WO2004107055A2 - Elektrodenanordnung und deren verwendung - Google Patents

Elektrodenanordnung und deren verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2004107055A2
WO2004107055A2 PCT/EP2004/005386 EP2004005386W WO2004107055A2 WO 2004107055 A2 WO2004107055 A2 WO 2004107055A2 EP 2004005386 W EP2004005386 W EP 2004005386W WO 2004107055 A2 WO2004107055 A2 WO 2004107055A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
electrode arrangement
arrangement according
optical element
charged particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/005386
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2004107055A3 (de
Inventor
Frank Stietz
Markus Weiss
Bas Mertens
Marko Wedowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Publication of WO2004107055A2 publication Critical patent/WO2004107055A2/de
Publication of WO2004107055A3 publication Critical patent/WO2004107055A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70941—Stray fields and charges, e.g. stray light, scattered light, flare, transmission loss
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning

Definitions

  • the invention relates to an electrode arrangement for removing charged particles, with an optical element connected as a first electrode, which emits photo-induced secondary electrons when exposed to EUV radiation and / or soft X-rays, and with a second electrode arranged at a distance from the irradiated surface of the optical element.
  • the invention also relates to the use of this electrode arrangement.
  • optical components e.g. Mirrors or lenses are in a negative pressure atmosphere, in which there are still residual gases.
  • In-situ cleaning processes are used to combat carbon growth, which are based on the combination of EUV radiation and oxygen (pressure range 10 '6 hPa to 10 "3 hPa).
  • the frequency with which cleaning steps are necessary results from the following considerations:
  • the growth rate of the carbon thickness depends approximately linearly on the hydrocarbon pressure. For example, 1 x 10 "8 hPa leads to a temporal reflection loss dr / dt of 1% / h with an EUV power density of 10 mW / mm 2 .
  • the reflection loss per hour dr / dt in% / h depends on the EUV power density P in mW / mm 2 for a fixed hydrocarbon pressure using the following expression:
  • dr / dt ax P 0.3 (equation 1)
  • DE 3904969 A1 thus describes the cleaning of the surface by supplying electromagnetic radiation.
  • the radiation leads to the detachment of the undesired particles, which are simultaneously electrically charged.
  • the particles are then removed from the surface to be cleaned by providing a suitable electrical field.
  • No. 6,192,897 B1 proposes to remove the foreign particles on the surface to be cleaned by applying Ar ions, 0 2 ions or activated CO 2 ions and then removing them by means of a directed gas flow.
  • EP 0987601 A2 provides for the photo-induced secondary electrons emitted by a mirror during an EUV exposure process to be detected in order to determine the EUV radiation intensity to which the mirror is subjected.
  • the photoelectrons are collected by a positively charged electrode plate, which is in a position opposite the surface of the reflecting mirror.
  • the measured photocurrent is then a measure of the applied EUV radiation intensity.
  • the object of the invention is to create an electrode arrangement for removing charged particles in order to prevent or at least slow down the formation of disruptive contamination layers on optical elements. It is also an object of the invention to specify a use of the electrode arrangement so that the contamination layers are prevented or at least their formation is slowed down.
  • the second electrode can consist entirely of inert material.
  • Preferred inert materials are carbon, Pd, Rh, Au, Ru, Cr, V, Ti, Ta, W, Re, Os, Ir or compounds, mixtures and / or alloys thereof.
  • Inert materials have the advantage that when collecting charged particles, in particular photoelectrons, no material, in particular ions, is knocked out of the electrode surface. This effect would lead to an additional undesirable contamination of the optical element and would nullify the advantageous effect.
  • the coating consists of electrically conductive material in order to ensure sufficient electrical conductivity of the electrode.
  • the core is preferably coated with an inert material which has the highest possible melting point and is chemically resistant.
  • Preferred inert materials for the core are summarized in the following 2 groups:
  • 1st group Re, Ta, Hf, Nb, Ni, V, Pt, Cd, Cr
  • 2nd group W, Co, Au, Mo, Ir, Rh, Si, Ge, Cu, AI, Ag, Fe.
  • Cu and AI are particularly advantageous from a cost point of view.
  • 1st group Hf, Nb, Y, Ge, Co, W, Ta, Mo
  • 2nd group Ni, Cr, V, Ti, Ir, Re, Pd, Ru, Zr, Au, Pt, Rh, Fe.
  • the second group is particularly preferred because of its high chemical resistance.
  • Au, Pt, Ru and Rh are particularly advantageous because of their special chemical resistance.
  • the thickness of the coating is preferably 5-500 nm.
  • the two electrodes are advantageously connected as an anode / cathode or as a cathode / anode. How the two electrodes are switched depends on which charged particles are to be collected with the electrode arrangement.
