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Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine EUV-Lithographievorrichtung, umfassend:
eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten einer Maske an einer
Beleuchtungsposition in der EUV-Lithographievorrichtung, sowie eine
Projektionseinrichtung zur Abbildung einer an der Maske vorgesehenen
Struktur auf ein lichtempfindliches Substrat. Die Erfindung betrifft auch
ein Verfahren zum Bearbeiten einer Maske.
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Bei
EUV-Lithographievorrichtungen/Projektionsbelichtungsanlagen werden
als optische Elemente typischerweise reflektive Elemente, insbesondere Spiegel,
eingesetzt, da bei den im Belichtungsbetrieb verwendeten Wellenlängen,
die typischer Weise zwischen 5 nm und 20 nm liegen, keine optischen
Materialien mit einer hinreichend großen Transmission bekannt
sind. Ein Betrieb der Spiegel im Vakuum ist bei solchen Projektionsbelichtungsanlagen
notwendig, weil die Lebensdauer der Mehrlagen-Spiegel durch kontaminierende
Teilchen bzw. Gase begrenzt wird. Die in den EUV-Lithographievorrichtungen
verwendeten Masken (auch Retikel genannt) haben einem den Mehrlagen-Spiegeln ähnlichen
Aufbau, d. h. sie weisen ebenfalls eine Mehrlagen-Beschichtung auf, die
zur Reflexion von Strahlung im EUV-Wellenlängenbereich
ausgelegt ist.
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Eine
solche Mehrlagen-Beschichtung besteht in der Regel aus alternierenden
Schichten aus Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex,
z. B. alternierenden Schichten aus Molybdän und Silizium,
deren Schichtdicken so aufeinander abgestimmt sind, dass die Beschichtung
ihre optische Funktion erfüllt und eine hohe Reflektivität
gewährleistet ist. Auf das Mehrfachschicht-System ist typischer
Weise eine Abschlussschicht aufgebracht, welche die darunter liegenden
Schichten z. B. vor Oxidation schützt und die z. B. aus
Ruthenium, Rhodium, Palladium etc. bestehen kann. Masken für
die EUV-Lithographie können als Abschattungs-Masken ausgebildet
sein, d. h. weisen an der Oberseite der Abschlussschicht Strukturen
auf, welche die Belichtungsstrahlung nicht reflektieren. Diese Strukturen können
z. B. aus Chrom oder anderen Metallen bestehen. Alternativ können
die Masken auch als Phasenmasken ausgebildet sein. In diesem Fall
können die obersten Schichten der Mehrlagen-Beschichtung und/oder
die Abschlussschicht eine geeignet angepasste Schichtdicke aufweisen
oder es können zusätzliche Schichten z. B. aus
Silizium, Molybdän oder Ruthenium an der Phasenmaske vorgesehen
sein.
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Es
ist bekannt, dass alle Arten von Atomen, Molekülen und
Verbindungen, insbesondere Kohlenwasserstoffe, die in der EUV-Lithographievorrichtung vorhanden
sind, eine gewisse Wahrscheinlichkeit haben, die Oberflächen
der reflektierenden optischen Elemente (inklusive der Maske) zu
erreichen und dort anzuhaften. Zusammen mit der im Belichtungsbetrieb
vorhandenen EUV-Strahlung und den von dieser erzeugten Photoelektronen,
insbesondere Sekundärelektronen, besteht typischer Weise
die Gefahr, dass diese Atome, Moleküle oder Verbindungen mit
den optischen Oberflächen reagieren und sich auf diesen
ablagern, was zu einer zunehmenden Schädigung und damit
einhergehendem Reflexionsverlust der Spiegel führt. Bei
der Maske tritt zusätzlich das Problem auf, dass die abzubildenden
Strukturen durch die Verunreinigungen verdeckt und in ihrer Form
verändert bzw. bei Phasenmasken die Phasenlage verändert
werden. Wird versucht, diese Verunreinigungen durch vollflächige
Reinigung der Maske zu entfernen, können ferner auch ungewünschte
Defekte an Chromstrukturen oder phasenschiebenden Strukturen erzeugt
werden. Bei der Abbildung von Strukturen einer kontaminierten oder
auf andere Weise beschädigten Maske werden diese Fehler
unmittelbar auf das Bild der Strukturen auf dem lichtempfindlichen
Substrat (Photolack-Schicht auf dem Wafer) übertragen.
Im Extremfall kann dadurch der gesamte belichtete Wafer unbrauchbar
werden und muss ausgesondert werden.
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Aus
der
US 2007/0132989
A1 der Anmelderin ist es bekannt, in einer Projektionsbelichtungsanlage
ein Prüfsystem vorzusehen, das ausgelegt ist, einen Oberflächen-Teilbereich
oder die gesamte optische Oberfläche eines optischen Elements
der Anlage in vergrößerndem Maßstab abzubilden,
wobei die optischen Elemente auch im Vakuum angeordnet sein können.
Das Prüfsystem kann zusätzlich auch eine Einrichtung
zur Entfernung der Kontaminationen von der geprüften optischen
Oberfläche aufweisen, insbesondere durch Zuführen
eines Reinigungsgases an die Oberfläche, Plasmareinigung
etc.
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Die
PCT/EP2007/009593 der
Anmelderin beschreibt ein Verfahren zum Entfernen einer Kontaminationsschicht
von der Oberfläche von optischen Elementen, die in einer
EUV-Lithographieanlage für die Mikrolithographie angeordnet
sind. Bei dem Verfahren wird ein Strahl eines Reinigungsgases, das insbesondere
atomaren Wasserstoff enthält, auf die Oberfläche
gerichtet. Gleichzeitig wird die Dicke der Kontaminationsschicht überwacht
und der Gasstrahl in Abhängigkeit von der gemessenen Dicke
relativ zur Oberfläche bewegt. Auf diese Weise soll eine Reinigung
mit Reinigungsgasen wie atomarem Wasserstoff ermöglicht
werden, ohne dass die Oberfläche des optischen Elements
durch das Reinigungsgas beschädigt wird.
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Während
die Reinigung von optischen Elementen in-situ, d. h. ohne einen
Ausbau aus der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt
werden kann, werden die Maske und der Wafer typsicher Weise zur
Inspektion und/oder zur Reparatur aus dem Lithographiesystem entnommen
und einer hierfür vorgesehenen, separaten Inspektions-
bzw. Bearbeitungseinrichtung zugeführt. Diese kann z. B.
wie in der
US 6855938 ausgebildet
sein, die ein Elektronenmikroskopiesystem beschreibt, welches ausgebildet
ist, gleichzeitig eine Inspektion bzw. Abbildung des Objekts und
eine Bearbeitung durchzuführen, indem zusätzlich
zum Elektronenmikroskopiesystem auch ein Ionenstrahlbearbeitungssystem
vorgesehen wird.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine EUV-Lithographievorrichtung und ein Verfahren
zum Bearbeiten einer Maske bereitzustellen, welche eine schnelle
und effektive Entfernung von insbesondere lokalen Kontaminationen
und die Korrektur von Defekten an der Maske erlauben.
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Gegenstand der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine EUV-Lithographievorrichtung
der eingangs genannten Art, die eine Bearbeitungseinrichtung zur
bevorzugt ortsaufgelösten Bearbeitung der Maske an einer Bearbeitungsposition
in der EUV-Lithographievorrichtung, sowie eine Transporteinrichtung
zum Bewegen der Maske von der Beleuchtungsposition in die Bearbeitungsposition
aufweist.
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Die
Erfinder haben erkannt, dass Korrekturaufwand und Bearbeitungen
der Maske in der EUV-Lithographie häufiger zu erwarten
sind als bei konventioneller Lithographie, beispielsweise bei 193 nm,
so dass die Integration der Korrekturfunktion für Defekte
an einer Maske in einer EUV-Bearbeitungsstation mit einem sehr großen
zeitlichen Vorteil verbunden ist. Die empfindliche Maske muss in
diesem Fall nicht zwischen verschiedenen räumlich getrennten
Anlagen mittels Transportboxen transportiert, entladen und geladen
werden, wozu das Vakuum unterbrochen werden muss, was zu zusätzlichen
Kontaminationen an der Maske führen kann. Da erfindungsgemäß die
Maske während der Bearbeitung nicht aus der Projektionsbelichtungsanlage
mit integrierter Korrekturfunktion und Bearbeitungsstation herausgenommen
werden muss, vermindert sich somit auch das Risiko einer Kontamination
durch Partikel oder eine Schädigung durch Handhabung der Maske.
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Beim
Transport der Maske von der Beleuchtungsposition an die Bearbeitungsposition
wird das Vakuum in der EUV-Lithographievorrichtung nicht unterbrochen,
so dass die Gefahr zusätzlicher Kontaminationen vermieden
werden kann. Weiterhin kann die Transporteinrichtung so ausgelegt
werden, dass beim Transport der Maske von der Bearbeitungsposition
in die Beleuchtungsposition (und zurück) keine Neuregistratur,
d. h. keine neue Ausrichtung des Koordinatensystems der Maske im
Bezug zum Koordinatensystem der EUV-Lithographievorrichtung vorgenommen
werden muss, so dass der Belichtungs- bzw. Bearbeitungsprozess direkt
durchgeführt werden kann.
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Mit
Hilfe der Bearbeitungseinrichtung kann hierbei eine Reparatur der
Maske vorgenommen werden, z. B. indem bei einer Amplitudenmaske
die strukturierte Metallschicht korrigiert wird, oder bei einer
Phasenmaske die obersten Schichten der Maske komplett abgetragen
und neu aufgebracht werden, falls die Phasenlage nicht mehr korrekt
ist. Die zu korrigierenden Strukturen auf der Maske können hierbei
weniger als 20 nm breit sein und sollten mit einer Positionier-Genauigkeit
von ca. 0.1 nm bearbeitet werden. Zur Bearbeitung ist daher eine
genaue Positionierung der Maske und eine Überwachung des Korrekturvorganges
erforderlich. Die Bearbeitungseinrichtung kann zu diesem Zweck z.
B. zur Manipulation und Überwachung der Oberfläche
mit einem insbesondere fokussierten Teilchenstrahl (Elektronen,
Ionen, etc.) ausgebildet sein.
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Zusätzlich
oder alternativ kann auch eine Reinigung der Maske an der Bearbeitungsposition durchgeführt
werden, z. B. indem Kohlenstoff oder Kohlenwasserstoffe oder andere
kontaminierende Stoffe, insbesondere Partikel, mit Hilfe eines Reinigungsgases,
insbesondere mit Hilfe von aktiviertem (atomarem) Wasserstoff von
der Maskenoberfläche entfernt werden. Insbesondere Partikel
sind auf der Maske besonders kritisch, da diese auf den Wafer abgebildet
werden. Die Partikel können dabei zwischen wenigen Nanometern
und einigen Mikrometern groß sein und müssen für
ihre Entfernung zunächst auf der Maske gefunden werden,
bevor sie lokal entfernt werden können.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Transporteinrichtung
ausgelegt, zum Bewegen der Maske eine Maskenhalteeinrichtung zur
Halterung der Maske von der Beleuchtungsposition in die Bearbeitungsposition
zu bewegen. In diesem Fall kann die Maske während des Transports
auf der Maskenhalteeinrichtung (engl. „reticle chuck”)
verbleiben, d. h. es ist keine Neuausrichtung der Maske bezüglich
des Maskenhalteeinrichtung erforderlich. Die Positionierung der
Maskenhalteeinrichtung relativ zur EUV-Lithographie-vorrichtung
und damit die Ausrichtung des Koordinatensystems der Maske relativ
zur EUV-Lithographievorrichtung kann hierbei in jedem Punkt der
Transportbewegung definiert erfolgen, wenn die Transporteinrichtung über
geeignete Einrichtungen zur Verschiebung und/oder Drehung der Maskenhalteeinrichtung
verfügt, die z. B. als gesteuerte Achsen ausgebildet sein
können.
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In
einer Ausführungsform ist die Transporteinrichtung ausgelegt,
eine weitere Maskenhalteeinrichtung zur Halterung einer weiteren
Maske aus der Bearbeitungsposition in die Beleuchtungsposition zu bewegen.
Auf diese Weise kann während der Inspektion / Bearbeitung
einer Maske der Belichtungsbetrieb an einer weiteren Maske fortgeführt
werden, so dass die Belichtung nur kurze Zeit während des Transports
bzw. des Austauschs der Masken unterbrochen werden muss.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die EUV-Lithographievorrichtung
weiterhin mindestens eine Inspektionseinrichtung zur bevorzugt ortsaufgelösten
Inspektion der Maske. Mittels einer solchen Inspektionseinrichtung
lässt sich der Zustand der Maske bestimmen; insbesondere
lassen sich Fehler in der Struktur der Maske und/oder die Dicke
bzw. Verteilung einer an der Maske angelagerten Kontaminationsschicht
oder Partikel erkennen. Eine Inspektionseinrichtung kann an der
Beleuchtungsposition, der Bearbeitungsposition und/oder einer eigens
zu diesem Zweck in der EUV-Lithographievorrichtung vorgesehenen
Inspektionsposition angeordnet sein, an welche die Maske transportiert
werden kann.
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In
einer Ausführungsform weist mindestens eine Inspektionseinrichtung
eine Messlichtquelle zum bevorzugt gerichteten Aussenden von Strahlung auf
die Maske und eine Detektoreinrichtung zur Detektion der an der
Maske insbesondere lokal gestreuten und/oder reflektierten Strahlung
auf. Die Inspektion der Maske kann über eine Streulichtmessung
erfolgen, bei der beispielsweise die Messstrahlung unter einem Winkel
auf die Maske ausgesandt und die an der Maske unter einer Mehrzahl
von Winkeln gestreute Strahlung vermessen wird. Dabei kann es vorteilhaft
sein, neben dem Einfallswinkel auch Polarisationsgrad und Polarisationszustand
der eingesetzten Strahlung zu variieren. Hierzu wird das gestreute
Spektrum beispielsweise während dem normalen Scanvorgang
der Maske während der Belichtung gemessen. Damit können
Veränderungen an der Maske während der Belichtung,
also während des Betriebs der Maske, mit einer Auflösung
von einigen Mikrometern Genauigkeit beobachtet werden, beispielsweise
ob sich das Streuspektrum an einer bestimmten Stelle auf der Maske
durch ein anhaftendes Partikel plötzlich verändert.
Das Ergebnis der Messung kann verwendet werden, um Kontamination oder
Verunreinigungen wie beispielsweise Partikel oder Defekte ortsaufgelöst
detektieren zu können und um den Prozess einer detaillierten
Inspektion und Korrektur zu starten, wobei insbesondere nur die Stellen
an der Maske mit der Bearbeitungseinrichtung angefahren werden können,
an denen Kontaminationen oder Partikel lokalisiert wurden. Alternativ oder
zusätzlich kann auch eine Messung der an der Maske reflektierten
Messstrahlung, d. h. des Anteils der Messstrahlung, für
den Einfallswinkel und Ausfallswinkel übereinstimmen, vorgenommen
werden, wie z. B. in der
US 2004/0227102 A1 beschrieben ist, welche
durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist eine Inspektionseinrichtung
in die Bearbeitungseinrichtung integriert oder zur Inspektion der
Maske an der Beleuchtungsposition ausgelegt, so dass die Inspektion
und die Bearbeitung bzw. die Inspektion und die Belichtung simultan
erfolgen können. Eine gemeinsame Bearbeitung und Inspektion
bzw. eine Überwachung des Bearbeitungsvorgangs ist insbesondere dann
möglich, wenn die Bearbeitungseinrichtung als Elektronenmikroskop,
insbesondere als Rasterelektronenmikroskop (engl. „scanning
electron microscope, SEM”) ausgelegt ist. In diesem Fall
ist die Maske in der Objektebene des Elektronenmikroskops angeordnet
und es wird die Oberfläche der Maske mittels eines Elektronenstrahls
abgerastert, wobei die hierbei an der Maske erzeugten Sekundär-Elektronen zur
Erzeugung einer Abbildung der Oberfläche detektiert werden.
Das Mess- und Bearbeitungsfeld kann dabei einige 10 μm
groß sein und über den Elektronenstrahl abgetastet
werden. Gleichzeitig kann der (primäre) Elektronenstrahl
auch zur Manipulation der Oberfläche verwendet werden,
oder es kann ein zusätzlicher Ionenstrahl zu diesem Zweck verwendet
werden, wie in der
US 6855938 näher
beschrieben ist, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt
dieser Anmeldung gemacht wird. Die zum Betrieb des Elektronenmikroskops
typischer Weise benötigte Vakuum-Umgebung ist hierbei in
der EUV-Lithographievorrichtung bereits vorhanden, es kann jedoch
auch zusätzlich eine Trennung der beiden Vakua durch entsprechende
Schleusen vorgesehen sein.
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Zusätzlich
oder alternativ kann auch eine Inspektionseinrichtung an der Belichtungsposition
vorgesehen sein, wobei insbesondere auch die EUV-Lichtquelle als
Messlichtquelle dienen kann. Die Inspektionseinrichtung kann hierbei
z. B. wie in der
US
6555828 B1 ausgelegt sein, die durch Bezugnahme zum Inhalt
dieser Anmeldung gemacht wird. Dort wird ein fokussierter EUV-Lichtstrahl
als Messlichtstrahl zum Abscannen der Maske eingesetzt und die reflektierte
Strahlungsintensität, die gestreute Strahlungsintensität
und/oder eine Veränderung des Photoelektronenstroms gemessen.
Es versteht sich, dass insbesondere die Messung der gestreuten Strahlung
auch stattfinden kann, wenn an Stelle eines auf einen Punkt fokussierten
EUV-Lichtstrahls der bei der Belichtung verwendete EUV-Lichtstrahl, der
in der Regel ein Rechteck mit hohem Aspektverhältnis auf
der Maske erzeugt, als Messlichtstrahl eingesetzt wird, um eine
Inspektion während des Belichtungsbetriebs zu ermöglichen.
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Bevorzugt
weist die EUV-Lithographievorrichtung weiterhin auf: eine Steuerungseinrichtung zur
Ansteuerung der Bearbeitungseinrichtung und bevorzugt der Transporteinrichtung
in Abhängigkeit von Inspektionsdaten über den
Zustand der Maske. Die Inspektionsdaten können hierbei
von der Inspektionseinrichtung an die Steuerungseinrichtung übermittelt
werden, es ist alternativ oder zusätzlich aber auch möglich,
dass die Inspektionsdaten nicht von der Maske selbst, sondern von
einem mit Hilfe der Maske belichteten Wafer stammen. Hierzu kann
das belichtete und entwickelte lichtempfindliche Substrat (engl. „resist”),
welches auf dem Wafer aufgebracht ist, in einer Wafer-Inspektionsvorrichtung,
die ebenfalls in der EUV-Lithographievorrichtung oder von dieser
räumlich getrennt angeordnet sein kann, analysiert werden.
Ergibt sich an mehreren Bildern (engl. „dies”)
der Maske im entwickelten Resist jeweils ein Defekt an derselben
Stelle, so deutet dies darauf hin, dass auch die Maske an der entsprechenden
Stelle einen Defekt aufweist, der mittels der Bearbeitungseinrichtung
repariert werden kann.
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In
einer Ausführungsform umfasst die EUV-Lithographievorrichtung
eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung der Bearbeitungseinrichtung relativ
zur an der Bearbeitungsposition angeordneten Maske. Hierbei kann
die Bearbeitungseinrichtung zum Abscannen der Oberfläche
der Maske ausgelegt und mit einer geeigneten Verschiebeeinrichtung
versehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Maske
selbst an der Bearbeitungsposition verschoben werden, um ein scannendes
Bearbeiten der Oberfläche zu ermöglichen.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist die Bearbeitungseinrichtung
eine Gaszuführungseinrichtung zum bevorzugt lokalen Zuführen
eines Gasstroms an die Oberfläche der Maske auf. Die Gaszuführung
sollte hierbei bevorzugt auf einen kleinen Teilbereich der Oberfläche
begrenzt sein und kann beispielsweise wie in der
WO 03/071578 A2 ausgebildet
sein, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit zum Inhalt dieser
Anmeldung gemacht wird. Die Gaszuführung kann hierbei eine
oder mehrere Gasdüsen aufweisen, die benachbart zur Oberfläche in
Position gebracht werden können. Es versteht sich, dass
die Gasdüsen auch z. B. ringförmig um ein Zentrum
angeordnet sein können, in dem eine Einrichtung zum Zuführen
von Strahlung und/oder Teilchen, insbesondere eines Elektronenstrahls,
zur Maske angeordnet sein kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Gaszuführungseinrichtung
zum Zuführen eines Reinigungsgases, insbesondere von aktiviertem
Wasserstoff, zur Oberfläche der Maske ausgelegt, um Kontaminationen,
insbesondere Kohlenstoff-Kontaminationen, von der Oberfläche
der Maske zu entfernen. Neben anderen reaktiven Gasen hat sich insbesondere
aktivierter Wasserstoff als besonders geeignet erwiesen, um insbesondere
Kohlenstoff-Kontaminationen von den Oberflächen optischer
Elemente zu entfernen. Unter aktiviertem Wasserstoff wird im Sinne
dieser Anmeldung Wasserstoff verstanden, der nicht in molekularer
Form vorliegt, d. h. insbesondere Wasserstoff-Radikale H•,
Wasserstoff-Ionen (H+ oder H2 +) oder Wasserstoff (H*) in einem angeregten
Elektronenzustand. Um den aktivierten Wasserstoff zu erzeugen, kann
dieser z. B. an einem Heizelement, insbesondere einem Heizdraht,
entlang geführt werden, welcher auf eine Temperatur von
z. B. 2000°C aufgeheizt wird. Alternativ oder zusätzlich
kann die Aktivierung von molekularem Wasserstoff auch durch einen Teilchenstrahl,
insbesondere einen Elektronen- oder Ionenstrahl, oder durch die
Zuführung von Strahlung erfolgen.
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In
einer weiteren Ausführungsform ist die Gaszuführungseinrichtung
zum Zuführen eines Ätzgases oder eines Abscheidungsgases
zur Oberfläche der Maske ausgelegt. In einem sich an die
Reinigung der Maske anschließenden Schritt kann eine Korrektur
von Defekten an der Maske erfolgen, sofern eine solche erforderlich
ist. Hierzu kann die Oberfläche der Maske lokal einer Ätzbehandlung
unterzogen werden, indem ein Ätzgas, beispielsweise eine
Halogenverbindung wie Xenonfluorid (XeF
2), Chlor
(Cl
2), Brom (Br
2)
oder Iod (I
2) auf die Oberfläche der
Maske aufgebracht und dort durch Elektronenbeschuss und/oder Strahlung
aktiviert wird, um eine chemische Reaktion mit dem Material der
Maske, z. B. Chrom oder dem Material der Abschlussschicht, einzugehen.
Für die genauere Beschreibung eines solchen Ätzprozesses
sei auf die
US
2004/0033425 A1 verwiesen, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit
zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird. Alternativ oder zusätzlich
kann auch eine Abscheidung von Material an der Oberfläche
erfolgen, indem Abscheidungsgase, die insbesondere gasförmige
metallorganische Verbindungen enthalten, in die Nähe der
Oberfläche gebracht werden. Durch Bestrahlung mit Elektronen
oder Photonen werden die Abscheidungsgase aktiviert und bilden schwerflüchtige
Verbindungen bzw. metallische Atome, die sich an der Oberfläche
abscheiden können und so ggf. teilweise von der Oberfläche
abgelöste Strukturen ersetzen bzw. neue Strukturen formen
können.
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In
einer weiteren Ausführungsform weist die Bearbeitungseinrichtung
eine Strahlungsquelle zum bevorzugt lokalen Zuführen von
Strahlung zur Maske auf. Bei der Strahlung kann es sich z. B. um
Laserstrahlung hoher Intensität handeln, die auf einen
zu bearbeitenden Teilbereich der Maske fokussiert werden kann. Auf
diese Weise kann z. B. die oberste Schicht einer Phasenmaske durch
Verdampfen entfernt werden oder es können an der Oberfläche
der Maske abgeschiedene Kontaminationen mit hoher Präzision
entfernt werden. Daneben kann die Laserstrahlung selbstverständlich
auch zur Aktivierung von Gasen dienen, die der Oberfläche
der Maske zugeführt werden. Als Lichtquelle können
hierzu beispielsweise Femtosekundenlaser eingesetzt werden.
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Besonders
bevorzugt weist die Bearbeitungseinrichtung einen Teilchengenerator
auf, um der Maske bevorzugt lokal, d. h. nur in einem Teilbereich,
einen Teilchenstrahl zuzuführen. Mittels des Teilchengenerators
können insbesondere geladene Teilchen, in der Regel Ionen
oder Elektronen, auf einen eng begrenzten Teilbereich der Oberfläche
fokussiert werden, wobei die geladenen Teilchen direkt zur Bearbeitung
der Oberfläche eingesetzt und/oder zur lokalen Aktivierung
von Gasen an der Oberfläche der Maske dienen können.
Damit können insbesondere Korrekturen mit einer Ortsauflösung
von bis zu einem nm durchgeführt werden.
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Die
Erfindung ist auch verwirklicht in einem Verfahren zum Bearbeiten
einer Maske, umfassend: Anordnen der Maske in einer Beleuchtungsposition in
einer EUV-Lithographievorrichtung, Bewegen der Maske aus der Beleuchtungsposition
in eine Bearbeitungsposition in der EUV-Lithographievorrichtung, und
bevorzugt ortsaufgelöstes Bearbeiten der Maske an der Bearbeitungsposition.
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In
einer Variante des Verfahrens wird zum Bewegen der Maske eine Maskenhalteeinrichtung zur
Halterung der Maske von der Beleuchtungsposition in die Bearbeitungsposition
und ggf. in umgekehrter Richtung bewegt. Auf diese Weise kann, wie oben
bereits dargestellt, auf eine erneute Registrierung der Maske nach
dem Transport verzichtet werden.
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Bevorzugt
wird das Bearbeiten in Abhängigkeit von Inspektionsdaten über
den Zustand der Oberfläche der Maske gesteuert, um eine
gezielte Bearbeitung von Bereichen der Maske zu ermöglichen,
in denen diese kontaminiert bzw. beschädigt ist.
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Die
Inspektionsdaten können hierbei von einer Inspektionseinrichtung
zur Inspektion der Maske geliefert werden, die in der EUV-Lithographievorrichtung
vorgesehen sein kann. Alternativ oder zusätzlich werden
Inspektionsdaten von einer Inspektionseinrichtung zur Inspektion
von mit Hilfe der Maske belichteten Substraten geliefert, die in
der EUV-Lithographievorrichtung selbst oder an einem von dieser räumlich
getrennten Ort angeordnet sein kann.
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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.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
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1a–c
schematische Darstellungen von Ausführungsformen einer
EUV-Lithographievorrichtung mit einer Bearbeitungseinrichtung zum
Bearbeiten einer Maske an einer Bearbeitungsposition,
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2a,
b schematische Darstellungen der Reinigung bzw. Reparatur einer
Maske mit einer strukturierten Chromschicht.
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In 1a–c
sind schematisch drei Beispiele von EUV-Lithographievorrichtungen 1a–c
gezeigt, die ein Gehäuse 2 aufweisen, dem eine
Vakuumerzeugungseinheit 3 (Vakuum-Pumpe) zur Erzeugung einer
Vakuum-Umgebung zugeordnet ist, welche eine Restgasatmosphäre
mit einem Gesamtdruck in einem Bereich zwischen ca. 10–3 mbar
und 0,1 mbar in dem Gehäuse 2 erzeugt. Das Gehäuse 2 ist
entsprechend der optischen Funktion der darin angeordneten optischen
Elemente in drei in 1 bildlich dargestellte
Gehäuseteile 4, 5, 6 unterteilt,
und zwar in einen ersten, auch als Lichterzeugungseinheit bezeichneten
Gehäuseteil 4, welcher eine Plasmalichtquelle
und einen EUV-Kollektorspiegel zur Fokussierung der Beleuchtungsstrahlung
umfasst. In dem sich daran anschließenden, zweiten Gehäuseteil 5 ist
das Beleuchtungssystem angeordnet, welches zur Erzeugung eines möglichst
homogenen Bildfelds in einer Objektebene 7, in der eine
Maske 8 mit einer verkleinert abzubildenden Struktur (nicht
gezeigt) in einer Beleuchtungsposition IL auf einer Maskenhalterung 9 (Reticle-Chuck)
angeordnet ist, die ihrerseits an einer Maskenauflage (engl. „reticle
stage”) 10 gelagert ist, welche zur Führung
der Maskenhalterung 9 in der Objektebene 7 zum
Scanbetrieb in einer Abfahrrichtung X dient.
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Die
auf der Maske 8 vorhandene Struktur wird von einem nachfolgenden
Projektionssystem, welches in dem dritten Gehäuseteil 6 angeordnet
ist, auf eine Bildebene 11 abgebildet, in welcher ein Wafer 12 mit
einer photosensitiven Schicht (Resist) in einer Belichtungsposition
EX angeordnet ist. Der Wafer 12 wird durch eine Einrichtung 13 gehalten,
die einen Antrieb (nicht gezeigt) umfasst, um den Wafer 12 synchron
mit der Maske 8 entlang der Abfahrrichtung X zu bewegen.
Die Einrichtung 13 umfasst auch Manipulatoren, um den Wafer 12 sowohl
entlang der Z-Achse, d. h. in einer Richtung senkrecht zur Bild- sowie
zur Objektebene 7, 11 als auch in X- und Y-Richtung
senkrecht zu dieser Achse zu verfahren.
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Bei
der in 1a gezeigten EUV-Lithographievorrichtung 1a ist
der Maskentisch (engl. „reticle stage”) 10 größer
ausgebildet als dies zur Bewegung der Maske 8 bzw. der
Maskenhalterung 9 in Scanrichtung X an der Beleuchtungsposition
IL erforderlich ist. Die Beleuchtungsposition IL ist hierbei festgelegt
durch diejenigen Orte in der Objektebene 7, in denen das
Licht der Beleuchtungsstrahlung auf einen Teilbereich der Maske 8 auftreffen
und so die Abbildung einer Struktur auf der Maske 8 auf
den Wafer 12 ermöglichen kann. Aus der Beleuchtungsposition
IL kann die Maske 8 mittels einer durch einen Doppelpfeil
dargestellten Transporteinrichtung 14 in eine Bearbeitungsposition
TM verbracht werden, an der eine Bearbeitungseinrichtung 15 angeordnet
ist, deren genauer Aufbau sowie deren Funktion weiter unten näher
beschrieben wird. Es versteht sich, dass anders als in 1a gezeigt
auch zwei Maskenauflagen vorgesehen sein können und die Maskenhalterung 9 vom
der einen an die anderen Maskenauflage („reticle stage”)
definiert übergeben wird.
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Die
Bearbeitungseinrichtung 15 ist mit einer Steuerungseinrichtung 16 verbunden,
welche ihrerseits mit einer Inspektionseinrichtung 17 in
Verbindung steht, die einen Laser als Messlichtquelle 18 zur Einstrahlung
von Messlicht 19 auf die Maske 8 aufweist. Das
an der Maske 8 gestreute Messlicht 19a wird von
einem ortsauflösenden Detektor 20 erfasst und
dient der Erzeugung von Inspektionsdaten, welche der Steuerungseinrichtung 16 zugeführt
werden. Der Laser 18 kann hierbei insbesondere zur Erzeugung
von Messlicht bei möglichst kurzen Wellenlängen
von z. B. ca. 193 nm oder 157 nm ausgelegt sein. Der Laser 18 ist
weiterhin beispielsweise beweglich, um die Maske 8 zumindest
in einer Richtung, typischer Weise in zwei Richtungen (X und Y)
abscannen zu können, d. h. um das Messlicht 19 auf
jeden beliebigen Punkt der Maske 8 einstrahlen zu können. Alternativ
kann über mehrere Laser oder einen entsprechend auf mehrere
Strahlen aufgespaltenen Laserstrahl das Retikel quer zur Scanrichtung
(in X) an mehreren Messpunkten ausgeleuchtet und das dort gestreute
Licht (parallel) gemessen werden. Da während der Belichtung
das Retikel in Scanrichtung (Y-Richtung) verfahren wird, wird das
Retikel mit dem Laserstrahl zur Inspektion während der
Belichtung in Scanrichtung automatisch abgescannt. Alternativ oder
zusätzlich zur Verwendung eines Lasers als Messlichtquelle 18 kann
auch die in der Lichterzeugungseinheit 4 angeordnete EUV-Lichtquelle
selbst als Messlichtquelle dienen.
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Als
Messsignal erhält man das Beugungsspektrum des einfallenden
Lichtes an der Maske, lokal an dem Punkt der Bestrahlung. Durch
Vergleich mit Referenzstreusignalen kann die Maske 8 auf
diese Weise überwacht und an ihr anhaftende Partikel bzw.
Kontaminationen oder Veränderungen der Maskenstruktur festgestellt
werden. Positionsaufgelöst können dann die ggf.
kontaminierten Bereiche auf der Maske 8 bestimmt und die
so gewonnenen Inspektionsdaten der Steuerungseinrichtung 16 zugeführt
werden. Hierbei ist eine Positionsgenauigkeit der Detektion entsprechend
des Bearbeitungsfensters der unten näher beschriebenen
Bearbeitungseinrichtung 15 von bis zu einigen 10 μm
bis 100 mm ausreichend. Die Inspektionseinrichtung 17 kann
so ausgelegt werden, dass das Messlicht 19 nur neben dem
abzubildenden Feld auf die Maske 8 trifft. Auf diese Weise
können der Belichtungsvorgang und der Inspektionsvorgang
gleichzeitig durchgeführt werden, da sichergestellt ist,
dass das gestreute Messlicht 19a den Belichtungsvorgang
nicht in Form von Falschlicht stören kann. Es versteht
sich, dass die Inspektionseinrichtung 17 alternativ auch
an einer weiteren (Inspektions-)Position in der EUV-Lithographievorrichtung 1a angeordnet
werden kann. Es versteht sich weiterhin, dass die Inspektionseinrichtung 17 auch
anders als in 1a gezeigt ausgelegt sein kann
und z. B. lediglich die von der Maske 8 reflektierte Strahlung
misst oder die Oberfläche der Maske 8 zumindest
teilweise abbildet.
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In
jedem Fall wertet die Steuerungseinrichtung 16 die Inspektionsdaten
aus und steht mit der Transporteinrichtung 14 in Verbindung,
um den Transport der Maske 8 aus der Beleuchtungsposition IL
in die Bearbeitungsposition TM zu veranlassen, wenn die Inspektionsdaten
erkennen lassen, dass die Maske 8 zu stark kontaminiert
bzw. beschädigt ist, um den Belichtungsprozess des Wafers 12 fortzusetzen.
Die Steuereinrichtung 16 kann insbesondere auch die Bearbeitungseinrichtung 15 in
Abhängigkeit von den Inspektionsdaten geeignet ansteuern,
um die Behandlung der Maske 8 gezielt in den Bereichen durchzuführen,
in denen dies notwendig ist.
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Die
Transporteinrichtung 14 kann z. B. herkömmliche
Linearantriebe (nicht gezeigt) oder andere geeignete Einrichtungen
aufweisen, welche eine definierte Positionierung der Maskenhalterung 9 („chuck”)
an der Beleuchtungsposition IL, der der Bearbeitungsposition TM
sowie während des Transports ermöglichen. Auf
diese Weise kann sichergestellt werden, dass nach dem Transport
der Maske 8 keine erneute Ausrichtung der Maske 8 bezüglich des
XYZ-Koordinatensystems der EUV-Lithographievorrichtung 1a erforderlich
ist. Weiterhin ist durch die Verwendung eines einzigen Maskenhalters 9 in
der EUV-Lithographieanlage 1a auch eine definierte Lage
der Maske 8 in Z-Richtung festgelegt.
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Die
in 1b gezeigte EUV-Lithographievorrichtung 1b unterscheidet
sich von der in 1a gezeigten lediglich dadurch,
dass dort keine zusätzliche Inspektionseinrichtung vorhanden
ist, sowie dadurch, dass zusätzlich zur Maskenauflage 10 noch eine
weitere Maskenauflage 10a in der EUV-Lithographievorrichtung 1b angeordnet
ist, auf dem ein weiterer Maskenhalter 9a angebracht ist.
Die Maske 8 kann mittels eines verschwenkbaren Arms 14a als Transporteinrichtung
von der Beleuchtungsposition IL in die Bearbeitungsposition TM und
zurück verbracht werden. Hierzu wird die Maske 8,
die an dem Maskenhalter 9 mechanisch oder auf andere Weise, z.
B. durch Unterdruck festgehalten wird, vom Maskenhalter 9 gelöst
und durch Verschwenken des Arms 14a in die Bearbeitungsposition
TM verbracht, wo die Maske 8 nachfolgend an dem weiteren
Maskenhalter 9a befestigt wird, um in der Bearbeitungsposition
TM mittels der Bearbeitungseinrichtung 15 bearbeitet zu
werden. Im Unterschied zur in 1a gezeigten
EUV-Lithographievorrichtung 1a erfolgt nach der Übergabe
der Maske 8 von der Transporteinrichtung 14a an
die Maskenhalterung 9 bzw. 9a jeweils eine Registrierung
der Maske 8, d. h. eine Ausrichtung der Maske 8 bezüglich
des XYZ-Koordinatensystems der EUV-Lithographievorrichtung 1b.
Der verschwenkbare Arm 14a kann die Maske 8 auch
an weitere Positionen in der EUV-Lithographievorrichtung 1b verbringen,
z. B. in eine (nicht gezeigte) Ab- bzw. Zuführungsposition,
um die Maske 8 gegen eine andere zur Belichtung benötigte
Maske auszutauschen. Es versteht sich, dass an Stelle des verschwenkbaren
Arms 14a auch andere Transporteinrichtungen (verkippbare/verschwenkbare
Roboterarme) etc. zum Transport der Maske 8 eingesetzt
werden können.
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Wie
oben bereits erwähnt, ist in der EUV-Lithographievorrichtung 1b keine
zusätzliche Inspektionseinrichtung angeordnet, um den Zustand
der Maske 8 zu überwachen. Um dennoch die Bearbeitungseinrichtung 15 geeignet
steuern zu können, ist die Steuerungseinrichtung 16 ausgelegt,
Inspektionsdaten von einer externen Inspektionseinrichtung 17a zur Überprüfung
von Wafern 12, die mit Hilfe der Maske 8 belichtet
wurden, zu empfangen und auszuwerten. Die Inspektionsdaten können
z. B. auf elektronischem Wege mittels einer geeigneten Datenübertragungseinrichtung
an die Steuereinrichtung 16 übertragen werden.
Aus den Inspektionsdaten der verkleinerten Abbilder der Struktur
der Maske 8 auf dem Wafer 12 können Rückschlüsse
auf die Beschaffenheit der Maske 8 gezogen und auch lokale Fehler
an der Maske 8 erkannt werden, welche nachfolgend mittels
der Bearbeitungseinrichtung 15 korrigiert werden können.
Es versteht sich, dass ggf. die Wafer-Inspektionseinrichtung auch
in die EUV-Lithographievorrichtung 1b integriert sein kann,
wobei in diesem Fall der Wafer mittels einer geeigneten Transporteinrichtung
aus der Belichtungsposition EX an eine (nicht gezeigte) Inspektionsposition
verbracht werden kann.
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Alternativ
kann im Ausführungsbeispiel nach 1b während
der Belichtung der Maske 8 eine weitere, gestrichelt dargestellte
Maske in der Bearbeitungseinrichtung 15 auf Fehler untersucht
und nötigenfalls bearbeitet oder korrigiert werden. Dies
ist möglich, da zwei Retikeltische als Maskenauflagen 9, 9a vorgesehen
sind, so dass der Belichtungsvorgang mit der Projektionsbelichtungsanlage 1b nicht
unterbrochen werden muss und mit einem anderen Retikel fortgesetzt
werden kann. Hierbei kann der verschwenkbare Arm 14a zur
Aufnahme von zwei oder mehr Masken ausgelegt sein, um einen Austausch der
Maske 8 gegen die weitere Maske zu ermöglichen.
Auch in dieser Ausführung ist es jedoch vorteilhaft, wenn
die Aufwendungen für das Handling des empfindlichen Retikels
auf ein Minimum reduziert werden kann, insbesondere dadurch, dass
die Maske nicht aus der Projektionsbelichtungsanlage entfernt werden
muss.
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Die
in
1c gezeigte EUV-Lithographievorrichtung
1c unterscheidet
sich von der in
1a gezeigten dadurch, dass neben
der Maskenhalterung
9 eine weitere Maskenhalterung
9a in
der EUV-Lithographievorrichtung
1c angeordnet ist, an der
eine weitere Maske
8a gelagert ist. In diesem Fall kann mittels
der Maske
8, die in der Beleuchtungsposition IL angeordnet
ist, der Belichtungsbetrieb durchgeführt werden, während
die weitere Maske
8a in der Bearbeitungsposition TM bearbeitet
werden kann. Die beiden Maskenhalterungen
9,
9a können
hierbei ihre Positionen tauschen, was beispielsweise dadurch bewerkstelligt
werden kann, dass die Transporteinrichtung
14b zwei Verschiebeeinheiten
aufweist, an welche die Maskenhalterungen
9,
9a wahlweise
angekoppelt werden können. Die beiden Maskenhalterungen
9,
9a können
hierbei jeweils entlang des als Führungsfläche
dienenden Maskenauflage
10 in eine Zwischenposition verbracht
werden, an der Kopplung der Maskenhalterungen
9,
9a an
die Verschiebeeinheiten aufgehoben und nachfolgend vertauscht wird,
wie in der
WO 98/040791 im
Detail beschrieben ist, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit
zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
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Im
Folgenden wird anhand der 2a, b
die Bearbeitung der Maske 8 an der Bearbeitungsposition
TM bzw. der Aufbau der Maske 8 näher beschrieben.
Die Maske 8 weist ein Substrat 21 auf, auf das eine
Mehrlagen-Beschichtung 22 aufgebracht ist, die durch eine
Abfolge von alternierenden Molybdän- und Silizium-Schichten
gebildet ist. An der Oberseite der Mehrlagen-Beschichtung ist eine
Deckschicht 22a gebildet, ein sog. CAP-Layer, beispielsweise
mit der obersten Schicht gebildet aus Ruthenium., auf die eine strukturierte
Chrom-Schicht 23 aufgebracht ist. Wie in 2a zu
erkennen ist, haben sich während des Belichtungsbetriebs
an der Maske 8 inhomogen verteilte Kohlenstoff-Kontaminationen 24 gebildet,
welche dazu führen, dass an den betroffenen Stellen ein
geringerer Anteil der in der Beleuchtungsposition IL auf die Maske 8 auftreffenden
Beleuchtungsstrahlung reflektiert wird, so dass das bei der Abbildung
mittels des Projektionssystems 6 ein Abbild der Maske 8 auf
dem Wafer 12 erzeugt wird, das nicht der strukturierten
Chrom-Schicht 23 entspricht. Weitere Verunreinigungen auf
der Maske 8, z. B. Partikel, die von der Größe
der abzubildenden Strukturen sein können, werden ebenfalls
auf den Wafer 12 abgebildet.
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Um
die Kontaminationen oder Partikel 24 von der Maske 8 abzulösen,
weist die Bearbeitungseinrichtung 15 eine Gaszuführungseinrichtung 25 auf,
welche eine ringförmige Gasdüse 26 zum
Zuführen eines Gasstroms 27 zur Oberfläche
der Maske 8 aufweist. Die Gaszuführungseinrichtung 25 hält
Behälter für mehrere Arten von Gasen bereit, die
wahlweise mit Hilfe der Gasdüse 26 auf die Maske 8 aufgebracht
werden können.
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Zum
Entfernen der Kontaminationen 24 wird molekularer Wasserstoff
durch die Gasdüse 26 auf die Maske 8 geleitet.
Der molekulare Wasserstoff wird hierbei durch Laserstrahlung 28 aktiviert,
welche von einem Laser 29 (Femtosekunden-Laser) als Strahlungsquelle über
einen Umlenkspiegel 29a auf die Maske 8 geleitet
wird und dort den molekularen Wasserstoff in aktivierten Wasserstoff,
z. B. in Form von Wasserstoff-Radikalen (H•) umwandelt.
Der aktivierte Wasserstoff bildet mit den Kontaminationen 24 leichtflüchtige
Kohlenstoff-Verbindungen, so dass die Kontaminationen 24 sich
von der Oberfläche ablösten. Es versteht sich,
dass alternativ oder zusätzlich der molekulare Wasserstoff
auch durch thermische Anregung aktiviert werden kann, z. B. indem
in der Gasdüse 26 ein Heizelement z. B. in Form
eines Heizdrahts aus Wolfram angeordnet wird, welcher auf Temperaturen
von ca. 1000°C bis ca. 2000°C aufgeheizt wird
und über den der molekulare Wasserstoff geleitet wird.
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Da
der aktivierte Wasserstoff ggf. auch die unter den Kontaminationen 24 angeordnete
Mehrlagen-Beschichtung 22 bzw. die Abschlussschicht 22a angreifen
kann, ist es erforderlich, die Bearbeitung der Maske 8 rechtzeitig
zu stoppen, sobald die Kontaminationen 24 vollständig
oder nahezu vollständig von der Maske 8 entfernt
worden sind. Um die Reinigung zu überwachen, kann ein Elektronenmikroskop 30 dienen,
welches einen in Z-Richtung von unten nach oben verlaufenden Elektronenstrahl 30a auf
die Maske 8 fokussiert, die in der Objektebene des Elektronenmikroskops 30 angeordnet
ist. Durch die Detektion von durch den Elektronenstrahl 30a an
der Maske 8 erzeugten Sekundärelektronen kann
ein Bild der Oberfläche der Maske 8 im momentan
zu bearbeiteten Bereich erstellt werden. Aus den hierbei ermittelten
Inspektionsdaten kann die Steuerungseinrichtung 16 den
Zeitpunkt bestimmen, an dem die Kontaminationen 24 an einem
bearbeiteten Bereich vollständig abgetragen sind und die
Reinigung in einem benachbarten Bereich der Maske 8 weitergeführt
werden kann. Zu diesem Zweck kann die Bearbeitungseinrichtung 15 mit
Hilfe einer in 2a durch Doppelpfeile 31 dargestellten
Bewegungseinrichtung, welche drei herkömmliche Linearantriebe
umfasst, entlang der drei Achsen des XYZ-Koordinatensystems der
EUV-Lithographievorrichtung 1 bewegt werden. Es versteht
sich, dass alternativ oder zusätzlich auch die Maske 8 bzw.
die Maskenhalterung 9a in der XY-Ebene oder der Z-Richtung
verschoben werden kann, um eine lokale Bearbeitung der Maske 8 zu
ermöglichen. Als Teil der Bearbeitungseinrichtung 15 kann
selbstverständlich auch der Laser 29 bewegt werden,
wobei zusätzlich auch der Umlenkspiegel 29a verkippbar
gelagert sein kann, um die Laserstrahlung 28 an einen gewünschten
Bereich auf der Maske 8 umzulenken.
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Nach
dem vollständigen Abtragen der Kontaminationen 24 kann
in einem zweiten Schritt eine Reparatur der Maske 8 erfolgen,
wie in 2b gezeigt ist. Hierzu kann
entweder ein Teilbereich der Maske 8 an der Oberfläche
mittels eines Ätzgases entfernt oder mittels eines Depositionsgases,
im vorliegenden Fall einer organischen Chrom-Verbindung, Material
auf die Maske 8 aufgebracht werden. Das Abätzen
eines Teils der Maske ist in 2b anhand
von Chlor als Ätzgas dargestellt, das als Gasstrom 27 der Maske 8 zugeführt
wird. Das Chlorgas wird zusätzlich durch den Elektronenstrahl 30a aktiviert,
d. h. in Chlor-Radikale (Cl•) umgewandelt und kann so das Material
der Maske 8 gezielt anätzen, wobei der Ätzbereich
auf eine kleine Umgebung um den Elektronenstrahl 30a herum
begrenzt werden kann, da nur in diesem Bereich eine Anregung stattfindet.
Hierbei ist es möglich, Strukturen von weniger als 20 nm
Breite bzw. Strukturkanten im Bereich von weniger als 1 nm zu korrigieren.
Es versteht sich, dass die Ätzbehandlung ggf. auch mit
Hilfe von atomarem Wasserstoff als Ätzgas vorgenommen werden
kann, wobei es sich anbietet, in diesem Fall die Reinigung und die Ätzbehandlung
zu kombinieren, d. h. in einem jeweiligen Bereich sowohl die Reinigung
als auch die Ätzbehandlung nacheinander vorzunehmen, bevor
in einen benachbarten Bereich der Maske 8 gewechselt wird.
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Zum
Auftragen von Material auf die Maske ist es erforderlich, das Reinigungs-
oder Ätzgas gegen ein Depositionsgas auszutauschen. Auch
in diesem Fall kann eine Reinigung und/oder Reparatur eines Teilbereichs
der Maske 8 erfolgen, bevor zu einem benachbarten Teilbereich übergegangen
wird, indem z. B. eine zusätzliche Gasdüse an
der Behandlungseinrichtung 15 vorgesehen wird, was einen
schnellen Wechsel zwischen Ätz- bzw. Reinigungs- und Depositionsgas
ermöglicht. Die jeweils zur Behandlung der Maske 8 eingesetzten
reaktiven Gase können selbstverständlich auf die
jeweils vorhandenen Maskenmaterialien abgestimmt werden. So kann
beispielsweise durch eine metallorganische Verbindung, welche Ruthenium
enthält, auch eine Beschädigung eines Ru-Cap-Layers
lokal korrigiert werden, wobei die Aktivierung der Metallabscheidung
auch in diesem Fall nur auf den unmittelbaren Bereich um den Elektronenstrahl
begrenzt ist.
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Für
großflächige Bearbeitungen wie Beseitigung von
Kontaminationen müssen die Gase nicht zwingend erst in
der Nähe der Maske 8 aktiviert werden, vielmehr
kann eine solche Aktivierung ggf. ganz oder teilweise bereits in
der Gaszuführungseinrichtung 25 stattfinden.
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Auch
umfasst die Bearbeitungseinrichtung 15 nicht zwingend wie
oben beschrieben sowohl ein Elektronenmikroskop 30 zur
Erzeugung eines Elektronenstrahls 30a bzw. zur Inspektion
der Maske 8, eine Gaszuführungseinrichtung 25 zur
Erzeugung eines Gasstroms 27 und einen Laser 29 als
Strahlungsquelle zur Erzeugung von (Laser-)strahlung 28. Vielmehr
genügt ggf. auch eine einzelne dieser Vorrichtungen, um
eine Bearbeitung der Maske 8 zu ermöglichen. Insbesondere
kann es ggf. ausreichen, wenn an der Bearbeitungsposition TM lediglich
eine Behandlung der Maske 8 mit einem Reinigungsgas durchgeführt
wird. Die Bearbeitungseinrichtung 15 kann ggf. anders als
in 1a–c gezeigt auch in einer separaten
Vakuumkammer innerhalb der EUV-Lithographievorrichtung 1a–c
angeordnet sein.
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Es
versteht sich, dass die in
2a, b
gezeigte Reinigung/Bearbeitung auch an Phasenmasken durchgeführt
werden kann. Da die Phasenmaske an den phasenschiebenden Strukturen
keine absorbierende Metallschicht wie Chrom an ihrer Oberfläche
aufweist, kann es hierzu ggf. erforderlich sein, das (Raster-)Elektronenmikroskop
30 mit
einer Abschirmung zu versehen, um den Einfluss von Ladungshäufungen
an der Oberfläche der Maske
8 bei der Abbildung
zu kompensieren, wie in der
US 2005/0230621 A1 dargestellt ist, welche
durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht wird.
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Bei
der Korrektur phasenschiebender Strukturen können diese
erst durch lokales Ätzen mit hoher Auflösung entfernt
und anschließend neu und in gewünschter Weise
aufgebracht werden, beispielsweise durch veränderte Abfolge
verschiedener Schichtmaterialien bzw. Schichtdicken der Multilayer-Stapel
aus Molybdän bzw. Silizium.
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Insgesamt
kann durch das Vorsehen einer Bearbeitungseinrichtung im Inneren
einer EUV-Lithographievorrichtung eine schnelle Reinigung und Reparatur
der Maske erfolgen, ohne dass diese hierzu aus der Vakuum-Umgebung
entfernt, d. h. das Vakuum unterbrochen werden muss. Zusätzlich
kann ggf. auch die erneute Registratur der Maske nach dem Transport
von der Beleuchtungs- in die Bearbeitungsposition und zurück
vermieden werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2007/0132989
A1 [0005]
- - EP 2007/009593 [0006]
- - US 6855938 [0007, 0018]
- - US 2004/0227102 A1 [0017]
- - US 6555828 B1 [0019]
- - WO 03/071578 A2 [0022]
- - US 2004/0033425 A1 [0024]
- - WO 98/040791 [0045]
- - US 2005/0230621 A1 [0054]