasauslass, genauer gesagt eine Normalen-Richtung des Gasauslasses, unter einem Winkel zur Normalen-Richtung der optischen Oberfläche ausgerichtet sein, d.h. es ist nicht erforderlich, dass das Reinigungsgas senkrecht auf die optische Oberfläche auftrifft. Die Ausrichtung unter einem Winkel zur optischen Oberfläche ist typischer Weise günstig, um die Vorrichtung außerhalb des Strahlengangs der EUV-Lithographieanlage anordnen zu können. Es ist ggf. auch möglich, die Vorrichtung in der Vakuum-Kammer zu bewegen, beispielsweise in den Strahlengang zu verschieben, um die Reinigung während einer Betriebspause der Projektionsbelichtungsanlage durchführen zu können.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist das Heizelement außerhalb einer Sichtlinie zwischen dem Gasauslass und der optischen Oberfläche angeordnet. Aus thermischen Gründen ist es ggf. günstig, wenn keine direkte Sichtlinie zwischen dem Heizelement und der zu reinigenden optischen Oberfläche besteht, da auf diese Weise der Wärmetransport durch Wärmestrahlung des Heizelements zur optischen Oberfläche reduziert werden kann und eine Schädigung des optischen Elements, insbesondere einer dort aufgebrachten reflektierenden Beschichtung, und/oder thermisch bedingte Deformationen des optischen Elements verhindert werden können. Zur Vermeidung einer direkten Sichtlinie zwischen dem Heizelement und der optischen Oberfläche kann die weiter oben beschriebene Abschirmung verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch eine zusätzliche Abschirmung in der Kammer angeordnet werden, welche das Heizelement von der optischen Oberfläche abschirmt, beispielsweise wenn die Abschirmung für das Heizelement eine oder mehrere Öffnungen aufweist. Es versteht sich, dass auch durch eine geeignete Auslegung des Gehäuses, d.h. durch eine geeignete relative Lage des Gasauslasses und des Heizelements relativ zueinander bzw. zum Gehäuse verhindert werden kann, dass das Heizelement in einer Sichtlinie zur optischen Oberfläche angeordnet ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine Schutzgaszuführungseinrichtung mit mindestens einem Gasauslass zur Zuführung eines Schutzgases in das Vakuum-Gehäuse. Bei dem Schutzgas handelt es sich typischer Weise um ein inertes Gas, beispielsweise um Stickstoff oder um Edelgase, z.B. Argon, Helium, oder Mischungen derselben, d.h. um dieselben Gasarten wie bei dem Trägergas. Das Schutzgas wird in das Gehäuse zugeführt, um das Reinigungsgas bzw. den Reinigungsgasstrom von anderen Komponenten in dem Vakuum-Gehäuse zu isolieren. Das Schutzgas erfüllt daher eine ähnliche Funktion wie beim Schutzgasschweißen, beispielsweise beim Metall-Inertgasschweißen oder beim Wolfram-Inertgasschweißen.
Die Absaugeinrichtung, genauer gesagt die Öffnungen von Gaseinlässen der Absaugeinrichtung, sind in der Regel in der Nähe der optischen Oberfläche angeordnet. Auch die Gasauslässe der Schutzgaszuführungseinrichtung sind in der Regel in der Nähe der optischen Oberfläche sowie in der Regel in der Nähe der Gaseinlässe der Absaugeinrichtung angeordnet.
Bei einer Weiterbildung ist die Schutzgaszuführungseinrichtung zum Austritt von Schutzgas aus dem mindestens einen Gasauslass ausgebildet, das aus dem Gasauslass der Vorrichtung austretende Reinigungsgas, genauer gesagt dessen Querschnitt, zumindest teilweise, insbesondere vollständig (d.h. um 360°) umgibt bzw. umhüllt. Auf diese Weise kann durch das Schutzgas der Bereich, in dem das Reinigungsgas auf Komponenten in der Vakuum-Kammer auftrifft, begrenzt werden. Insbesondere kann durch eine geeignet ausgebildete Schutzgaszuführungseinrichtung bzw. durch das Schutzgas verhindert werden, dass das Reinigungsgas auch nicht optisch wirksame Oberflächen überströmt. Um dies zu erreichen ist es günstig, aber nicht zwingend erforderlich, wenn das Schutzgas das Reinigungsgas entlang der gesamten Strecke zwischen dem Gasauslass der Vorrichtung und der optischen Oberfläche insbesondere ringförmig umgibt. Es kann vielmehr ausreichend sein, wenn das Schutzgas nur in der Nähe der optischen Oberfläche das Reinigungsgas bzw. den Reinigungsgasstrom umgibt bzw. umhüllt. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann das Schutzgas gemeinsam mit dem Reinigungsgas sowie ggf. mit von diesem mitgeführten Kontaminationen durch die Absaugeinrichtung aus dem Gehäuse abgesaugt werden.
Bei einer Weiterbildung ist die Schutzgaszuführungseinrichtung ausgebildet, einen Auftreffbereich des Reinigungsgases in dem Gehäuse auf die optische Oberfläche zu begrenzen. Unter dem Auftreffbereich wird derjenige Bereich in dem Gehäuse verstanden, in dem das Reinigungsgas auf in dem Gehäuse vorhandene Komponenten auftrifft. Durch das Spülgas kann dieser Auftreffbereich auf die optische Oberfläche begrenzt werden. Das Spülgas kann das Reinigungsgas hierbei insbesondere auf eine solche Weise umhüllen, dass auch ein Bereich an der Oberfläche des optischen Elements, der benachbart zu der optischen Oberfläche angeordnet ist und der diese typischer Weise ringförmig umgibt, nicht zum Auftreffbereich gehört und somit nicht mit dem Reinigungsgas in Kontakt kommt.
Durch die Begrenzung des Volumenbereichs in dem Vakuum-Gehäuse, welches von dem Reinigungsgas durchströmt wird und insbesondere durch eine vollständige Isolierung des von dem Reinigungsgas durchströmten Volumens vom Rest des Innenraums des Vakuum-Gehäuses mit Hilfe des Spülgases kann auch die Wahrscheinlichkeit von Knallgas-Explosionen deutlich reduziert werden, die ggf. auftreten können, wenn das Reinigungsgas, insbesondere in Form von atomarem Wasserstoff, mit in das Vakuum-Gehäuse ungewollt, z.B. über ein Leck, einströmendem Sauerstoff reagiert. Eine solche Reaktion wird durch die im Bereich des Heizelements auftretenden hohen Temperaturen begünstigt und die Wahrscheinlichkeit einer solchen Reaktion kann insbesondere auch durch die Verwendung eines Trägergases reduziert werden.
Durch die Zuführung des Schutzgases und/oder die Verwendung eines Trägergases können daher Gesundheits- und Sicherheitsrisiken durch den in der Projektionsbelichtungsanlage vorhandenen Wasserstoff verringert werden. Zudem kann ggf. durch die Verwendung eines (inerten) Trägergases und/oder einer lokalen Absaugung nach dem Reinigen ein Spülen eines Teils oder der gesamten Projektionsbelichtungsanlage erfolgen, was die Geschwindigkeit bei der Rückkehr zur Betriebstemperatur und zu den üblichen Umgebungsbedingungen in der Projektionsbelichtungsanlage nach der Reinigung erhöht.
Zusätzlich oder alternativ zur Verwendung eines Kühlelements in der weiter oben beschriebenen Vorrichtung kann es günstig sein, eines oder mehrere Kühlelemente in dem Vakuum-Gehäuse anzuordnen, um das Reinigungsgas bzw. dessen Umgebung abzukühlen und auf diese Weise die Wahrscheinlichkeit für eine Knallgas-Explosion zu reduzieren. Als Kühlelemente können Kühlkörper verwendet werden, die von einem Fluid (einer Flüssigkeit, einem Gas, oder einer Kombination aus beiden) durchströmt werden. Auch kann ein kühlendes Fluid verwendet werden, um direkt das Reinigungsgas bzw. die Umgebung des Reinigungsgases zu kühlen. Beispielsweise kann das Spülgas der Spülgaszuführungseinrichtung und/oder ein Trägergas, welches dem Reinigungsgas am Gasauslass der Kammer zugeführt wird, vorgekühlt werden und auf diese Weise die Temperatur des Reinigungsgases senken. Insgesamt ist es günstig, aufgrund der weiter oben beschriebenen Problematik den Fluss des Reinigungsgases in der Projektionsbelichtungsanlage möglichst zu minimieren.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche eines optischen Elements einer Projektionsbelichtungsanlage, welche wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, umfassend: Erzeugen von Reinigungsgas mittels einer Vorrichtung, welche wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist, Überströmen der optischen Oberfläche mit dem Reinigungsgas, sowie Absaugen des Reinigungsgases durch die Absaugeinrichtung. Es versteht sich, dass das Überströmen der Oberfläche und das Absaugen des Reinigungsgases zeitlich parallel erfolgen können, um zu verhindern, dass das Reinigungsgas ungewollt mit in dem Vakuum-Gehäuse angeordneten Oberflächen in Kontakt kommt.
Bei einer vorteilhaften Variante wird vor dem Überströmen der optischen Oberfläche mit dem Reinigungsgas die Schutzgaszuführungseinrichtung zum Austritt des Schutzgases aktiviert. Wie weiter oben beschrieben wurde, kann auf diese Weise die Umgebung der optischen Oberfläche von dem Reinigungsgas isoliert werden, so dass durch das Reinigen ggf. hervorgerufene Kontaminationen verhindert werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt
1a, b schematische Darstellungen einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Reinigungsgases mit einer Kammer und mit einem Heizelement, das durch eine Abschirmung von einem Innenraum der Kammer getrennt ist,
2a–c schematische Darstellungen von Heizelementen, die an der Außenseite der Kammer angebracht sind,
3 eine schematische Darstellung eines Vakuum-Gehäuses mit einem optischen Element und mit einer Vorrichtung gemäß 1a zur Reinigung einer optischen Oberfläche des optischen Elements,
4 eine schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, sowie
5a, b zwei schematische Darstellungen einer Vorrichtung gemäß 1a sowie einer Schutzgaszuführungseinrichtung zur Zuführung von Schutzgas, welches das aus der Vorrichtung austretende Reinigungsgas umgibt bzw. einhüllt.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.
In 1a ist schematisch ein Schnitt durch eine Vorrichtung 1 in Form eines Reinigungskopfs gezeigt, die zur Erzeugung eines Reinigungsgases 2 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in dem eine (kreis-)zylindrische Kammer 4 mit einem Innenraum 4a gebildet ist, die einen Gaseinlass 5 und einen Gasauslass 6 aufweist. Im Folgenden wird unter der Kammer 4 die Kammerwand, genauer gesagt die dem Innenraum 4a zugewandte Innenwand verstanden. Über den Gaseinlass 5 wird der Kammer 4, genauer gesagt dem Innenraum 4a der Kammer 4, ein Gas 7 zugeführt, bei dem es sich im gezeigten Beispiel um molekularen Wasserstoff handelt. Das der Kammer 4 zugeführte Gas 7 strömt in der Kammer 4 vom Gaseinlass 5 zum Gasauslass 6 und wird hierbei aktiviert, d.h. in ein Reinigungsgas 7 umgewandelt, bei dem es sich im gezeigten Beispiel um atomarem Wasserstoff H• handelt. Zur Erzeugung des Reinigungsgases 2 in Form von atomarem Wasserstoff H• bzw. zur Umwandlung des der Kammer 4 in Form von molekularem Wasserstoff zugeführten Gases 7 wird dieses mit Hilfe von Heizelementen 8 auf eine Temperatur von mehr als 1300°C, ggf. auf eine Temperatur von mehr als 1800°C erhitzt.