  • the optical element is connected as the cathode and the second electrode as the anode.
  • the anode / cathode arrangement can be switched to cathode / anode arrangement, for example during pauses in irradiation, in order in this way not only to remove, capture or suck off photoelectrons during the irradiation process but also ions present in the residual gas.
  • a voltage between 1 V and 100 V is preferably applied between the two electrodes. It has been shown that this voltage range is particularly advantageous in the case of the cathode / anode arrangement, in particular for removing photoelectrons. Exceeding the voltage of 100 V leads to destructive effects, for example due to the acceleration of ions in the direction of the surface of the optical element.
  • a preferred voltage range is 10 V to 40 V.
  • the second electrode is preferably cylindrical or annular.
  • the second electrode is designed as a network, which is stretched over the optical element.
  • a particularly preferred embodiment consists in that the second electrode is plate-shaped, the surface of which is positioned largely perpendicular to the surface of the optical element.
  • the electrode assembly is used in a vacuum chamber to keep charged particles away from the walls of the vacuum chamber. It has been shown that the chamber walls also have a contamination layer and / or are covered with particles. This contamination layer or the particles can get into the residual gas atmosphere through impinging charged particles and thus be deposited on the optical elements. It has surprisingly been found that if the charged particles are kept away from the chamber walls, the contamination of the optical components can be reduced very much.
  • the second electrode is designed and arranged in such a way that it shields the chamber wall.
  • this can be done by a plate which is arranged between the optical element and the closest chamber wall.
  • the plate-shaped electrode described above is suitable for this.
  • Another preferred use of the electrode arrangement is to keep charged particles away from a lens.
  • the second electrode is designed as a ring, in particular as a cylindrical ring, which preferably has a larger diameter than the optical element, so that the beam path is not obstructed.
  • This ring which can be designed as a cylindrical strip, is arranged above the irradiated surface and is therefore essentially in the trajectory of the emitted photoelectrons, so that effective shielding is ensured.
  • the width B of the ring is preferably 5-15% of its diameter.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the electrode arrangement according to one embodiment.
  • Fig. 2 is a diagram of the loss of reflection per hour.
  • the optical element 1 shows an electrode arrangement, as can typically be used in lithography devices for wafer production.
  • the optical element 1 is a mirror, the surface of which is contacted 1a and is connected to a voltage device 3 via the electrical connection 4.
  • the surface 1a contacted in this way forms the first electrode 10.
  • This ring 2 consists of a circular strip of width B, which consists for example of aluminum coated with gold.
  • This strip-shaped ring 2 is connected to the voltage device 3 via the electrical connection 5.
  • the ring 2 thus forms the second electrode 20.
  • the first electrode 10 can be connected as a cathode and the second electrode 20 as an anode. Switching can also be carried out by means of the voltage device 3, so that the first electrode 10 is connected as an anode and the second electrode 20 as a cathode.
  • the arrangement is selected in such a way that the beam path, as schematically represented by the incident beam 6 and the reflected beam 7, is not impaired. Secondary electrons emerge from the illuminated area 1b and are collected by the second electrode 20. Due to the arrangement and the width of the second electrode 20, all photoelectrons are largely captured, so that no electrons enter the space above the can leave optical element 1. The main effect is achieved by the applied voltage. But also because of the arrangement, the ring 2 forms a mechanical obstacle for the photoelectrons, because it is located in the region of the trajectory of a large part of the photoelectrons and thus effectively keeps the photoelectrons away from the schematically drawn chamber wall 8.
  • the distance between the mirror electrode 20 is 10-50 mm.
  • the mirror diameter is 100-500 mm and the width B of the electrode 20 is 10-20 mm.
  • the reflection loss of Si / Mo multilayer mirrors was measured by the growth of a carbon layer on the mirror surface.
  • the optical surfaces of an 8-mirror optic were with an Al plate arranged perpendicular to it and provided with a 100 nm thick gold layer.
  • the plate was at a distance of 25 mm from the 8 mirror optics at a potential of +100 V relative to ground and the sample.
  • the partial pressure of water was 10 "7 hPa, and the partial pressure of hydrocarbons was 10 " 9 hPa.
  • the average EUV power density was 1.1 mW / mm 2 .
  • optical element a surface of the optical element b illuminated area ring voltage device electrical connection electrical connection incident beam reflected beam chamber wall 0 first electrode 0 second electrode

