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Title:
EUV RADIATION GENERATING DEVICE AND OPERATING METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/044392
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an EUV radiation generating device (1), comprising: a vacuum chamber (4), in which a target material (12) can be arranged in a target position (Z) in order to generate EUV radiation (14), and a beam guiding chamber (3) for guiding a laser beam (5) from a driver laser device (2) towards the target position (Z). The EUV radiation generating device (1) comprises an intermediate chamber (18), which is arranged between the vacuum chamber (4) and the beam guiding chamber (3), a first window (19), which seals the intermediate chamber (18) off to gas and which allows the laser beam (5) to enter from the beam guiding chamber (3), and a second window (20), which seals the intermediate chamber (18) off to gas and which allows the laser beam (5) to escape into the vacuum chamber (4). The invention also relates to a method for operating the EUV radiation generating device (1).

Inventors:
LAMBERT MARTIN (DE)
ENZMANN ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/002817
Publication Date:
March 27, 2014
Filing Date:
September 19, 2013
Export Citation:
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Assignee:
TRUMPF LASER & SYSTEMTECHNIK (DE)
International Classes:
H05G2/00
Domestic Patent References:
WO2013083335A22013-06-13
Foreign References:
EP1729550A22006-12-06
Attorney, Agent or Firm:
SCHMID, Annegret (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung (1), umfassend:

eine Vakuum-Kammer (4), in der zur Erzeugung von EUV-Strahlung (14) ein Target-Material (13) an einer Zielposition (Z) anordenbar ist, sowie

eine Strahlführungs-Kammer (3) zur Führung eines Laserstrahls (5) von einer Treiberlasereinrichtung (2) in Richtung auf die Zielposition (Z),

gekennzeichnet durch

eine Zwischen-Kammer (18), die zwischen der Vakuum-Kammer (4) und der Strahlführungs-Kammer (3) angebracht ist,

ein die Zwischen-Kammer (18) gasdicht abschließendes erstes Fenster (19) zum Eintritt des Laserstrahls (5) von der Strahlführungs-Kammer (3), sowie

ein die Zwischen-Kammer ( 8) gasdicht abschließendes zweites Fenster (20) zum Austritt des Laserstrahls (5) in die Vakuum-Kammer (4).

2. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass die Strahlführungs-Kammer (3) gegenüber der Umgebung, insbesondere gegenüber der Umgebung außerhalb der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung (1), einen höheren Druck (p^ aufweist.

3. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter

umfassend:

eine Zuführungseinrichtung (23) zur Zuführung eines Prüfgases (24) zur

Zwischen-Kammer (18) sowie eine Leckage-Überwachungseinrichtung (29) zum Überwachen einer Leckage der Zwischen-Kammer (18) anhand des zugeführten Prüfgases (24).

4. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die

Zuführungseinrichtung (23) zur Erzeugung eines Prüfgasdrucks (p) in der Zwischen-Kammer (4) ausgebildet ist, der größer ist als ein Druck (pi) in der Strahlführungs-Kammer (3) und ein Betriebsdruck (P2) in der Vakuum-Kammer (4).

5. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher die Zuführungseinrichtung (23) eine Bereitstellungseinrichtung (25) zur Bereitstellung des Prüfgases (24) mit einem Speisedruck (p0) sowie eine zwischen der

Druckerzeugungseinrichtung (25) und der Zwischen-Kammer (18) angeordnete Drossel (26) aufweist.

6. EUV-Strahlungserzeugungseinrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die

Zuführungseinrichtung (23) einen Gasfluss-Sensor (30) zur Bestimmung eines der Zwischen-Kammer (18) zugeführten Prüfgas-Flusses (dv/dt) aufweist.

7. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, weiter umfassend: mindestens einen Drucksensor (28) zur Bestimmung eines

Prüfgasdrucks (p) in der Zwischen-Kammer (18).

8. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, weiter umfassend: eine Vakuum-Erzeugungseinrichtung (21) zur Erzeugung eines Betriebsdrucks (P2) in der Vakuum-Kammer (4).

9. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, weiter umfassend: eine Fokussiereinrichtung (6) zur Fokussierung des Laserstrahls (5) an der Zielposition (Z). 0. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die

Fokussiereinrichtung (6) in der Vakuum-Kammer (4) angeordnet ist.

1 . EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, bei welcher mindestens eines der Fenster (19, 20) als planparallele Platte ausgebildet ist.

12. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens eines der Fenster (19, 20) aus Diamant gebildet ist.

13. EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, bei welcher die Strahlführungs-Kammer (3) eine Einrichtung (15) zur Aufweitung des Laserstrahls (5) aufweist.

14. Verfahren zum Betreiben einer EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:

Erzeugen von EUV-Strahlung (14) durch Führen des Laserstrahls (5) zu dem an der Zielposition (Z) angeordneten Target-Material (13),

gekennzeichnet durch

Überwachen einer Leckage der Zwischen-Kammer (18) anhand des

Prüfgasdrucks (p) in der Zwischen-Kammer (18) und/oder anhand eines Prüfgas- Flusses (dv/dt) des der Zwischen-Kammer (18) zugeführten Prüfgases (24).

Description:
EUV-Strahlungserzeuqungsvorrichtunq und Betriebsverfahren dafür

Die vorliegende Erfindung betrifft eine EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung, umfassend: eine Vakuum-Kammer, in der zur Erzeugung von EUV-Strahlung ein Target-Material an einer Zielposition anordenbar ist, sowie eine Strahlführungs- Kammer zur Führung eines Laserstrahls von einer Treiberlasereinrichtung in

Richtung auf die Zielposition. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung, umfassend: Erzeugen von EUV-Strahlung durch Führen des Laserstrahls zu dem an der Zielposition

angeordneten Target-Material. Eine EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung mit einer Strahlführungseinrichtung zur Führung eines Laserstrahls an eine Zielposition ist aus der US 2011/0140008 A1 bekannt geworden. Die dort beschriebene Strahlführungseinrichtung dient zur Führung von Laserstrahlung, die in einem Treiberlasersystem erzeugt und verstärkt wurde. Als Treiberlaser wird in der Regel ein C02-Laser verwendet, da dieser bei bestimmten Target-Materialien, z.B. bei Zinn, eine hohe Konversionseffizienz zwischen der Eingangsleistung des Treiberlasers und der Ausgangsleistung der erzeugten EUV-Strahlung ermöglicht. Die Strahlführungseinrichtung führt den Laserstrahl zu einem fokussierenden Element bzw. zu einer Fokussiereinrichtung, welche dazu dient, den Laserstrahl an der Zielposition zu fokussieren. An der

Zielposition wird ein Target-Material bereitgestellt, welches bei der Bestrahlung mit dem Laserstrahl in einen Plasma-Zustand übergeht und hierbei EUV-Strahlung emittiert. Bei der Bestrahlung mit dem Laserstrahl wird typischer Weise ein Teil des Target- Materials (z.B. Zinn) verdampft, der sich auf den optischen Oberflächen von optischen Elementen ablagern kann, die in der Nähe der Zielposition angeordnet sind. Der Laserstrahl wird aufgrund seiner hohen Wellenlänge von z.B. ca. 10,6 pm (bei Verwendung eines CO 2 -Lasers) auch von optischen Elementen reflektiert, die eine vergleichsweise raue optische Oberfläche aufweisen, wie sie durch Zinn- Ablagerungen hervorgerufen wird. Bei optischen Elementen, die zur Reflexion der an der Zielposition erzeugten EUV-Strahlung dienen, ist dies in der Regel nicht der Fall, d.h. Ablagerungen von kontaminierenden Stoffen an diesen optischen Elementen führen typischer Weise zu einer signifikanten Verringerung der Reflektivität für die verwendete EUV-Strahlung, so dass die in der Vakuum-Kammer bzw. in dieser nachgelagerten Baugruppen, beispielsweise einem Beleuchtungssystem und einer einem Projektionssystem angeordneten optischen Elemente vor kontaminierenden Stoffen, insbesondere vor Ablagerungen des Target-Materials, geschützt werden sollten.

Aufgabe der Erfindung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Betrieb der Strahlungserzeugungsvorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass die Betriebssicherheit der EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung erhöht wird.

Gegenstand der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung, bei der eine Zwischen-Kammer zwischen der Vakuum-Kammer und der Strahlführungs-Kammer angebracht ist, wobei ein die Zwischen-Kammer gasdicht abschließendes erstes Fenster zum Eintritt des

Laserstrahls von der Strahlführungs-Kammer sowie ein die Zwischen-Kammer gasdicht abschließendes zweites Fenster zum Austritt des Laserstrahls in die

Vakuum-Kammer vorgesehen sind.

Die Vakuum-Kammer wird durch das zweite Fenster dichtend von der Umgebung abgetrennt. Wird das zweite Fenster zerstört oder ist die Dichtung des zweiten Fensters fehlerhaft, kann Gas aus der Umgebung in die Vakuum-Kammer

einströmen, da in der Vakuum-Kammer ein geringerer Druck als in der Umgebung, beispielsweise in der Strahlführung, herrscht. Das Fenster bzw. dessen Abdichtung stellen somit potentielle Leckagequellen dar. Eine geringe Leckage wirkt sich auf die Umgebung in der Vakuum-Kammer nur als einfacher Fehler aus. Ein plötzliches Versagen des Fensters mit einer großen Leckage führt zum Einströmen größerer Gasmengen in die Vakuum-Umgebung, was dort einen Gasstrom erzeugt, der ggf. die gesamte Vakuum-Umgebung durchlaufen kann. Aufgrund eines undichten Fensters kann nicht nur Gas, sondern es können ggf. auch flüssige Stoffe, bspw. Kühlwasser, welches zur Kühlung des Fensters verwendet wird, in die Vakuum- bzw. in die Strahlführungs-Kammer gelangen.

Das Fenster befindet sich in der Nähe der Zielposition mit dem Target-Material, an dem sich ein Anteil des Target-Materials in der Gasphase befindet, der bei einem plötzlichen Versagen des Fensters von dem Gasstrom mitgerissen wird. Dies ist insbesondere deshalb problematisch, weil das Target-Material oder ggf. weitere mitgerissene kontaminierende Stoffe von der EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung in ein im Strahlweg der EUV-Strahlung nachfolgendes Beleuchtungssystem bzw. Projektionssystem transportiert werden können, die typischer Weise eine sehr saubere Umgebung aufweisen. Eine Verunreinigung dieser Umgebung mit dem Target-Material kann im schlimmsten Fall zu einem Totalausfall der EUV- Lithographieanlage führen, da sich das Target-Material an den dort angeordneten optischen Elementen anlagert und diese ggf. nicht mehr vollständig gereinigt werden können.

Um bei einem plötzlichen Versagen des ersten Fensters den Eintritt von größeren Gasmengen in die Vakuum-Kammer zu verhindern, wird erfindungsgemäß

vorgeschlagen, ein weiteres (erstes) Fenster zu verwenden, welches zu dem zweiten Fenster in Reihe geschaltet ist. Gibt das zweite Fenster nach, kann nur das in dem Zwischenraum vorhandene (kleine) Gasvolumen in die Vakuum-Kammer gelangen, was aufgrund des deutlich größeren Volumens der Vakuum-Kammer nur zu einer vergleichsweise geringfügigen Beeinträchtigung der EUV-Lithographieanlage führt. Da ein gleichzeitiger Ausfall beider Fenster äußerst unwahrscheinlich ist, kann mit Hilfe der Zwischen-Kammer die Betriebssicherheit der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung deutlich erhöht werden.

Bei einer Ausführungsform weist die Strahlführungs-Kammer einen höheren Druck auf als die Umgebung der EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung, wobei in der Umgebung der EUV-Strahlerzeugungsvorrichtung typischer Weise

Atmosphärendruck (1013 mbar) herrscht. Schon durch einen vergleichsweise geringen Überdruck von z.B. 5 mbar oder 10 mbar können in der Strahlführungs- Kammer angeordnete Bauteile, bspw. Optiken, wirksam vor Verschmutzungen geschützt werden, die ansonsten aus der Umgebung der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung in die Strahlführungs-Kammer gelangen würden.

Bei einer Ausführungsform weist die EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung eine Zuführungseinrichtung zur Zuführung eines Prüfgases zur Zwischen-Kammer sowie eine Leckage-Überwachungseinrichtung zum Überwachen einer Leckage der Zwischen-Kammer anhand des zugeführten Prüfgases auf. Die Beaufschlagung der Zwischen-Kammer mit einem Prüfgas, insbesondere mit einem inerten Gas, beispielsweise mit Stickstoff oder Argon, ist günstig, um eine Leckage der Zwischen- Kammer und damit eine unzureichende Abdichtung zwischen der Strahlführungs- Kammer und der Vakuum-Kammer zu detektieren. Zudem kann durch die Verwendung eines geeigneten inerten Prüfgases der Einfluss, den eine geringe Leckage auf die optischen Elemente in der Vakuum-Umgebung hat, vermindert werden. Die Detektion bzw. Überwachung der Leckage kann beispielsweise durch die Überwachung des Prüfgasdrucks in der Zwischen-Kammer und/oder durch die Detektion der Prüfgasmenge erfolgen, die der Zwischen-Kammer pro Zeiteinheit zugeführt wird.

Bei einer Weiterbildung ist die Zuführungseinrichtung zur Erzeugung eines

Prüfgasdrucks in der Zwischen-Kammer ausgebildet, der größer ist als ein Druck in der Strahlführungs-Kammer und ein Betriebsdruck in der Vakuum-Kammer. Die Erzeugung eines Überdrucks gegenüber dem Druck in der Strahlführungs-Kammer und dem - deutlich kleineren - Betriebsdruck in der Vakuum-Kammer hat sich als vorteilhaft erwiesen, da auf diese Weise dem Eindringen von Fremdstoffen

insbesondere aus der Strahlführungs-Kammer in die Zwischen-Kammer entgegen gewirkt werden kann.

Bei einer Weiterbildung weist die Zuführungseinrichtung eine

Druckerzeugungseinrichtung zur Beaufschlagung des Prüfgases mit einem

Speisedruck sowie eine zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der

Zwischen-Kammer angeordnete Drossel auf. Die Druckerzeugungseinrichtung dient zur Bereitstellung des Prüfgases mit einem konstanten (geregelten) Speisedruck. Das Prüfgas gelangt über die Drossel in die Zwischen-Kammer, wobei der

Prüfgasdruck in der Zwischen-Kammer im leckagefreien Betrieb dem Speisedruck der Druckerzeugungseinrichtung entspricht, so dass im leckagefreien Betrieb kein Prüfgas über die Drossel in die Zwischen-Kammer gelangt. Liegt eine Leckage vor, strömt über die Drossel nur eine geringfügige Gasmenge in die Zwischen-Kammer nach, so dass sich dort ein Prüfgasdruck einstellt, der kleiner ist als der Speisedruck. Die Druckdifferenz bzw. die die durch die Druckdifferenz erzeugte Gasströmung durch die Drossel stellen ein Maß für die Leckage der Zwischen-Kammer dar.

Als Drossel wird typischer Weise eine Fest-Drossel verwendet, die eine

Drosselbohrung mit konstantem Durchmesser aufweist. Der Durchmesser der Drosselbohrung legt die Sensitivität der Leckageüberwachung fest, wobei die

Empfindlichkeit der Überwachung mit abnehmendem Durchmesser der Drosselbohrung zunimmt. Ein typischer Durchmesser der Drosselbohrung liegt bei der vorliegenden Anwendung in der Größenordnung von ca. 0,1 mm.

Bei einer Weiterbildung weist die Zuführungseinrichtung einen Gasfluss-Sensor zur Bestimmung eines der Zwischen-Kammer zugeführten Prüfgas-Flusses auf. Wie weiter oben dargestellt wurde, kann anhand der Größe der pro Zeiteinheit durch die Drossel strömenden Gasmenge (d.h. des Prüfgas-Flusses) auf die Größe der

Leckage in der Zwischen-Kammer geschlossen werden. Die Zuführungseinrichtung weist typischer Weise eine Zuführungsleitung für das Prüfgas auf. In der Zuführungsleitung können gezielt eine oder ggf. mehrere (kleine) Öffnungen vorgesehen sein. Diese Öffnung(en) ermöglichen es, durch

Temperaturänderungen des Prüfgases hervorgerufene Druckänderungen

auszugleichen, die ansonsten ggf. dazu führen könnten, dass eine Leckage der Zwischen-Kammer angezeigt wird, ohne dass tatsächlich eine Leckage vorliegt.

Bei einer weiteren Weiterbildung umfasst die EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung mindestens einen Drucksensor zur Bestimmung eines Prüfgasdrucks in der

Zwischen-Kammer. Anhand des Prüfgasdrucks in der Zwischen-Kammer, genauer gesagt anhand eines Abfalls des Prüfgasdrucks, kann ebenfalls auf eine Leckage der Zwischen-Kammer geschlossen werden. Die Leckage kann durch ein Versagen des ersten Fensters, des zweiten Fensters und/oder der entsprechenden Dichtungen zu Stande kommen. Bei einer Weiterbildung weist die EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung eine

Vakuum-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Betriebsdrucks in der Vakuum- Kammer auf. Als Vakuum-Erzeugungseinrichtung dient typischer Weise eine

Vakuum-Pumpe. Der Betriebsdruck in der Vakuum-Kammer, in welcher das Target- Material angeordnet ist, liegt typischer Weise in der Größenordnung von weniger als 1 ,0 mbar. In der Vakuum-Kammer ist eine Bereitstellungseinrichtung für das Target- Material vorgesehen, welche das Target-Material entlang eines vorgegebenen Pfades führt, der die Zielposition kreuzt.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung eine Fokussiereinrichtung zur Fokussierung des Laserstrahls an der Zielposition auf. Die Fokussiereinrichtung kann ein Linsenelement aufweisen, welches die

Laserstrahlung transmittiert und welches beispielsweise aus Zinkselenid gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ zu transmittierenden optischen Elementen können für die Fokussierung des Laserstrahls an der Zielposition auch reflektierende optische Elemente verwendet werden.

In einer Weiterbildung ist die Fokussiereinrichtung in der Vakuum-Kammer angeordnet. In diesem Fall kann die Strahlführungs-Kammer der Vakuum-Kammer einen kollimierten Laserstrahl zuführen, welcher erst in der Vakuum-Kammer fokussiert wird. Es versteht sich, dass die Fokussierung ggf. auch ganz oder teilweise in der Strahlführungs-Kammer erfolgen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines der Fenster als

planparallele Platte ausgebildet, wobei bevorzugt beide Fenster als planparallele Platten ausgebildet sind. Durch die Ausbildung als planparallele Platten haben die Fenster praktisch keine optische Wirkung auf den typischer Weise senkrecht zur Platten-Ebene auftreffenden Laserstrahl. Auch ist der Materialbedarf des den

Laserstrahl transmittierenden Materials bei der Verwendung von planparallelen Platten gering, da der Durchmesser der verwendeten Platte bzw. Scheibe nur unwesentlich größer gewählt werden muss als der Strahldurchmesser des

Laserstrahls, wobei die Dicke der Platten vergleichsweise gering gewählt werden kann. Bei einer Weiterbildung ist mindestens eines der Fenster aus Diamant gebildet, bevorzugt sind beide Fenster aus Diamant gebildet. Die Verwendung von Fenstern aus (künstlich hergestelltem) Diamant hat sich als günstig erwiesen, da die durch die hohe Laserleistung (> 1 kW) des Laserstrahls eingebrachte Wärme aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Diamant-Materials effektiv abgeführt werden kann. Allerdings sind die Herstellungskosten für das Diamant-Material vergleichsweise hoch, so dass die Dicke des Fensters nicht zu groß gewählt werden sollte. Zudem kann auch bei der Verwendung eines Fensters mit vergleichsweise großer Dicke beispielsweise eine unzureichende Kühlung die thermische Zerstörung des Diamant- Materials (Abbrand) zur Folge haben. In einer weiteren Ausführungsform weist die Strahlführungs-Kammer eine Einrichtung zur Aufweitung des Laserstrahls auf. Die zur Erzeugung von EUV- Strahlung verwendete CO2-Laserstrahlung weist eine hohe Strahlungsleistung (z.B. größer 1kW) auf, so dass es günstig ist, vergleichsweise große Strahldurchmesser zu verwenden, um die Intensität der Laserstrahlung beim Durchtritt durch

transmittierende optische Elemente nicht zu groß werden zu lassen. Zur

Strahlaufweitung von Laserstrahlung mit großen Strahldurchmessern hat sich die Verwendung von off-axis Parabol(oid)-Spiegeln als günstig erwiesen, wie dies beispielsweise in der US 2011/0140008 A1 beschrieben ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung der eingangs genannten Art, umfassend:

Überwachen einer Leckage der Zwischen-Kammer anhand eines Prüfgasdrucks in der Zwischen-Kammer und/oder anhand eines Prüfgas-Flusses des der Zwischen- Kammer zugeführten Prüfgases.

Wie weiter oben beschrieben wurde, kann durch Vergleichen des Prüfgasdrucks bzw. des Prüfgas-Flusses mit einem jeweiligen Fehler-Schwellwert ein Druckabfall in der Zwischen-Kammer detektiert werden, der auf eine Zerstörung eines der beiden Fenster hinweist. Beim Erreichen des Fehler-Schwellwerts kann eine

Sofortabschaltung der EUV-Lithographieanlage erfolgen, bei welcher die Ventile bzw. Öffnungen zwischen unterschiedlichen Baugruppen der EUV-Lithographieanlage, in denen beispielsweise das Beleuchtungssystem oder das Projektionssystem

angeordnet sind, verschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann als

Gegenmaßnahme auch eine Befüllung bzw. Beaufschlagung der Vakuum- Umgebung mit einem inerten Gas erfolgen.

Die Überwachung der Zwischen-Kammer auf eine Leckage mittels des Prüfgases ermöglicht es auch, eine schleichende Veränderung an den Fenstern

wahrzunehmen, so dass Gegenmaßnahmen eingeleitet oder eine Warnung bereits ausgegeben werden kann, bevor es zum Bruch bzw. zur Zerstörung der Fenster kommt. Eine erhöhte Leckage der Zwischen-Kammer kann durch einen schlechten Kontakt zwischen dem Fenster und einer Fassung bzw. Halterung für das Fenster, insbesondere einer als Dichtung dienenden Auflagefläche bzw. Anlagefläche der Fassung erzeugt werden. Ein solcher unzureichender mechanischer Kontakt kann ein Hinweis auf eine Veränderung der Anlagefläche und damit auf eine Behinderung des Wärmetransports vom Fenster in das Material der Fassung bzw. Halterung sein, welches als Wärmesenke für das Fenster dient. Ein unzureichend gekühltes Fenster, z.B. aus Diamant, erwärmt sich aufgrund der Absorption relativ schnell und kann durch Überhitzen zerstört werden.

Wird der Prüfgasdruck bzw. der Prüfgas-Fluss mit einem jeweiligen Warn- Schwellwert verglichen und wird der Warn-Schwellwert erreicht, kann eine Warnung an einen Bediener ausgegeben werden, bevor der Fehler-Schwellwert erreicht ist. Auf diese Weise kann beispielsweise bei Wartungsarbeiten an der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung die Dichtung bzw. die Fassung des Fensters überprüft und ggf. ausgetauscht oder repariert werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschlie- ßende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Es zeigt: Figur eine schematische Darstellung einer EUV-

Strahlungserzeugungsvorrichtung, welche eine Strahlführungs-Kammer und eine Vakuum-Kammer sowie eine Zwischen-Kammer mit einem

überwachten Druckraum aufweist. Die Figur zeigt eine EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung 1 , welche eine

Treiberlasereinrichtung 2, eine Strahlführungs-Kammer 3 sowie eine Vakuum- Kammer 4 aufweist. In der Vakuum-Kammer 4 ist eine Fokussiereinrichtung in Form einer Fokussierlinse 6 angeordnet, um einen CO 2 -Laserstrahl 5 an einer Zielposition Z zu fokussieren. Die in Fig. 1 gezeigte EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau, wie er in der US 2011/0140008 A1 beschrieben ist, die durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Auf die Darstellung von Messeinrichtungen zur Überwachung des Strahlengangs des Laserstrahls 5 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.

Die Treiberlasereinrichtung 2 umfasst eine C02-Strahlquelle sowie mehrere

Verstärker zur Erzeugung eines Laserstrahls 5 mit hoher Strahlungsleistung (> 1 kW). Für eine detaillierte Beschreibung von möglichen Ausgestaltungen der

Treiberlasereinrichtung 2 sei auf die US 2011/0140008 A1 verwiesen. Von der Treiberlasereinrichtung 2 wird der Laserstrahl 5 über einer Mehrzahl von

Umlenkspiegeln 7 bis 11 der Strahlführungs-Kammer 3 sowie eines weiteren

Umlenkspiegels 12 in der Vakuum-Kammer 4 auf die Fokussierlinse 6 umgelenkt, welche den Laserstrahl 5 an der Zielposition Z fokussiert, an der Zinn als Target- Material 13 angeordnet ist.

Das Target-Material 13 wird von dem fokussierten Laserstrahl 5 getroffen und hierbei in einen Plasma-Zustand übergeführt, der zur Erzeugung von EUV-Strahlung 14 dient. Das Target-Material 13 wird der Zielposition Z mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Bereitstellungseinrichtung zugeführt, welche das Target-Material entlang eines vorgegebenen Pfades führt, der die Zielposition 6 kreuzt. Für Details der

Bereitstellung des Ziel-Materials sei ebenfalls auf die US 2011/0140008 A1

verwiesen.

In der Strahlführungs-Kammer 3 ist eine Einrichtung 15 zur Vergrößerung eines Strahldurchmessers des Laserstrahls 5 vorgesehen, welche einen ersten Off-Axis Parabolspiegel 16 mit einer ersten, konvex gekrümmten reflektierenden Oberfläche und einen zweiten Off-Axis Parabolspiegel 17 mit einer zweiten, konkav gekrümmten reflektierenden Oberfläche aufweist. Die reflektierenden Oberflächen eines Off-Axis Parabolspiegels 16, 17 bilden jeweils die Off-Axis Segmente eines (elliptischen) Paraboloids. Der Begriff„Off-Axis" bedeutet, dass die reflektierenden Oberflächen nicht die Rotationsachse des Paraboloids (und damit auch nicht den Scheitelpunkt des Paraboloids) enthalten. Wie in der Figur ebenfalls zu erkennen ist, ist zwischen der Strahlführungs-Kammer 3, genauer gesagt deren Gehäuse, und der Vakuum-Kammer 4 eine Zwischen- Kammer 18 angeordnet. An der Zwischen-Kammer 18, genauer gesagt an deren der Strahlführungs-Kammer 3 zugewandter Gehäusewand ist ein erstes die Zwischen- Kammer 18 gasdicht abschließendes Fenster 19 angebracht, welches zum Eintritt des Laserstrahls 5 von der Strahlführungs-Kammer 3 dient. Ein zweites Fenster 20 ist an der der Vakuum-Kammer 4 zugewandten Gehäusewand der Zwischen- Kammer 18 angebracht und dient zum Austritt des Laserstrahls 5 aus der Zwischen- Kammer 18 in die Vakuum-Kammer 4.

Eine Vakuum-Pumpe 21 dient der Erzeugung eines Betriebsdrucks p 2 in der

Vakuum-Kammer 4, der im Feinvakuum-Bereich (in der Regel bei deutlich weniger als 1 ,0 mbar) liegt. Der Betrieb der Vakuum-Kammer 4 unter Vakuum-Bedingungen ist erforderlich, da es in einer Restgas-Umgebung mit zu hohem Druck zu einer zu starken Absorption der erzeugten EUV-Strahlung 14 kommen würde. Demgegenüber wird die Strahlführungs-Kammer 3 bzw. der in dieser gebildete Innenraum mit einem deutlich höheren Druck pi betrieben, der beispielsweise in der Größenordnung von ca. 5 mbar über Atmosphärendruck (1013 mbar) liegen kann. Die Strahlführungs- Kammer 3 wird somit gezielt gegenüber der Umgebung der EUV- Strahlerzeugungsvorrichtung 1 unter einen Überdruck gesetzt, um die optischen Elemente, die in der Strahlführungs-Kammer 3 angeordnet sind, vor

Verschmutzungen zu schützen.

In dem unwahrscheinlichen Fall, dass beide Fenster 19, 20 gleichzeitig zerstört werden, kann durch die Druckdifferenz zwischen der Strahlführungs-Kammer 3 und der Vakuum-Kammer 4 das Gas aus der Strahlführungs-Kammer 3 in den Innenraum der Vakuum-Kammer 4 gelangen und dort Reste bzw. Ablagerungen des Target- Materials 13 mitreißen sowie diese zu weiteren (nicht bildlich dargestellten)

Baugruppen der EUV-Lithographieanlage transportieren. Bei diesen Baugruppen handelt es sich im Wesentlichen um ein Beleuchtungssystem zur Beleuchtung einer strukturtragenden Maske sowie um ein Abbildungssystem zur Abbildung der Struktur an der Maske auf ein lichtempfindliches Substrat (Wafer). Die weiteren Baugruppen bzw. die dort angeordneten optischen Elemente können durch das Target-Material kontaminiert werden, was ggf. zu einem Totalausfall der EUV-Lithographieanlage führen kann. Neben dem Gas aus der Strahlführungs-Kammer 3 kann auch

Kühlwasser in den Innenraum der Vakuum-Kammer 4 gelangen und dort Reste bzw. Ablagerungen des Target-Materials 13 mitreißen sowie diese Reste zu weiteren (nicht bildlich dargestellten) Baugruppen der EUV-Lithographieanlage transportieren.

Durch die Verwendung einer primären Abdichtung in Form des zweiten Fensters 20 und einer sekundären Abdichtung in Form des ersten Fensters 19 kann die Gefahr einer solchen Kontamination deutlich reduziert werden, da ein gleichzeitiger Ausfall beider Fenster 19, 20 - wie oben erwähnt - extrem unwahrscheinlich ist. Wird nur das erste Fenster 19 zerstört, tritt zwar Gas bzw. Flüssigkeit von der Strahlführungs- Kammer 3 in die Zwischen-Kammer 18 ein, das zweite Fenster 20 verhindert aber den Eintritt dieses Gases bzw. der Flüssigkeit in die Vakuum-Kammer 4. Wird das zweite Fenster 20 z.B. aufgrund von thermischer Beanspruchung zerstört, tritt nur das in der Zwischen-Kammer 18 enthaltene Gas bzw. Flüssigkeit in die Vakuum- Kammer 4 über. Da das Volumen der Vakuum-Kammer 4 im Vergleich zum Volumen der Zwischen-Kammer 18 (anders als in der Figur dargestellt) deutlich größer ist, ist der Schaden, den die in die Vakuum-Kammer 4 eintretende Gas- bzw.

Flüssigkeitsmenge anrichten kann, vergleichsweise gering. Dennoch ist es günstig, eine Leckage in der Zwischen-Kammer 18, die

beispielsweise auf die Zerstörung eines der Fenster 19, 20 zurückzuführen ist, möglichst frühzeitig zu erkennen, um im Fehlerfall geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können, beispielsweise indem Öffnungen bzw. Ventile zwischen den Kammern unterschiedlicher Baugruppen der EUV-Lithographieanlage geschlossen werden und/oder die Vakuum-Kammer 4 bzw. die weiteren Baugruppen mit einem Inertgas geflutet werden, um dort einen Druck zu erzeugen, der den Druck des eintretenden Gases übersteigt und so dessen Eintreten verhindert.

Zur Überwachung der Zwischen-Kammer 18 auf Leckage ist eine

Zuführungseinrichtung 23 für ein Prüfgas 24 vorgesehen, welche ein Prüfgas- Reservoir 25 als Prüfgas-Bereitstellungseinrichtung aufweist, die das Prüfgas 24, beispielsweise Stickstoff oder Argon, enthält und dieses mit einem konstanten (ggf. geregelten) Speisedruck po bereitstellt. Das Prüfgas 24 wird über eine

Zuführungsleitung 27 der Zwischen-Kammer 18 zugeführt. In der Zuführungsleitung ist eine Fest-Drossel 26 mit einer Drossel-Bohrung vorgesehen, welche den Prüfgas- Fluss in die Zwischen-Kammer 18 begrenzt.

Ist die Zwischen-Kammer 18 leckagefrei, stimmt der Druck p in der Zwischen- Kammer 18 mit dem Speisedruck p 0 überein und es strömt kein Prüfgas 24 durch die Zuführungsleitung 27 in die Zwischen-Kammer 18. Der von einem Druck-Sensor 28 zur Messung des Prüfgasdrucks p in der Zwischen-Kammer 18 gemessene

Prüfgasdruck p stimmt somit mit dem Speisedruck p 0 überein. Der Speisedruck po (und damit der Prüfgasdruck p im leckagefreien Fall) ist größer als der Druck p in der Strahlführungs-Kammer 3 und größer als der Betriebsdruck P2 der Vakuum- Kammer 4 und kann beispielsweise ca. 1023 mbar betragen.

Tritt eine ggf. geringfügige Leckage durch eine Undichtigkeit an einem oder beiden Fenstern 19, 20 auf, verringert sich der Prüfgasdruck p gegenüber dem Speisedruck po. Dies kann von einer Leckage-Überwachungseinrichtung 29 ausgewertet werden, die zu diesem Zweck mit dem Druck-Sensor 28 in signaltechnischer Verbindung steht. Eine signaltechnische Verbindung mit der Zuführungseinrichtung 23 ist nicht erforderlich, sofern die Leckage-Erkennungseinrichtung 29 Zugriff auf eine

Speichereinrichtung hat, in welcher der Zahlenwert für den fest vorgegebenen bzw. auf einen festen Wert geregelten Speisedruck p 0 hinterlegt ist. Es versteht sich, dass die Leckage-Überwachungseinrichtung 29 in der Figur nur beispielhaft an der Zwischen-Kammer 18 angebracht ist und auch an anderer Stelle in der EUV- Strahlungserzeugungsvorrichtung 1 angeordnet sein kann. Die Leckage-Überwachungseinrichtung 29 kann anhand eines plötzlichen, starken Druckabfalls in der Zwischen-Kammer 18 auf die Zerstörung eines der Fenster 19, 20 schließen, indem der gemessene Prüfgasdruck p in der Zwischen-Kammer 18 mit einem Fehler-Schwellwert für den Prüfgasdruck p verglichen wird. Fällt der

Prüfgasdruck p unter den Fehler-Schwellwert, werden umgehend Gegenmaßnahmen eingeleitet, um die in der Vakuum-Kammer 4 bzw. in mit dieser verbundenen weiteren Vakuum-Kammern angeordneten optischen Elemente vor Kontaminationen zu schützen (s.o.). Die Leckage-Überwachungseinrichtung 29 reagiert bei geeignet gewähltem Durchmesser der Drosselbohrung (z.B. ca. 0,1 mm) sehr sensitiv auf kleine

Leckagen der Zwischen-Kammer 18, wie sie beispielsweise bei einer unvollständigen Abdichtung der Fenster 19, 20 gegen das Gehäuse der Zwischen-Kammer 18, genauer gesagt gegen einen dort vorgesehenen Halter bzw. eine Fassung auftreten können. Die Detektion kleiner Leckage-Mengen kann einen Hinweis darauf liefern, dass Undefinierte Zustände an den Bauteilen der Strahlführungs-Kammer 3

vorliegen. Durch den Vergleich des gemessenen Prüfgasdrucks p mit einem Warn- Schwellwert kann ggf. auf einen solchen Zustand reagiert werden, bevor es zum Fehlerfall bzw. zum Totalausfall eines der Fenster 19, 20 kommt. Beim Erreichen des Warn-Schwellwerts kann beispielsweise eine akustische oder optische Warnung an einen Bediener ausgegeben werden, damit dieser eine Wartung und Überprüfung der Fassung bzw. der Anlageflächen der Fenster 19, 20 vornehmen kann. Eine solche frühe Warnung vor einer möglichen Zerstörung der Fenster 19, 20 ist insbesondere bei der Verwendung von Diamant als Fenster-Material von Vorteil, da ein durch den Abbrand bzw. die Zerstörung eines Diamant-Fensters 19, 20

erforderlicher Austausch mit erheblichen Kosten verbunden ist. Die Verwendung von Diamant als Fenster-Material ist aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit

vorteilhaft.

Alternativ oder (wie in der Figur gezeigt) zusätzlich zur Messung des Prüfgasdrucks p in der Zwischen-Kammer 18 kann auch mit Hilfe eines Gasfluss-Sensors 30 eine Messung des Prüfgas-Flusses dv/dt des durch die Zuführungsleitung 27 strömenden Prüfgases 24 erfolgen. Der Prüfgas-Fluss dv/dt verschwindet ohne Leckage, da in diesem Fall der Speisedruck p 0 und der Druck p in der Zwischen-Kammer 18 übereinstimmen. Der Prüfgas-Fluss steigt mit abfallendem Prüfgasdruck p in der Zwischen-Kammer 18 (entsprechend einer ansteigenden Druckdifferenz zwischen dem Speisedruck po und dem Prüfgasdruck p in der Zwischen-Kammer 18) an. Auch der Prüfgas-Fluss dv/dt kann von der Leckage-Überwachungseinrichtung 29 mit einem Fehler-Schwellwert bzw. mit einem Warnungs-Schwellwert verglichen werden, um einen Fehlerfall zu erkennen bzw. um eine Warnung auszugeben. Änderungen des Drucks p in der Zwischen-Kammer 18 können auch durch Temperaturänderungen des Prüfgases 24 hervorgerufen werden. Dies könnte ggf. zu einer Fehlermeldung führen, ohne dass tatsächlich eine Leckage in der Zwischen- Kammer 18 auftritt. Um derartige temperaturbedingte Druckänderungen

auszugleichen, kann in die Zuführungsleitung 27 gezielt ein Leck bzw. eine (kleine) Öffnung eingebracht werden, über die das Prüfgas 24 für den Druckausgleich mit der Umgebung in Verbindung steht.

Auf die oben beschriebene Weise kann die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der EUV-Strahlungserzeugungsvorrichtung deutlich gesteigert werden. Es versteht sich, dass zur Leckage-Überwachung ggf. auf die Zuführung eines Prüfgases verzichtet werden kann, indem der Gasdruck in der Zwischen-Kammer direkt mittels eines Drucksensors überwacht wird.