DE102017217077A1 - METHOD AND DEVICE FOR DEFLECTING COMPONENTS OF OPTICAL ARRANGEMENTS - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschichtung von Bauteilen von optischen Anordnungen, insbesondere von Bauteilen von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, wobei das Bauteil ein optisches Element und eine Fassung aufweist, in der das optische Element gehalten ist, und wobei das Verfahren die Entfernung einer Beschichtung von dem Bauteil (1) umfasst, wobei ein Teil des Bauteils, welcher die Beschichtung (4) aufweist, durch Kontakt mit einem Ätzmittel (19) bearbeitet wird, um eine Entschichtung durchzuführen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Bauteilen von optischen Anordnungenmit einer Aufnahme (11) zur Lagerung des aufzubereitenden Bauteils (1) und einer Halterung (12) mit einem Dichtelement (13) zur Anordnung des Dichtelements relativ zur Aufnahme, wobei durch das Dichtelement mit einem in der Aufnahme aufgenommenen Bauteil ein Aufnahmeraum (18) für ein Ätzmittel (19) ausbildbar ist.The present invention relates to a method for delamination of components of optical arrangements, in particular of components of microlithographic projection exposure apparatus, the component comprising an optical element and a socket in which the optical element is held, and wherein the method comprises the removal of a coating of the component (1), wherein a part of the component having the coating (4) is processed by contact with an etchant (19) to perform stripping. In addition, the invention relates to a device for processing components of optical assemblies with a receptacle (11) for mounting the component to be prepared (1) and a holder (12) with a sealing element (13) for the arrangement of the sealing element relative to the receptacle, wherein by the sealing element a receiving space (18) for an etchant (19) can be formed with a component accommodated in the receptacle.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschichtung von Bauteilen von optischen Anordnungen und insbesondere von Bauteilen von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, wobei das Bauteil eine Beschichtung aufweist, die für Folgeprozesse entfernt werden muss. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Entschichtungsverfahrens.The present invention relates to a method for delamination of components of optical arrangements and in particular of components of projection exposure apparatus for microlithography, wherein the component has a coating which has to be removed for subsequent processes. In addition, the invention relates to an apparatus for performing the stripping process.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie, die für die Herstellung von mikrostrukturierten oder nanostrukturierten Bauteilen der Mikroelektronik oder Mikrosystemtechnik eingesetzt werden, werden zum Teil optische Bauteile, wie optische Linsen, verwendet, die Beschichtungen, wie Antireflexions- oder Spiegelbeschichtungen aufweisen. Während der Herstellungsprozesse oder aber als Korrekturprozess kann es erforderlich werden, dass die Beschichtung erneuert werden muss. In diesem Fall muss die Beschichtung von dem optischen Bauteil, welches beispielsweise auch eine gefasste Linse sein kann, entfernt werden, um nachfolgend eine neue Beschichtung aufbringen zu können.Microlithography projection exposure equipment used in the fabrication of microstructured or nanostructured microelectronics or microsystem technology components sometimes uses optical components such as optical lenses having coatings such as antireflection or mirror coatings. During the manufacturing process or as a correction process it may be necessary to renew the coating. In this case, the coating of the optical component, which may for example also be a captured lens, must be removed in order to subsequently apply a new coating can.
Zur Bearbeitung von Antireflexionsbeschichtungen bzw. zum Abtrag von Material ist es bekannt, Ionenstrahlverfahren, wie z.B. das sogenannte Ion Beam Figuring, einzusetzen. Dies ist beispielsweise in der
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufbereitung von Bauteilen von optischen Anordnungen und insbesondere von Bauteilen von Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitzustellen, bei welchem die entsprechenden Bauteile zuverlässig aufbereitet und insbesondere für eine Erneuerung einer Beschichtung vorbereitet werden können, ohne befürchten zu müssen, dass das entsprechende Bauteil so beschädigt wird, dass es für eine weitere Verwendung nicht mehr infrage kommt. Das entsprechende Verfahren soll einfach durchführbar und wirtschaftlich einsetzbar sein. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens, beispielsweise an gefassten Linsen, bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide a method for the preparation of components of optical arrangements and in particular of components of projection exposure apparatus for microlithography, in which the corresponding components can be reliably processed and prepared in particular for a renewal of a coating without fear in that the corresponding component is damaged so that it is no longer suitable for further use. The corresponding method should be easy to carry out and economical to use. Moreover, it is an object of the present invention to provide a corresponding device for carrying out such a method, for example on mounted lenses.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a device having the features of
Die vorliegende Erfindung schlägt vor, statt des bisher verwendeten Ionenstrahlbearbeitungsverfahrens zur Aufbereitung von optischen Bauteilen und insbesondere zur Entfernung von Beschichtungen, wie Antireflexionsbeschichtungen, ein chemisches Ätzverfahren einzusetzen, wobei jedoch ein optisches Element eines Bauteils, wie eine optische Linse, das in einer Fassung aufgenommen und fixiert, insbesondere eingeklebt ist, für den chemischen Ätzprozess zur Entfernung der Beschichtung nicht von der Fassung getrennt werden muss. Damit ist eine einfache und wirtschaftliche sowie zuverlässige Aufbereitung von optischen Bauteilen durchführbar.The present invention proposes to use a chemical etching method instead of the ion beam processing method used to prepare optical components and especially to remove coatings such as antireflection coatings, but incorporating an optical element of a component such as an optical lens in a socket fixed, in particular glued, for the chemical etching process to remove the coating does not have to be separated from the socket. For a simple and economical and reliable processing of optical components is feasible.
Hierzu wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die es ermöglicht, lediglich den Teil des aufzubereitenden Bauteils mit dem Ätzmittel in Kontakt zu bringen, der die zu entfernende Beschichtung aufweist, während andere Teile des aufzubereitenden Bauteils, wie insbesondere Klebeverbindungen, mit deren Hilfe beispielsweise ein optisches Element, wie eine optische Linse, in einer Fassung des Bauteils fixiert ist, vor einem Kontakt mit dem Ätzmittel geschützt werden. Die Vorrichtung weist hierzu eine Aufnahme auf, in der das aufzubereitende Bauteil aufgenommen werden kann. Zudem ist in der Vorrichtung mindestens ein Dichtelement vorgesehen, welches an einer Halterung der Vorrichtung so relativ zur Aufnahme angeordnet ist, dass das Dichtelement mit einem in der Aufnahme aufgenommenen Bauteil einen Aufnahmeraum für eine Flüssigkeit ausbildet, sodass in den Aufnahmeraum ein entsprechendes Ätzmittel zum chemischen Entschichten eingefüllt werden kann.For this purpose, a device is provided which makes it possible to bring into contact only the part of the component to be processed with the etchant, which has the coating to be removed, while other parts of the component to be processed, in particular adhesive bonds, by means of which, for example, an optical element, how an optical lens, fixed in a socket of the component, is protected from contact with the etchant. For this purpose, the device has a receptacle in which the component to be reprocessed can be received. In addition, at least one sealing element is provided in the device, which is arranged on a holder of the device so relative to the receptacle that the sealing element forms a receiving space for a liquid with a recorded in the recording component, so in the receiving space a corresponding etchant for chemical stripping can be filled.
Das Ätzmittel kann für die chemische Entschichtung in den Aufnahmeraum eingefüllt werden, sodass es in Kontakt mit der zu entfernenden Beschichtung des aufzubereitenden Bauteils gelangt. Das Ätzmittel kann hierbei statisch in dem Aufnahmeraum aufgenommen sein oder in dem Aufnahmeraum fließen, sodass immer wieder neues Ätzmittel an der zu bearbeitenden Oberfläche vorbeigeführt wird. Das Ätzmittel kann hierbei von einer Ätzmittelversorgung ständig neu zugeführt oder in einem Kreislauf bewegt werden.The etchant can be introduced into the receiving space for the chemical stripping, so that it comes into contact with the coating to be removed of the component to be processed. In this case, the etchant may be statically contained in the receiving space or flow in the receiving space, so that new etchant is repeatedly conducted past the surface to be processed. The etchant can in this case of an etchant supply constantly fed or moved in a cycle.
Nach dem Ätzen kann das aufzubereitende Bauteil mit demineralisiertem Wasser gespült werden, um Reste des Ätzmittels zu entfernen. Auch das Spülmittel kann in dem Aufnahmeraum bewegt werden und insbesondere in einem Kreislauf geführt werden.After etching, the component to be treated can be rinsed with demineralized water to remove residues of the etchant. Also, the rinsing agent can be moved in the receiving space and in particular be performed in a circuit.
Zur Unterstützung des Ätzens und / oder des Spülens kann während der Bearbeitung des aufzubereitenden Bauteils mit Ätzmittel und / oder während des Spülens mit demineralisiertem Wasser eine Ultraschallbehandlung durchgeführt werden, bei der Ultraschallwellen auf die zu bearbeitende bzw. zu entschichtende sowie auf die zu reinigende bzw. zu spülende Oberfläche einwirken. Die Ultraschallwellen können in einem Frequenzbereich von 20 bis 300 kHz, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 200 kHz erzeugt werden.To assist the etching and / or rinsing, during the processing of the component to be processed with etchant and / or during the rinsing with demineralized water, an ultrasound treatment can be carried out, in which ultrasound waves are applied to the surface to be treated or decoated and to be cleaned or to act on the surface to be washed. The ultrasonic waves can be generated in a frequency range of 20 to 300 kHz, preferably in the range of 40 to 200 kHz.
Nach dem Spülen des aufzubereitenden Bauteils mit demineralisiertem Wasser kann das entsprechend behandelte Bauteil beispielsweise mit einem Reinigungstuch mechanisch getrocknet und / oder durch einen Gasstrom, beispielsweise Druckluft, getrocknet werden.After rinsing the component to be treated with demineralized water, the correspondingly treated component can be mechanically dried, for example with a cleaning cloth, and / or dried by a gas stream, for example compressed air.
Darüber hinaus ist es auch möglich den Teil des Bauteils, der mit dem Ätzmittel behandelt worden ist, nach dem Ätzen mit einem organischen Lösemittel, insbesondere mit einem Lösemittel, welches beispielsweise Alkohol und / oder Diethylether enthält, zu reinigen. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu dem Spülen mit demineralisiertem Wasser erfolgen, und zwar sowohl vor als auch nach dem Spülen oder Trocknen.Moreover, it is also possible to clean the part of the component which has been treated with the etchant after the etching with an organic solvent, in particular with a solvent which contains, for example, alcohol and / or diethyl ether. This may be in addition to or as an alternative to rinsing with demineralized water, both before and after rinsing or drying.
Als Ätzmittel kann insbesondere eine säurehaltige Flüssigkeit eingesetzt werden, wobei insbesondere eine Flüssigkeit mit Salzsäure, vorzugsweise demineralisiertes Wasser mit einer Konzentration von 2 bis 25 Gew.% Salzsäure, insbesondere 5 bis 20 Gew.% Salzsäure verwendet werden kann, um insbesondere Metallfluoride oder - oxide, die als Antireflexions - oder dielektrische Spiegelbeschichtung aufgebracht sind, sicher zu entfernen. Das Linsen - oder Spiegelsubstrat darf dabei selbst nicht durch das Ätzmittel angegriffen werden, was beispielsweise bei der Verwendung von Salzsäure für Quarz und die meisten Glassubstrate der Fall ist.In particular, an acidic liquid can be used as etchant, in particular a liquid with hydrochloric acid, preferably demineralized water with a concentration of 2 to 25 wt.% Hydrochloric acid, in particular 5 to 20 wt.% Hydrochloric acid can be used, in particular metal fluorides or - oxides which are applied as antireflection or dielectric mirror coating to remove safely. The lens or mirror substrate itself must not be attacked by the etchant, which is the case for example with the use of hydrochloric acid for quartz and most glass substrates.
Die Beschichtung, die insbesondere eine Antireflexions- oder Spiegelbeschichtung sein kann und vorzugsweise mehrere, alternierend angeordnete fluoridhaltige und / oder oxidische Teilschichten aufweisen kann, kann aus Materialien aus der Gruppe gebildet sein, die MgF2, LaF3, CeF3, PrF3,NdF3, Al2O3, HfO2, ZrO2 und TiO2 umfassen kann.The coating, which may in particular be an antireflection or mirror coating and may preferably have a plurality of alternately arranged fluoride-containing and / or oxidic sublayers, may be formed from materials from the group consisting of MgF 2 , LaF 3 , CeF 3 , PrF 3 , NdF 3 , Al 2 O 3 , HfO 2 , ZrO 2 and TiO 2 .
Die Ätzdauer und / oder Spüldauer kann empirisch ermittelt werden, also durch mehrere Versuche bzw. iterativ, bis eine vollständige Entfernung der Beschichtung oder eine bestimmte Reinheit festgestellt werden kann. Darüber hinaus ist es auch möglich die Ätzdauer und / oder Spüldauer durch eine Leitfähigkeitsmessung an dem Ätzmittel bzw. dem Spülmittel zu bestimmen, da die Leitfähigkeit des Prozessmediums, also des Ätzmittels oder des Spülmediums von der Anwesenheit von im Prozessmedium aufgenommenen Stoffen abhängt. Entsprechend kann durch eine Leitfähigkeitsmessung an dem Prozessmedium verfolgt werden, wie groß die Restdicke der noch vorhandenen Beschichtung ist, sodass entsprechend der Leitfähigkeitsmessung die Ätzdauer als auch die Dauer der Spülprozesse bestimmt werden können. Dies kann bei jeder einzelnen Aufbereitung eines optischen Bauteils erfolgen oder zur Bestimmung der Ätzdauer einmalig an einem Referenzbauteil durchgeführt werden.The duration of etching and / or rinsing time can be determined empirically, ie by several experiments or iteratively, until a complete removal of the coating or a certain purity can be determined. In addition, it is also possible to determine the etching duration and / or rinsing duration by measuring the conductivity of the etchant or the rinsing agent, since the conductivity of the process medium, ie the etchant or the rinsing medium depends on the presence of substances absorbed in the process medium. Accordingly, it can be tracked by a conductivity measurement on the process medium, how large the remaining thickness of the remaining coating is, so that according to the conductivity measurement, the etching time and the duration of the rinsing processes can be determined. This can be done with each individual preparation of an optical component or can be performed once on a reference component to determine the etching time.
Bei der Vorrichtung zur Aufbereitung eines optischen Bauteils kann das Dichtelement, welches es ermöglicht, dass nur Teile des optischen Bauteils dem Ätzmittel ausgesetzt werden können, beweglich an der Halterung angeordnet sein, mit der das Dichtelement relativ zu einem an der Vorrichtung aufgenommenen Bauteil positioniert werden kann. Insbesondere kann das Dichtelement von einer Nicht - Dichtposition, in der es beanstandet von dem aufzubereitenden Bauteil angeordnet ist, in eine Dichtposition bewegbar sein, in der es in Anlage zu dem in der Aufnahme der Vorrichtung aufgenommenen Bauteil angeordnet ist.In the device for processing an optical component, the sealing element, which allows only parts of the optical component can be exposed to the etchant, be movably arranged on the holder, with which the sealing element can be positioned relative to a component received on the device , In particular, the sealing element can be movable from a non-sealing position in which it is disposed of from the component to be processed to a sealing position in which it is arranged in contact with the component received in the receptacle of the device.
Die Bewegung des Dichtelements von einer Nicht - Dichtposition in eine Dichtposition kann durch eine Drehung des Dichtelements um seine eigene Mittelpunktsachse bewirkt werden, insbesondere wenn das Dichtelement als rotationssymmetrischer Dichtring ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich eine definierte Bewegung des Dichtelements bzw. Dichtrings in Richtung des aufzubereitenden Bauteils und Anlage des Dichtrings an dem aufzubereitenden Bauteil ohne zu große mechanische Belastung des aufzubereitenden Bauteils bewirken. Beispielsweise kann das Dichtelement in Form eines Dichtrings an einem Druckring angeordnet sein, welcher entlang einer spiralförmigen Führung um seinen Mittelpunktsachse gedreht werden kann, sodass durch die spiralförmige Führung eine translatorische Bewegung des Druckrings und des an diesem angeordneten Dichtrings entlang der Mittelpunktachse bewirkt wird.The movement of the sealing element from a non-sealing position into a sealing position can be effected by a rotation of the sealing element around its own center point axis, in particular if the sealing element is designed as a rotationally symmetrical sealing ring. In this way, a defined movement of the sealing element or sealing ring in the direction of the component to be processed and conditioning of the sealing ring on the component to be processed without excessive mechanical stress of the component to be processed effect. For example, the sealing element may be arranged in the form of a sealing ring on a pressure ring, which can be rotated along its central axis along a helical guide, so that a translational movement of the pressure ring and the sealing ring arranged along the center axis is effected by the helical guide.
Die Anpresskraft des Dichtrings an das aufzubereitende Bauteil kann durch die von einem Massering bereitgestellte Gewichtskraft erzeugt werden, der auf dem Druckring gelagert sein kann, der die Gewichtskraft des Masserings auf den Dichtring überträgt. Hierzu kann der Druckring in der Drehposition, die der Dichtposition entspricht, zumindest teilweise in Richtung der Mittelpunktsachse in der Art eines Bajonett - Verschlusses freigegeben werden, um eine Übertragung der Gewichtskraft von dem Massering über den Druckring auf den Dichtring zu ermöglichen.The contact pressure of the sealing ring on the component to be processed can be generated by the weight force provided by a mass ring, which can be mounted on the pressure ring, the weight of the mass ring on the sealing ring transfers. For this purpose, the pressure ring in the rotational position, which corresponds to the sealing position, at least partially released in the direction of the center axis in the manner of a bayonet - closure to allow transmission of the weight of the mass ring via the pressure ring on the sealing ring.
Um die mechanische Belastung eines optischen Elements, welches in einer Fassung des aufzubereitenden optischen Bauteils gelagert ist, so gering wie möglich zu halten, kann die Aufnahme der Vorrichtung zur Aufnahme des aufzubereitenden Bauteils so ausgebildet sein, dass das optische Bauteil lediglich mit der Fassung in der Aufnahme der Vorrichtung gelagert wird.In order to keep the mechanical stress of an optical element which is mounted in a socket of the optical component to be processed as low as possible, the receptacle of the device for receiving the component to be reprocessed can be designed so that the optical component with only the version in the Recording the device is stored.
Figurenlistelist of figures
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
-
1 eine Darstellung eines aufzubereitenden Bauteils einer optischen Anordnung im Querschnitt, -
2 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Aufbereitung des Bauteils aus1 im Querschnitt, -
3 eine Darstellung des Werkzeugs aus2 und des Bauteils aus1 im Querschnitt für die Aufbereitung des Bauteils und in -
4 eine Darstellung des Werkzeugs aus2 und des Bauteils aus1 gemäß3 im Betriebszustand.
-
1 a representation of a reprocessed component of an optical arrangement in cross section, -
2 an illustration of a tool according to the invention for the preparation of the component1 in cross section, -
3 a representation of thetool 2 and the component1 in cross-section for the preparation of the component and in -
4 a representation of thetool 2 and the component1 according to3 in the operating state.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEEMBODIMENTS
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments. However, the invention is not limited to these embodiments.
Die
Die Antireflexionsbeschichtung
Die
Die Vorrichtung
An der Aufnahme
Zur Ausübung einer Anpresskraft, mit der der Dichtring
Wie sich aus den
In den Aufnahmeraum
Nach dem Ätzen kann in den Aufnahmeraum
Anschließend kann die Vorrichtung
Wie in der Darstellung des Ausführungsbeispiels der
Die Zeitdauer, mit der die Ätzung durchgeführt wird, kann empirisch ermittelt werden oder es kann eine elektrische Leitfähigkeitsmessung der Prozessmedien, nämlich des Ätzmittels
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen der in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Einzelmerkmale mit ein, sodass einzelne Merkmale, die nur in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, auch bei anderen Ausführungsbeispielen oder nicht explizit dargestellten Kombinationen von Einzelmerkmalen eingesetzt werden können.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or other combinations of features can be realized without departing from the scope of the appended claims. In particular, the present disclosure includes all combinations of the individual features shown in the various embodiments, so that individual features that are described only in connection with an embodiment can also be used in other embodiments or combinations of individual features not explicitly shown.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bauteilcomponent
- 22
- optisches Element, insbesondere optische Linseoptical element, in particular optical lens
- 33
- Fassungversion
- 44
- AntireflexionsbeschichtungAnti-reflection coating
- 55
- MittelpunktsachseCenter axis
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1111
- Aufnahmeadmission
- 1212
- Halterungbracket
- 1313
- Dichtringseal
- 1414
- Druckringpressure ring
- 1515
- Gleitringsliding ring
- 1616
- Masseringground ring
- 1717
- Ultraschallerzeugerultrasonic generator
- 1818
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 1919
- Ätzmitteletchant
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005057909 A1 [0003]DE 102005057909 A1 [0003]
- DE 102008041144 A1 [0003]DE 102008041144 A1 [0003]
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DE102017217077.8A DE102017217077A1 (en) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | METHOD AND DEVICE FOR DEFLECTING COMPONENTS OF OPTICAL ARRANGEMENTS |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R230 | Request for early publication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |