DE102014210383A1 - Mit filter optimiertes monitoring von kippbaren spiegeln - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Orientierung eines oder mehrerer Spiegel einer Spiegelanordnung in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Musterquelle (2, 3) und mindestens einer Erfassungseinrichtung (1), wobei die Musterquelle ein Muster (3) mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen bereitstellt, welches von einem oder mehreren Spiegeln (4) der Spiegelanordnung (6) auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, welche das an dem oder den Spiegeln reflektierte Licht erfasst, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Auswerteeinheit (7) umfasst, die mindestens ein Eingangssignal von der Erfassungseinrichtung erhält und ein Ausgangssignal bezüglich der Position des oder der Spiegel ausgibt, wobei mindestens ein Filter (9, 10) vorgesehen ist, mit welchem ein Frequenzanteil des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals der Auswerteeinheit (7) herausgefiltert wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegend Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung und Überwachung der Position oder Ausrichtung mindestens eines Spiegels, insbesondere einer Vielzahl von Spiegeln, vorzugsweise einer Projektionsbelichtungsanlage, mit einer Musterquelle, die Licht entsprechend einem räumlich und/oder zeitlich variablen Muster ausgibt, und mit einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung des von dem oder den Spiegeln reflektierten Lichts der Musterquelle zur Bestimmung und Überwachung der Position des oder der Spiegel sowie eine Projektionsbelichtungsanlage, in der eine derartige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren eingesetzt werden.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie werden aufgrund der geforderten Auflösung immer kleinerer Strukturen zunehmend Systeme entwickelt, die Lichtwellenlängen im Vakuum-Ultraviolett-Bereich (VUV) oder im Bereich von extrem ultraviolettem Licht (EUV) einsetzen. Bei diesen Systemen können sogenannte Micro Mirror Arrays MMA´s (Mikrospiegelfelder) mit einer Vielzahl von kleinen kippbaren Spiegeln mit einer Anzahl von bis zu einigen Millionen Spiegeln zur Einstellung einer flexiblen Beleuchtung eingesetzt werden. Aber auch in Projektionsbelichtungsanlagen, die andere Lichtwellenlängen verwenden, kommen bereits mikromechanische oder mikroelektromechanische Einheiten mit verstellbaren Spiegeln zum Einsatz.
  • Diese verstellbaren, meist um eine oder zwei, z. B. senkrecht zueinander orientierte Achsen kippbaren Spiegel müssen definiert in ihrer Orientierung eingestellt werden, so dass eine entsprechende Überwachung der Orientierung bzw. eine Regelung der Ausrichtung der Spiegel, bei der die tatsächliche Positionierung als Eingangsparameter in die Regelung eingeht, nötig sind.
  • Entsprechend gibt es bereits Überlegungen, wie das Monitoring von entsprechenden Spiegeln realisiert werden kann. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, durch eine Beleuchtung der Spiegel mit einer separaten Messstrahlung zusätzlich zum Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage und entsprechende Erfassung des reflektierten Lichts die Orientierung der Spiegel zu bestimmen. Beispiele hierfür sind in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 005 875 A1 bzw. der WO 2008/09695 A2 beschrieben. Allerdings erfordert eine entsprechende Vorrichtung eine aufwändige Optik und Sensorik, um die Orientierung der Spiegel bestimmen zu können.
  • Neben dem apparativen Aufwand spielt für eine effektive Überwachung der Spiegelpositionen auch die erforderliche Messzeit eine wesentliche Rolle, um schnell schaltbare und dynamische Systeme bilden zu können.
  • Deshalb ist in der WO 2010/094658 bereits vorgeschlagen worden das sogenannte Monitoring der Spiegel durch phasenmessende Deflektometrie zu realisieren, bei welcher ein periodische Muster, beispielsweise ein sinusförmiges Streifenmuster über die zu überwachende Spiegelanordnung in eine Erfassungsvorrichtung, wie beispielsweise eine CCD-Kamera oder CMOS-Kamera, gespiegelt wird, wobei je nach Position des Spiegels ein unterschiedlicher Bereich des periodischen Musters (unterschiedliche Phase) in der Erfassungseinrichtung erfasst wird.