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

Es wird eine Elektrodenanordnung zum Entfernen von geladenen Teilchen beschrieben, bei der ein optisches Element (1) als erste Elektrode (10) geschaltet ist, das bei Beaufschlagung mit EUV-Strahlung und/oder weicher Röntgenstrahlung photoinduzierte Sekundärelektronen emittiert. Beabstandet zur bestrahlten Oberfläche des optischen Elementes ist eine zweite Elektrode (20) angeordnet, wobei mindestens die Oberfläche (la) der zweiten Elektrode (20) aus mindestens einem inerten Material besteht. Inerte Materialien haben den Vorteil, dass die Effektivität der Elektrode konstant bleibt und während des Entfernens geladener Teilchen selbst kein Material aus der Elektrodenoberfläche herausgeschlagen wird.

Description

Elektrodenanordnung und deren Verwendung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zum Entfernen von geladenen Teilchen, mit einem als erste Elektrode geschalteten optischen Element, das bei Beaufschlagung mit EUV-Strahlung und/oder weicher Röntgenstrahlung photoinduzierte Sekundärelektronen emittiert, und mit einer beabstandet zur bestrahlten Oberfläche des optischen Elements angeordneten zweiten Elektrode. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung dieser Elektrodenanordnung.
Um beispielsweise das feine Muster einer Belichtungsmaske in einem Photolithographieprozess zuverlässig und mit möglichst geringen Abbildungsfehlern auf das photosensitive Substrat (Wafer) abzubilden, sind extreme Anforderungen nicht nur an die Reinheit der optischen Komponenten zu stellen, sondern auch an die Zusammensetzung der die optischen Komponenten umgebenden Atmosphäre. Die optischen Komponenten, wie z.B. Spiegel oder Linsen, befinden sich hierbei in einer Unterdruckatmosphäre, in der sich allerdings noch Restgase befinden.
Während der Bestrahlung von Spiegeln mit EUV-Strahlung tragen im Wesentlichen zwei Reaktionen zur Kontamination der optischen Elemente bei:
1. Oxidation aufgrund Dissoziation absorbierter Wassermoleküle, die durch photoinduzierte Sekundärelektronen ausgelöst wird, 2. Wachstum von Kohlenstoffschichten durch Dissoziation von absorbierten Kohlenwasserstoff-Molekülen induziert durch photoemittierte Sekundärelektronen.
Bestrahlungsexperimente haben gezeigt, dass die Oxidation durch das Aufbringen geeigneter Deckschichten (Cap Layers) auf Vielschichtsystemen von optischen Elementen verhindert werden kann.
Gegen das Kohlenstoffwachstum werden in-situ-Reinigungsverfahren eingesetzt, die auf der Kombination von EUV-Strahlung und Sauerstoff (Druckbereich 10'6 hPa bis 10"3 hPa) beruhen. Die Häufigkeit, mit der Reinigungsschritte notwendig sind, ergibt sich aus folgenden Überlegungen:
1. Der maximal zulässige Reflexionsverlust r pro Spiegel, bei dem gereinigt werden muss, beträgt r = Δ R/R = 2%.
2. Der Reflexionsverlust r hängt näherungsweise linear von der Kohlenstoffdicke der Kontaminationsschicht ab: eine 1 nm dicke Kohlenstoffschicht entspricht r = Δ R/R = 2%.
3. Die Wachstumsrate der Kohlenstoffdicke hängt näherungsweise linear vom Kohlenwasserstoffdruck ab. So führen z.B. 1 x 10"8 hPa zu einem zeitlichen Reflexionsverlust dr/dt von 1 %/h bei einer EUV-Leistungsdichte von 10 mW/mm2.
4. Der Reflexionsverlust pro Stunde dr/dt in %/h hängt bei festem Kohlenwasserstoffdruck über folgenden Ausdruck von der EUV- Leistungsdichte P in mW/mm2 ab:
dr/dt = a x P0,3 (Gleichung 1 ) Der Faktor a wird dabei von dem Kohlenwasserstoffdruck bestimmt. Für einen Druck von 10'9 h.Pa beträgt a=0,1. Für eine realistische Leistungsdichte von nur 1 mW/mm2 und einem Kohlenwasserstoffdruck von 10"9 hPa ergibt sich somit, dass alle 20 Stunden ein Reflektionsverlust von 2% erreicht ist und somit ein Reinigungsschritt erfolgen muss. Hierzu muss der laufende Betrieb unterbrochen werden, um die Reinigung durchzuführen.
Es ist bekannt, die Kontaminationsschichten durch Energiezufuhr zu reinigen. So beschreibt die DE 3904969 A1 die Reinigung der Oberfläche durch Zufuhr elektromagnetischer Strahlung. Die Strahlung führt zur Ablösung der unerwünschten Partikel, welche hierbei gleichzeitig elektrisch aufgeladen werden. Durch Zurverfügungstellung eines geeigneten elektrischen Feldes werden die Partikel anschließend von der zu reinigenden Oberfläche entfernt.
