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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage, beispielsweise eine Lithographieanlage oder ein Mehrfachspiegelsystem, und ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage. Die Anlage oder Lithographieanlage umfasst eine Strahlungsquelle zur Erzeugung einer Strahlung, eine Mehrzahl von optischen Bauelementen zur Führung der Strahlung in der Anlage, eine Mehrzahl von Aktor-/Sensor-Einrichtungen für die optischen Bauelemente und eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Aktor-/Sensor-Einrichtungen.
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Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
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Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere von 4 nm bis 6 nm, verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden. Aus gleichem Grund ist die Strahlformung und Strahlprojektion in einem Vakuum durchzuführen.
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Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar oder verkippbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm-Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermischen Einflüssen, ausgeregelt werden.
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Für das Bewegen der Spiegel, insbesondere in den sechs Freiheitsgraden, sind diesen Aktuatoren zugeordnet, welche über einen Regelkreis angesteuert werden. Als Teil des Regelkreises ist eine Vorrichtung zur Überwachung des Kippwinkels eines jeweiligen Spiegels vorgesehen.
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Beispielsweise aus der
WO 2009/100856 A1 ist ein Facettenspiegel für eine Projektionsbelichtungsanlage einer Lithographieanlage bekannt, welcher eine Vielzahl von individuell verlagerbaren Einzelspiegeln aufweist. Um die optische Qualität einer Projektionsbelichtungsanlage sicherzustellen, ist eine sehr präzise Positionierung der verlagerbaren Einzelspiegel notwendig.
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Zur Positionierung der verlagerbaren Einzelspiegel werden Aktor-Einrichtungen zur Verlagerung der Einzelspiegel sowie Sensor-Einrichtungen zur Bestimmung der Positionen der Einzelspiegel verwendet.
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Zur Ansteuerung der Aktor-Einrichtungen und der Sensor-Einrichtungen wird eine im Vakuum-Gehäuse der Lithographieanlage angeordnete Ansteuereinrichtung eingesetzt.
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Diese Ansteuereinrichtung ist zur Ansteuerung der Vielzahl der Aktor-Einrichtungen und Sensor-Einrichtungen in dem Vakuum-Gehäuse der Lithographieanlage eingerichtet.
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Allerdings ist eine solche zentrale Ansteuereinrichtung in dem Vakuum-Gehäuse der Lithographieanlage eine große Wärmequelle, was wiederum zu hohen lokalen Anforderungen an die Kühlung und dem mit der Kühlung verbundenen Energieverbrauch führt. Hierbei ist zu beachten, dass beispielsweise EUV-Lithographieanlagen eine hohe Positionsstabilität der Spiegel erfordern. Eine jede Art einer Vibration ist daher kritisch, beispielsweise verursacht durch den Fluss eines Kühlmittels, zum Beispiel Wasser, zum Kühlen der zentralen Steuereinrichtung. Des Weiteren bedingt eine aktive Kompensation solcher Vibrationen eine große Regelbandbreite, welche wiederum große Rechenkapazitäten der zentralen Ansteuereinrichtung bedingt. Solche notwendigen großen Rechenkapazitäten bedingen wiederum einen erhöhten Energieaufwand und damit einen erhöhten Aufwand an Kühlung.
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Ein weiterer Nachteil der zentralen Ansteuereinheit liegt darin, dass ein Ausfall dieser einen zentralen Ansteuereinrichtung einen sofortigen Ausfall des Systems verursacht. Aufgrund der notwenigen Anordnung der zentralen Ansteuereinrichtung im Vakuum-Gehäuse der Lithographieanlage ist auch die Reparaturzeit bei einem solchen Einzelfehler sehr hoch.
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Herkömmliche Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlagen sind aus den Dokumenten
US 2006/0103908 A1 und
US 2009/0002668 A1 bekannt.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Anlage, beispielsweise eine verbesserte Lithographieanlage, zu schaffen.
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Demgemäß wird eine Anlage vorgeschlagen, welche eine Strahlungsquelle zur Erzeugung einer Strahlung, eine Mehrzahl von optischen Bauelementen zur Führung der Strahlung in der Anlage, eine Anzahl N1 von Anordnungen, mit N1 ≥ 1, wobei jede der N1 Anordnungen zumindest eine Aktor-/Sensor-Einrichtung umfasst, welche einem der optischen Bauelemente zugeordnet ist, eine Mehrzahl N2 von lokalen Ansteuereinheiten zum Ansteuern der Anzahl N1 von Anordnungen, mit N2 ≥ 2, und eine Anzahl N3 von zentralen Ansteuereinheiten zum Ansteuern der N2 lokalen Ansteuereinheiten, mit N3 ≥ 1, umfasst, wobei die N1 Anordnungen, die N2 lokalen Ansteuereinheiten und die N3 zentralen Ansteuereinheiten in einem Vakuum-Gehäuse der Anlage angeordnet sind, wobei eine externe Schnittstelleneinrichtung zum Datenaustausch und/oder zur Spannungsversorgung durch das Vakuum-Gehäuse mit einer jeweiligen internen Schnittstelleneinrichtung der N3 zentralen Ansteuereinheiten derart gekoppelt ist, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten gegenüber der externen Schnittstelleneinrichtung unabhängig von ihrer Anzahl N2 als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind.
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Die Anlage ist insbesondere ein Mehrfachspiegelsystem oder eine Vielspiegel-Anordnung (Multi-Mirror Array, MMA) oder eine Lithographieanlage.
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Durch die verteilte Ansteuerung der Aktor-/Sensor-Einrichtungen mittels der lokalen Ansteuereinheiten und der zentralen Ansteuereinheiten ist es möglich, die durch die Ansteuerung entstehende Wärme zu verteilen. Dadurch werden Wärmespots, beispielsweise im Vakuum-Gehäuse der Lithographieanlage, vermieden und die Wärmeverteilung wird harmonisiert und optimiert.
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Des Weiteren ergeben die N2 lokalen Ansteuereinheiten und N3 zentralen Ansteuereinheiten redundante Ansteuermöglichkeiten für die Aktor-/Sensoreinrichtungen der N1 Anordnungen. Tritt dann ein Einzelfehler bei einer der Ansteuereinheiten auf, so kann die redundante Ansteuerung verwendet werden, so dass ein Ausfall der Anlage vermieden und/oder die Standzeit der Anlage im defekten Zustand verkürzt wird.
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Die Anordnung mit einer Anzahl von Aktor-/Sensor-Einrichtungen kann auch als Gruppe von Aktor-/Sensor-Einrichtungen bezeichnet werden.
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Bei dem optischen Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Spiegel, insbesondere um einen Mikrospiegel, d.h. einen Spiegel mit einer Seitenlänge von weniger als 1 mm, oder um eine Linse handeln. Das optische Bauteil ist insbesondere verlagerbar. Der Spiegel oder Mikrospiegel kann insbesondere Bestandteil einer Vielspiegel-Anordnung (Multi-Mirror Array, MMA) sein. Das MMA kann über 100, insbesondere über 1.000, insbesondere über 10.000, besonders bevorzugt über 100.000 derartiger Spiegel umfassen. Es kann sich insbesondere um Spiegel zur Reflexion von EUV-Strahlung handeln.
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Das optische Bauteil kann insbesondere Teil eines Facettenspiegels, insbesondere eines Feldfacettenspiegels, eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems der Lithographieanlage sein. Dabei ist das optische Bauteil insbesondere in einer evakuierbaren Kammer oder einem Vakuum-Gehäuse angeordnet. Beim Betrieb der Lithographieanlage kann diese evakuierbare Kammer insbesondere auf einen Druck von weniger als 50 Pa, insbesondere weniger als 20 Pa, insbesondere weniger als 10 Pa, insbesondere weniger als 5 Pa evakuiert werden. Hierbei gibt dieser Druck insbesondere den Partialdruck von Wasserstoff in der evakuierbaren Kammer an.
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Die Strahlungsquelle ist insbesondere eine EUV-Strahlungsquelle mit einer emittierten Nutzstrahlung im Bereich zwischen 0,1 nm und 30 nm, bevorzugt zwischen 4 und 6 nm. Es kann sich dabei um eine Plasmaquelle, beispielsweise um eine GDPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Gasentladung, Gas Discharge Produced Plasma) oder um eine LPP-Quelle (Plasmaerzeugung durch Laser, Laser-Produced Plasma) handeln. Auch andere EUV-Strahlungsquellen, beispielsweise basierend auf einem Synchronton oder auf einem freien Elektronenlaser (Free Electron Laser, FEL), sind möglich.
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Die von der Strahlungsquelle erzeugte Strahlung kann energiereiche Photonen umfassen. Insbesondere können hochenergetische Photonen von der Strahlungsquelle, insbesondere EUV-Photonen, zur Erzeugung eines Plasmas, insbesondere eines Wasserstoffplasmas, führen. Alternativ können Argon (Ar) oder Helium (He) als Spülgas verwendet werden. Dabei können dann beispielsweise Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) als Beimischungen eingesetzt werden.
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Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die lokale Ansteuereinheit oder die zentrale Ansteuereinheit, kann hardwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Steuerrechner oder als Embedded System ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten derart mit einer jeden der N3 zentralen Ansteuereinheiten gekoppelt, dass eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten von einer jeden der N3 zentralen Ansteuereinheiten ansteuerbar ist.
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Dadurch ergeben sich redundante Ansteuermöglichkeiten der N2 lokalen Ansteuereinheiten durch eine jede der N3 zentralen Ansteuereinheiten, insbesondere mit N3 ≥ 2.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten mit zumindest zwei der N1 Anordnungen verbunden, mit 2 ≤ N2 < N1.
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Durch die Verbindung oder Kopplung einer jeden der N2 lokalen Ansteuereinheiten mit zumindest zwei der N1 Anordnungen ergeben sich redundante Ansteuermöglichkeiten für die N1 Anordnungen beziehungsweise derer Aktor-/Sensor-Einrichtungen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten, mit N1 ≥ 2, mittels einer jeweiligen Verbindung mit einer jeden Aktor-/Sensor-Einrichtung einer bestimmten der N1 Anordnungen verbunden.
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Jede lokale Ansteuereinheit ist mittels einer Verbindung mit jeder Aktor-/Sensor-Einrichtung einer der Anordnungen oder Gruppen verbunden. Hierdurch ergeben sich redundante Ansteuermöglichkeiten. Des Weiteren ist hierdurch eine eindeutige Zuordnung von lokaler Ansteuereinheit zu den Aktor-/Sensor-Einrichtungen einer bestimmten Gruppe oder Anordnung gegeben. Die jeweilige Verbindung kann eine Datenverbindung und/oder eine Spannungsversorgungsverbindung sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine jede der N1 Anordnungen mittels einer primären Verbindung mit einer der N2 lokalen Ansteuereinheiten und mittels einer sekundären Verbindung mit einer weiteren der N2 lokalen Ansteuereinheiten oder mit einer der N3 zentralen Ansteuereinheiten verbunden, mit N1 ≥ 1.
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Jede Anordnung ist mittels einer primären Verbindung mit einer lokalen Ansteuereinheit und mittels einer sekundären Verbindung mit einer weiteren lokalen Ansteuereinheit oder mit einer der zentralen Ansteuereinheiten verbunden. Hierdurch werden redundante Anbindungen zwischen den Anordnungen und den lokalen Ansteuereinheiten beziehungsweise zentralen Ansteuereinheiten geschaffen.
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Es sind Ausführungsformen möglich, bei welchen in einem fehlerlosen Fall nur die primären Verbindungen genutzt werden und die sekundären Verbindungen nur im fehlerbehafteten Fall mitgenutzt werden. Allerdings sind auch, wie im Folgenden detailliert ausgeführt, Ausführungsformen möglich, bei welchen in einem fehlerlosen Fall sowohl die primären Verbindungen als auch die sekundären Verbindungen genutzt werden, beispielsweise zur Fehlermaskierung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aktor-/Sensor-Einrichtung als eine Aktor-Einrichtung zur Verlagerung des optischen Bauteils, als eine Sensor-Einrichtung zum Ermitteln einer Position des optischen Bauteils oder als eine Aktor- und Sensor-Einrichtung zum Verlagern des optischen Bauteils und zum Ermitteln einer Position des optischen Bauteils ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Anordnung eine Mehrfachspiegel-Anordnung, welche eine Mehrzahl N4 von Spiegeln umfasst, wobei einem jeden der N4 Spiegeln zumindest eine Aktor-/Sensor-Einrichtung zugeordnet ist (mit N4 ≥ 2).
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zentrale Ansteuereinheit (mit N3 = 1), die N2 lokalen Ansteuereinheiten und die N1 Anordnungen in einer Baumstruktur verbunden.
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Die Baumstruktur basiert insbesondere auf einem gewurzelten Baum, bei welchem die zentrale Ansteuereinheit die Wurzel, die lokalen Ansteuereinheiten die inneren Knoten und die Anordnungen oder die Aktor-/Sensor-Einrichtungen die Blätter bilden.
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Vorteilhafterweise ergibt die Baumstruktur eine direkte Verbindung und somit geringe Latenz-Zeiten zwischen den zentralen Ansteuereinheiten und den lokalen Ansteuereinheiten sowie zwischen den lokalen Ansteuereinheiten und den Anordnungen mit ihren Aktor-/Sensor-Einrichtungen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die N3 zentralen Ansteuereinheiten und die N2 lokalen Ansteuereinheiten in einer Ringstruktur verbunden.
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Die Ringstruktur kann auch als Ring oder logischer Ring bezeichnet werden. Die Ringstruktur hat insbesondere Vorteile hinsichtlich der Komplexität der Verdrahtung bei den verbundenen Einheiten, hier den N3 zentralen Ansteuereinheiten und den N2 lokalen Ansteuereinheiten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die N2 lokalen Ansteuereinheiten dazu eingerichtet, gemeinsam eine Funktionalität für die N1 Anordnungen innerhalb der Anlage abzubilden.
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Die gemeinsam durch die N2 lokalen Ansteuereinheiten abgebildete Funktionalität ist zum Beispiel als Datenverarbeitung der Daten von und zu den N2 Anordnungen ausgebildet. Die Funktionalität kann auch als Spannungsversorgung der N1 Anordnungen ausgebildet sein.
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Insbesondere synchronisieren sich die Ansteuereinheiten, insbesondere die N2 lokalen Ansteuereinheiten, zueinander. Beispielsweise wird zur Taktverteilung ein globaler Takt oder ein hierarchischer Takt verwendet. Auch die Synchronisierung über Synchronisationsnachrichten ist möglich.
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Es sind die N1 Anordnungen, die N2 lokalen Ansteuereinheiten und die N3 zentralen Ansteuereinheiten in einem Vakuum-Gehäuse der Anlage angeordnet. Dabei ist eine externe Schnittstelleneinrichtung zum Datenaustausch und/oder zur Spannungsversorgung durch das Vakuum-Gehäuse mit einer jeweiligen internen Schnittstelle der N3 zentralen Ansteuereinheiten derart gekoppelt, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten gegenüber der externen Schnittstelleneinrichtung unabhängig von der Anzahl N2 als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind.
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Dadurch, dass die lokalen Ansteuereinheiten nach extern, das heißt insbesondere zu der externen Schnittstelleneinrichtung, als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind, ist die externe Ansteuerung der lokalen Ansteuereinheiten deutlich vereinfacht. Es können beispielsweise hierdurch auf einfache Weise mehr lokale Ansteuereinheiten hinzugefügt werden. Es können aber auch Ansteuereinheiten weggenommen werden. Die externe Ansteuerbarkeit über die externe Schnittstelleneinrichtung ändert sich in beiden Fällen aufgrund der Sichtbarkeit als eine einzige Ansteuereinheit vorteilhaferweise nicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die N2 lokalen Ansteuereinheiten eine erste Untermenge von aktiven lokalen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von inaktiven lokalen Ansteuereinheiten, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind. Dabei umfassen die N3 zentralen Ansteuereinheiten vorzugsweise eine erste Untermenge von aktiven zentralen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von inaktiven zentralen Ansteuereinheiten, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind.
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Hierdurch ergeben sich klare Zuordnungen für die Ansteuerung der Anordnungen in einem fehlerlosen Fall und in einem fehlerbehafteten Fall. Insbesondere sind die ersten Untermengen und die zweiten Untermengen konfigurierbar, beispielsweise über die externe Schnittstelleneinrichtung. Beispielsweise kann hierdurch die Zahl der aktiven lokalen Ansteuereinheiten in der ersten Untermenge eingestellt werden. Es kann auch die Zuordnung der lokalen Ansteuereinheiten zu der ersten Untermenge über die externe Schnittstelleneinrichtung eingestellt werden. Entsprechendes gilt für die Konfigurierbarkeit der zweiten Untermenge.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst zumindest eine Untermenge der N2 lokalen Ansteuereinheiten sowohl aktive Ressourcen als auch redundante, in einem fehlerlosen Fall inaktive Ressourcen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind. Dabei umfasst zumindest eine Untermenge der N3 zentralen Ansteuereinheiten sowohl aktive Ressourcen als auch redundante, in einem fehlerlosen Fall inaktive Ressourcen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind.
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Mit den Ressourcen sind hierbei insbesondere Rechenressourcen, Speicherressourcen und/oder Energiebereitstellungsressourcen, beispielsweise Stromversorgungsressourcen, gemeint.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Untermenge der N2 lokalen Ansteuereinheiten in einem Fehlerfall rekonfigurierbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Untermenge der N3 zentralen Ansteuereinheiten in einem Fehlerfall rekonfigurierbar.
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Vorliegend bedeutet Rekonfigurierbarkeit insbesondere, dass ein bestehender Softwarestand der lokalen Ansteuereinheit neu parametrisiert wird. Das beinhaltet beispielsweise, dass bestimmte Parameter der Software der lokalen Ansteuereinheit geändert werden. Für diese Änderung oder Rekonfiguration kann insbesondere die externe Schnittstelleneinrichtung verwendet werden, über welche der Benutzer der Anlage die Rekonfiguration vornehmen kann.
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Die Rekonfiguration kann insbesondere automatisch, beispielsweise bei einer automatischen Fehlerdetektion, erfolgen. Alternativ kann die Fehlerdetektion automatisch erfolgen und die Rekonfiguration wird durch eine Benutzereingabe bewirkt. Als eine weitere Alternative kann die Fehlerdetektion durch eine Benutzerinteraktion erfolgen und dann kann die nachgeschaltete Rekonfiguration durch eine weitere Benutzerinteraktion erfolgen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Untermenge der N2 lokalen Ansteuereinheiten in einem Fehlerfall reprogrammierbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Untermenge der N3 zentralen Ansteuereinheiten in einem Fehlerfall reprogrammierbar.
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Reprogrammierbarkeit bedeutet vorliegend, dass der Softwarestand der Ansteuereinheit ausgetauscht oder in Teilen geändert wird. Folglich wird eine bestehende Software der Ansteuereinheit durch eine neue Software ersetzt. Die neue Software kann insbesondere mittels der zentralen Schnittstelleneinrichtung auf die jeweilige Ansteuereinheit aufgespielt werden. Die Reprogrammierung kann insbesondere automatisch, beispielsweise bei einer Fehlerdetektion, erfolgen. Alternativ kann die Fehlerdetektion automatisch erfolgen und die Reprogrammierung wird durch eine Benutzereingabe bewirkt. Als eine weitere Alternative kann die Fehlerdetektion durch eine Benutzerinteraktion erfolgen und dann kann die nachgeschaltete Reprogrammierung durch eine weitere Benutzerinteraktion bewirkt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die N2 lokalen Ansteuereinheiten eine erste Untermenge von aktiven lokalen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von redundanten lokalen Ansteuereinheiten, welche auch in einem fehlerlosen Fall aktiv geschaltet sind, so dass die aktiven lokalen Ansteuereinheiten und die redundanten lokalen Ansteuereinheiten zur Fehlermaskierung eingerichtet sind.
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Bei der Fehlermaskierung kann beispielsweise eine Maskierung durch einen Mehrheitsentscheid verwendet werden. Des Weiteren können bei der Fehlermaskierung vorteilhafterweise Fehlerkorrekturcodes oder Checksummen verwendet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lithographieanlage eine EUV-Lithographieanlage.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Strahlungsquelle eine EUV-Strahlungsquelle, welche zur Erzeugung einer EUV-Strahlung mit einer vorbestimmten Repetitionsfrequenz eingerichtet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Bauteil ein Spiegel.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Bauteil ein Einzelspiegel eines Feldfacettenspiegels eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems der Lithographieanlage.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Bauteil ein Einzelspiegel eines Pupillenfacettenspiegels eines Strahlformungs- und Beleuchtungssystems der Lithographieanlage.
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Die Einzelspiegel sind jeweils mittels einer Aktuator-Einrichtung oder Aktor-Einrichtung mit mehreren elektromagnetisch, insbesondere elektrostatisch arbeitenden Aktuatoren verlagerbar, insbesondere positionierbar. Die Aktuatoren lassen sich in einem Batch-Prozess als mikroelektromechanisches System (Micro-Electro-Mechanical System, MEMS) herstellen. Für Details wird hierzu auf das Dokument
WO 2010/049 076 A1 verwiesen, dessen Inhalt in Bezug genommen wird. Zur Ausbildung des Feldfacettenspiegels sowie zur Ausbildung des Pupillenfacettenspiegels wird auf die
DE 10 2013 209 442 A1 verwiesen.
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Außerdem wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anlage, beispielsweise einer Lithographieanlage, vorgeschlagen. Die Anlage umfasst eine Strahlungsquelle zur Erzeugung einer Strahlung, eine Mehrzahl von optischen Bauelementen zur Führung der Strahlung in der Anlage und eine Anzahl N1 von Anordnungen, mit N1 ≥ 1, wobei jede der N1 Anordnungen zumindest eine Aktor-/Sensor-Einrichtung, welche einem der optischen Bauelemente zugeordnet ist, aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- Ansteuern der Anzahl N1 von Anordnungen mittels einer Mehrzahl N2 von lokalen Ansteuereinheiten, mit N2 ≥ 2, und
- Ansteuern der N2 lokalen Ansteuereinheiten mittels einer Anzahl N3 von zentralen Ansteuereinheiten, mit N3 ≥ 1, wobei die N1 Anordnungen, die N2 lokalen Ansteuereinheiten und die N3 zentralen Ansteuereinheiten in einem Vakuum-Gehäuse der Anlage angeordnet sind, wobei eine externe Schnittstelleneinrichtung zum Datenaustausch und/oder zur Spannungsversorgung durch das Vakuum-Gehäuse mit einer jeweiligen internen Schnittstelleneinrichtung der N3 zentralen Ansteuereinheiten derart gekoppelt ist, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten gegenüber der externen Schnittstelleneinrichtung unabhängig von ihrer Anzahl N2 als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind.
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Die für die vorgeschlagene Anlage beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
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Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung das Betreiben einer Anlage des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
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Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in ei nem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV-Lithographieanlage 100 als beispielhafte Anlage, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolett, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind jeweils in einem Vakuum-Gehäuse 137 vorgesehen, wobei jedes Vakuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht näher dargestellten Maschinenraum umgeben. In diesem Maschinenraum können auch elektrische Steuerungen und dergleichen vorgesehen sein.
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Die EUV-Lithographieanlage 100 weist eine EUV-Strahlungsquelle oder EUV-Lichtquelle 106A auf. Als EUV-Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV-Bereich (extrem ultravioletten Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm aussenden. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV-Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
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Das in 1 dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf die Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 136 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird.
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Das Projektionssystem 104 weist sechs Spiegel M1 - M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Spiegel M1 - M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV-Lithographieanlage 100 nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel M1- M6 i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
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Ferner umfasst die EUV-Lithographieanlage 100 der 1 eine Ansteuervorrichtung 10, welche zur Ansteuerung der optischen Bauelemente 110, 112, 114, 116, 118, M1 - M6 eingerichtet ist. Die Ansteuervorrichtung kann in dem Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und/oder in dem Projektionssystem 104 angeordnet sein. Insbesondere weist die Ansteuervorrichtung 10 eine Anzahl N1 von Anordnungen 210 - 260, eine Mehrzahl N2 von lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 und eine Anzahl N3 von zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 auf. Details zu der Ansteuervorrichtung 10 werden mit Bezug auf die 2 bis 4 im Folgenden detailliert erläutert.
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Dabei zeigt die 2 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Ansteuervorrichtung 10 und die 3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Ansteuervorrichtung 10 für eine Lithographieanlage 100. Die beiden Ausführungsformen der Ansteuervorrichtung 10 der 2 und 3 haben folgende Eigenschaften gemeinsam:
- Die Ansteuervorrichtung 10 umfasst eine Anzahl N1 von Anordnungen, mit N1 ≥ 1, wobei jede der N1 Anordnungen 210 - 260 zumindest eine Aktor-/Sensor-Einrichtung 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N umfasst, welche einem der optischen Bauelemente 110, 112, 114, 116, 118 zugeordnet ist. Die Aktor-/Sensor-Einrichtung 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N ist beispielsweise eine Aktor-Einrichtung zur Verlagerung des optischen Bauteils 110, 112, 114, 116, 118, eine Sensor-Einrichtung zum Ermitteln einer Position des optischen Bauteils 110, 112, 114, 116, 118 oder eine Aktor- und Sensor-Einrichtung zum Verlagern des optischen Bauteils 110, 112, 114, 116, 118 und zum Ermitteln einer Position des optischen Bauteils 110, 112, 114, 116, 118.
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Ferner umfasst jede der beiden Ausführungsformen der Ansteuervorrichtung 10 eine Mehrzahl N2 von lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 zum Ansteuern der Anzahl N1 von Anordnungen 210 - 260, mit N2 ≥ 2. Außerdem umfasst jede der Ausführungsformen der Ansteuervorrichtung 10 eine Anzahl N3 von zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 zum Ansteuern der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460, mit N3 ≥ 1. Dabei sind N1, N2, N3 insbesondere natürliche Zahlen.
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Eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 ist derart mit einer jeden der N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 gekoppelt, dass eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 von einer jeden der N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 ansteuerbar ist. Ferner ist eine jede der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 mit zumindest zwei der N1 Anordnungen 210 - 260 verbunden, mit 2 ≤ N2 < N1. Im Folgenden wird auf die unterschiedlichen Details der beiden Ausführungsformen der Ansteuervorrichtung 10 der 2 und 3 eingegangen.
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Gemäß 2 umfasst die Ansteuervorrichtung 10 eine zentrale Ansteuereinheit 510 (N3 = 1), sechs lokale Ansteuereinheiten 410 - 460 (N2 =6) und 6 · N Aktor-/Sensor-Einrichtungen 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind in der Ausführungsform der 2 N2 = 6 und N1 = 6 · N. Die zentrale Ansteuereinheit 510, die sechs lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 und die 6 · N Anordnungen 210 - 260 der 2 sind in einer Baumstruktur B angeordnet. Die Baumstruktur B der 2 basiert auf einem gewurzelten Baum, bei welchem die zentrale Ansteuereinheit 510 die Wurzel, die lokalen Ansteuereinheiten 410 - 460 die inneren Knoten und die Anordnungen 210 - 260 die Blätter bilden.
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Eine jede der N2 (N2 = 6) lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 der 2 ist mittels einer jeweiligen Verbindung 611, 61N; 661, 66N mit einer jeden Aktor-/Sensor-Einrichtung 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N einer bestimmten der N1 Anordnungen 210 - 260 verbunden. So ist beispielsweise die lokale Ansteuereinheit 410 mit allen Aktor-/Sensor-Einrichtungen 311 - 31N der ersten Anordnung 210 mittels der Verbindungen 611 - 61N verbunden.
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3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Ansteuervorrichtung 10 für eine Lithographieanlage 100.
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In der zweiten Ausführungsform der Ansteuervorrichtung 10 der 3 sind zwei zentrale Ansteuereinheiten 510, 520 (N3 = 2), sechs lokale Ansteuereinheiten 410 - 460 (N2 = 6), sechs Anordnungen 210 - 260 (N1 =6) und eine Mehrzahl N4 von Aktor-/Sensor-Einrichtungen 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N (N4 = N1 · N) vorgesehen. In dem Beispiel der 3 umfasst jede der Anordnungen 210 - 260 N Aktor-/Sensor-Einrichtungen 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit kann N für alle Anordnungen 210 - 260 gleich oder auch unterschiedlich sein.
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Die N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 und die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 der 3 sind in einer Ringstruktur R miteinander verbunden.
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Jede der N1 Anordnungen 210 - 260 ist mittels einer primären Verbindung 610 - 660 mit einer der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 und mittels einer sekundären Verbindung 710 - 760 mit einer weiteren der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 oder mit einer der N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 verbunden. Hierdurch werden redundante Anbindungen zwischen den Anordnungen 210 - 260 und den lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 beziehungsweise den zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 geschaffen.
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Es sind Ausführungen möglich, bei welchen in einem fehlerlosen Fall nur die primären Verbindungen 610 - 660 genutzt werden und die sekundären Verbindungen 710 - 760 nur im fehlerbehafteten Fall mitgenutzt werden. Allerdings sind auch Ausführungsformen möglich, bei welchen in einem fehlerlosen Fall sowohl die primären Verbindungen 610 - 660 als auch die sekundären Verbindungen 710 - 760 genutzt werden. Details hierzu ergeben sich aus dem Folgenden:
- Beispielsweise können die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 eine erste Untermenge von aktiven lokalen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von inaktiven lokalen Ansteuereinheiten umfassen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind. Dabei können auch die N2 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 eine erste Untermenge von aktiven zentralen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von inaktiven zentralen Ansteuereinheiten umfassen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind.
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Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Untermenge der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 sowohl aktive Ressourcen als auch redundante, in einem fehlerlosen Fall inaktive Ressourcen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind, umfassen. Dabei kann vorzugsweise auch zumindest eine Untermenge der N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 sowohl aktive Ressourcen als auch redundante, in einem fehlerlosen Fall inaktive Ressourcen, umfassen, welche in einem Fehlerfall in einen aktiven Zustand schaltbar sind.
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Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Untermenge der N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 in einem Fehlerfall rekonfigurierbar oder reprogrammierbar sein. Entsprechend kann zumindest eine Untermenge der N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 in einem Fehlerfall rekonfigurierbar oder reprogrammierbar sein.
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Des Weiteren ist es möglich, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 eine erste Untermenge von aktiven lokalen Ansteuereinheiten und eine zweite Untermenge von redundanten lokalen Ansteuereinheiten umfassen, welche auch in einem fehlerlosen Fall aktiv geschaltet sind, so dass die aktiven lokalen Ansteuereinheiten und die redundanten lokalen Ansteuereinheiten zur Fehlermaskierung eingerichtet sind.
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Insbesondere sind die N1 Anordnungen 210 - 260, die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 und die N3 zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 in dem Vakuum-Gehäuse 137 der Anlage 110 angeordnet. Des Weiteren umfassen die zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 vorzugsweise jeweils eine interne Schnittstelleneinrichtung 511, 521. Die internen Schnittstelleneinrichtungen 511, 521 sind mit einer externen Schnittstelleneinrichtung 800 zum Datenaustausch und/oder zur Spannungsversorgung durch das Vakuum-Gehäuse 137 derart gekoppelt, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 gegenüber der externen Schnittstelleneinrichtung 800 als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die externe Schnittstelleneinrichtung 800 in der 3 nur mit den Datenkommunikationspfeilen von den internen Schnittstelleneinrichtungen 511, 521 nach extern angedeutet. Dadurch, dass die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 gegenüber der externen Schnittstelleneinrichtung 800 als eine einzige Ansteuereinheit sichtbar sind, ist die externe Ansteuerung der lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 deutlich vereinfacht. Es können auch hierdurch auf einfache Weise mehr lokale Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 hinzugefügt werden oder auch weggenommen werden. Die externe Steuerbarkeit über die externe Schnittstelleneinrichtung 800 ändert sich aufgrund der Sichtbarkeit als eine einzige Ansteuereinheit demnach nicht.
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In 4 ist eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform der Ansteuervorrichtung 10 gemäß 3 in einem Fehlerfall dargestellt. In dem Beispiel der 4 wird angenommen, dass die lokale Ansteuereinheit 430 ausgefallen ist. Hierzu zeigt das Bezugszeichen X1 diesen primären Ausfall der defekten lokalen Ansteuereinheit 430. Aufgrund des initialen Ausfalls der lokalen Ansteuereinheit 430 kann die Anordnung 230 nicht mehr über ihre primäre Verbindung 630 angesteuert werden. Diese fehlende Ansteuerung über die primäre Verbindung 630 ist mittels eines Kreuzes mit dem Bezugszeichen X2 gekennzeichnet. Zur Kompensation des Ausfalls der Ansteuereinheit 430 übernimmt die Ansteuereinheit 420 die Ansteuerung der Anordnung 230 über die sekundäre Verbindung 730. In der Folge kann die Anordnung 220 nicht mehr über ihre primäre Verbindung 620 angesteuert werden. Diese fehlende Ansteuerung über die primäre Verbindung 620 ist wiederum mittels eines Kreuzes mit dem Bezugszeichen X2 gekennzeichnet. Nach dem gleichen Prinzip übernimmt die Ansteuereinheit 410 die Ansteuerung der Anordnung 220 über die sekundäre Verbindung 720 und die Ansteuereinheit 510 die Ansteuerung der Anordnung 210 über die sekundäre Verbindung 710. Die Ansteuereinheit 510 kann die Ansteuerung der Anordnung 210 zusätzlich zu ihren sonstigen Aufgaben übernehmen, da sie über zusätzliche Ressourcen verfügt, die im fehlerlosen Betriebsfall nicht benötigt werden. Die Kette der übernehmenden Ansteuereinheiten lässt sich auf mehr als 10 Ansteuereinheiten, insbesondere auf mehr als 20 Ansteuereinheiten erweitern.
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5 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Anlage 100. Die Anlage 100 ist beispielsweise eine wie in der 1 dargestellte EUV-Lithographieanlage. Die Anlage 100 umfasst eine Strahlungsquelle 106A zur Erzeugung einer Strahlung, eine Mehrzahl von optischen Bauelementen 110, 112, 114, 116, 118 zur Führung der Strahlung in der Anlage 100 und eine Anzahl N1 von Anordnungen 210 - 260, mit N1 ≥ 1, wobei jede der N1 Anordnungen 210 - 260 zumindest eine Aktor-/Sensor-Einrichtung 311 - 31N; 321 - 32N, 331 - 33N; 341 - 34N; 351 - 35N; 361 - 36N, welche einem der optischen Bauelemente 110, 112, 114, 116, 118 zugeordnet ist, aufweist.
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Das Verfahren der 5 umfasst die folgenden Schritte S1 und S2:
- In Schritt S1 wird die Anzahl N1 von Anordnungen 210 - 260 mittels einer Mehrzahl N2 von lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 angesteuert, mit N2 ≥ 2.
- In Schritt S2 werden die N2 lokalen Ansteuereinheiten 410, 420, 430, 440, 450, 460 mittels einer Anzahl N3 von zentralen Ansteuereinheiten 510, 520 angesteuert, mit N3 ≥ 1.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ansteuervorrichtung
- 100
- Lithographieanlage
- 102
- Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
- 104
- Projektionssystem
- 106A
- Strahlungsquelle, EUV-Lichtquelle
- 108A
- EUV-Strahlung
- 110
- Spiegel
- 112
- Spiegel
- 114
- Spiegel
- 116
- Spiegel
- 118
- Spiegel
- 120
- Photomaske
- 122
- Wafer
- 124
- optische Achse des Projektionssystems
- 136
- Spiegel
- 137
- Vakuum-Gehäuse
- 210 - 260
- Anordnung
- 311 - 31N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 321 - 32N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 331 - 33N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 341 - 34N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 351 - 35N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 361 - 36N
- Aktor-/Sensor-Einrichtung
- 410 - 440
- lokale Ansteuereinheit
- 510, 520
- zentrale Ansteuereinheit
- 511
- interne Schnittstelleneinrichtung
- 521
- interne Schnittstelleneinrichtung
- 610 - 660
- primäre Verbindung
- 710 - 760
- sekundäre Verbindung
- 800
- externe Schnittstelleneinrichtung
- B
- Baumstruktur
- M1-M6
- Spiegel
- R
- Ringstruktur
- S1, S2
- Verfahrensschritt
- X1
- primärer Ausfall
- X2
- sekundärer Ausfall