  • Allerdings hat sich gezeigt, dass insbesondere bei sich bewegenden Spiegeln Ungenauigkeiten in der Positionsbestimmung zu beobachten sind. Die Bewegung der Spiegel kann zum einen daher rühren, dass für den gewünschten Einsatz eine periodische Verstellung der Spiegelposition erforderlich ist. Zum anderen kann sich durch äußere Einflüsse eine Bewegung der Spiegel ergeben, selbst wenn sich die Sollposition der Spiegel nicht ändert . Aber gerade die Kenntnis über diese unerwünschte Bewegung der Spiegel und die daraus resultierenden Positionen kann für den Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen eine sehr wertvolle Information sein.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Orientierung oder Ausrichtung bzw. Position mindestens eines Spiegels, vorzugsweise einer Vielzahl von Spiegel in einem Spiegelfeld bereitzustellen, mit welchen die Position sich bewegender Spiegel schnell und exakt erfasst werden kann und wobei die Vorrichtung und das Verfahren einfach herstellbar und einfach betreibbar sein sollen. Darüber hinaus soll die Vorrichtung und das dazugehörige Verfahren eine ausreichende Genauigkeit der Positionserfassung bei sich bewegenden Spiegeln gewährleisten.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, bei einer Vorrichting zur Überwachung eines oder mehrerer Spiegel einer Spiegelanordnung in einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mindestens einen Filter vorzusehen, mit welchem ein Frequenzanteil eines Eingangssignals und/oder eines Ausgangssignals einer Auswerteeinheit herausgefiltert wird, wobei die Auswerteeinheit das Eingangssignal von einer Erfassungseinrichtung erhält, die das an den Spiegeln der Spiegelanordnung reflektierte Licht einer Musterquelle erfasst. Dieses Eingangssignal der Auswerteeinheit, also das gemessene Signal der Erfassungseinrichtung, und somit auch das Ausgangssignal der Auswerteeinheit unterliegen zeitlichen Schwankungen durch die Bewegung der Spiegel oder durch sonstige Einflüsse, sodass sich Schwingungen des Eingangssignals der Auswerteeinheit mit entsprechenden Frequenzen ergeben. Gemäß der Erfindung kann nunmehr eine Verbesserung der Positionsbestimmung dynamisch sich bewegender Spiegel dann erreicht werden, wenn lediglich Messsignale in einem schmalen Frequenzbereich für die Auswertung herangezogen werden beziehungsweise als Ergebnis Verwendung finden.
  • Entsprechend kann ein Filter sowohl für die Filterung des Eingangssignals der Auswerteeinheit als auch des Ausgangssignals der Auswerteeinheit vorgesehen werden, wobei der Filter insbesondere ein Tiefpassfilter sein kann, der lediglich Frequenzen unterhalb eines Schwellwerts durchlässt und zur Bestimmung der Position der Spiegel beziehungsweise als Ergebnis der Positionsbestimmung verwendet. Beispielsweise kann ein Tiefpassfilter Verwendung finden, dessen Schwellwert im Bereich von 5 bis 10 Hertz oder 4 bis 6 Hertz liegt.
  • Es können auch mehrere Filter mit unterschiedlichen Filterbereichen für die zu filternden Frequenzbereiche zum parallelen Filtern des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals der Auswerteeinheit Verwendung finden, so dass in verschiedenen Frequenzbereichen eine definierte Positionsbestimmung möglich ist.
  • Der Filter kann beispielsweise durch einen Butterworth-Filter 3. Ordnung realisiert werden.
  • Der Filterbereich des Filters kann so bestimmt werden, dass er für den Filter des Eingangssignals so gewählt wird, dass für den durchgelassenen Frequenzbereich des Eingangssignals die Amplituden der im Ausgangssignal auftretenden Nebenfrequenzen kleiner sind als die Amplituden der Frequenzen des Ausgangssignals, die denjenigen des Eingangssignals entsprechen. Dadurch kann ein optimaler Bereich des Eingangssignals ausgewählt werden.
  • Der Filter des Ausgangssignals kann so bestimmt werden, dass der durchgelassene Frequenzbereich des Ausgangssignals im technischen Sinn keine zu den Frequenzen des Eingangssignals unterschiedlichen Frequenzen enthält. Dies bedeutet, dass das gefilterte Ausgangssignal zum Eingangssignal unterschiedliche Frequenzen nur mit Amplituden unter einem nicht störenden Schwellwert aufweist, sodass im technischen Sinn davon gesprochen werden kann, dass keine entsprechenden Frequenzen enthalten sind.
  • Insbesondere kann durch eine Kombination einer Filterung des Eingangssignals und des Ausgangssignal unerwünschte Nebenfrequenzen eliminiert werden, die das Monitoring der Spiegel negativ beeinflussen können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Aufbaus einer Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Monitoring kippbarer Spiegel;
  • 2 eine Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage, bei welcher ein entsprechendes Monitoring-System Verwendung findet;
  • 3 eine Darstellung eines Musters zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 4 ein Diagramm bei welchem die Eingangssignalfrequenzen und Ausgangssignalfrequenzen gegenüber der spektralen Leistungsdichte (Power-Spectral-Density (PSD)) aufgetragen sind, und zwar für den Fall, dass noch keine Filterung vorgenommen worden ist; und in
  • 5 ein Diagramm gemäß der 4 nach erfolgter Filterung des Eingangssignals und des Ausgangssignals.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Monitoring von kippbaren Spiegeln.
  • Die Anordnung umfasst eine Kamera 1, die einen Bildausschnitt 5 eines Musters 3 erfasst, welcher über einen oder mehrere Spiegel 4 eines sogenannten Spiegelarrays (Spiegelfeld) abgebildet wird.
  • Das Muster 3 kann auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
  • Das Muster 3 kann auf einer beliebigen Leinwand 2, ausgedruckt auf Papier, auf einem Monitor, einem umgebenden Gehäuse oder in sonstiger Weise dargestellt sein. Es kommt lediglich darauf an, dass die gemäß dem Koordinatensystem xs und ys aufgespannte Fläche des Musters 3 eine Vielzahl von Lichtquellen bereitstellt, sodass über die Spiegel 4 zumindest ein Bildausschnitt 5 in Richtung der Erfassungseinrichtung (Kamera 1) reflektiert werden kann und die Kamera 1 das Licht der Vielzahl von Lichtquellen des Musters 3 erfassen kann.
  • Bei der Kamera 1 kann es sich um eine digitale Kamera gemäß CCD- oder CMOS-Technik handeln, die in der Lage ist, in einer bestimmten Frequenz entsprechende Aufnahmen zu machen, wobei die Bildrate die zeitliche Abtastrate der Messung mit bestimmt.
  • Die mit der Kamera 1 ermittelten Bild- bzw. Sensordaten werden über eine entsprechende Signalleitung 8 an eine Auswerteeinheit 7 übertragen, die gemäß der phasenmessenden Deflektometrie die Position der Spiegel bestimmt.
  • Die Kameraoptik der Kamera 1 kann so gewählt werden, dass eine Schärfentiefe erreicht werden kann, bei der sowohl das gespiegelte Muster 3 als auch die Spiegel ausreichend scharf erfasst werden. Damit ist in der Abbildung der Kamera 1 jedem Spiegel ein definierter Bereich zugeordnet, wobei allerdings je nach Kippausrichtung des entsprechenden Spiegels in dem zugeordneten Bildbereich unterschiedliche Bildausschnitte des gespiegelten Musters 3 vorhanden sind. Für die sowohl scharfe Abbildung der Spiegel 4 als auch des Musters 3 im Objektraum der Kamera 1 kann somit eine entsprechende Optik der Kamera 1 mit hoher Schärfentiefe vorgesehen sein. Entsprechend kann in diesem Fall die Optik der Kamera 1 auch auf einen Bereich zwischen dem Muster 3 bzw. dem Schirm 2 und den Spiegeln 4 fokussiert werden.
  • Wird bei der gewählten Monitoring-Anordnung, wie sie in 1 dargestellt ist, der Kippwinkel eines Spiegels 4, z. B. durch Drehung um die x- und/oder y-Achse des xyz-Koordinatensystems des Spiegelarrays 6 geändert, so ändert sich die Koordinate xm,s; ym,s des Mittelpunkts des betrachteten Bildausschnitts 5, wobei durch eine entsprechende Zuordnung des gespiegelten Musters 3 zu dem erfassten Bild der Kamera 1 eine Bestimmung der Verkippung des Spiegels 4 ermöglicht wird.
  • 2 zeigt, wie eine erfindungsgemäße Anordnungen zum Monitoring von kippbaren Spiegeln, wie sie in der 1 dargestellt ist, in einer Projektionsbelichtungsanlage eingesetzt werden kann.
  • Die Projektionsbelichtungsanlage 150 in der Ausgestaltung einer EUV-Projektionsbelichtungsanlage umfasst eine Lichtformungseinheit 151, ein Beleuchtungssystem 152 und ein Projektionsobjektiv 154. Das Licht aus der Lichtformungseinheit 151, welches teilweise schematisch in der 2 als Strahlengang dargestellt ist, wird beispielsweise im Beleuchtungssystem 152 auf Feldfacetten einer Mehrfachspiegelanordnung 110 gelenkt, die das Licht auf Pupillenfacetten einer Mehrfachspiegelanordnung 120 reflektieren. Am Ende des Beleuchtungssystems 152 wird ein Retikel 153 beleuchtet und das reflektierte Licht wird im Projektionsobjektiv 154 auf das Substrat 155 gelenkt, so dass die in dem Retikel 153 enthaltene Struktur verkleinert auf dem Substrat 155 abgebildet wird.
  • Mit 2 bzw. 20 ist schematisch der Schirm bzw. das Leuchtdiodenfeld einer Musterquelle benachbart zu der zu überwachenden Mehrfachspiegelanordnung 110 dargestellt, wobei der Strahlengang des Monitoring-Systems senkrecht zur Bildebene verläuft, während der Strahlengang des Arbeitslichts des Beleuchtungssystems 152 im Wesentlichen in der Bildebene verläuft, so dass die beiden Strahlengänge um ca. 90° zueinander gekippt sind und somit keine gegenseitige Beeinträchtigung erfolgt. Durch eine entsprechende Anordnung des Monitoring-Systems außerhalb des Strahlengangs des Arbeitslichts des Beleuchtungssystems 152 wird gewährleistet, dass durch das Monitoring-System keine Störung der Projektionsbelichtungsanlage 150 erfolgt.
  • Zur Bereitstellung des zu spiegelnden Musters können verschiedene Muster Verwendung finden, die zeitlich und/oder örtlich und im Hinblick auf das abgestrahlte Licht unterscheidbar sind. Insgesamt sind für die vorliegende Erfindung viele Arten von Mustern einsetzbar.
  • Die 3 zeigt eine Ausführungsform eines Musters, welches mit der Anordnung der 1 verwendet werden kann. Bei diesem Muster handelt es sich um eine periodische Darstellung von Lichtquellen mit unterschiedlichen Wellenlängen, beispielsweise einer Wellenlänge im roten Wellenlängenbereich und einer Wellenlänge im grünen Wellenlängenbereich, wobei die Periodizität die Strahlungsleistung der Lichtquellen bzw. die Intensität der Lichtstrahlung in der bestimmten Wellenlänge betrifft. Beispielsweise kann, wie in 6 dargestellt, die Intensität der Lichtstrahlung über den von der x-y-Fläche des Musters vorgegebenen Bereich jeweils in x- und y-Richtung einen sinusförmigen Verlauf aufweisen. Dabei kann der Sinusverlauf für den roten Wellenlängenbereich in Richtung der x-Achse angeordnet sein, während der sinusförmige Verlauf der Intensität im grünen Wellenlängenbereich sich entlang der y-Achse erstreckt. Dadurch ergibt sich ein schachbrettartiges Muster mit Intensitätsmaxima mit hoher Lichtintensität der grünen und roten Lichtstrahlung sowie Intensitätsminima mit niedriger roter und grüner Lichtintensität.
  • Die Erfassungseinrichtung kann durch eine Farbkamera gebildet sein, so dass der entsprechende Sensor die Farbanteile des reflektierten Musters ermitteln kann oder es können zwei Schwarzweißkameras mit entsprechenden Farbfiltern, also im gewählten Beispiel mit einem Rotfilter und einem Grünfilter eingesetzt werden, um die entsprechenden Farbanteile zu messen.
  • Wird im Kamerabild ein Bildausschnitt betrachtet, der einem Spiegel zugeordnet ist, lässt sich durch eine Phasenbestimmung jeweils im ersten Farbkanal der Kippwinkel um die erste Kippachse bestimmen. Durch eine Phasenbestimmung im zweiten Farb
  • kanal lässt sich der zweite Kippwinkel bestimmen. Hintergrund ist, dass sich durch eine Verkippung um eine erste Kippachse das Streifen- bzw. Sinusmuster im ersten Farbkanal des Kamerabildes verschiebt (Phasenänderung). Durch eine Verkippung um die zweite Kippachse verschiebt sich das Streifen- bzw. Sinusmuster im zweiten Farbkanal. Um durch eine Phasenmessung eine Positionsbestimmung des Spiegels bezüglich einer Verkippung um die x- und y-Achse vornehmen zu können, sind mehrere Pixel, also Erfassungspunkte, pro Spiegel erforderlich.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin ein zeitlich veränderliches Muster vorzusehen, bei dem beispielsweise eine Sinuswelle die Musterfläche durchläuft, und zwar sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung zur Messung des x-Verkippwinkels und des y-Verkippwinkels. Entgegen dem Muster aus 3 handelt es sich hierbei also nicht um eine stehende Sinuswelle, sondern um eine zeitlich durchlaufende Sinuswelle, so dass an allen Orten des Musters im Verlauf der Zeit eine periodische Veränderung der Abstrahlung der Lichtquellen erfolgt.
  • Durch die Messung von mehreren Messwerten für eine Spiegelposition, d. h. die Aufnahme von mindestens drei, vorzugsweise vier, acht oder mehr Bildern pro Spiegelposition kann die Phase des Zeitsignals ermittelt werden, welche ein Maß für die Verkippung eines Spiegels in die x- bzw. y-Achse ist. Ein derartiges Phasenschiebverfahren, wie es beispielsweise für die Defektdetektion von lackierten Teilen in der Automobiltechnik eingesetzt wird, kann somit auch für die Bestimmung der Orientierung eines Spiegels und insbesondere mehrerer Spiegel in einem Spiegelarray Verwendung finden.
  • Um für sich bewegende Spiegel eine entsprechend hohe Messrate zu erzielen, kann die Rate des Musterwechsels im MHz-Bereich gewählt werden, wobei insbesondere Leuchtdiodenarrays eingesetzt werden können, die sehr schnell geschaltet werden können. Auch hier kann wiederum die Verwendung von Leuchtdioden mit zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen des Lichts realisiert werden, wobei durch schnelles Schalten der entsprechenden Leuchtdioden eines ersten Wellenlängenbereichs, beispielsweise in roter Farbe die durchlaufende Sinuswelle in x-Richtung und durch Schalten der Leuchtdioden mit dem zweiten Wellenlängenbereich die Erzeugung der durchlaufenden Sinuswelle in y-Richtung erzeugt werden kann. Zusätzlich kann ein Filter vorgesehen sein, um z.B. einen optischen Tiefpassfilter beispielsweise in Form eines Milchglases zu realisieren.
  • Das entsprechend gespiegelte Muster wird mit mindestens drei Bildern pro Spiegelposition bzw. Spiegelkipp von einer Farbkamera oder zwei Schwarzweißkameras mit Farbfilter mit ebenfalls hoher Bildrate aufgenommen, so dass durch eine entsprechende Auswertung die Kippwinkel des Spiegels ermittelbar sind. Statt einer Kamera ist auch die direkte Verwendung eines Fotodiodenarrays zur Detektion denkbar. Bei einer derartigen Vorgehensweise ist es prinzipiell auch möglich, dass nur ein Pixel bzw. ein Erfassungspunkt, beispielweise eine Fotodiode pro Spiegel, vorgesehen wird. Bezüglich der Bestimmung der Spiegelposition wird auf die ausführlichen Erläuterungen in der WO 2010/094658 verwiesen, die entsprechend durch Verweis hierin mit aufgenommen sind.
  • Bei der Bestimmung der Position von sich bewegenden Spiegeln 4, z.B. periodisch kippenden Spiegeln oder eigentlich feststehenden Spiegeln, die durch äußere Einflüsse bewegt werden, ist jedoch festzustellen, dass das Ausgangssignal der Auswerteeinheit 7 Frequenzanteile enthält, die als sogenannte Nebenfrequenzen zusätzlich zu den im Eingangssignal ursprünglich vorhandenen Frequenzanteilen enthalten sind. Dies ist in dem Diagramm der 4 gezeigt, bei der die Eingangssignalfrequenzen und die Ausgangssignalfrequenzen gegen die spektrale Leistungsdichte (Power Spectral Density PSD) der Signale aufgetragen sind. Wie der 4 zu entnehmen ist, ergibt sich für jede Eingangssignalfrequenz ein Ausgangssignal mit drei Frequenzanteilen, wobei dem Diagramm der 4 ein Ausführungsbeispiel zugrunde liegt, bei dem bei einer Abtastrate der Erfassungseinrichtung von 60 Hertz für die Positionsbestimmung die Auswertung von drei Bildern zugrunde gelegt worden ist.
  • Die 5 zeigt das Ergebnis gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher bei einer Eingangssignalfrequenz genau eine Ausgangssignalfrequenz zugeordnet ist. Dies wird durch die Tiefpassfilterung mittels des Tiefpassfilters 9 für das Eingangssignal und des Tiefpassfilters 10 für das Ausgangssignal der Auswerteeinheit 7, wie in 1 dargestellt, erreicht.
  • Wie der 5 zu entnehmen ist, sind sowohl die Frequenzanteile des Eingangssignals mit höheren Frequenzen als auch die Frequenzanteile des Ausgangssignals mit höheren Frequenzen herausgefiltert. Damit lässt sich ein Ausgangsignal der Auswerteeinheit 7 ohne Artefakte erzeugen.
  • Man kann den nutzbaren Frequenzanteil in Richtung höherer Frequenzen erweitern, wenn die Kamera 1 in der Lage ist, die notwendigen Bilder mit einem geringeren zeitlichen Abstand aufzunehmen, also mit einer höheren Abtastrate. Dies ist jedoch durch die Erfassungseinrichtung bzw. die Kamera 1 begrenzt. Um dem abzuhelfen, können mehrere Kameras gleichzeitig eingesetzt werden. Entsprechend muss eine Kamera nicht das gesamte Musterbild aller Spiegel auswerten, sondern nur einen Teil davon, sodass dadurch die Aufnahmegeschwindigkeit steigt und man somit in schnellerer zeitlicher Abfolge Bilder aufnehmen kann, sofern die Aufnahmen der Kameras gleichzeitig erfolgen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombination von Merkmalen verwirklicht werden, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Insbesondere schließt die vorliegende Offenbarung sämtliche Kombinationen sämtlicher vorgestellter Einzelmerkmale mit ein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007005875 A1 [0004]
    • WO 2008/09695 A2 [0004]
    • WO 2010/094658 [0006, 0043]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Überwachung der Orientierung eines oder mehrerer Spiegel einer Spiegelanordnung (6) in einer Projektionsbelichtungsanlage (150) für die Mikrolithographie mit einer Musterquelle (2, 3) und mindestens einer Erfassungseinrichtung (1), wobei die Musterquelle (2, 3) ein Muster mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen bereitstellt, welches von einem oder mehreren Spiegeln (4) der Spiegelanordnung auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, welche das an dem oder den Spiegeln reflektierte Licht erfasst, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Auswerteeinheit (7) umfasst, die mindestens ein Eingangssignal von der Erfassungseinrichtung erhält und ein Ausgangssignal bezüglich der Position des oder der Spiegel ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filter (9, 10) vorgesehen ist, mit welchem ein Frequenzanteil des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals der Auswerteeinheit heraus gefiltert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (9, 10) ein Tiefpassfilter ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit jeweils mindestens einem Filter (9) für das Eingangssignal und mindestens einem Filter (10) für das Ausgangssignal versehen ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Filter (9, 10) mit unterschiedlichen Filterbereichen für die zu filternden Frequenzbereiche zum parallelen Filtern des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (9, 10) ein Butterworth-Filter der 3. Ordnung ist.
  6. Verfahren zur Überwachung der Orientierung eines oder mehrerer Spiegel (4) einer Spiegelanordnung (6) in einer Projektionsbelichtungsanlage (150) für die Mikrolithographie, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Musterquelle (2, 3) und mindestens eine Erfassungseinrichtung (1) bereitgestellt werden, wobei die Musterquelle ein Muster mit räumlich und/oder zeitlich variablen Lichtquellen bereitstellt, welches von einem oder mehreren Spiegeln der Spiegelanordnung auf die Erfassungseinrichtung gespiegelt wird, welche das an dem oder den Spiegeln reflektierte Licht erfasst, wobei weiterhin eine Auswerteeinheit (7) bereitgestellt wird, die mindestens ein Eingangssignal von der Erfassungseinrichtung erhält und ein Ausgangssignal bezüglich der Position des oder der Spiegel ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filter (9, 10) bereitgestellt wird, mit welchem ein Frequenzanteil des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals der Auswerteeinheit heraus gefiltert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Filter (9) durchgelassene Frequenzbereich des Eingangssignals so begrenzt wird, dass die Amplituden der im Ausgangssignal auftretenden Nebenfrequenzen kleiner als die Amplituden der den Eingangssignal entsprechenden Frequenzen des Ausgangssignals ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Filter (10) durchgelassene Frequenzbereich des Ausgangssignals so begrenzt wird, dass im Ausgangssignal keine zu den Frequenzen des Eingangssignals unterschiedlichen Frequenzen enthalten sind.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Ausgangssignals (10) in der Auswerteeinheit gemäß der phasenmessenden Deflektometrie erfolgt.
  10. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9 und/oder mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008009695A1 (en) 2006-07-19 2008-01-24 Laboratorios Del Dr. Esteve, S.A. Rearrangement of spirolactams
DE102007005875A1 (de) 2007-02-06 2008-08-14 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Ausrichtung von Oberflächen von optischen Elementen
WO2010094658A1 (de) 2009-02-18 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Monitoring von kippbaren spiegeln

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008009695A1 (en) 2006-07-19 2008-01-24 Laboratorios Del Dr. Esteve, S.A. Rearrangement of spirolactams
DE102007005875A1 (de) 2007-02-06 2008-08-14 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Ausrichtung von Oberflächen von optischen Elementen
WO2010094658A1 (de) 2009-02-18 2010-08-26 Carl Zeiss Smt Ag Monitoring von kippbaren spiegeln

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