Die US 6,192,897 B1 schlägt vor, die auf der zu reinigenden Oberfläche befindlichen Fremdpartikel durch Beaufschlagung mit Ar-Ionen, 02- lonen oder aktivierten C02-lonen abzulösen und anschließend mittels eines gerichteten Gasstroms zu entfernen.
Zur Überwachung des Reinigungsprozesses mittels elektromagnetischer Strahlung ist es ferner bekannt, die hierbei emittierten photoinduzierten Sekundärelektronen zu erfassen, so zum Beispiel bei der JP 62051224 A, der JP 00185243 A, und der DE 4106841 A1. Mit fortschreitendem Abtrag der Verunreinigungsschicht nimmt der gemessene Strom zu, so dass dieser auch herangezogen werden kann, um die Dicke der Kontaminationsschicht festzustellen und darüber den Reinigungserfolg zu überwachen.
Es wurde auch vorgeschlagen, mit den photoinduzierten Sekundärelektronen auf der Oberfläche eines Substrates befindliche Partikel elektrisch aufzuladen, um diese anschließend mit einer Elektrode „wegzusaugen", so zum Beispiel bei der JP 05021410 A und der EP 0445787 B1.
Die EP 0987601 A2 sieht vor, die von einem Spiegel während eines EUV-Belichtungsprozesses emittierten photoinduzierten Sekundärelektronen zu erfassen, um festzustellen, mit welcher EUV- Strahlungsintensität der Spiegel beaufschlagt wird. Die Fotoelektronen werden hierzu von einer positiv geladenen Elektrodenplatte aufgefangen, die sich in einer Position gegenüber der Oberfläche des reflektierenden Spiegels befindet. Der gemessene Fotostrom ist dann ein Maß für die beaufschlagte EUV-Strahlungsintensität.
Angaben über die Materialien der Elektroden finden sich in diesen Schriften nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanordnung zur Entfernung von geladenen Teilchen zu schaffen, um die Entstehung störender Kontaminationsschichten auf optischen Elementen zu verhindern oder zumindest zu verlangsamen. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung der Elektrodenanordnung anzugeben, damit die Kontaminationsschichten verhindert oder zumindest deren Entstehung verlangsamt wird.
Diese Aufgabe wird mit einer Elektrodenanordnung gelöst, bei der mindestens die Oberfläche der zweiten Elektrode aus mindestens einem elektrisch leitenden, inerten Material besteht.
Es hat sich gezeigt, dass mit inerten Materialien geladene Teilchen ohne Erhöhung des Restgasdrucks aufgefangen werden können, was mit dem Vorteil verbunden ist, dass diese Materialien sich während des Einsatzes als Auffangeinrichtung geladener Teilchen nicht verändern, zum Beispiel durch die Wechselwirkung mit dem in der Umgebungsatmosphäre vorhandenen Restgas, so dass die Effektivität der Elektrode konstant bleibt.
Die zweite Elektrode kann vollständig aus inertem Material bestehen.
Als inerte Materialien sind bevorzugt Kohlenstoff, Pd, Rh, Au, Ru, Cr, V, Ti, Ta, W, Re, Os, Ir oder Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen daraus.
Inerte Materialien haben den Vorteil, dass beim Auffangen geladener Teilchen, insbesondere von Photoelektronen, selbst kein Material, insbesondere Ionen, aus der Elektrodenoberfläche herausgeschlagen wird. Dieser Effekt würde zu einer zusätzlichen unerwünschten Kontamination des optischen Elementes führen und die vorteilhafte Wirkung zunichte machen.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens die Beschichtung aus elektrisch leitfähigem Material besteht, um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit der Elektrode zu gewährleisten. Der Kern wird vorzugsweise mit einem inerten Material beschichtet, das einen möglichst hohen Schmelzpunkt hat und chemisch resistent ist.
Bevorzugte inerte Materialien für den Kern sind in folgenden 2 Gruppen zusammengefasst:
1. Gruppe: Re, Ta, Hf, Nb, Ni, V, Pt, Cd, Cr
2. Gruppe: W, Co, Au, Mo, Ir, Rh, Si, Ge, Cu, AI, Ag, Fe.
Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen dieser Materialien sind ebenfalls geeignet. Hiervon ist die 2. Gruppe aufgrund der hohen elektrischen bzw. thermischen Leitfähigkeit besonders bevorzugt.
Cu und AI sind unter Kostengesichtspunkten besonders vorteilhaft.