Bei dem in 1a gezeigten Beispiel weist das Gehäuse 3 der Vorrichtung 1 entlang einer Zylinderachse 9 der Kammer 4 einen ersten axialen Gehäuseabschnitt 3a und einen zweiten axialen Gehäuseabschnitt 3b auf. Der erste Gehäuseabschnitt 3a ist benachbart zum Gaseinlass 5 und der zweite Gehäuseabschnitt 3b ist benachbart zum Gasauslass 6 angeordnet. Die Heizelemente 8 erstrecken sich nur entlang des ersten axialen Gehäuseabschnitts 3a.
Im gezeigten Beispiel sind die Heizelemente 8 als Heizstäbe ausgebildet, welche entlang des Umfangs der zylindrischen Kammer 4 angeordnet sind und welche die Kammer 4 jeweils nur teilweise, d.h. in einem jeweiligen Winkelbereich in Umfangsrichtung, umgeben. Die Gesamtheit der Heizelemente 8 umgibt die Kammer 4 in dem ersten Gehäuseabschnitt 3a jedoch im Wesentlichen vollständig und ermöglicht es, das der Kammer 4 bzw. dem Innenraum 4a zugeführte Gas 7 so stark zu erhitzen, dass die Umwandlung in das Reinigungsgas 2 erfolgen kann.
Bei dem in 1a gezeigten Beispiel sind die Heizelemente 8 außerhalb des zylindrischen Innenraums 4a der Kammer 4 angeordnet und durch eine Abschirmung 10 gasdicht von dem Innenraum 4a der Kammer 4 getrennt. Auf diese Weise kommen die Heizelemente 8 nicht mit dem der Kammer 4 zugeführten Gas 7 bzw. dem in der Kammer 4 gebildeten Reinigungsgas 2 in Kontakt, sodass keine Reaktion der typischer Weise metallischen äußeren Oberfläche der Heizelemente 8 mit dem Gas 7 bzw. mit dem Reinigungsgas 2 erfolgen kann.
Die Abschirmung 10 ist typischer Weise aus einem nichtmetallischen Material gebildet oder weist zumindest an ihrer dem Innenraum 4a der Kammer 4 zugewandten Seite ein nichtmetallisches Material auf. Bei dem nichtmetallischen Material handelt es sich im gezeigten Beispiel um Quarzglas (SiO₂). Die Abschirmung 10 kann aber auch aus einem anderen nicht metallischen Material gebildet sein bzw. ein anderes nichtmetallisches Material enthalten, welches insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe umfassend: Silizium, Silikate, Glimmer, Carbide, Graphit, Metalloxide, Aluminiumoxid und Keramik.
Die Abschirmung 10 ist selbsttragend und umgibt im gezeigten Beispiel den Innenraum 4a der Kammer 4 entlang der Zylinderachse 9 sowohl in dem ersten Gehäuseabschnitt 3a als auch in dem zweiten Gehäuseabschnitt 3b vollständig ringförmig. Im gezeigten Beispiel wird der Innenraum 4a der Kammer 4 von der Innenseite der Abschirmung 10 begrenzt bzw. die Kammer 4 wird durch die Abschirmung 10 bzw. durch die Innenwand der Abschirmung 10 gebildet. Die Abschirmung 10 weist am Übergang zwischen dem ersten axialen Gehäuseabschnitt 3a und dem zweiten axialen Gehäuseabschnitt 3b einen in radialer Richtung nach außen überstehenden Kragen auf. Die Abschirmung 10 grenzt an ihrer Außenseite an den radial außen liegenden zweiten axialen Gehäuseabschnitt 3b an bzw. ist mit diesem verbunden. Es ist aber ggf. ebenfalls möglich, die Abschirmung 10 auf den ersten axialen Gehäuseabschnitt 3a zu begrenzen, so dass die Kammer 4 in dem zweiten axialen Gehäuseabschnitt 3b vom Gehäuse 3 selbst, genauer gesagt von dessen Innenseite gebildet wird. Das Gehäuse 3 ist in der Regel aus einem metallischen Material, beispielsweise aus Edelstahl, gebildet. Daher kann das Gehäuse 3 in dem zweiten axialen Gehäuseabschnitt 3b an seiner Innenseite mit einer nichtmetallischen Beschichtung versehen sein, welche gegenüber Reaktionen mit dem Reinigungsgas 2 inert oder quasi-inert ist. Typischer Weise ist es jedoch günstiger, die gesamte Kammer 4 mit der Abschirmung 10 aus einem nicht metallischen Material zu umgeben bzw. die Kammer 4 als Ganzes durch die Innenwand der Abschirmung 10 zu bilden.
In dem zweiten Gehäuseabschnitt 3b des Gehäuses 3 ist ein Kühlelement 11 in Form von mit einem Kühlfluid, d.h. einer Flüssigkeit, einem Gas oder einer Mischung derselben, durchströmten Kühlkanälen gebildet, um die von dem Kühlfluid aufgenommene Wärme von der Vorrichtung 1 abzutransportieren. Das Kühlelement 11 dient dazu, den Innenraum 4a der Kammer 4 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 3b zu kühlen und auf diese Weise die Temperatur des aus dem Gasauslass 6 austretenden Reinigungsgases 2 zu reduzieren. Das Gehäuse 3, welches in dem ersten axialen Gehäuseabschnitt 3a außen an die Heizelemente 8 angrenzt, dient im gezeigten Beispiel als Wärmeabschirmung, da an dessen Außenseite typischer Weise eine geringere Temperatur herrscht als an der den Heizelementen 8 zugewandten Innenseite des Gehäuses 3.
Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei einem jeweiligen Heizelement 8 um ein stabförmiges Widerstands-Heizelement, welches einen von einem Strom durchflossenen Heizdraht aufweist, der von einer Isolation umgeben ist, auf der eine metallische Hülse, z.B. aus Edelstahl, aufgebracht ist. Die Oberfläche der metallischen Hülse steht mit der Außenseite der Abschirmung 10 in Kontakt, um durch Konduktion Wärme an die Abschirmung 10 zu übertagen. Bei dem Material des Heizelements 8, welches vom Strom durchflossen wird, handelt es sich im gezeigten Beispiel um ein metallisches Material, das hohen Temperaturen standhält, beispielsweise um Wolfram, Tantal, oder Molybdän. Bei dem Heizelement 8 kann es sich um einen Filament (d.h. um einen (dünnen) Heizdraht) handeln, der ggf. in Form einer Spule ausgebildet (d.h. gewickelt) sein kann. Bei dem Heizelement 8 kann es sich aber auch um einen (zylindrischen) Stab oder um einen (rechteckigen bzw. quaderförmigen) Streifen handeln. Das Heizelement 8 kann aber auch eine kompliziertere Geometrie aufweisen.
Neben metallsichen Materialien können zur Herstellung des Heizelements 8 auch Halbleiter verwendet werden, beispielsweise (ggf. dotiertes) Silizium oder andere Halbleiter-Materialien, beispielsweise Siliziumcarbid, welches einen besonders hohen Schmelzpunkt aufweist. Ein aus einem Halbleiter-Material gebildetes Heizelement 8 in Form einer Spule ist typischer Weise schwierig herzustellen, so dass ein solches Heizelement 8 häufig in Form eines Streifens oder eines Stabes oder ggf. als (in der Regel nicht gewickelter) Draht ausgebildet ist. Bei dem Heizelement 8 aus dem Halbleiter-Material kann es sich beispielsweise um einen Streifen eines (dotierten) Silizium-Wafers oder um einen mit Bor dotierten Siliziumstab handeln.
Zusätzlich oder alternativ zu einer Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen dem Heizelement 8 und der Abschirmung 10 kann eine Wärmeübertragung auf die Abschirmung 10 bzw. auf das Gas 7 auch durch Wärmestrahlung erfolgen. In diesem Fall dient das Heizelement 8, welches beispielsweise als Filament ausgebildet ist und nicht mit der Abschirmung 10 in Kontakt steht, zur Abgabe von infraroter Strahlung (Wärmestrahlung). In diesem Fall ist es günstig, wenn die Abschirmung 10 aus einem für die von dem Heizelement 8 abgegebene Strahlung transparenten Material gebildet ist, beispielsweise aus Quarzglas.
Weist die Abschirmung 10 anders als in 1a gezeigt ist Öffnungen auf, so dass das Heizelement 8 nicht gasdicht von dem Innenraum 4a der Kammer 4 getrennt ist, kann der Wärmetransport ggf. auch mittels eines inerten (Träger-)gases erfolgen, welches über einen zusätzlichen Gaseinlass in die Vorrichtung 1 eingeleitet wird und welches an dem Heizelement 8 entlang geführt wird, bevor dieses durch die Öffnungen in der Abschirmung 10 in den Innenraum 4a der Kammer 4 eintritt.
Die Zuführung eines inerten Trägergases 12, bei dem es sich typischer Weise um Stickstoff oder um ein Edelgas, z.B. um Argon oder um Helium, handelt, kann auch vor dem Eintritt des Gases 7 in die Kammer 4 erfolgen. Zu diesem Zweck kann das Trägergas 12 dem zu aktivierenden Gas 7 in einer Trägergas-Zuführungseinrichtung 13a beigemischt werden, welche dem Gaseinlass 4 vorgeschaltet ist, wie dies in 1b dargestellt ist. Die Trägergas-Zuführungseinrichtung 13a weist eine Leitung zur Zuführung des Trägergases 12 auf, die in einer weiteren Leitung mündet, durch die das zu aktivierende Gas 7 der Kammer 4 zugeführt wird. Eine entsprechend ausgebildete zweite Trägergas-Zuführungseinrichtung 13b ist dem Gasauslass 6 der Kammer 4 nachgeschaltet und dient zur Beimischung von weiterem Trägergas 12 zu dem Reinigungsgas 2. Es versteht sich, dass für die Zuführung des Trägergases 12 ggf. eine der beiden Trägergas-Zuführungseinrichtungen 13a, 13b ausreichend ist.
Bei dem in 1b gezeigten Beispiel weist das Gehäuse 3 einen ersten, inneren Gehäuseabschnitt 3a auf, der vollständig von einem zweiten, radial sowie axial äußeren Gehäuseabschnitt 3b umgeben ist. Der zweite Gehäuseabschnitt 3b besteht aus einem metallischen Material, z.B. aus Edelstahl, in das ein Kühlelement 11 mit von einem Fluid durchflossenen Kühlkanälen eingebettet ist. In dem ersten Gehäuseabschnitt 3a sind die Heizelemente 8 angeordnet, welche außerhalb der im gezeigten Beispiel quaderförmig ausgebildeten Kammer 4 angeordnet sind und welche sich in Richtung der Längsachse 9 der Kammer 4 erstrecken. Die Kammer 4 wird auch in diesem Beispiel durch die Innenwand einer selbsttragenden Abschirmung 10 gebildet, welche den Innenraum 4a der Kammer 4 vollständig umgibt. Durch den zweiten Gehäuseabschnitt 3b mit dem Kühlelement 11 wird verhindert, dass die Vorrichtung 1 über die Heizelemente 8 Wärme an die Umgebung abgibt.
Für die Anordnung der Heizelemente 8 außerhalb des Innenraums 4a der Kammer 4 bestehen verschiedene Möglichkeiten, von denen beispielhaft in 2a–c drei Möglichkeiten dargestellt sind: In 2a sind zwei Heizelemente 8 hintereinander in Längsrichtung entlang der röhrenförmigen Kammer 4 bzw. der Abschirmung 10 angeordnet. In Umfangsrichtung der Kammer 4 sind fünf weitere Paare von Heizelementen 8 verteilt, die in 2a nicht bildlich dargestellt sind. Bei der in 2a gezeigten Darstellung sind die Heizelemente 8 jeweils einzeln mit einer Spannungsquelle verbunden, so dass der Stromfluss und damit die Temperatur jedes Heizelements 8 individuell eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann ggf. ein Temperaturgradient zwischen unterschiedlichen Abschnitten in Längsrichtung der Kammer 4 erzeugt werden.
Bei der in 2b gezeigten Anordnung verlaufen die Heizelemente 8 entlang der gesamten Längsseite der rechteckigen Kammer 4. Bei der in 2b gezeigten Anordnung kann daher typischer Weise lediglich der Stromfluss der Heizelemente 8 an unterschiedlichen Seiten der Kammer 4 individuell eingestellt werden. Bei der in 2c dargestellten Anordnung verlaufen die einzelnen Heizelemente 8 bzw. Heizdrähte hingegen in Umfangsrichtung entlang der röhrenförmigen Kammer 4 und werden individuell elektrisch kontaktiert, so dass deren Temperatur ebenfalls individuell einstellbar ist. Bei den in 2a–c gezeigten Beispielen wirkt sich günstig aus, dass die Kammer 4 bzw. die Abschirmung 10 aus einem nichtmetallischen Material besteht, sodass die Heizelemente 8 direkt mit der Abschirmung 10 in Kontakt gebracht werden können.
3 zeigt die Vorrichtung 1 von 1a im Reinigungsbetrieb zur Reinigung einer optischen Oberfläche 20a, die an einem reflektierenden optischen Element 20 in Form eines Spiegels gebildet ist. Das reflektierende optische Element 20 ist in einem Gehäuse 22 angeordnet bzw. ist an einem (nicht gezeigten) Halter in dem Gehäuse 22 befestigt. Bei dem Gehäuse 22 handelt es sich im gezeigten Beispiel um ein Vakuum-Gehäuse einer Projektionsbelichtungsanlage 101 für die EUV-Lithographie, welche weiter unten im Detail beschrieben wird.
Das in dem Gehäuse 22 angeordnete reflektierende optische Element 20 weist ein Substrat 21 aus einem so genannten Nullausdehnungs-Material, beispielsweise aus Zerodur^® oder aus ULE^®, auf. Auf das Substrat 21 ist eine reflektierende Mehrlagen-Beschichtung 23 aufgebracht. Die Mehrlagen-Beschichtung 23 weist alternierend aufgebrachte Lagen eines Materials 24a mit höherem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge λ_B und eines Materials 24b mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei der Arbeitswellenlänge λ_B von EUV-Strahlung auf, die entlang eines in 3 gestrichelt dargestellten EUV-Strahlengangs 25 auf die optische Oberfläche 20a auftrifft, welche im gezeigten Beispiel an der Oberseite der reflektierenden Mehrlagen-Beschichtung 23 gebildet ist. Die reflektierende Mehrlagen-Beschichtung 23 kann auch zusätzliche Lagen beispielsweise als Diffusionsbarrieren zwischen den beiden Materialien 24a, 24b oder eine Deckschicht zum Schutz vor in der Umgebung vorhandenen kontaminierenden Stoffen aufweisen.
Im vorliegenden Beispiel, bei dem das optische Element 20 für eine Arbeitswellenlänge λ_B von 13,5 nm optimiert wurde, d.h. bei einem optischen Element 21, welches bei im Wesentlichen normalem Strahlungseinfall bei einer Wellenlänge von 13,5 nm die maximale Reflektivität aufweist, weisen die Stapel der Mehrlagen-Beschichtung 23 alternierende Silizium- und Molybdänlagen auf. Dabei entsprechen die Siliziumlagen den Lagen 24a mit höherem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm und die Molybdänlagen den Lagen 24b mit niedrigerem Realteil des Brechungsindex bei 13,5 nm. Andere Materialkombinationen wie z.B. Molybdän und Beryllium, Ruthenium und Beryllium oder Lanthan und B₄C sind abhängig von der Arbeitswellenlänge λ_B ebenfalls möglich.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel sind an der optischen Oberfläche 20a des reflektierenden optischen Elements 20 Kohlenstoff-Kontaminationen 26 vorhanden, die mit Hilfe der Vorrichtung 1 bzw. mit Hilfe des Reinigungsgases 2 von der optischen Oberfläche 20a entfernt werden. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung 1, genauer gesagt der Gasauslass 6 der Vorrichtung 1 auf die optische Oberfläche 20a ausgerichtet, um die optische Oberfläche 20a mit dem Reinigungsgas 2 zu überströmen. Der Gasauslass 6 ist hierbei in einer Sichtlinie zur optischen Oberfläche 20a angeordnet, d.h. die optische Oberfläche 20a befindet sich in der Verlängerung der Zylinderachse 9 der Kammer 4 der Vorrichtung 1. Im gezeigten Beispiel ist die Vorrichtung 1 bzw. der Gasauslass 6 auf einen seitlichen Rand 27 der optischen Oberfläche 20a bzw. der reflektierenden Beschichtung 23 ausgerichtet. In diesem Fall überströmt das Reinigungsgas 2 die optische Oberfläche vom Rand 27 zum Zentrum 28 der im gezeigten Beispiel kreisförmig ausgebildeten optischen Oberfläche 20a. Das Reinigungsgas 2 verlässt die optische Oberfläche 20a an der gegenüber liegenden Seite des Randes 27 und wird mit Hilfe einer Absaugeinrichtung 29 durch eine Absaugöffnung 30 aus dem Gehäuse 22 abgesaugt. Das bzw. die Heizelemente 8 sind bei dem in 3 gezeigten Beispiel nicht entlang der Sichtlinie 9 zwischen dem Gasauslass 6 und der optischen Oberfläche 20a angeordnet, um zu verhindern, dass Wärmestrahlung von dem Heizelement 8 auf direktem Weg zu der optischen Oberfläche 20a gelangen kann.
