DE102020202179A1 - Optical arrangement for EUV lithography and method for determining a nominal value of a target plasma parameter - Google Patents
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Abstract
Die Offenbarung bezieht sich auf eine optische Anordnung (1) für die EUV-Lithographie, umfassend: eine EUV-Strahlungsquelle (2) zur Erzeugung von EUV-Strahlung (5) bei einer Betriebs-Wellenlänge (AB) im EUV-Wellenlängenbereich, mindestens ein Vakuumgehäuse (27), in dem mindestens ein optisches Element (12) angeordnet ist und das ein Restgas enthält, wobei im Betrieb der optischen Anordnung (1) durch eine Wechselwirkung der EUV-Strahlung (5) mit dem Restgas ein Plasma in dem Vakuumgehäuse (27) erzeugt wird. Die optische Anordnung (1) umfasst eine Anregungs-Einrichtung (30), die zur Einstrahlung von Anregungs-Strahlung (31) in das Vakuumgehäuse (27) bei mindestens einer Anregungs-Wellenlänge (λA) ausgebildet ist, die sich von der Betriebs-Wellenlänge (AB) unterscheidet, sowie eine Steuerungseinrichtung (34), die ausgebildet ist, die Anregungs-Einrichtung (30) anzusteuern, um gezielt mindestens eine photoinduzierte Reaktion in dem Restgas in dem Vakuumgehäuse (27) anzuregen. Die Offenbarung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen eines Soll-Werts für einen Ziel-Plasmaparameter.The disclosure relates to an optical arrangement (1) for EUV lithography, comprising: an EUV radiation source (2) for generating EUV radiation (5) at an operating wavelength (AB) in the EUV wavelength range, at least one Vacuum housing (27), in which at least one optical element (12) is arranged and which contains a residual gas, wherein during operation of the optical arrangement (1) a plasma is created in the vacuum housing (5) by an interaction of the EUV radiation (5) with the residual gas. 27) is generated. The optical arrangement (1) comprises an excitation device (30) which is designed to radiate excitation radiation (31) into the vacuum housing (27) at at least one excitation wavelength (λA) which differs from the operating wavelength (AB) as well as a control device (34) which is designed to control the excitation device (30) in order to specifically excite at least one photo-induced reaction in the residual gas in the vacuum housing (27). The disclosure also relates to a method for determining a desired value for a target plasma parameter.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie, umfassend: eine EUV-Strahlungsquelle zur Erzeugung von EUV-Strahlung bei einer Betriebs-Wellenlänge im EUV-Wellenlängenbereich, sowie mindestens ein Vakuumgehäuse, in der mindestens ein (reflektierendes) optisches Element angeordnet ist, wobei das Vakuumgehäuse ein Restgas enthält, und wobei die optische Anordnung ausgebildet ist, im Betrieb durch eine Wechselwirkung der EUV-Strahlung mit dem Restgas ein Plasma in dem Vakuumgehäuse zu erzeugen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen eines Soll-Werts für einen Ziel-Plasmaparameter, insbesondere für einen Ziel-Plasmaparameter, der für mindestens ein optisches Element lebensdauerbestimmend ist.The invention relates to an optical arrangement for EUV lithography, comprising: an EUV radiation source for generating EUV radiation at an operating wavelength in the EUV wavelength range, and at least one vacuum housing in which at least one (reflective) optical element is arranged , wherein the vacuum housing contains a residual gas, and wherein the optical arrangement is designed to generate a plasma in the vacuum housing during operation by interaction of the EUV radiation with the residual gas. The invention also relates to a method for determining a setpoint value for a target plasma parameter, in particular for a target plasma parameter, which determines the service life of at least one optical element.
Bei der optischen Anordnung für die EUV-Lithographie kann es sich um eine EUV-Lithographieanlage (EUV-Scanner) zur Belichtung eines Wafers oder um eine andere optische Anordnung handeln, die EUV-Strahlung verwendet, beispielsweise um ein EUV-Metrologiesystem, z.B. zur Inspektion von in der EUV-Lithographie verwendeten Masken, Wafern oder dergleichen, um einen EUV-Test-Aufbau, etc. Eine derartige optische Anordnung wird mit EUV-Strahlung bei einer Betriebs-Wellenlänge im EUV-Wellenlängenbereich zwischen ca. 5 nm und ca. 30 nm betrieben. Die Betriebs-Wellenlänge kann beispielsweise bei 13,5 nm oder bei 6,8 nm liegen. Aufgrund der geringen Transmission aller Gase bei Wellenlängen im Bereich von 13,5 nm - oder auch bei 6,8 nm - ist es erforderlich, die optischen Elemente einer solchen optischen Anordnung in einer Vakuum-Umgebung zu betreiben, die in (mindestens) einem Vakuumgehäuse gebildet ist. Aufgrund der geringen Transmission von praktisch allen Festkörper-Materialien bei diesen Wellenlängen werden in einer solchen optischen Anordnung in der Regel reflektierende optische Elemente (z.B. Spiegel) verwendet.The optical arrangement for EUV lithography can be an EUV lithography system (EUV scanner) for exposing a wafer or another optical arrangement that uses EUV radiation, for example an EUV metrology system, for example for inspection of masks, wafers or the like used in EUV lithography to create an EUV test setup, etc. Such an optical arrangement is made with EUV radiation at an operating wavelength in the EUV wavelength range between approx nm operated. The operating wavelength can be, for example, 13.5 nm or 6.8 nm. Due to the low transmission of all gases at wavelengths in the range of 13.5 nm - or at 6.8 nm - it is necessary to operate the optical elements of such an optical arrangement in a vacuum environment, which is in (at least) one vacuum housing is formed. Due to the low transmission of practically all solid-state materials at these wavelengths, reflective optical elements (e.g. mirrors) are usually used in such an optical arrangement.
Zur Kontaminationsvermeidung bzw. zu Reinigungszwecken wird eine solche optische Anordnung nicht im Hochvakuum betrieben, sondern bei einem Arbeitsdruck von ca. 5 Pa in dem Vakuumgehäuse, typischerweise mit molekularem Wasserstoff als Restgas bzw. als Spülgas. In dem Restgas, welches in dem Vakuumgehäuse enthalten ist, können auch andere Gase als Wasserstoff, z.B. Ar, He, sowie geringfügige Sauerstoff- und/oder Stickstoffbeimischungen, sowie H2O und Kohlenstoff, insbesondere in Form von CO2 sowie in Form von Kohlenwasserstoffen (CnHm) enthalten sein.To avoid contamination or for cleaning purposes, such an optical arrangement is not operated in a high vacuum, but at an operating pressure of approx. 5 Pa in the vacuum housing, typically with molecular hydrogen as residual gas or as flushing gas. In the residual gas, which is contained in the vacuum housing, gases other than hydrogen, for example Ar, He, as well as slight oxygen and / or nitrogen admixtures, as well as H 2 O and carbon, in particular in the form of CO 2 and in the form of hydrocarbons (CnHm) must be included.
Mit
In Wasserstoff werden dadurch verschiedene ionische Wasserstoff-Spezies (H2 +, H3 +, H+, H-, ...) sowie neutrale Wasserstoff-Spezies, z.B. in Form von Wasserstoff-Radikalen H bzw. von neutralen Wasserstoff-Spezies H* in einem angeregten Elektronenzustand gebildet. Insbesondere im Fall von Sauerstoff-Beimengungen in dem Restgas werden durch Sekundärreaktionen zusätzlich zu den positiven Sauerstoff-Ionen (O2 +,O+, O2+..)auch negativ geladene Sauerstoff-Ionen (O-, O2 -, O3 -, O4 -) gebildet. In stickstoffhaltigem Restgas bzw. Plasmen spielen z.B. N2H+, NH4 + und alle Spezies, die hin zum Ammoniak NH3 führen eine signifikante Rolle. In Restgasen in Form von Wasserstoff-/Stickstoff-/Sauerstoff-Gemischen können mehr als 200 Spezies, darunter z.B. H3O+ oder HNO3 entstehen.As a result, various ionic hydrogen species (H 2 + , H 3 + , H + , H - , ...) as well as neutral hydrogen species, e.g. in the form of hydrogen radicals H or of neutral hydrogen species H, are converted into hydrogen * Formed in an excited electronic state. Particularly in the case of oxygen impurities in the residual gas (2 +, O +, O 2 + .. O) by secondary reactions in addition to the positive oxygen ions and negatively charged oxygen ions (O -, O 2 -, O 3 - , O 4 - ). In nitrogen-containing residual gas or plasmas, for example, N 2 H + , NH 4 + and all species that lead to ammonia NH 3 play a significant role. In residual gases in the form of hydrogen / nitrogen / oxygen mixtures, more than 200 species, including, for example, H 3 O + or HNO 3, can arise.
Bedingt durch die Plasmadynamik liegt das durch die Wechselwirkung mit der EUV-Strahlung gebildete Plasma auf mehr oder weniger konstantem positivem Potential gegenüber den geerdeten Kammerwänden des Vakuumgehäuses und von in dem Vakuumgehäuse angeordneten optischen oder nicht-optischen Komponenten, von denen es durch einen steilen Potentialabfall, Plasma-Sheath oder auch Plasmaausgleichsschicht genannt, getrennt ist. In diesem Bereich herrschen bei den relevanten Betriebsbedingungen Feldstärken im Bereich einiger kV/m.Due to the plasma dynamics, the plasma formed by the interaction with the EUV radiation is at a more or less constant positive potential in relation to the earthed chamber walls of the vacuum housing and of optical or non-optical components arranged in the vacuum housing, of which there is a steep drop in potential, Plasma sheath or plasma equalization layer, is separated. In this area, under the relevant operating conditions, field strengths in the range of a few kV / m prevail.
Durch dieses elektrische Feld, durch Plasmadichtegradienten und thermische Bewegung entsteht ein steter Fluss von positiven und negativen Ladungsträgern zu den Begrenzungen des Plasmas. Ionen werden im Sheath dabei beschleunigt, während Elektronen und negative Ionen abgebremst werden. Neutrale Spezies wandern durch Diffusion zu den Begrenzungen. An den Wänden kommt es dann zur Rekombination, Reflektion oder komplizierteren Oberflächenreaktionen.This electric field, plasma density gradients and thermal movement create a constant flow of positive and negative charge carriers to the boundaries of the plasma. Ions are accelerated in the sheath, while electrons and negative ions are decelerated. Neutral species migrate to the limits by diffusion. Recombination, reflection or more complicated surface reactions then occur on the walls.
Das Plasmapotential stellt sicher, dass sich im Gleichgewichtszustand die elektronischen und ionischen Ströme zu den Begrenzungen kompensieren, da sonst eine ständig wachsende Raumladung entstünde. Während der gepulsten Anregung, d.h. während eines jeweiligen EUV-Strahlungspulses, der bei einer EUV-Strahlungsquelle in Form einer LPP(„laser produced plasma“)-Strahlungsquelle eine Pulsdauer von in der Regel zwischen ca. 10 ns und ca. 100 ns aufweist, der bei einer EUV-Strahlungsquelle in Form einer GDPP(„gas discharge produced plasma“)-Strahlungsquelle eine Pulsdauer von in der Regel zwischen ca. 50 ns und ca. 500 ns aufweist und der bei einer EUV-Lichtquelle, die einen freien Elektronenlaser aufweist, eine Pulsdauer von in der Regel unter einer ps aufweist, kann in einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie jedoch diese Kompensation zumindest kurzzeitig verletzt sein, so dass ein transienter Plasmazustand vorliegt.The plasma potential ensures that in the equilibrium state the electronic and ionic currents compensate each other to the limits, otherwise a constantly growing space charge would arise. During the pulsed excitation, ie during a respective EUV radiation pulse which, in the case of an EUV radiation source in the form of an LPP ("laser produced plasma") radiation source, has a pulse duration of generally between approx. 10 ns and approx. 100 ns, which with an EUV radiation source in the form of a GDPP ("gas discharge produced plasma") radiation source has a pulse duration of usually between approx. 50 ns and approx. 500 ns and that with an EUV light source that has a free electron laser , has a pulse duration of usually less than one ps, this compensation can, however, be violated at least for a short time in an optical arrangement for EUV lithography, so that a transient plasma state is present.
Die ionischen Plasma-Spezies und die neutralen Plasma-Spezies (z.B. in Form von Radikalen) können einerseits vorteilhafte Effekte aufweisen, beispielsweise im Fall von Wasserstoff eine Reinigungswirkung, die Ionen- bzw. Radikalen-Flüsse können aber auch nachteilige Effekte hervorrufen. Beispielsweise können auf die Spiegel einfallende Ionenflüsse nachteilige Effekte wie Absputtern der Oberfläche, Kontamination der Oberfläche durch Ionen-Deposition, Ionen-Implantation oder Auslösen oberflächenchemischer Reaktionen sowie im schlimmsten Fall zur Zerstörung von Schichten führen, die allesamt die Güte und die Lebensdauer der Spiegel oder anderer in dem Vakuumgehäuse angeordneter Komponenten reduzieren. Des Weiteren können elektrische Ströme die Funktionsweise elektrisch sensibler Bauteile gefährden.The ionic plasma species and the neutral plasma species (e.g. in the form of radicals) can on the one hand have advantageous effects, for example in the case of hydrogen a cleaning effect, but the ion or radical flows can also cause disadvantageous effects. For example, ion flows incident on the mirror can lead to adverse effects such as sputtering of the surface, contamination of the surface by ion deposition, ion implantation or triggering surface chemical reactions and, in the worst case, the destruction of layers, all of which affect the quality and service life of the mirror or others reduce components arranged in the vacuum housing. Furthermore, electrical currents can endanger the functionality of electrically sensitive components.
Zur Optimierung des Plasmas in dem Vakuumgehäuse ist es günstig, die Ionenflüsse an den in dem Vakuumgehäuse angeordneten Komponenten oder ggf. andere Plasmaparameter gezielt zu beeinflussen.In order to optimize the plasma in the vacuum housing, it is advantageous to specifically influence the ion flows on the components arranged in the vacuum housing or, if necessary, other plasma parameters.
Die
In der
In der
Aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Anordnung für die EUV-Lithographie sowie ein Verfahren zum Bestimmen eines Soll-Werts eines Ziel-Plasmaparameters bereitzustellen, welche eine gezielte Beeinflussung des Plasmas in dem Vakuumgehäuse, insbesondere im Hinblick auf die Lebensdauer von dort angeordneten optischen Elementen, ermöglichen.The object of the invention is to provide an optical arrangement for EUV lithography as well as a To provide a method for determining a setpoint value of a target plasma parameter, which enables a targeted influencing of the plasma in the vacuum housing, in particular with regard to the service life of optical elements arranged there.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt gelöst durch eine optische Anordnung der eingangs genannten Art, weiter umfassend: eine Anregungs-Einrichtung, die zur Einstrahlung von Anregungs-Strahlung in das Vakuumgehäuse bei mindestens einer Anregungs-Wellenlänge ausgebildet ist, die sich von der Betriebs-Wellenlänge unterscheidet, sowie eine Steuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, die Anregungs-Einrichtung anzusteuern, gezielt mindestens eine photoinduzierte Reaktion in dem Restgas in dem Vakuumgehäuse anzuregen. Durch die Anregung der photoinduzierten Reaktion kann eine Beeinflussung des Plasmas in dem Vakuumgehäuse erfolgen.According to one aspect, this object is achieved by an optical arrangement of the type mentioned at the beginning, further comprising: an excitation device which is designed to irradiate excitation radiation into the vacuum housing at at least one excitation wavelength that differs from the operating wavelength differs, as well as a control device which is designed to control the excitation device to specifically excite at least one photo-induced reaction in the residual gas in the vacuum housing. By stimulating the photo-induced reaction, the plasma in the vacuum housing can be influenced.
Die Erfinder haben erkannt, dass die weiter oben beschriebenen negativen Effekte des Plasmas sich im Allgemeinen nicht vollständig verhindern lassen, zumal diese teilweise sogar gewollt sind. An Stelle der teilweisen Neutralisierung des Plasmas, wie diese in der
Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, zur gezielten Beeinflussung des Plasmas in dem Vakuumgehäuse keine elektromagnetischen Felder, beispielsweise in Form von elektrischen Feldern bzw. Potentialen oder homogenen oder inhomogenen Magnetfelder zu verwenden, sondern die spektrale Abhängigkeit des Wirkungsquerschnitts der photoinduzierten Reaktionen in dem Plasma gezielt zu nutzen, um das Plasma zu beeinflussen, insbesondere um das Verhältnis zwischen unterschiedlichen in dem Plasma vorhandenen Spezies einzustellen.According to the above aspect of the invention, it is proposed to specifically influence the plasma in the vacuum housing not to use electromagnetic fields, for example in the form of electrical fields or potentials or homogeneous or inhomogeneous magnetic fields, but rather the spectral dependence of the cross-section of the photo-induced reactions in the plasma to be used in a targeted manner in order to influence the plasma, in particular in order to adjust the ratio between different species present in the plasma.
Dies erfordert die Kenntnis der Abhängigkeit der photochemischen Wirkungsquerschnitte der jeweiligen Reaktion von der Wellenlänge bzw. von der Photonen-Energie. Für die Wirkungsquerschnitte einer Mehrzahl von für die vorliegende Anwendung relevanten photoinduzdierten Reaktionen sei auf den Artikel
Die Anregung der photoinduzierten Reaktion kann an primären Bestandteilen des Restgases erfolgen, d.h. an Bestandteilen, die auch ohne das Plasma in dem Vakuumgehäuse enthalten sind. Die Anregung der photoinduzierten Reaktion kann aber auch an Spezies bzw. an Bestandteilen des Restgases erfolgen, die erst durch Sekundärreaktionen in dem Plasma gebildet werden. Beispielsweise kann eine photoinduzierte Reaktion an NH3 oder an H3O+ angeregt werden.The photo-induced reaction can be excited on primary components of the residual gas, ie on components that are contained in the vacuum housing even without the plasma. The photo-induced reaction can, however, also be excited on species or on constituents of the residual gas which are only formed in the plasma by secondary reactions. For example, a photo-induced reaction on NH 3 or on H 3 O + can be excited.
Bei einer Ausführungsform ist die Anregungs-Einrichtung ausgebildet, die Anregungs-Strahlung in einem Wellenlängenbereich in das Vakuumgehäuse einzustrahlen, der zwischen 30 nm und 300 nm, bevorzugt zwischen 100 nm und 200 nm, liegt. Die photochemischen Wirkungsquerschnitte der meisten für die vorliegende Anwendung relevanten chemischen Reaktionen nehmen mit kleinerer Photonen-Energie und somit mit zunehmender Wellenlänge zu. Daher ist es günstig, wenn die Anregungs-Einrichtung ausgebildet ist, Anregungs-Strahlung bei größeren Wellenlängen als im EUV-Wellenlängenbereich, d.h. oberhalb von 30 nm, in das Vakuumgehäuse einzustrahlen. Insbesondere im VUV- bzw. DUV-Wellenlängenbereich bis maximal ca. 300 nm kann die Anregungs-Strahlung für die Beeinflussung des Plasmas relevante chemische Reaktionen auslösen. Bestimmte Gase, die Bestandteile des Restgases bilden können, z.B. Wasserstoff und Stickstoff, sind für Wellenlängen größer als ca. 100 nm weitgehend transparent, d.h. bei mehr als ca. 100 nm sind keine photoinduzierten chemischen Reaktionen dieser Gase zu erwarten. Andere Gase, die Bestandteile des Restgases bilden können, z.B. Sauerstoff, Wasser oder Ammoniak, weisen auch oberhalb von 100 nm bis ca. 200 nm und ggf. darüber eine sehr reichhaltige Photochemie auf. Durch die Anregung von photochemischen Reaktionen dieser Gase bei Wellenlängen von mehr als 100 nm kann die Zusammensetzung des Plasmas verändert werden, ohne dass dies direkte die photoinduzierten Reaktionen von bei diesen Wellenlängen transparenten Gasen wie z.B. Wasserstoff beeinflusst.In one embodiment, the excitation device is designed to radiate the excitation radiation into the vacuum housing in a wavelength range which is between 30 nm and 300 nm, preferably between 100 nm and 200 nm. The photochemical cross-sections of most of the chemical reactions relevant for the present application increase with lower photon energy and thus with increasing wavelength. It is therefore advantageous if the excitation device is designed to radiate excitation radiation into the vacuum housing at wavelengths greater than those in the EUV wavelength range, i.e. above 30 nm. In particular in the VUV or DUV wavelength range up to a maximum of approx. 300 nm, the excitation radiation can trigger chemical reactions that are relevant for influencing the plasma. Certain gases that can form components of the residual gas, e.g. hydrogen and nitrogen, are largely transparent for wavelengths greater than approx. 100 nm, i.e. at more than approx. 100 nm, no photo-induced chemical reactions of these gases are to be expected. Other gases that can form components of the residual gas, e.g. oxygen, water or ammonia, also have a very rich photochemistry above 100 nm to approx. 200 nm and possibly above. By stimulating photochemical reactions of these gases at wavelengths of more than 100 nm, the composition of the plasma can be changed without this directly affecting the photo-induced reactions of gases such as hydrogen that are transparent at these wavelengths.
Beispielsweise kann durch die Einstrahlung der Anregungs-Strahlung gezielt eine photoinduzierte Reaktion von Sauerstoff angeregt werden. Sauerstoff zeigt zwar bei Wellenlängen von mehr als 103 nm keine Ionisation, weist aber einige Absorptionslinien bei Wellenlängen auf, die größer sind als 100 nm und bei denen eine photoinduzierte Dissoziation des Sauerstoff-Moleküls O2 durch ein Photon γ erfolgt, d.h.
Die Bildung von Sauerstoff-Radikalen (O) durch photoinduzierte Dissoziation ist günstig, um der Reduktionswirkung von in dem Plasma enthaltenem Wasserstoff entgegenzuwirken, ohne dass hierbei die negativen Effekte auftreten, die von positiv geladenen Sauerstoff-Ionen hervorgerufen werden, die aufgrund des Plasma-Potentials zu den begrenzenden Oberflächen hin beschleunigt werden. Für die photoinduzierte Dissoziation von Sauerstoff sind insbesondere die so genannten Schumann-Runge Bänder bei ca. 193 nm sowie das breite Schumann-Runge-Kontinuum im Wellenlängenbereich zwischen 130 nm und 170 nm interessant. Es hat sich gezeigt, dass durch die Einstrahlung von Anregungs-Strahlung im VUV-Wellenlängenbereich, insbesondere innerhalb des Wellenlängenbereichs zwischen 130 nm und 170 nm, die Konzentration der Sauerstoff-Radikale deutlich gesteuert werden kann, ohne das Wasserstoff-Plasma (zumindest direkt) zu beeinflussen.The formation of oxygen radicals (O) by photo-induced dissociation is beneficial in order to counteract the reducing effect of hydrogen contained in the plasma, without the negative effects occurring that are caused by positively charged oxygen ions due to the plasma potential accelerated towards the bounding surfaces. The so-called Schumann-Runge bands at approx. 193 nm and the broad Schumann-Runge continuum in the wavelength range between 130 nm and 170 nm are of particular interest for the photo-induced dissociation of oxygen. It has been shown that by irradiating excitation radiation in the VUV wavelength range, in particular within the wavelength range between 130 nm and 170 nm, the concentration of the oxygen radicals can be clearly controlled without the hydrogen plasma (at least directly) influence.
Für die Absorption von Strahlung durch Sauerstoff und damit einhergehende Reaktionen sei auf den Artikel
Für photoinduzierte chemische Reaktionen von Wasserstoff sei auf die Artikel
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Anregungs-Einrichtung ausgebildet, die Anregungs-Strahlung bei der mindestens einen Anregungs-Wellenlänge durch spektrale Filterung von (breitbandiger) Strahlung zu bilden, die von der EUV-Strahlungsquelle bei Wellenlängen außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs emittiert wird. Insbesondere für den Fall, dass es sich bei der EUV-Strahlungsquelle um eine Plasma-Strahlungsquelle handelt, bei der zur Erzeugung der EUV-Strahlung ein laserinduziertes oder gasentladungsinduziertes Plasma erzeugt wird, wird in dem Plasma typischerweise auch so genannte „out-of-band“-Strahlung bei Wellenlängen außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs erzeugt. Zur Erzeugung der Anregungs-Strahlung kann aus der von der EUV-Strahlungsquelle breitbandig emittierten Strahlung mit Hilfe eines Spektralfilters, beispielsweise eines Beugungsgitters oder einer unter streifendem Einfall betriebenen Optik, z. B. eines „grazing incidence“-Spiegels, eine Anregungs-Wellenlänge oder ein (schmaler) Anregungs-Wellenlängenbereich gefiltert werden, welcher die Anregungs-Strahlung bildet.In a further embodiment, the excitation device is designed to form the excitation radiation at the at least one excitation wavelength by spectral filtering of (broadband) radiation that is emitted by the EUV radiation source at wavelengths outside the EUV wavelength range. In particular in the event that the EUV radiation source is a plasma radiation source in which a laser-induced or gas discharge-induced plasma is generated to generate the EUV radiation, so-called “out-of-band” is typically also used in the plasma "Radiation generated at wavelengths outside the EUV wavelength range. To generate the excitation radiation, the broadband emitted radiation from the EUV radiation source can be generated with the aid of a spectral filter, for example a diffraction grating or optics operated under grazing incidence, e.g. B. a "grazing incidence" mirror, an excitation wavelength or a (narrow) excitation wavelength range can be filtered, which forms the excitation radiation.
Für den Fall, dass die Anregungs-Strahlung nicht nur eine Anregungs-Wellenlänge sondern einen kontinuierlichen Anregungs-Wellenlängenbereich aufweist, hat es sich als günstig erwiesen, wenn dieser Anregungs-Wellenlängenbereich nicht zu groß ist, d.h. dieser sollte eine spektrale Breite von ca. 40 nm, bevorzugt von ca. 20 nm, besonders bevorzugt von ca. 10 nm, insbesondere von ca. 1 nm nicht überschreiten.In the event that the excitation radiation has not only one excitation wavelength but a continuous excitation wavelength range, it has proven to be beneficial if this excitation wavelength range is not too large, i.e. it should have a spectral width of approx nm, preferably approx. 20 nm, particularly preferably approx. 10 nm, in particular approx. 1 nm.
Im einfachsten Fall kann zur spektralen Filterung ein ohnehin in der optischen Anordnung vorhandener Spektralfilter verwendet werden, beispielsweise ein Kollektor-Spiegel, welcher dazu dient, aus dem breitbandigen Spektrum der EUV-Strahlungsquelle die EUV-Strahlung bei der Betriebs-Wellenlänge zu selektieren. Gegebenenfalls kann die von der EUV-Strahlungsquelle außerhalb des EUV-Wellenlängenbereichs emittierte Strahlung - in der Regel außerhalb des EUV-Strahlengangs - mit Hilfe eines zusätzlichen Spektralfilters gefiltert werden, um die Anregungs-Strahlung zu bilden. Die Anregungs-Einrichtung kann in diesem Fall mit Hilfe von geeigneten strahlführenden bzw. strahlumlenkenden optischen Elementen die Anregungs-Strahlung in das Vakuumgehäuse einstrahlen.In the simplest case, a spectral filter already present in the optical arrangement can be used for spectral filtering, for example a collector mirror, which is used to select the EUV radiation at the operating wavelength from the broadband spectrum of the EUV radiation source. If necessary, the radiation emitted by the EUV radiation source outside the EUV wavelength range - usually outside the EUV beam path - can be filtered with the aid of an additional spectral filter in order to form the excitation radiation. In this case, the excitation device can radiate the excitation radiation into the vacuum housing with the aid of suitable beam-guiding or beam-deflecting optical elements.
Bei einer alternativen Ausführungsform weist die Anregungs-Einrichtung eine Anregungs-Strahlungsquelle zur Erzeugung der Anregungs-Strahlung auf. Bei der Anregungs-Strahlungsquelle handelt es sich um eine zusätzliche (Sekundär-)Strahlungsquelle, d.h. nicht um die EUV-Strahlungsquelle. Für die Ausgestaltung der Sekundär-Strahlungsquelle bestehen mehrere Möglichkeiten:
- Bei einer Weiterbildung ist die Anregungs-Einrichtung ausgebildet, die Anregungs-Strahlung bei der mindestens einen Anregungs-Wellenlänge durch spektrales Filtern von Strahlung zu bilden, die von der Anregungs-Strahlungsquelle emittiert wird. In diesem Fall handelt es sich bei der Anregungs-Strahlungsquelle um eine breitbandige Strahlungsquelle, z.B. um eine Plasma-Strahlungsquelle, beispielsweise in Form einer Gasentladungslampe, insbesondere einer Spektrallampe, oder einer Laser-Plasma-Strahlungsquelle in der Art der EUV-Strahlungsquelle. Die von einer solchen breitbandigen Strahlungsquelle emittierte Strahlung kann durch einen geeigneten Spektralfilter, der z.B. als Beugungsgitter oder als unter streifendem Einfall betriebene Optik (z.B. „grazing incidence“-Spiegel) ausgebildet ist, gefiltert werden, um die gewünschte(n) Anregungs-Wellenlänge(n) zu erzeugen. Auch bei Strahlungsquellen, die Strahlung nicht in einem breitbandigen WellenlängenSpektrum sondern mit mehreren diskreten Wellenlängen emittieren, z.B. bei Gasentladungslampen oder bei Spektrallampen, die nur ein einziges chemisches Element in der Gasphase enthalten, kann es sinnvoll sein, unerwünschte Wellenlängen auszufiltern. Wie weiter oben beschrieben wurde, sollte der nach der spektralen Filterung verbleibende Anregungs-Wellenlängenbereich der Anregungs-Strahlung nicht zu groß sein, d.h. dieser sollte eine spektrale Bandbreite von ca. 40 nm, bevorzugt von ca. 20 nm, besonders bevorzugt von ca. 10nm, insbesondere von ca. 1 nm nicht überschreiten.
- In a further development, the excitation device is designed to form the excitation radiation at the at least one excitation wavelength by spectral filtering of radiation that is emitted by the excitation radiation source. In this case, the excitation radiation source is a broadband radiation source, e.g. a plasma radiation source, for example in the form of a gas discharge lamp, in particular a spectral lamp, or a laser-plasma radiation source like the EUV radiation source. The one of such a broadband Radiation emitted from the radiation source can be filtered by a suitable spectral filter, for example as a diffraction grating or as optics operated under grazing incidence (eg "grazing incidence" mirror), in order to generate the desired excitation wavelength (s). Even with radiation sources that do not emit radiation in a broadband wavelength spectrum but with several discrete wavelengths, e.g. gas discharge lamps or spectral lamps that contain only a single chemical element in the gas phase, it can be useful to filter out unwanted wavelengths. As described above, the excitation wavelength range of the excitation radiation remaining after the spectral filtering should not be too large, ie it should have a spectral bandwidth of approx. 40 nm, preferably approx. 20 nm, particularly preferably approx. 10 nm , in particular of approx. 1 nm.
Bei einer alternativen Weiterbildung ist die Anregungs-Strahlungsquelle ausgebildet, die Anregungs-Strahlung bei einer einzigen Anregungs-Wellenlänge zu erzeugen. In diesem Fall handelt es sich bei der Anregungs-Strahlungsquelle in der Regel um eine Laserquelle. Die Laserquelle kann ggf. zur Emission der gewünschten Anregungs-Wellenlänge maßgeschneidert sein, z.B. kann es sich um einen Soft x-ray-Laser handeln, vgl. beispielsweise den Artikel
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Anregungs-Strahlungsquelle zur Erzeugung der Anregungs-Strahlung bei mindestens einer Anregungs-Wellenlänge ausgebildet, bei welcher einer Wirkungsquerschnitt der von der Anregungs-Strahlung angeregten photoinduzierten Reaktion mit dem Restgas mindestens 70%, bevorzugt mindestens 80%, insbesondere mindestens 90% eines maximalen Wirkungsquerschnitts der photoinduzierten Reaktion mit dem Restgas beträgt.In a further embodiment, the excitation radiation source is designed to generate the excitation radiation at at least one excitation wavelength at which an effective cross-section of the photo-induced reaction with the residual gas excited by the excitation radiation is at least 70%, preferably at least 80%, in particular at least 90% of a maximum cross-section of the photo-induced reaction with the residual gas is.
Wie weiter oben beschrieben wurde, ist es zur gezielten Beeinflussung des Plasmas günstig, selektiv eine oder ggf. mehrere gewünschte photoinduzierte Reaktionen in dem Restgas anzuregen, idealerweise ohne hierbei ggf. unerwünschter Weise andere photoinduzierte Reaktionen anzuregen. Für den Fall, dass die Anregungs-Strahlung einen (schmalen) Anregungs-Wellenlängenbereich von z.B. nicht mehr als 40 nm, ggf. von nicht mehr als 20 nm, besonders bevorzugt von nicht mehr als 10 nm, insbesondere von nicht mehr als 1 nm aufweist, sollte dieser Anregungs-Wellenlängenbereich ebenfalls die oben angegebene Bedingung hinsichtlich des Wirkungsquerschnitts erfüllen. Bei der photoinduzierten Reaktion kann es sich insbesondere um eine Photodissoziations- oder um eine Photoionisations-Reaktion einer in dem Restgas enthaltenen Spezies, z.B. H2, O2, N2, ..., handeln. Idealer Weise hat die photoinduzierte Reaktion ihren maximalen Wirkungsquerschnitt bei der Anregungs-Wellenlänge bzw. im Zentrum des Anregungs-Wellenlängenbereichs.As described above, it is beneficial for targeted influencing of the plasma to selectively stimulate one or possibly several desired photoinduced reactions in the residual gas, ideally without stimulating other photoinduced reactions in an undesirable manner. In the event that the excitation radiation has a (narrow) excitation wavelength range of, for example, not more than 40 nm, possibly not more than 20 nm, particularly preferably not more than 10 nm, in particular not more than 1 nm , this excitation wavelength range should also meet the above condition with regard to the cross section. The photo-induced reaction can in particular be a photo-dissociation or a photoionization reaction of a species contained in the residual gas, for example H 2 , O 2 , N 2 ,... Ideally, the photo-induced reaction has its maximum effective cross-section at the excitation wavelength or in the center of the excitation wavelength range.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Anregungs-Einrichtung ein Einkoppel-Element zum Einkoppeln der Anregungs-Strahlung in einen Strahlengang der optischen Anordnung auf. Bei dem Einkoppel-Element kann es sich beispielsweise um einen Spiegel handeln. Die Einkopplung in den Strahlengang der optischen Anordnung ist günstig, da dieser das Vakuumgehäuse mit dem mindestens einen optischen Element durchläuft, so dass die Anregungs-Strahlung in das Vakuumgehäuse eingestrahlt wird. Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich, dass das Einkoppel-Element im Strahlengang vor dem Vakuumgehäuse angeordnet ist.In a further embodiment, the excitation device has a coupling element for coupling the excitation radiation into a beam path of the optical arrangement. The coupling element can be a mirror, for example. The coupling into the beam path of the optical arrangement is favorable, since this passes through the vacuum housing with the at least one optical element, so that the excitation radiation is radiated into the vacuum housing. A prerequisite for this is of course that the coupling element is arranged in the beam path in front of the vacuum housing.
Grundsätzlich kann die Anregungs-Strahlung an einem beliebigen Ort in den Strahlengang der optischen Anordnung eingekoppelt werden. Das Einkoppel-Element kann im Strahlengang der optischen Anordnung angeordnet sein. In diesem Fall ist es günstig, wenn das Einkoppel-Element an einem Ort im Strahlengang angeordnet ist, welcher nur geringfügigen Einfluss auf die Abbildung hat. Dies ist beispielsweise hinter einer Strahlfalle für den Laserstrahl, der zur Erzeugung des Plasmas verwendet wird, oder an bzw. hinter einer Obskurations-Blende zur Abschattung eines Teilbereichs des Strahlengangs der Fall. Auf das Vorsehen einer Einkoppel-Einrichtung kann verzichtet werden, wenn die Anregungs-Strahlung direkt, z.B. über ein Fenster, in das Vakuumgehäuse eingestrahlt wird, oder wenn die von der EUV-Strahlungsquelle erzeugte Strahlung von einem ohnehin im Strahlengang befindlichen optischen Element geeignet spektral gefiltert wird, um die Anregungs-Strahlung zu bilden.In principle, the excitation radiation can be coupled into the beam path of the optical arrangement at any desired location. The coupling element can be arranged in the beam path of the optical arrangement. In this case, it is advantageous if the coupling-in element is arranged at a location in the beam path which has only a slight influence on the image. This is the case, for example, behind a beam trap for the laser beam that is used to generate the plasma, or on or behind an obscuration screen for shading a partial area of the beam path. There is no need to provide a coupling device if the excitation radiation is radiated directly into the vacuum housing, e.g. via a window, or if the radiation generated by the EUV radiation source is suitably spectrally filtered by an optical element already in the beam path is to form the excitation radiation.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Anordnung eine Zuführungseinrichtung zur Zuführung mindestens eines Gases in das Vakuumgehäuse. Wie weiter oben beschrieben wurde, ist es günstig, wenn dem Vakuumgehäuse Wasserstoff als Spülgas zur Reinigung der optischen Elemente zugeführt wird. Die Zuführungseinrichtung kann auch zur Zuführung von Sauerstoff oder von anderen Gasen dienen, die Bestandteile des in dem Vakuumgehäuse vorhandenen Restgases bilden. Durch die Zuführungseinrichtung kann die Zusammensetzung der Bestanteile des in dem Vakuumgehäuse vorhandenen Restgases beeinflusst werden, wodurch sich das Plasma in dem Vakuumgehäuse beeinflussen lässt. Allerdings kann die Zusammensetzung des Restgases in der Regel nur in geringen Grenzen verändert werden, ohne die Abbildungsqualität oder die Transmission der optischen Anordnung zu beeinflussen. Entsprechend bietet die Einstellung der Zusammensetzung des Restgases nur beschränkte und oftmals nicht zufriedenstellende Möglichkeiten zur Steuerung der Flussdichten einzelner Plasma-Spezies auf den das Plasma begrenzenden Oberflächen des Vakuumgehäuses.In a further embodiment, the optical arrangement comprises a feed device for feeding at least one gas into the Vacuum housing. As described above, it is advantageous if hydrogen is supplied to the vacuum housing as a flushing gas for cleaning the optical elements. The supply device can also serve to supply oxygen or other gases which form components of the residual gas present in the vacuum housing. The supply device can influence the composition of the constituents of the residual gas present in the vacuum housing, whereby the plasma in the vacuum housing can be influenced. However, the composition of the residual gas can generally only be changed within small limits without influencing the image quality or the transmission of the optical arrangement. Correspondingly, the setting of the composition of the residual gas offers only limited and often unsatisfactory possibilities for controlling the flow densities of individual plasma species on the surfaces of the vacuum housing that delimit the plasma.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die optische Anordnung ausgebildet, das Plasma durch eine Wechselwirkung der EUV-Strahlung mit mindestens einem Bestandteil des Restgases zu erzeugen, der ausgewählt ist aus der Gruppe: Wasserstoff, Argon, Helium, Sauerstoff und Stickstoff. Die Bestandteile des Restgases können dem Vakuumgehäuse mit Hilfe der weiter oben beschriebenen Zuführungseinrichtung zugeführt werden oder diese sind ohnehin bereits in dem Vakuumgehäuse vorhanden. Das Restgas in dem Vakuumgehäuse kann beispielsweise einen Restgasdruck in einem Bereich zwischen 0,1 Pa und 20 Pa, insbesondere zwischen 1 Pa und 10 Pa aufweisen.In a further embodiment, the optical arrangement is designed to generate the plasma through an interaction of the EUV radiation with at least one component of the residual gas which is selected from the group: hydrogen, argon, helium, oxygen and nitrogen. The constituents of the residual gas can be fed to the vacuum housing with the aid of the feed device described above, or they are already present in the vacuum housing anyway. The residual gas in the vacuum housing can, for example, have a residual gas pressure in a range between 0.1 Pa and 20 Pa, in particular between 1 Pa and 10 Pa.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, die Anregungs-Einrichtung anzusteuern, die Leistung der Anregungs-Strahlung, die Anregungs-Wellenlänge und/oder eine Intensitätsverteilung der Anregungs-Strahlung zu verändern. Durch die Steuerung der Leistung der Anregungs-Strahlung kann gezielt die angeregte photoinduzierte Reaktion gefördert oder gehemmt werden. Durch die Veränderung der Anregungs-Wellenlänge können gezielt unterschiedliche photoinduzierte Reaktionen angeregt bzw. gefördert werden. Die Veränderung der Anregungs-Wellenlänge kann beispielsweise mit Hilfe eines durchstimmbaren Spektralfilters realisiert werden, z.B. mittels eines Beugungsgitters, das relativ zur einfallenden, breitbandigen Strahlung verkippt werden kann. Auch eine Veränderung der Intensitätsverteilung der Anregungs-Strahlung kann günstig sein, um das Plasma in dem Vakuumgehäuse gezielt ortsabhängig zu beeinflussen. Es versteht sich, dass die Einstrahlung der Anregungs-Strahlung auch zeitlich verändert werden kann. Dies ist insbesondere günstig, wenn der Gleichgewichtszustand des Plasmas sich noch nicht eingestellt hat, d.h. in einem transienten Zustand des Plasmas, wie er beispielsweise unmittelbar nach der Inbetriebnahme der optischen Anordnung vorliegt.In a further embodiment, the control device is designed to control the excitation device, to change the power of the excitation radiation, the excitation wavelength and / or an intensity distribution of the excitation radiation. By controlling the power of the excitation radiation, the excited photo-induced reaction can be promoted or inhibited in a targeted manner. By changing the excitation wavelength, different photo-induced reactions can be specifically excited or promoted. The change in the excitation wavelength can be implemented, for example, using a tunable spectral filter, e.g. using a diffraction grating that can be tilted relative to the incident broadband radiation. A change in the intensity distribution of the excitation radiation can also be beneficial in order to influence the plasma in the vacuum housing in a targeted manner in a location-dependent manner. It goes without saying that the irradiation of the excitation radiation can also be changed over time. This is particularly beneficial if the equilibrium state of the plasma has not yet been established, i.e. in a transient state of the plasma, such as is present, for example, immediately after the optical arrangement has been put into operation.
Die Veränderung der Eigenschaften der Anregungs-Strahlung dient dazu, durch die Anregung spezifischer photoinduzierter Reaktionen das Plasma gezielt zu beeinflussen, beispielsweise um die relativen Flüsse verschiedener, relevanter Plasma-Spezies auf den dem Plasma ausgesetzten Oberflächen, insbesondere an dem mindestens einen optischen Element, bezüglich geeigneter Gütefunktionen zu optimieren. Die bei einer jeweiligen vorgegebenen Beleuchtungseinstellung der optischen Anordnung geeigneten Eigenschaften der Anregungs-Strahlung, die zum Optimieren der Gütefunktion erforderlich sind, können in einer Speichereinrichtung der Steuerungseinrichtung, beispielsweise in einer Tabelle, hinterlegt sein. Für eine jeweilige Beleuchtungseinstellung, die eine zugehörige räumliche Intensitätsverteilung der EUV-Strahlung in dem Vakuumgehäuse erzeugt, können somit geeignete Parameter bzw. Eigenschaften der Anregungs-Strahlung ausgewählt werden.The change in the properties of the excitation radiation is used to specifically influence the plasma through the excitation of specific photo-induced reactions, for example in relation to the relative flows of different, relevant plasma species on the surfaces exposed to the plasma, in particular on the at least one optical element to optimize suitable quality functions. The properties of the excitation radiation which are suitable for a given lighting setting of the optical arrangement and which are required to optimize the quality function can be stored in a memory device of the control device, for example in a table. Suitable parameters or properties of the excitation radiation can thus be selected for a respective lighting setting that generates an associated spatial intensity distribution of the EUV radiation in the vacuum housing.
Bei optimierter Gütefunktion kann die maximale Lebensdauer des bzw. der optischen Elemente oder anderer Komponenten in dem Vakuumgehäuse erreicht werden. Die Gütefunktion ist bei bestimmten Soll-Werten von für das Plasma relevanten Ziel-Plasmaparametern, beispielsweise für das Verhältnis der Konzentrationen bzw. der Flussraten unterschiedlicher Plasma-Spezies, optimal. Der bzw. die Soll-Werte mindestens eines Ziel-Plasmaparameters können aus Simulationen - ggf. in Kombination mit der Vermessung von Test-Plasmen - gewonnen werden, wie dies weiter unten näher beschrieben wird.With an optimized quality function, the maximum service life of the optical element or elements or other components in the vacuum housing can be achieved. The quality function is optimal for certain target values of target plasma parameters relevant for the plasma, for example for the ratio of the concentrations or the flow rates of different plasma species. The target value or values of at least one target plasma parameter can be obtained from simulations - possibly in combination with the measurement of test plasmas - as will be described in more detail below.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die optische Anordnung mindestens einen Sensor zur Messung mindestens eines Plasmaparameters des in dem Vakuumgehäuse gebildeten Plasmas auf und die Steuerungseinrichtung ist ausgebildet, die Einstrahlung der Anregungs-Strahlung in das Vakuumgehäuse in Abhängigkeit von dem mindestens einen gemessenen Plasmaparameter anzupassen. Bei dieser Ausführungsform können in der Steuerungseinrichtung beispielsweise für unterschiedliche Werte des gemessenen Plasmaparameters zugehörige Parameter für die Eigenschaften (z.B. Leistung, Anregungs-Wellenlänge, Intensitätsverteilung, ...) der Anregungs-Strahlung hinterlegt sein, die mit Hilfe der Steuerungseinrichtung eingestellt werden. Die jeweiligen Parameter der Anregungs-Strahlung, die in einer Tabelle bzw. einer Datenbank hinterlegt sein können, sind hierbei so gewählt, dass das Plasma in dem Vakuumgehäuse insbesondere in Bezug auf die Flussraten an den relevanten Oberflächen optimiert ist.In a further embodiment, the optical arrangement has at least one sensor for measuring at least one plasma parameter of the plasma formed in the vacuum housing and the control device is designed to adapt the radiation of the excitation radiation into the vacuum housing as a function of the at least one measured plasma parameter. In this embodiment, for example, for different values of the measured plasma parameter, associated parameters for the properties (e.g. power, excitation wavelength, intensity distribution, ...) of the excitation radiation can be stored in the control device, which parameters are set with the aid of the control device. The respective parameters of the excitation radiation, which can be stored in a table or a database, are selected in such a way that the plasma in the vacuum housing is optimized in particular with regard to the flow rates on the relevant surfaces.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, im Betrieb der optischen Anordnung, insbesondere in einem transienten Zustand des Plasmas, mindestens einen Ziel-Plasmaparameter des Plasmas in dem Vakuumgehäuse auf einen vorgegebenen Soll-Wert zu regeln. In diesem Fall wird anhand des mindestens einen gemessenen Plasmaparameters mit Hilfe eines geeigneten Regelkreises, der eine Feed-Forward-Steuerung oder eine Feedback-Steuerung implementiert, der Ziel-Plasmaparameter auf den Ziel-Wert geregelt. Bei dem gemessenen Plasmaparameter und bei dem Ziel-Plasmaparameter kann es sich um ein- und denselben Plasmaparameter oder um unterschiedliche Plasmaparameter handeln. Beispielsweise kann der Ziel-Plasmaparameter sich aus zwei oder mehr gemessenen Plasmaparametern zusammensetzen oder von diesen abhängen. Bei dem Ziel-Plasmaparameter kann es sich insbesondere um einen für das mindestens eine optische Element lebensdauerbestimmenden Plasmaparameter handeln. Der Regelkreis kann ggf. mehr als einen Ziel-Plasmaparameter auf einen Soll-Wert regeln.In a further embodiment, the control device is designed to regulate at least one target plasma parameter of the plasma in the vacuum housing to a predetermined target value when the optical arrangement is in operation, in particular when the plasma is in a transient state. In this case, the target plasma parameter is regulated to the target value on the basis of the at least one measured plasma parameter with the aid of a suitable control circuit that implements a feed-forward control or a feedback control. The measured plasma parameter and the target plasma parameter can be one and the same plasma parameter or different plasma parameters. For example, the target plasma parameter can be composed of two or more measured plasma parameters or can depend on them. The target plasma parameter can in particular be a plasma parameter which determines the service life of the at least one optical element. If necessary, the control loop can regulate more than one target plasma parameter to a setpoint value.
Der Regelkreis kann ausgebildet sein, den bzw. die Ziel-Parameter auf allen relevanten Zeitskalen zu regeln. Die Regelung kann aber auch nur im stationären Zustand (steady state) des Plasmas erfolgen. Der Regelkreis kann zur schnellen Regelung ausgebildet sein, um die Regelung auch in einem transienten Zustand des Plasmas zu ermöglichen. Um eine schnelle Regelung zu realisieren, weist die Anregungs-Einrichtung vorzugsweise eine Anregungs-Strahlungsquelle in Form einer Laserquelle, beispielsweise in Form einer HHG-Laserquelle, auf. Als Stellgröße für die Regelung wird mindestens ein Parameter bzw. mindestens eine Eigenschaft der Anregungs-Strahlung angepasst.The control loop can be designed to regulate the target parameter (s) on all relevant time scales. The regulation can also only take place in the steady state of the plasma. The control loop can be designed for rapid regulation in order to enable regulation even in a transient state of the plasma. In order to implement rapid regulation, the excitation device preferably has an excitation radiation source in the form of a laser source, for example in the form of an HHG laser source. At least one parameter or at least one property of the excitation radiation is adapted as a manipulated variable for the regulation.
Bei einer weiteren Ausführungsform bildet der Ziel-Plasmaparameter ein Verhältnis der Konzentrationen von mindestens zwei Plasma-Spezies, bevorzugt ein Verhältnis zwischen einer Konzentration mindestens einer Sauerstoff-Spezies, insbesondere einer radikalen Sauerstoff-Spezies O, und einer Konzentration mindestens einer Wasserstoff-Spezies, insbesondere einer ionischen Wasserstoff-Spezies, z.B. H3 +. In a further embodiment, the target plasma parameter forms a ratio of the concentrations of at least two plasma species, preferably a ratio between a concentration of at least one oxygen species, in particular a radical oxygen species O, and a concentration of at least one hydrogen species, in particular an ionic hydrogen species, e.g. H 3 + .
Unter der Konzentration der jeweiligen Plasma-Spezies wird deren Partialdruck in dem Vakuumgehäuse oder eine zum Partialdruck proportionale Größe verstanden. Da das Verhältnis der Konzentrationen der Plasma-Spezies den Ziel-Parameter bildet, ist es nicht unbedingt erforderlich, die absoluten Konzentrationen der jeweiligen Plasma-Spezies in dem Vakuumgehäuse zu kennen. Neben dem Verhältnis zwischen einer radikalen Sauerstoff-Spezies und einer ionischen Wasserstoff-Spezies kann als Ziel-Plasmaparameter auch das Verhältnis zwischen anderen Plasma-Spezies dienen, beispielsweise auch das Verhältnis zwischen durch Sekundärreaktionen gebildeten, stickstoffhaltigen und kohlenstoffhaltigen Plasma-Spezies (z.B. N2H+: H, CO2 +:H2 +, NH4 +: H3 +, oder beliebige Kombinationen der im nächsten Satz aufgeführten Spezies). Bei dem Ziel-Plasmaparameter kann es sich insbesondere auch um eine Ziel-Konzentration einer bestimmten, ggf. auch durch Sekundärreaktionen gebildete, Plasma-Spezies handeln, z.B. um die Konzentration von (H+,H2 +,H3 +,H, H-, N2 +, N+, N2+, O2 +,O+,O2+,O, O-,O2 -,O3 -,O4 -, O3, H2O, H2O+, H3O+, OH, OH+, OH-, NH, NH2, NH3, NH+,NH2 +,NH3 +,NH4 +, N2H+, NO, NO+, HNO, HNO+,CO2+,CO, CO+, CnHm, CnHm+, CnHmOl, CnHmOl +, etc., wobei n, m, l kleine (<5) ganze Zahlen sind, die kleine organische Moleküle stöchiometrisch korrekt parametrisieren).The concentration of the respective plasma species is understood to mean their partial pressure in the vacuum housing or a variable proportional to the partial pressure. Since the ratio of the concentrations of the plasma species forms the target parameter, it is not absolutely necessary to know the absolute concentrations of the respective plasma species in the vacuum housing. In addition to the ratio between a radical oxygen species and an ionic hydrogen species, the ratio between other plasma species can also serve as the target plasma parameter, for example the ratio between nitrogen-containing and carbon-containing plasma species (e.g. N 2 H + : H, CO 2 + : H 2 + , NH 4 + : H 3 + , or any combination of the species listed in the next sentence). The target plasma parameter can in particular also be a target concentration of a specific plasma species, possibly also formed by secondary reactions, for example the concentration of (H + , H 2 + , H 3 + , H, H - , N 2 + , N + , N 2+ , O 2 + , O + , O 2+ , O, O - , O 2 - , O 3 - , O 4 - , O 3 , H 2 O, H 2 O + , H 3 O + , OH, OH + , OH - , NH, NH 2 , NH 3 , NH + , NH 2 + , NH 3 + , NH 4 + , N 2 H + , NO, NO + , HNO , HNO + , CO2 + , CO, CO + , C n H m , C n H m +, C n H m O l , C n H m O l + , etc., where n, m, l are small (< 5) are integers that parameterize small organic molecules stoichiometrically correctly).
Wie weiter oben beschrieben wurde, wird unter dem Einfluss der EUV-Strahlung in dem Wasserstoff enthaltenden Restgas in dem Vakuumgehäuse ein Wasserstoff-Plasma erzeugt, d.h. es werden ionische Wasserstoff-Spezies (H2 +, H3 +, H+, H-, ...) gebildet, die eine Reinigungswirkung für Kohlenstoff haben, der sich an den Oberflächen von in dem Vakuumgehäuse angeordneten optischen Elementen ablagert. Das Wasserstoff-Plasma hat aber auch negative Effekte, da dieses an anderen in dem Vakuumgehäuse angeordneten Komponenten - oder am Substrat der optischen Elemente selbst - zu unerwünschten Reduktionsreaktionen führen kann. Daher wird dem Restgas zusätzlich eine geringfügige Menge an Sauerstoff beigemischt, um die unerwünschten Reduktionsreaktionen durch gegenläufige Oxidationsreaktionen möglichst zu kompensieren.As described above, a hydrogen plasma is generated under the influence of EUV radiation in the residual gas containing hydrogen in the vacuum housing, ie ionic hydrogen species (H 2 + , H 3 + , H + , H - , ...) which have a cleaning effect for carbon that is deposited on the surfaces of optical elements arranged in the vacuum housing. However, the hydrogen plasma also has negative effects, since it can lead to undesirable reduction reactions on other components arranged in the vacuum housing - or on the substrate of the optical elements themselves. Therefore, a small amount of oxygen is added to the residual gas in order to compensate for the undesired reduction reactions by counter-rotating oxidation reactions as far as possible.
Aufgrund der durch die EUV-Strahlung induzierten Ionisation des molekularen Sauerstoffs werden zwei positiv geladene ionische Plasma-Spezies O2 +, O+ und eine radikale Plasma-Spezies O in etwa zu gleichen Teilen gebildet. Wie weiter oben beschrieben wurde, können die positiv geladenen ionischen Plasma-Spezies allerdings zu nachteiligen Effekten auf Bauteilen führen, die ebenfalls in dem Vakuumgehäuse angeordnet sind. Beispielsweise werden die positiv geladenen ionischen Sauerstoff-Spezies O2 +, O+ durch das positive Plasmapotential zu den dem Plasma ausgesetzten Oberflächen hin beschleunigt und können dort zu Implantations- oder Sputter-Effekten führen.Due to the ionization of the molecular oxygen induced by the EUV radiation, two positively charged ionic plasma species O 2 + , O + and a radical plasma species O are formed in approximately equal parts. As described above, the positively charged ionic plasma species can, however, lead to adverse effects on components that are also arranged in the vacuum housing. For example, the positively charged ionic oxygen species O 2 + , O + are accelerated by the positive plasma potential towards the surfaces exposed to the plasma and can lead to implantation or sputtering effects there.
Die Konzentration der im Sinne der gewünschten Oxidationswirkung nützlichen Sauerstoff-Radikale, aus denen sich durch Elektroneneinfang das ebenfalls nützliche negativ geladene Sauerstoff-Ion O- bildet, kann durch die Anregungs-Strahlung, welche die entsprechende photoinduzierte Reaktion fördert (s.o.), angehoben werden, ohne die Konzentration der positiv geladenen ionischen Sauerstoff-Spezies O2 +, O+ zu erhöhen. Auf diese Weise kann der Partialdruck des molekularen Sauerstoffs, welcher über die Zuführungseinrichtung demVakuumgehäuse zugeführt wird, möglichst weit reduziert werden. Die Konzentration der Sauerstoff-Radikale O, die dem Restgas beigemischt werden sollten, um der Reduktionswirkung des Wasserstoff-Plasmas entgegenzuwirken, hängt von der Konzentration der ionischen Wasserstoff-Spezies ab. Daher stellt das Verhältnis der Konzentration der Sauerstoff-Radikale zur Konzentration der ionischen Wasserstoff-Spezies, z.B. von H3 +, einen Ziel-Parameter dar, der bei der Einstellung bzw. Regelung auf einen vorgegebenen, geeigneten Soll-Wert die Lebensdauer der in dem Vakuumgehäuse angeordneten Komponenten, insbesondere der reflektierenden optischen Elemente, maximiert.The concentration of the oxygen radicals useful in terms of the desired oxidizing effect, from which the negatively charged oxygen ion O - is formed by electron capture, can be increased by the excitation radiation, which promotes the corresponding photo-induced reaction (see above), without increasing the concentration of the positively charged ionic oxygen species O 2 + , O +. That way you can the partial pressure of the molecular oxygen, which is supplied to the vacuum housing via the supply device, can be reduced as much as possible. The concentration of the oxygen radicals O, which should be added to the residual gas in order to counteract the reducing effect of the hydrogen plasma, depends on the concentration of the ionic hydrogen species. Therefore, the ratio of the concentration of oxygen radicals to the concentration of ionic hydrogen species, for example of H 3 + , represents a target parameter which, when set or controlled to a predetermined, suitable target value, the service life of the Components arranged in a vacuum housing, in particular the reflective optical elements, is maximized.
Bei einer Weiterbildung ist der gemessene Plasmaparameter ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Konzentration mindestens einer ionischen, neutralen oder radikalen Plasma-Spezies oder ein Verhältnis zwischen den Konzentrationen von mindestens zwei ionischen, neutralen oder radikalen Plasma-Spezies. Diese und weitere Plasmaparameter können mit Hilfe von geeigneten Sensoren gemessen werden. Unter der Konzentration der Plasma-Spezies wird im Sinne dieser Anmeldung auch eine Flussrate bzw. die Anzahl der jeweiligen Teilchen der Plasma-Spezies pro Zeiteinheit verstanden, die an einer jeweiligen Oberfläche eines diese Plasma-Spezies detektierenden Sensors gemessen wird. Zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten Plasmaparametern können mit geeigneten Sensoren auch andere Plasmaparameter gemessen werden, beispielsweise eine Plasmapotenzial, eine elektrische Feldstärke, eine Plasmadichte, eine Elektronendichte, etc.In a further development, the measured plasma parameter is selected from the group comprising: a concentration of at least one ionic, neutral or radical plasma species or a ratio between the concentrations of at least two ionic, neutral or radical plasma species. These and other plasma parameters can be measured with the help of suitable sensors. In the context of this application, the concentration of the plasma species is also understood to mean a flow rate or the number of the respective particles of the plasma species per unit of time, which is measured on a respective surface of a sensor that detects this plasma species. In addition or as an alternative to the plasma parameters mentioned above, other plasma parameters can also be measured with suitable sensors, for example a plasma potential, an electric field strength, a plasma density, an electron density, etc.
Bei einer Weiterbildung ist der Sensor ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Ionensensoren oder Radikalensensoren, insbesondere emissionsspektroskopische Sensoren, absorptionsspektroskopische Sensoren, laserfluoreszenzspektroskopische Sensoren, massenspektroskopische Sensoren, Retarding Field Energy(RFEA)-Analysatoren, und Langmuir-Sonden. Ionensensoren und Radikalensensoren dienen zur Messung der Konzentrationen bzw. der (ggf. relativen) Flussraten von ionischen bzw. radikalen Plasma-Spezies. Eine Langmuir-Sonde ermöglicht es, Plasmaparameter wie z.B. die Elektronendichte, die Elektronentemperatur, das Plasma-Potential, etc. zu messen. Beispiele für Sensoren, der die Konzentration bzw. Flussrate von Wasserstoff-Radikalen im Betrieb einer EUV-Lithographieanlage messen können, sind in der
Die Optimierung des Plasmas bzw. die Bestimmung der Soll-Werte der Ziel-Plasmaparameter erfordert eine möglichst genaue Kenntnis der in dem Vakuumgehäuse ablaufenden chemischen Reaktionen, um die Stromdichten der jeweiligen Spezies des Plasmas an den begrenzenden Oberflächen gezielt einstellen zu können und auf diese Weise die Lebensdauer der in dem Vakuumgehäuse angeordneten optischen Elemente, insbesondere der reflektierenden optischen Elemente, zu maximieren.The optimization of the plasma or the determination of the target values of the target plasma parameters requires as precise a knowledge as possible of the chemical reactions taking place in the vacuum housing in order to be able to set the current densities of the respective species of the plasma on the delimiting surfaces in a targeted manner and in this way the To maximize the service life of the optical elements arranged in the vacuum housing, in particular the reflective optical elements.
Grundsätzlich könnte man annehmen, dass ein geeigneter Soll-Wert für einen Ziel-Plasmaparameter im Betrieb einer optischen Anordnung für die EUV-Lithographie experimentell durch eine geeignete Plasma-Diagnostik unter Betriebsbedingungen bestimmt werden kann.In principle, one could assume that a suitable setpoint value for a target plasma parameter can be determined experimentally during operation of an optical arrangement for EUV lithography by means of suitable plasma diagnostics under operating conditions.
Diese Vorgehensweise scheitert in der Praxis oft aber u.a. an folgenden Punkten:
- 1.) Während der Systemdesignphase der optischen Anordnung können die Betriebsbedingungen, insbesondere die gewünschte Geometrie und die Strahlungsquellen, noch nicht realisiert werden.
- 2.) Es existieren keine Sensoren, welche die Flüsse chemisch, räumlich energetisch und insbesondere zeitlich mit hinreichender Genauigkeit bestimmen können.
- 3.) Der Zugang zu realen Systemen ist aus betrieblichen Gründen oftmals nicht in ausreichendem Maße möglich, speziell für Langzeitstudien.
- 4.) Für Langzeitvorhersagen wird daher auf „beschleunigte“ Tests unter Verwendung von anderen Geometrien und/oder anderweitig (z.B. via RF-ICP(radio frequency inductively coupled plasma), RF-CCP(radio frequency capacitively coupled plasma), mikrowellen-gekoppelter oder off-line EUV- erzeugte Plasmen zurückgegriffen, die ggf. eine deutlich andere Plasmachemie entwickeln.
- 5.) Niedertemperaturplasmen entwickeln sich durch eine hochgradig nichtlineare Dynamik. Jede „einfache“ Extrapolation experimenteller Daten hin zu anderen Raum/Zeitskalen, Geometrien oder Plasma-Stöchiometrien und Anregungsmechanismen sind daher extrem fehlerbehaftet oder schlicht unmöglich.
- 6.) Eine Optimierung der Gasgemische ist experimentell ggf. extrem aufwändig, wenn dabei z.B. explosive (z.B. H2/O2), korrosive (z.B. HNO3), giftige (z.B. HCN) Gemische oder Spezies entstehen.
- 1.) During the system design phase of the optical arrangement, the operating conditions, in particular the desired geometry and the radiation sources, cannot yet be implemented.
- 2.) There are no sensors that can determine the flows chemically, spatially, energetically and, in particular, temporally with sufficient accuracy.
- 3.) Access to real systems is often not possible to a sufficient extent for operational reasons, especially for long-term studies.
- 4.) For long-term predictions, “accelerated” tests using other geometries and / or otherwise (e.g. via RF-ICP (radio frequency inductively coupled plasma), RF-CCP (radio frequency capacitively coupled plasma), microwave-coupled or off-line EUV-generated plasmas are used, which may develop a significantly different plasma chemistry.
- 5.) Low-temperature plasmas develop through a highly non-linear dynamic. Any “simple” extrapolation of experimental data to other space / time scales, geometries or plasma stoichiometries and excitation mechanisms are therefore extremely error-prone or simply impossible.
- 6.) Optimizing the gas mixture is experimentally extremely complex if it results in explosive (eg H 2 / O 2 ), corrosive (eg HNO 3 ), toxic (eg HCN) mixtures or species.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen eines Soll-Werts für einen Ziel-Plasmaparameter eines Plasmas, das im Betrieb einer optischen Anordnung durch eine Wechselwirkung von EUV-Strahlung mit einem Restgas in einem Vakuumgehäuse gebildet wird.The invention also relates to a method for determining a setpoint value for a target plasma parameter of a plasma that occurs during operation of an optical arrangement by an interaction of EUV radiation is formed with a residual gas in a vacuum housing.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen des Soll-Werts für den Ziel-Parameter umfasst die nachfolgenden Schritte:
- Bestimmen mindestens eines simulierten Plasmaparameters durch numerische Simulation des Plasmas in dem Vakuumgehäuse,
- Bestimmen mindestens eines gemessenen Plasmaparameters durch Vermessen eines Plasmas in einem Test-Aufbau der optischen Anordnung, sowie
- Bestimmen des Soll-Werts für den Ziel-Plasmaparameter anhand des mindestens einen simulierten Plasmaparameters und anhand des mindestens einen gemessenen Plasmaparameters.
- Determining at least one simulated plasma parameter by numerical simulation of the plasma in the vacuum housing,
- Determining at least one measured plasma parameter by measuring a plasma in a test setup of the optical arrangement, and also
- Determining the setpoint value for the target plasma parameter based on the at least one simulated plasma parameter and based on the at least one measured plasma parameter.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die weiter oben beschriebenen Nachteile dadurch überwunden, dass ein Abgleich zwischen den bei numerischen Simulationen des Plasmas einerseits und den Messungen an realen, sich ggf. noch in der Test-Phase befindlichen Plasmen andererseits erfolgt. Anhand des Abgleichs können Werte für die Ziel-Plasmaparameter ggf. iterativ bestimmt werden und es kann ein geeigneter Soll-Wert für den jeweiligen Ziel-Plasmaparameter festgelegt werden.In the method according to the invention, the disadvantages described above are overcome in that a comparison is made between the numerical simulations of the plasma on the one hand and the measurements on real plasmas that may still be in the test phase on the other hand. On the basis of the comparison, values for the target plasma parameters can be determined iteratively, if necessary, and a suitable target value can be established for the respective target plasma parameter.
Bei dem Ziel-Plasmaparameter kann es sich insbesondere um einen lebensdauerbestimmenden Plasmaparameter für mindestens ein optisches Element handeln, das in dem Vakuumgehäuse angeordnet ist, beispielsweise um eine Flussrate mindestens einer Plasma-Spezies an der Oberfläche des (reflektierenden) optischen Elements. Der mit Hilfe des weiter oben beschriebenen Verfahrens ermittelte Soll-Wert kann in einer optischen Anordnung hinterlegt werden, die wie weiter oben beschrieben ausgebildet ist und in der ein Regelkreis implementiert ist, welcher es ermöglicht, den Ziel-Parameter auf den gewünschten Soll-Wert zu regeln.The target plasma parameter can in particular be a plasma parameter that determines the service life for at least one optical element which is arranged in the vacuum housing, for example a flow rate of at least one plasma species on the surface of the (reflective) optical element. The target value determined with the aid of the method described above can be stored in an optical arrangement which is designed as described above and in which a control loop is implemented which enables the target parameter to be brought to the desired target value rules.
Der Ziel-Plasmaparameter kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend: eine Konzentration mindestens einer ionischen, neutralen oder radikalen Plasma-Spezies oder ein Verhältnis der Konzentrationen von mindestens zwei ionischen, neutralen oder radikalen Plasma-Spezies. Insbesondere kann es sich bei dem Ziel-Plasmaparameter um das weiter oben beschriebene Verhältnis zwischen der radikalen Sauerstoff-Spezies O und einer ionischen Wasserstoff-Spezies, z.B. H3 +, handeln.The target plasma parameter can be selected, for example, from the group comprising: a concentration of at least one ionic, neutral or radical plasma species or a ratio of the concentrations of at least two ionic, neutral or radical plasma species. In particular, the target plasma parameter can be the above-described ratio between the radical oxygen species O and an ionic hydrogen species, for example H 3 + .
Da die Geometrie des Vakuumgehäuses sowie der darin angeordneten Komponenten bei der Durchführung des Verfahrens noch nicht feststeht, können alternativ oder zusätzlich zur Bestimmung des Soll-Werts für den Ziel-Plasmaparameter durch den Abgleich zwischen den simulierten Plasmaparametern und den gemessenen Plasmaparametern ggf. auch die geometrischen Freiheitsgrade des Vakuumgehäuses bzw. der darin angeordneten Komponenten optimiert werden, um die maximale Lebensdauer der insbesondere optischen Komponenten zu gewährleisten.Since the geometry of the vacuum housing and the components arranged therein are not yet fixed when the method is carried out, the geometric parameters can also be used as an alternative or in addition to determining the target value for the target plasma parameters by comparing the simulated plasma parameters and the measured plasma parameters Degrees of freedom of the vacuum housing or the components arranged therein are optimized in order to ensure the maximum service life of the optical components in particular.
Bei der Bestimmung des mindestens einen simulierten Plasmaparameters kann die Plasmachemie, insbesondere bezüglich der Flussdichten auf den interessierenden Oberflächen, durch möglichst genaue Computer-Simulationen für alle relevanten Plasmakonfigurationen modelliert werden. Die Simulation wird bevorzugt unter Betriebsbedingungen über möglichst lange Zeiträume, im gepulsten Fall, i.a. den sogenannten quasiperiodischen Zustand, oder für cw-angeregte Plasmen für den „steady state“ durchgeführt. Die Bedingungen der Test-Aufbauten für den (speziell beschleunigten) Lebensdauertest bzw. für die Bestimmung des mindestens einen gemessenen Plasmaparameters werden bevorzugt möglichst detailliert modelliert, auch hier bis zum (quasiperiodischen) „steady state“.When determining the at least one simulated plasma parameter, the plasma chemistry, in particular with regard to the flux densities on the surfaces of interest, can be modeled by computer simulations that are as accurate as possible for all relevant plasma configurations. The simulation is preferred under operating conditions over as long periods of time as possible, in the pulsed case, i.a. the so-called quasiperiodic state, or for cw-excited plasmas for the "steady state". The conditions of the test set-ups for the (specially accelerated) life test or for the determination of the at least one measured plasma parameter are preferably modeled in as much detail as possible, also here up to the (quasi-periodic) steady state.
In beiden oben genannten Fällen, d.h. bei der Bestimmung des simulierten und des gemessenen Plasmaparameters wird bevorzugt das transiente Verhalten bis zum Erreichen des Gleichgewichts bestimmt. Die Unterschiede bzw. die Abweichungen zwischen dem simulierten Plasma und dem Plasma in dem Test-Aufbau werden dokumentiert. Es ist auch möglich, dass bestimmte Plasmaparameter bzw. bestimmte Plasma-Spezies in den Simulationen berücksichtigt werden, die in dem Test-Aufbau nicht berücksichtigt werden, oder umgekehrt.In both cases mentioned above, i.e. when determining the simulated and the measured plasma parameter, the transient behavior is preferably determined until equilibrium is reached. The differences or deviations between the simulated plasma and the plasma in the test setup are documented. It is also possible that certain plasma parameters or certain plasma species are taken into account in the simulations that are not taken into account in the test setup, or vice versa.
Die aus den Simulationen und ggf. den experimentellen Tests gewonnenen Reinigungs-, Sputter-, Ätzraten, etc. einzelner flussinduzierter Reaktionen werden bevorzugt auf die entsprechenden Flüsse unter Betriebsbedingungen umgerechnet, um damit eine optimale Lebensdauervorhersage unter Betriebsbedingungen zu ermöglichen. Die (geometrischen und plasmachemischen) Parameter des Test-Aufbaus können ggf. so modifiziert werden, dass die resultierende Plasmachemie bezüglich einer geeignet definierten Gütefunktion die Verhältnisse unter Betriebsbedingungen möglichst genau reproduzieren.The cleaning, sputtering, etching rates, etc. of individual flow-induced reactions obtained from the simulations and possibly the experimental tests are preferably converted to the corresponding flows under operating conditions in order to enable an optimal service life prediction under operating conditions. The (geometrical and plasma-chemical) parameters of the test setup can, if necessary, be modified in such a way that the resulting plasma chemistry reproduces the relationships under operating conditions as precisely as possible with regard to a suitably defined quality function.
Als anzupassende Parameter kommen nicht nur Partialdrücke und Strahlungsleistungen, sondern auch z.B. elektrische Vorspannung der Komponenten, Geometrieanpassungen durch Blenden, optimierte Kanten z.B. an den optischen Elementen, elektrische Antennen etc. in Frage, sowie - speziell im Hinblick auf Neutralteilchen - Spülflüsse des Rest- bzw. Hintergrundgases. Ggf. können zusätzlich noch Magnetfelder zum Einsatz kommen. Der Test-Aufbau der optischen Anordnung kann eine vereinfachte Geometrie aufweisen, beispielsweise indem das Vakuumgehäuse als im Wesentlichen quaderförmiger Raum oder dergleichen ausgebildet ist.The parameters to be adapted are not only partial pressures and radiation powers, but also e.g. electrical biasing of the components, geometrical adjustments by means of screens, optimized edges e.g. on the optical elements, electrical antennas etc. Background gas. If necessary, you can also Magnetic fields are used. The test setup of the optical arrangement can have a simplified geometry, for example in that the vacuum housing is designed as a substantially cuboidal space or the like.
Die Parameter des realen Systems, d.h. der optischen Anordnung, werden, sofern möglich, soweit optimiert, dass sich eine möglichst hohe Lebensdauer ergibt. Die berechneten Flussdichten an den Oberflächen werden bevorzugt als Input für weitere Simulationen, z.B. für die induzierte Oberflächenchemie oder Diffusion in den oberflächennahen Bereichen der exponierten Oberflächen verwendet, um die Schädigungsmechanismen zu charakterisieren. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn für die Simulationen die i.a. sehr komplexe Plasmachemie vorab durch detaillierte Modellierung auf eine signifikante Untermenge relevanter Spezies und Reaktionen reduziert wird. Im Allgemeinen ist mit mehreren Hundert Plasma-Spezies und vielen Tausend Reaktionskanälen zu rechnen, die in einem reduzierten Modell auf eine zweistellige Anzahl von Plasma-Spezies und mehrere hundert Reaktionskanäle reduziert werden kann. Zusätzlich können auch elektrische Störsignale auf den relevanten, dem Plasma ausgesetzten Oberflächen erfasst werden.The parameters of the real system, i.e. the optical arrangement, are optimized as far as possible to achieve the longest possible service life. The calculated flux densities on the surfaces are preferably used as input for further simulations, e.g. for the induced surface chemistry or diffusion in the near-surface areas of the exposed surfaces in order to characterize the damage mechanisms. It has proven to be beneficial if the i.a. very complex plasma chemistry is reduced in advance to a significant subset of relevant species and reactions through detailed modeling. In general, several hundred plasma species and many thousands of reaction channels can be expected, which in a reduced model can be reduced to a double-digit number of plasma species and several hundred reaction channels. In addition, electrical interference signals on the relevant surfaces exposed to the plasma can also be detected.
Für die Simulation können verschiedene sogenannte Multiphysik-Methoden verwendet werden, z.B. phasenraumbasierte 5D/6D-kinetische Modelle („particle in cell Monte-Carlo“, PIC-MC, z.B. zur Modellierung eines Plasmas in schmalen Schlitzen), vereinfachte fluidbasierte 2D/3D-Modelle, z.B. magnetohydrodynamische Modelle oder ratengleichungsbasierte globale 0D-Modelle (speziell zur Erfassung extrem komplexer chemischer Systeme). Hierbei ist es günstig bzw. erforderlich, die Teilchendynamik selbstkonsistent in äußeren und durch ihre eigene Ladungs- und Stromverteilung erzeugten elektromagnetischen Feldern unter Berücksichtigung der Reaktionskinetik selbstkonsistent zu berechnen („reactive, charged multifluid-flow“).Various so-called multiphysics methods can be used for the simulation, e.g. phase space-based 5D / 6D kinetic models ("particle in cell Monte-Carlo", PIC-MC, e.g. for modeling a plasma in narrow slots), simplified fluid-based 2D / 3D Models, e.g. magnetohydrodynamic models or rate equation-based global 0D models (especially for recording extremely complex chemical systems). Here it is beneficial or necessary to self-consistently calculate the particle dynamics in external electromagnetic fields generated by their own charge and current distribution, taking into account the reaction kinetics (“reactive, charged multifluid flow”).
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.Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be implemented individually or collectively in any combination in a variant of the invention.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt
-
1 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung in Form einer EUV-Lithographieanlage mit einer Anregungs-Einrichtung zum Einstrahlen von Anregungs-Strahlung in ein Vakuumgehäuse, -
2a,b schematische Darstellungen von zwei Anregungs-Strahlungsquellen zur Erzeugung von Anregungs-Strahlung, -
3a,b schematische Darstellungen der Wirkungsquerschnitte von mehreren photoinduzierten Reaktionen von molekularem Wasserstoff, -
4a,b schematische Darstellungen der Wirkung eines Wasserstoff-Plasmas und eines Sauerstoff-Plasmas auf ein optisches Element bzw. auf eine nicht-optische Komponente, sowie -
5 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Bestimmen von Soll-Werten für einen Ziel-Plasmaparameter in Form einer Reaktionsrate bzw. einer Konzentration einer Plasma-Spezies an einer Oberfläche eines reflektierenden optischen Elements.
-
1 a schematic representation of an optical arrangement in the form of an EUV lithography system with an excitation device for irradiating excitation radiation into a vacuum housing, -
2a, b schematic representations of two excitation radiation sources for generating excitation radiation, -
3a, b schematic representations of the cross sections of several photoinduced reactions of molecular hydrogen, -
4a, b schematic representations of the effect of a hydrogen plasma and an oxygen plasma on an optical element or on a non-optical component, as well as -
5 a schematic representation of a flow chart of a method for determining setpoint values for a target plasma parameter in the form of a reaction rate or a concentration of a plasma species on a surface of a reflective optical element.
In der folgenden Beschreibung der Zeichnungen werden für gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile identische Bezugszeichen verwendet.In the following description of the drawings, identical reference symbols are used for identical or functionally identical components.
Der Beleuchtungs-Strahlengang
Bei dem strukturierten Objekt M kann es sich beispielsweise um eine reflektive Photomaske handeln, die reflektierende und nicht reflektierende oder zumindest weniger stark reflektierende Bereiche zur Erzeugung mindestens einer Struktur an dem Objekt M aufweist. Alternativ kann es sich bei dem strukturierten Objekt M um eine Mehrzahl von Mikrospiegeln handeln, welche in einer ein- oder mehrdimensionalen Anordnung angeordnet sind und welche gegebenenfalls um mindestens eine Achse bewegbar sind, um den Einfallswinkel der EUV-Strahlung auf den jeweiligen Spiegel einzustellen.The structured object M can be, for example, a reflective photomask which has reflective and non-reflective or at least less strongly reflective regions for generating at least one structure on the object M. Alternatively, the structured object M can be a plurality of micromirrors which are arranged in a one-dimensional or multi-dimensional arrangement and which are optionally movable about at least one axis in order to set the angle of incidence of the EUV radiation on the respective mirror.
Das strukturierte Objekt M reflektiert einen Teil des Beleuchtungs-Strahlengangs
Im vorliegenden Beispiel weist das Projektionsobjektiv
Der Kollektor-Spiegel
Die in
Die in
Um die Anregungs-Strahlung
Die Anregungs-Einrichtung
Die EUV-Lithographieanlage
Alternativ zur Erzeugung der Anregungs-Strahlung
Die in
Die Anregungs-Strahlungsquellen
Die Ansteuerung der Anregungs-Einrichtung
Während bestimmte Bestandteile des Restgases
Durch eine Wechselwirkung des Restgases
Das Wasserstoff-Plasma
Die Zuführung des Spülgases
Um die Wirkung des Plasmas
Hierbei wird ausgenutzt, dass der Wirkungsquerschnitt σ des Restgases
Die EUV-Strahlung
Um gezielt die Photo-Ionisationsreaktion von molekularem Wasserstoff H2 zu
Dies ist insbesondere relevant, da aus den
Bei dem in
Für eine möglichst effiziente Anregung der jeweiligen photoinduzierten Reaktion ist es günstig, wenn die Anregungs-Wellenlänge
Neben den weiter oben beschriebenen photoinduzierten Reaktionen können selbstverständlich auch andere Reaktionen, beispielweise die direkte Photo-Dissoziationsationsreaktion von Wasserstoff H2
Zur Optimierung der Wirkung des Plasmas
Der Radikalensensor
Bei den in
Anhand der mit Hilfe der Sensoren
Als für die Regelung besonders geeigneter Ziel-Plasmaparameter, der sich unmittelbar auf die Lebensdauer des in dem Vakuumgehäuse
Das optische Element
Wie in
Durch den Angriff von radikalen Wasserstoff-Spezies
An der Oberfläche
Die Si-Deposition auf der Oberfläche
Wie weiter oben in Zusammenhang mit
- Aus dem molekularen Sauerstoff O2 werden durch die Wechselwirkung mit der EUV-
Strahlung 5 im Wesentlichen zu gleichen Teilen O2 +, O+ undO gebildet, d.h. positiv geladene ionische Plasma-Spezies O2 +, O+ und radikale Plasma-SpeziesO , insbesondere gemäß folgender Reaktionsgleichungen:γ (92eV) + O2 (g) → O2 + (g) + e- γ (92eV) + O2 (g) → O(g) + O+ (g) + e- O (g) + e- → O- (g).
- The interaction with the EUV radiation turns the molecular oxygen into
O 25 essentially equal parts O 2 + , O + andO formed, ie positively charged ionic plasma species O 2 + , O + and radical plasma speciesO , in particular according to the following reaction equations:γ (92eV) + O 2 (g) → O 2 + (g) + e - γ (92eV) + O 2 (g) → O (g) + O + (g) + e - O (g) + e - → O - (g).
Das exponierte Silizium Si oxidiert gemäß nachfolgender Reaktionsgleichungen zu SiO2:
Durch den Angriff von radikalen Sauerstoff-Spezies
Die Restaurierungsrate wird getrieben von der Bildung von radikalen Sauerstoff-Spezies
Um die Bildung der radikalen Sauerstoff-Spezies
Insbesondere ist die Einstrahlung von Anregungs-Strahlung
Bei beiden, i.a. fein abgestimmten, Anregungs-Wellenlängen
Die Begünstigung der oben beschriebenen photoinduzierten Dissoziations-Reaktionen erhöht den Anteil an radikalen Sauerstoff-Spezies
An Stelle einer Anregungs-Strahlungsquelle
Durch die Variation der Leistung p bzw. der Intensität der bei den oben beschriebenen Anregungs-Wellenlänge(n)
Mit Hilfe der Steuerungseinrichtung
Zusätzlich zur Regelung des Konzentrations-Verhältnisses c(O) / c(H3 +) ist es günstig, wenn das Grundgleichgewicht von molekularem Wasserstoff H2 zu molekularem Sauerstoff O2 in dem Vakuumgehäuse
Eine typische Größenordnung für das Verhältnis von in dem Spülgas
Simulationen haben gezeigt, dass bei der Einstrahlung von Anregungs-Strahlung
Zur Bestimmung eines geeigneten Soll-Werts (c(O) / c(H3 +))Soll für den Ziel-Plasmaparameter in Form des Konzentrations-Verhältnisses c(O) / c(H3 +) oder für einen geeigneten anderen Ziel-Plasmaparameter, der die Lebensdauer des reflektierenden optischen Elements
In einem ersten Schritt
In einem nachfolgenden Schritt
Für den Fall, dass die Reaktionsraten nicht mit einem vorgegebenen Kriterium für die Lebensdauer des reflektierenden optischen Elements
Der in dem Schritt
Es versteht sich, dass das in
Es versteht sich ebenfalls, dass durch die Einstrahlung von Anregungs-Strahlung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2017/202545 A1 [0011, 0017]WO 2017/202545 A1 [0011, 0017]
- DE 102009029121 A1 [0012]DE 102009029121 A1 [0012]
- WO 2009/053476 A1 [0013]WO 2009/053476 A1 [0013]
- DE 102017213406 A1 [0014]DE 102017213406 A1 [0014]
- DE 102017205870 A1 [0049, 0096]DE 102017205870 A1 [0049, 0096]
- WO 2008/034582 A1 [0073]WO 2008/034582 A1 [0073]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- „Photdissociation and photoionisation of atoms and molecules of astrophysical interest”, A. N. Heays et al., A&A 602, A105 (2017) [0019]"Photdissociation and photoionization of atoms and molecules of astrophysical interest", A. N. Heays et al., A&A 602, A105 (2017) [0019]
- „High-temperature absorption studies of the Schumann-Runge band of oxygen at ArF laser wavelengths”, R.C. See et al., J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 17, No. 3, 2000 [0024]"High-temperature absorption studies of the Schumann-Runge band of oxygen at ArF laser wavelengths", R.C. See et al., J. Opt. Soc. At the. B, vol. 17, no. 3, 2000 [0024]
-
„Absorption and photodissociation in the Schumann-Runge bands of molecular oxygen in the terrestrial atmosphere”, G. Kockarts, Planet. Space Sci., Vol. 24, Issue 6, pp. 589, 1976 [0024]"Absorption and photodissociation in the Schumann-Runge bands of molecular oxygen in the terrestrial atmosphere", G. Kockarts, Planet. Space Sci., Vol. 24,
Issue 6, pp. 589, 1976 [0024] - „Polynomial coefficients for calculating O2 Schumann-Runge cross sections at 0.5cm-1 resolution”, K. Minschwaner et al., Journal of Geophysical Research, Vol.97, Issue D9, pp10103, 1992 [0024]"Polynomial coefficients for calculating O 2 Schumann-Runge cross sections at 0.5cm -1 resolution", K. Minschwaner et al., Journal of Geophysical Research, Vol.97, Issue D9, pp10103, 1992 [0024]
- „Dissociative photoionization cross sections of O2 from threshold to 120 A”, J. A. R. Samson et al., J. Chem. Phys. 76, 393 (1982) [0024]“Dissociative photoionization cross sections of O 2 from threshold to 120 A”, JAR Samson et al., J. Chem. Phys. 76, 393 (1982) [0024]
- „Dissociative photoionization of H2 from 18 to 124 eV”, Y. M. Chung et al., J. Chem. Phys. 99, 885 (1993) [0025]"Dissociative photoionization of H 2 from 18 to 124 eV", YM Chung et al., J. Chem. Phys. 99, 885 (1993) [0025]
- M. Yan et al., The Astrophysical Journal, 496, pp. 1044-1050, 1998 [0025]M. Yan et al., The Astrophysical Journal, 496, pp. 1044-1050, 1998 [0025]
- „Demonstration of a High Average Power Tabletop Soft X-Ray Laser” von B.R. Benware et al., Phys. Rev. Lett. 81, 5804 (1998) [0030]"Demonstration of a High Average Power Tabletop Soft X-Ray Laser" by B.R. Benware et al., Phys. Rev. Lett. 81, 5804 (1998) [0030]
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|---|---|
| DE (1) | DE102020202179A1 (en) |
| WO (1) | WO2021165078A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022212167A1 (en) | 2022-11-16 | 2023-09-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV source module for an EUV projection exposure system |
| WO2024017560A1 (en) * | 2022-07-18 | 2024-01-25 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Residual gas analyzer, projection exposure apparatus comprising a residual gas analyzer, and method for residual gas analysis |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220229371A1 (en) * | 2021-01-15 | 2022-07-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | System and method for monitoring and controlling extreme ultraviolet photolithography processes |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008034582A2 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical arrangement, in particular projection exposure apparatus for euv lithography, as well as reflective optical element with reduced contamination |
| WO2009053476A1 (en) | 2007-10-27 | 2009-04-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Cleaning of an optical system using radiation energy |
| DE102009029121A1 (en) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Carl Zeiss Smt Ag | Generator for atomic hydrogen, comprises container with gas inlet to introduce molecular hydrogen and gas outlet, UV-radiation source arranged outside of the container, so that UV-radiation penetrates into container interior, and mirror |
| WO2017202545A1 (en) | 2016-05-23 | 2017-11-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure system for semiconductor lithography, comprising elements for plasma conditioning |
| DE102017205870A1 (en) | 2017-04-06 | 2018-04-19 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV lithography system with a hydrogen plasma sensor |
| DE102017213406A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflective optical element for EUV lithography and method for adjusting a geometry of a component |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG139554A1 (en) * | 2002-12-20 | 2008-02-29 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US8945310B2 (en) * | 2003-05-22 | 2015-02-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and device for cleaning at least one optical component |
| US8633459B2 (en) * | 2011-03-02 | 2014-01-21 | Cymer, Llc | Systems and methods for optics cleaning in an EUV light source |
| DE102016125695A1 (en) * | 2016-12-23 | 2018-01-25 | Asml Netherlands B.V. | Method of operating an EUV lithography system to prevent chemical attack of components of the EUV lithography system by hydrogen |
| DE102017205885A1 (en) * | 2017-04-06 | 2017-06-01 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflective optical element for EUV lithography, hydrogen plasma sensor and EUV lithography system with it |
-
2020
- 2020-02-20 DE DE102020202179.1A patent/DE102020202179A1/en not_active Ceased
-
2021
- 2021-02-08 WO PCT/EP2021/052932 patent/WO2021165078A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008034582A2 (en) | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical arrangement, in particular projection exposure apparatus for euv lithography, as well as reflective optical element with reduced contamination |
| WO2009053476A1 (en) | 2007-10-27 | 2009-04-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Cleaning of an optical system using radiation energy |
| DE102009029121A1 (en) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Carl Zeiss Smt Ag | Generator for atomic hydrogen, comprises container with gas inlet to introduce molecular hydrogen and gas outlet, UV-radiation source arranged outside of the container, so that UV-radiation penetrates into container interior, and mirror |
| WO2017202545A1 (en) | 2016-05-23 | 2017-11-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure system for semiconductor lithography, comprising elements for plasma conditioning |
| DE102017205870A1 (en) | 2017-04-06 | 2018-04-19 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV lithography system with a hydrogen plasma sensor |
| DE102017213406A1 (en) | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Reflective optical element for EUV lithography and method for adjusting a geometry of a component |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| „Absorption and photodissociation in the Schumann-Runge bands of molecular oxygen in the terrestrial atmosphere", G. Kockarts, Planet. Space Sci., Vol. 24, Issue 6, pp. 589, 1976 |
| „Demonstration of a High Average Power Tabletop Soft X-Ray Laser" von B.R. Benware et al., Phys. Rev. Lett. 81, 5804 (1998) |
| „Dissociative photoionization cross sections of O2 from threshold to 120 A", J. A. R. Samson et al., J. Chem. Phys. 76, 393 (1982) |
| „Dissociative photoionization of H2 from 18 to 124 eV", Y. M. Chung et al., J. Chem. Phys. 99, 885 (1993) |
| „High-temperature absorption studies of the Schumann-Runge band of oxygen at ArF laser wavelengths", R.C. See et al., J. Opt. Soc. Am. B, Vol. 17, No. 3, 2000 |
| „Photdissociation and photoionisation of atoms and molecules of astrophysical interest", A. N. Heays et al., A&A 602, A105 (2017) |
| „Polynomial coefficients for calculating O2 Schumann-Runge cross sections at 0.5cm-1 resolution", K. Minschwaner et al., Journal of Geophysical Research, Vol.97, Issue D9, pp10103, 1992 |
| M. Yan et al., The Astrophysical Journal, 496, pp. 1044-1050, 1998 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024017560A1 (en) * | 2022-07-18 | 2024-01-25 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Residual gas analyzer, projection exposure apparatus comprising a residual gas analyzer, and method for residual gas analysis |
| DE102022212167A1 (en) | 2022-11-16 | 2023-09-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | EUV source module for an EUV projection exposure system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021165078A1 (en) | 2021-08-26 |
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