Bevorzugte inerte Materialien für die Beschichtung sind folgende Gruppen:
1. Gruppe: Hf, Nb, Y, Ge, Co, W, Ta, Mo
2. Gruppe: Ni, Cr, V, Ti, Ir, Re, Pd, Ru, Zr, Au, Pt, Rh, Fe.
Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen dieser Materialien sind ebenfalls geeignet.
Hiervon ist die 2. Gruppe wegen hoher chemischer Resistenz besonders bevorzugt.
Au, Pt, Ru und Rh sind wegen der besonderen chemischen Resistenz besonders vorteilhaft.
Sämtliche genannten inerten Materialien können auch als daraus hergestellte Legierungen verwendet werden.
Vorzugsweise beträgt die Dicke der Beschichtung 5-500 nm.
Vorteilhafterweise sind die beiden Elektroden als Anode/Kathode oder als Kathode/Anode geschaltet. Wie die beiden Elektroden geschaltet werden, hängt davon ab, welche geladenen Teilchen mit der Elektrodenanordnung aufgefangen werden sollen.
Für das Entfernen von emittierten Photoelektronen wird das optische Element als Kathode und die zweite Elektrode als Anode geschaltet. Im Rahmen der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass ein Umschalten der Anoden-/Kathodenanordnung auf KathodenVAnodenanordnung möglich ist, zum Beispiel in Bestrahlungspausen, um auf diese Weise nicht nur Photoelektronen während des Bestrahlungsvorgangs sondern auch im Restgas befindliche Ionen zu entfernen, aufzufangen oder abzusaugen.
Vorzugsweise wird zwischen den beiden Elektroden eine Spannung zwischen 1 V und 100 V angelegt. Es hat sich gezeigt, dass diese Spannungsbereich insbesondere bei der Kathoden-/Anodenanordnung, insbesondere zum Entfernen von Photoelektronen, von Vorteil ist. Ein Überschreiten der Spannung von 100 V führt zu destruktiven Effekten, zum Beispiel auf Grund der Beschleunigung von Ionen in Richtung der Oberfläche des optischen Elementes. Ein bevorzugter Spannungsbereich ist 10 V bis 40 V.
Vorzugsweise ist die zweite Elektrode zylinder- oder ringförmig ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Ausführungsform ist die zweite Elektrode als Netz ausgebildet, das über dem optischen Element gespannt ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die zweite Elektrode plattenförmig ausgebildet ist, deren Oberfläche weitgehend senkrecht zur Oberfläche des optischen Elements positioniert ist.
Die Elektrodenanordnung wird in einer Unterdruckkammer zum Fernhalten von geladenen Teilchen von den Wänden der Unterdruckkammer verwendet. Es hat sich gezeigt, dass auch die Kammerwände eine Kontaminationsschicht aufweisen und/oder mit Partikeln belegt sind. Diese Kontaminationsschicht oder die Partikel können durch auftreffende geladene Teilchen in die Restgas- Atmosphäre gelangen und sich somit auf den optischen Elementen niederschlagen. Es hat sich überraschend gezeigt, dass dann, wenn die geladenen Teilchen von den Kammerwänden ferngehalten werden, die Verunreinigung der optischen Komponenten sehr stark reduziert werden kann.
Für diese Verwendung ist es von Vorteil, wenn die zweite Elektrode derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass sie die Kammerwand abschirmt. Dies kann im einfachsten Fall durch eine Platte erfolgen, die zwischen dem optischen Element und der nächstliegenden Kammerwand angeordnet ist. Geeignet ist hierfür die zuvor beschriebene plattenförmige Elektrode.
Eine weitere bevorzugte Verwendung der Elektrodenanordnung dient zum Fernhalten von geladenen Teilchen von einem Objektiv.
Es ist auch vorteilhaft, wenn die zweite Elektrode als Ring, insbesondere als zylindrischer Ring, ausgebildet ist, der vorzugsweise einen größeren Durchmesser aufweist als das optische Element, damit der Strahlengang nicht behindert wird. Dieser Ring, der als zylindrischer Streifen ausgebildet sein kann, ist oberhalb der bestrahlten Fläche angeordnet und befindet sich daher im Wesentlichen in der Flugbahn der emittierten Photoelektronen, so dass eine wirksame Abschirmung gewährleistet wird.
Vorzugsweise beträgt die Breite B des Rings 5-15% seines Durchmessers.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 eine schematische Darstellung der Elektrodenanordnung gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 2 ein Diagramm des Reflexionsverlustes pro Stunde.