Wie weiter oben beschrieben wurde, kann es sich bei dem in 3 gezeigten Gehäuse 22 um ein Vakuum-Gehäuse einer Projektionsbelichtungsanlage 101 für die EUV-Lithographie handeln, welche nachfolgend anhand von 4 näher beschrieben wird. Die Projektionsbelichtungsanlage 101 weist ein Strahlformungssystem 102, ein Beleuchtungssystem 103 und ein Projektionssystem 104 auf, die in separaten Vakuum-Gehäusen 102a, 103a, 104a untergebracht und aufeinander folgend in einem von einer EUV-Lichtquelle 105 des Strahlformungssystems 102 ausgehenden Strahlengang 106 angeordnet sind. Als EUV-Lichtquelle 105 kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrotron dienen. Die austretende Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 20 nm wird zunächst in einem Kollimator 107 gebündelt. Mit Hilfe eines nachfolgenden Monochromators 108 wird durch Variation des Einfallswinkels, wie durch einen Doppelpfeil angedeutet, die gewünschte Betriebswellenlänge herausgefiltert. Im genannten Wellenlängenbereich sind der Kollimator 107 und der Monochromator 108 üblicherweise als reflektive optische Elemente ausgebildet, wobei zumindest der Monochromator 108 an seiner optischen Oberfläche keine Mehrlagen-Beschichtung aufweist, um einen möglichst breitbandigen Wellenlängenbereich zu reflektieren.
Die im Strahlformungssystem 102 im Hinblick auf Wellenlänge und räumliche Verteilung behandelte Strahlung wird in das Beleuchtungssystem 103 eingeführt, welches ein erstes und zweites reflektives optisches Element 109, 110 aufweist. Die beiden reflektiven optischen Elemente 109, 110 leiten die Strahlung auf eine Photomaske 111 als weiterem reflektiven optischen Element, welche eine Struktur aufweist, die mittels des Projektionssystems 104 in verkleinertem Maßstab auf einen Wafer 112 abgebildet wird. Hierzu sind im Projektionssystem 104 ein drittes und viertes reflektives optisches Element 113, 114 vorgesehen.
Die reflektiven optischen Elemente 108, 109, 111, 112, 113, 114 weisen jeweils eine optische Oberfläche 108a, 109a, 111a, 112a, 113a, 114a auf, die im Strahlengang 106 der Projektionsbelichtungsanlage 101 angeordnet sind. In den einzelnen Gehäusen 102a, 103a, 104a wird mit Hilfe von (nicht gezeigten) Vakuum-Pumpen eine Vakuum-Umgebung erzeugt. Der Gesamt-Druck in der Vakuum-Umgebung des Strahlformungssystems 102, des Beleuchtungssystems 103 und des Projektionssystems 104 kann unterschiedlich sein. Der Gesamt-Druck liegt typischer Weise im Bereich zwischen ca. 10^–9mbar und ca. 10^–1 mbar.
Bei dem in 3 gezeigten optischen Element 20 kann es sich um jedes der in 4 dargestellten optischen Elemente 108, 109, 110, 113, 114 der Projektionsbelichtungsanlage 101 handeln, deren optische Oberflächen 108a, 109a, 110a, 113a, 114a auf die weiter oben beschriebene Weise gereinigt werden. Entsprechend handelt es sich bei dem in 3 gezeigten Vakuum-Gehäuse um das Vakuum-Gehäuse 102a des Strahlformungssystems 102, um das Vakuum-Gehäuse 103a des Beleuchtungssystems 103 oder um das Vakuum-Gehäuse 104a des Projektionssystems 104. Falls in den Vakuum-Gehäusen 102a, 103a, 104a der Projektionsbelichtungsanlage 101 weitere Vakuum-Gehäuse angeordnet sind, um einzelne der optischen Elemente 108, 109, 110, 113, 114 bzw. den gesamten EUV-Strahlengang 106 zu kapseln, wie dies beispielsweise in der eingangs zitierten WO 2008/034582 A2 beschrieben ist, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird, kann es sich bei dem in 3 dargestellten Vakuum-Gehäuse 22 auch um ein solches im Innenraum eines jeweiligen Gehäuses 102a, 103a, 104a angeordnetes Vakuum-Gehäuse handeln.
5a, b zeigen die Vorrichtung 1 von 1a zur Erzeugung von Reinigungsgas 2 bei der Reinigung eines optischen Elements 20, das wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben ausgebildet und das in einem Gehäuse 22 der Projektionsbelichtungsanlage 101 von 4 angeordnet ist, von dem in 5a, b nur ein Ausschnitt dargestellt ist. Bei dem in 5a, b gezeigten Beispiel wird das Reinigungsgas 2 im Unterschied zu dem in 3 gezeigten Beispiel auf das Zentrum 28 der optischen Oberfläche 20a ausgerichtet und überspült die optische Oberfläche 20a vom Zentrum 28 zum Rand 27 hin, d.h. das Reinigungsgas 2 verläuft ausgehend vom Zentrum 28 radial nach außen.
Bei der in 5a, b gezeigten Vorrichtung ist ebenfalls eine Absaugeinrichtung 29 vorhanden, welche die Vorrichtung 1 ringförmig sowie symmetrisch zu deren Zylinderachse 9 umgibt und welche eine kreisringförmige Absaugöffnung 30 aufweist, um das Reinigungsgas 2 sowie ggf. von der optischen Oberfläche 20a abgelöste Kontaminationen 26 aus dem Gehäuse 22 abzusaugen. Um das Volumen in dem Gehäuse 22, welches dem Reinigungsgas 2 in Form von atomarem Wasserstoff H• ausgesetzt ist, möglichst klein zu halten, ist eine Schutzgaszuführungseinrichtung 31 in dem Gehäuse 22 angeordnet, welche einen ebenfalls kreisringförmigen Gasauslass 32 zur Zuführung eines Schutzgases 33 in das Gehäuse 22 aufweist. Bei dem Schutzgas 33 kann es sich beispielsweise um Stickstoff oder um ein Edelgas handeln, z.B. um Argon oder um Helium. Die Schutzgaszuführungseinrichtung 31 weist im gezeigten Beispiel einen ringförmigen, konisch verlaufenden Strömungskanal auf, durch den das Schutzgas 33 fließt und über den Gasauslass 32 auf die optische Oberfläche 20a ausgerichtet wird.
Bei dem in 5a gezeigten Beispiel ist der Gasauslass 32 der Spülgaszuführungseinrichtung 31 radial außen liegend zu der ringförmigen Absaugöffnung 30 der Absaugeinrichtung 29 angeordnet, während in 5b die Anordnung der Spülgaszuführungseinrichtung 31 und der Absaugeinrichtung 29 vertauscht ist, so dass die Absaugöffnung 30 radial außen liegt und der Gasauslass 32 der Spülgaszuführungseinrichtung 31 bezüglich der Zylinderachse 9 radial innen angeordnet ist.
In beiden in 5a, b gezeigten Fällen umgibt das Spülgas 33 das aus dem Gasauslass 6 der Vorrichtung 1 austretende Reinigungsgas 2 ringförmig, so dass dieses gegenüber der Umgebung des optischen Elements 20 abgeschirmt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Reinigungsgas 2 auf in dem Gehäuse 22 angeordnete Komponenten auftrifft, die nicht gereinigt werden sollen. Bei den in 5a, b gezeigten Beispielen entspricht der Auftreffbereich des Reinigungsgases 2 dem Flächeninhalt der optischen Oberfläche 20a, d.h. das Reinigungsgas 2 trifft nur in dem von der reflektierenden Beschichtung 23 überdeckten Bereich auf das optische Element 20. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Reinigungsgas 2 mit Materialien reagiert, die außerhalb des Randes 27 der optischen Oberfläche 20a an dem reflektierenden optischen Element 20 vorhanden sind, beispielsweise an der Oberseite des Substrats 21 benachbart zur optischen Oberfläche 20a.
Bei der Reinigung des optischen Elements 20, genauer gesagt der optischen Oberfläche 20a, wird bei dem in 5a, b gezeigten Beispiel vor dem Überströmen der optischen Oberfläche 20a mittels des Reinigungsgases 2 zunächst die Schutzgaszuführungseinrichtung 31 aktiviert, um das Schutzgas 33 in die Umgebung des optischen Elements 20 zuzuführen. Danach wird die Vorrichtung 1 aktiviert, um das Reinigungsgas 2 zu erzeugen und die optische Oberfläche 20a zu reinigen. Gleichzeitig mit der Aktivierung der Vorrichtung 1 oder ggf. bereits vor dem Aktivieren der Vorrichtung 1 wird die Absaugeinrichtung 31 aktiviert, um das Reinigungsgas 2 aus dem Gehäuse 22 abzusaugen. Durch das Schutzgas 33 wird der Gasfluss des Reinigungsgases 2 in Form von atomarem Wasserstoff H• durch das Gehäuse 22 reduziert, wodurch die Gefahr einer Knallgas-Reaktion verringert wird, die z.B. durch ein Leck in das Gehäuse 22 eindringenden Sauerstoff ausgelöst werden kann. Zusätzlich zu dem Schutzgas 33 kann auch das weiter oben in Zusammenhang mit 1b beschriebene Trägergas 12 verwendet werden, um die Gefahr von Knallgas-Reaktionen in dem Gehäuse 22 zu verringern.
Es versteht sich, dass die Schutzgaszuführungseinrichtung 31 ggf. auch bei einer Vorrichtung 1 vorteilhaft angewendet werden kann, bei welcher das bzw. die Heizelemente 8 nicht außerhalb des Innenraums 4a der Kammer 4 angeordnet ist/sind. Auch ist der Einsatzbereich der Vorrichtung 1 nicht auf Projektionsbelichtungsanlagen für die EUV-Lithographie beschränkt. Die Vorrichtung kann ggf. auch für die Reinigung von optischen Oberflächen von reflektierenden oder transmissiven optischen Elementen verwendet werden, wie sie beispielsweise in Projektionsbelichtungsanlagen für die VUV-Lithographie oder in anderen optischen Anordnungen eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/059614 A1 [0002]
US 7414700 B2 [0003]
US 2012/0006258 A1 [0003, 0005]
US 2013/0114059 A1 [0003, 0006]
US 8279397 B2 [0007]
WO 2008/034582 A2 [0008, 0025, 0070]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Artikel „High-temperature MEMS Heater Platforms: Long-term Performance of Metal and Semiconductor Heater Materials“, J. Spannhake et al., Sensors 2006, 6, Seiten 405–419 [0022]

Claims

Vorrichtung (1) zur Erzeugung eines Reinigungsgases (2), umfassend: ein Gehäuse (3), eine in dem Gehäuse (3) gebildete Kammer (4) mit einem Gaseinlass (5) zur Zuführung eines Gases (7) und mit einem Gasauslass (6) zum Austritt des Reinigungsgases (2), sowie mindestens ein Heizelement (8) zur Erzeugung des Reinigungsgases (2) durch Erhitzen des durch den Gaseinlass (5) einem Innenraum (4a) der Kammer (4) zugeführten Gases (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (8) außerhalb des Innenraums (4a) der Kammer (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Heizelement (8) durch eine Abschirmung (10) von dem Innenraum (4a) der Kammer (4) getrennt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Abschirmung (10) das Heizelement (8) gasdicht von dem Innenraum (4a) der Kammer (4) trennt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei der die Abschirmung (10) mindestens ein nichtmetallisches Material enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Quarzglas, Silizium, Silikate, Glimmer, Carbide, Graphit, Metalloxide, Aluminiumoxid, Keramik.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das durch den Gaseinlass (5) zugeführte Gas (7) molekularen Wasserstoff enthält oder bei der das durch den Gaseinlass (5) zugeführte Gas (7) molekularer Wasserstoff (H₂) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das durch den Gaseinlass (5) zugeführte Gas (7) ein Trägergas (12) enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Stickstoff und Edelgase.
Vorrichtung nach Anspruch 6, welche ausgebildet ist, dem Reinigungsgas (2) nach dem Gasauslass (6) ein Trägergas (12) zuzuführen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Heizelement (8) mindestens ein Material enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend: Metalle, bevorzugt Wolfram, Tantal, oder Molybdän, oder Halbleiter, bevorzugt Siliziumcarbid oder dotiertes Silizium.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Gehäuse (3) einen ersten Gehäuseabschnitt (3a) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (3b) aufweist, wobei das Heizelement (8) in dem ersten Gehäuseabschnitt (3a) angeordnet ist und die Kammer (4) zumindest teilweise umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der zweite Gehäuseabschnitt (3b) ein Kühlelement (11) aufweist, welches die Kammer (4) zumindest teilweise umgibt.
Projektionsbelichtungsanlage (101) für die Fotolithographie, umfassend: mindestens ein Vakuum-Gehäuse (22, 102a, 103a, 104a), in dem mindestens ein optisches Element (20, 108, 109, 110, 113, 114) mit einer optischen Oberfläche (20a, 108a, 109a, 110a, 113a, 114a) angeordnet ist, eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erzeugung eines Reinigungsgases (2) zur Reinigung der optischen Oberfläche (20a, 102a, 103a, 104a) des optischen Elements (20, 108, 109, 110, 113, 114), sowie eine Absaugeinrichtung (29) zur Absaugung des Reinigungsgases (2) aus dem Vakuum-Gehäuse (22, 102a, 103a, 104a).
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 11, bei welcher der Gasauslass (6) der Vorrichtung (1) auf die optische Oberfläche (20a) ausgerichtet ist, um die optische Oberfläche (20a) mit dem Reinigungsgas (2) zu überströmen.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12, bei welcher der Gasauslass (6) auf das Zentrum (28) der optischen Oberfläche (20a) oder auf den Rand (27) der optischen Oberfläche (20a) ausgerichtet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 12 oder 13, bei welcher das Heizelement (8) außerhalb einer Sichtlinie (9) zwischen dem Gasauslass (6) und der optischen Oberfläche (20a) angeordnet ist.
Projektionsbelichtungsanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, weiter umfassend: eine Schutzgaszuführungseinrichtung (31) mit mindestens einem Gasauslass (32) zur Zuführung eines Schutzgases (33) in das Vakuum-Gehäuse (22).
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 15, bei der die Schutzgaszuführungseinrichtung (31) zum Austritt von Schutzgas (33) aus dem mindestens einen Gasauslass (32) ausgebildet ist, welches das aus dem Gasauslass (6) der Vorrichtung (1) austretende Reinigungsgas (2) zumindest teilweise umgibt.
Projektionsbelichtungsanlage nach Anspruch 16, bei welcher die Schutzgaszuführungseinrichtung (31) ausgebildet ist, einen Auftreffbereich des Reinigungsgases (7) in dem Gehäuse (22) auf die optische Oberfläche (20a) zu begrenzen.
Verfahren zum Reinigen einer optischen Oberfläche (20a, 108a, 109a, 110a, 113a, 114a) eines optischen Elements (20, 108, 109, 110, 113, 114) einer Projektionsbelichtungsanlage (101) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, umfassend: Erzeugen von Reinigungsgas (7) mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, Überströmen der optischen Oberfläche (20a) mit dem Reinigungsgas (2), sowie Absaugen des Reinigungsgases (2) durch die Absaugeinrichtung (29).
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem vor dem Überströmen der optischen Oberfläche (20a) mit dem Reinigungsgas (2) die Schutzgaszuführungseinrichtung (31) zum Austritt des Schutzgases (33) aktiviert wird.