In der Fig. 1 ist eine Elektrodenanordnung dargestellt, wie sie typischerweise in Lithografievorrichtungen für die Waferherstellung verwendet werden kann. Das optische Element 1 ist ein Spiegel, dessen Oberfläche 1a kontaktiert ist und über die elektrische Verbindung 4 mit einer Spannungseinrichtung 3 verbunden ist. Die in dieser Weise kontaktierte Oberfläche 1 a bildet in diesem Beispiel die erste Elektrode 10. Oberhalb der Oberfläche 1a ist ein Ring 2 angeordnet, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des optischen Elementes 1.
Dieser Ring 2 besteht aus einem kreisförmigen Streifen der Breite B, der beispielsweise aus mit Gold beschichtetem Aluminium besteht. Über die elektrische Verbindung 5 ist dieser streifenförmige Ring 2 mit der Spannungseinrichtung 3 verbunden. Der Ring 2 bildet somit die zweite Elektrode 20. Mittels der Spannungseinrichtung 3 kann die erste Elektrode 10 als Kathode und die zweite Elektrode 20 als Anode geschaltet werden. Mittels der Spannungseinrichtung 3 kann auch eine Umschaltung vorgenommen werden, so dass die erste Elektrode 10 als Anode und die zweite Elektrode 20 als Kathode geschaltet ist.
Die Anordnung ist derart gewählt, dass der Strahlengang, wie er durch dem einfallenden Strahl 6 und den reflektierten Strahl 7 schematisch dargestellt ist, nicht beeinträchtigt wird. Aus der beleuchteten Fläche 1b treten Sekundär-Elektronen aus, die von der zweiten Elektrode 20 aufgefangen werden. Auf Grund der Anordnung und der Breite der zweiten Elektrode 20 werden weitgehend alle Photoelektronen aufgefangen, so dass keine Elektronen den Raum oberhalb des optischen Elements 1 verlassen können. Der wesentliche Effekt wird durch die angelegte Spannung erzielt. Aber auch auf Grund der Anordnung bildet der Ring 2 ein mechanisches Hindernis für die Photoelektronen, weil er sich im Bereich der Flugbahn eines großen Teils der Photoelektronen befindet und somit wirkungsvoll die Photoelektronen von der schematisch eingezeichneten Kammerwand 8 fern hält.
Der Abstand Spiegel-Elektrode 20 beträgt 10-50 mm. Der Spiegeldurchmesser liegt bei 100-500 mm und die Breite B der Elektrode 20 beträgt 10-20 mm.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde der Reflexionsverlust von Si/Mo-Multilayerspiegeln durch das Wachstum einer Kohlenstoffschicht auf der Spiegeloberfläche gemessen.
Im Bestrahlungstest befanden sich die optischen Flächen einer 8- Spiegel-Optik mit einer senkrecht dazu angeordneten, mit einer 100 nm dicken Goldschicht versehenen AI-Platte. Die Platte befand sich in einem Abstand von 25 mm von der 8-Spiegel-Optik auf einem Potential von +100 V gegenüber Masse und der Probe.
Während der Messung betrug der Partialdruck von Wasser 10"7 hPa, und der Partialdruck von Kohlenwasserstoffen 10"9 hPa. Die mittlere EUV-Leistungsdichte war 1 ,1 mW/mm2.
Um die Wirkung der goldbeschichteten AI-Platte zu testen, wurde zusätzlich eine Einzel-Probe ohne die Platte bei einer Strahlungsdichte von 17 mW/mm2 bei sonst gleichen experimentellen Bedingungen gemessen. Die Messwerte wurden anschließend mit Hilfe der Gleichung 1 auf einen Reflexionsverlust umgerechnet, der einer Leistungsdichte von 0,1 mW/mm2 entspricht, wie sie in kommerziellen EUV-Belichtungsanlagen für Lithografieprozesse anzutreffen ist. Das Ergebnis zeigt Fig. 2 und belegt, dass der Reflexionsverlust für Proben, welche mit der spannungsbeaufschlagten Goldplatte vor Kontamination geschützt wurden, um einen Faktor 3 geringer ausfällt als für den Fall ohne Goldplatte. Dies bedeutet, dass bei Verwendung einer derartigen Goldelektrode die Zeit zwischen zwei Reinigungsschritten um einen Faktor 3 vergrößert werden kann. Mit anderen Worten konnte der lokale Kohlenwasserstoffdruck um etwa einen Faktor 3 verringert und darüber die Entstehung der störenden Kontaminationsschichten verlangsamt werden.
Bezugszeichen
optisches Element a Oberfläche des optischen Elementes b ausgeleuchtete Fläche Ring Spannungseinrichtung elektrische Verbindung elektrische Verbindung einfallender Strahl reflektierter Strahl Kammerwand 0 erste Elektrode 0 zweite Elektrode

Claims

Patentansprüche
1. Elektrodenanordnung zum Entfernen von geladenen Teilchen, mit einem als erste Elektrode geschalteten optischen Element, das bei Beaufschlagung mit EUV-Strahlung und/oder weicher Röntgenstrahlung photoinduzierte Sekundärelektronen emittiert, und mit einer beabstandet zur bestrahlten Oberfläche des optischen Elements angeordneten zweiten Elektrode,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens die Oberfläche der zweiten Elektrode (20) aus mindestens einem inerten Material besteht.
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das inerte Material aus Kohlenstoff, Pd, Rh, Au, TiN, Ru, Cr, V, Ti, W, Re, Os, Ir oder Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen daraus besteht.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kern der zweiten Elektrode (20) aus Re, Ta, Hf, Nb, Ni, V, Pt, Cd, Cr, W, Co, Au, Mo, Ir, Rh, Si, Ge, Cu, AI, Ag, Fe oder Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen daraus besteht.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (20) mit Hf, Nb, Y, Ge,Co, W, Ta, Mo, Ni, Cr, V, Ti, Ir, Re, Pd, Ru, Zr, Au, Pt, Rh, Fe oder Verbindungen, Mischungen und/oder Legierungen daraus beschichtet ist.
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der zweiten Elektrode (20) eine Dicke von 5 bis 500 nm aufweist.
6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden (10, 20) als Kathode/Anode oder als Anode/Kathode geschaltet sind.
7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen beiden Elektroden (10, 20) eine Spannung zwischen 1 V und 100 V anliegt.
8. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (20) zylinder- oder ringförmig ausgebildet ist.
9. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (20) netzförmig ausgebildet ist.
10. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Elektrode (20) plattenförmig ausgebildet ist, wobei die Oberfläche der Platte weitgehend senkrecht zur Oberfläche des optischen Elements positioniert ist.
11.Verwendung der Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 in einer Unterdruckkammer zum Fernhalten von geladenen Teilchen von den Wänden der Unterdruckkammer.
12. Verwendung der Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 zum Fernhalten von geladenen Teilchen von einem Objektiv.
PCT/EP2004/005386 2003-05-30 2004-05-19 Elektrodenanordnung und deren verwendung Ceased WO2004107055A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10324613.4 2003-05-30
DE2003124613 DE10324613A1 (de) 2003-05-30 2003-05-30 Elektrodenanordnung und deren Verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2004107055A2 true WO2004107055A2 (de) 2004-12-09
WO2004107055A3 WO2004107055A3 (de) 2005-03-03

Family

ID=33441507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/005386 Ceased WO2004107055A2 (de) 2003-05-30 2004-05-19 Elektrodenanordnung und deren verwendung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10324613A1 (de)
WO (1) WO2004107055A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1727158A3 (de) * 2005-05-24 2008-07-02 Carl Zeiss SMT AG Optisches Element für Strahlung im EUV- und/oder weichen Röntgenwellenlängenbereich und ein optisches System mit mindestens einem optischen Element
US8546776B2 (en) 2010-06-14 2013-10-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system for EUV lithography with a charged-particle source

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1726993A1 (de) * 2005-05-24 2006-11-29 Carl Zeiss SMT AG Optisches System und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102018211498A1 (de) * 2018-07-11 2019-08-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710125A (en) * 1970-04-29 1973-01-09 Univ Northwestern Secondary emission enhancer for an x-ray image intensifier
EP1182510B1 (de) * 2000-08-25 2006-04-12 ASML Netherlands B.V. Lithographischer Projektionsapparat
EP1411392B1 (de) * 2002-10-18 2008-09-17 ASML Netherlands B.V. Lithographischer Projektionsapparat
US6642531B1 (en) * 2002-12-23 2003-11-04 Intel Corporation Contamination control on lithography components

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1727158A3 (de) * 2005-05-24 2008-07-02 Carl Zeiss SMT AG Optisches Element für Strahlung im EUV- und/oder weichen Röntgenwellenlängenbereich und ein optisches System mit mindestens einem optischen Element
US7646004B2 (en) 2005-05-24 2010-01-12 Carl Zeiss Smt Ag Optical element for radiation in the EUV and/or soft X-ray region and an optical system with at least one optical element
US8164077B2 (en) 2005-05-24 2012-04-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element for radiation in the EUV and/or soft X-ray region and an optical system with at least one optical element
US8546776B2 (en) 2010-06-14 2013-10-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system for EUV lithography with a charged-particle source

Also Published As

Publication number Publication date
DE10324613A1 (de) 2004-12-16
WO2004107055A3 (de) 2005-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69735920T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Teilchen von einer Gegenstandsoberfläche
EP1629268B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen mindestens einer optischen komponente
DE3420353C2 (de) Verfahren zum Korrigieren und Modifizieren von lithographischen Masken
EP0120834B1 (de) Optisch strukturiertes Filter und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69634396T2 (de) Verfahren zur Gasreinigung mit einem Photokatalysator
DE102008000709B3 (de) Reinigungsmodul, EUV-Lithographievorrichtung und Verfahren zu seiner Reinigung
DE102015203160A1 (de) Optische Anordnung für die EUV-Lithographie
DE69304570T2 (de) Magazin
DE3884688T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Korrektur von Fehlern in Röntgenstrahlmasken.
DE2658133A1 (de) Selbsttragende bestrahlungsmaske mit durchgehenden oeffnungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE102006044591A1 (de) Optische Anordnung, insbesondere Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, sowie reflektives optisches Element mit verminderter Kontamination
DE69123939T2 (de) Reinigungsverfahren für geschlossene Räume
WO2010043398A1 (de) Euv- lithographievorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines optischen elements
DE2647242A1 (de) Elektrolithographische vorrichtung
DE102017213181A1 (de) Optische Anordnung für EUV-Strahlung mit einer Abschirmung zum Schutz vor der Ätzwirkung eines Plasmas
WO2020115086A2 (de) Optisches element zur reflexion von vuv-strahlung und optische anordnung
CH652236A5 (de) Roentgenstrahllithografiegeraet sowie verfahren zu dessen betrieb.
EP3107113A1 (de) Korpuskularstrahlgerät und verfahren zum betreiben eines korpuskularstrahlgeräts
DE10324613A1 (de) Elektrodenanordnung und deren Verwendung
DE602004007573T2 (de) Verfahren zur Vermeidung von Ablagerungen von Verunreinigungsteilchen auf die Oberfläche eines Mikrobauteils, Aufbewahrungsvorrichtung für ein Mikrobauteil und Vorrichtung zur Abscheidung von dünnen Schichten
DE102015215223A1 (de) EUV-Lithographiesystem
WO2021037515A1 (de) Optisches element und euv-lithographiesystem
DE102017203246A1 (de) Verfahren zur Korrektur eines Spiegels für den Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm
DE102010030023A1 (de) Optisches System
DE2416186B2 (de) Maske zur strukturierung duenner schichten

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase