DE102016209849A1

DE102016209849A1 - Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage

Info

Publication number: DE102016209849A1
Application number: DE102016209849.7A
Authority: DE
Inventors: Jan Horn; Markus Hauf; Johannes Eisenmenger; Matthias Orth; Stefan Krone
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-05-18

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (110) zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels (1) einer Lithographieanlage (100) vorgeschlagen, mit: einer Aktuator-Einrichtung (2) zum Aktuieren des Spiegels (1) in Abhängigkeit von Aktuierungs-Daten, einer Mustererzeugungs-Einrichtung (6) zum Erzeugen eines Musters (M), einer Bilderfassungs-Einrichtung (5) zum Erfassen des erzeugten und von dem Spiegel (1) reflektierten Musters (M) zu durch eine Abtastfrequenz (fA) bestimmten Abtastzeitpunkten, einer Steuer-Einrichtung (3) zum Bereitstellen der Aktuierungs-Daten mittels zumindest einer mit einer gegenüber der Abtastfrequenz (fA) größeren Steuerfrequenz (fS) bereitgestellten Positionsinformation des Spiegels (1), und einer Erzeugungs-Einrichtung (4) zum Erzeugen der zumindest einen Positionsinformation mit zumindest der Steuerfrequenz (fS) mittels des mit der Abtastfrequenz (fA) erfassten Musters (M) und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels (1) zwischen zwei Abtastzeitpunkten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage sowie eine Lithographieanlage mit der Vorrichtung.
Lithographieanlagen werden beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltungen bzw. ICs verwendet, um ein Maskenmuster in einer Maske auf ein Substrat, wie z.B. einem Siliziumwafer, abzubilden. Dabei wird ein von einem optischen System erzeugtes Lichtbündel durch die Maske auf das Substrat gerichtet.
Die darstellbare Strukturgröße hängt dabei stark von der verwendeten Lichtwellenlänge ab. Um besonders kleine Strukturen zu erreichen ist es erwünscht, besonders kurzwellige Strahlung zu verwenden. EUV-Lithographieanlagen verwenden Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 5 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm. "EUV" steht für "Extreme Ultraviolet". Bei solchen Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, d.h. Spiegel, anstelle von brechenden Optiken, d.h. Linsen, eingesetzt werden. Außerdem muss das Gehäuse, in dem sich die abbildende Optik befindet, evakuiert sein, da bereits die Anwesenheit eines Gases zu einer großen Absorption der Strahlung führen kann.
Üblicherweise sind mehrere tausend Spiegel in einem Spiegel-Array angeordnet. Jeder Spiegel ist einzeln aufgehängt. Aufgrund von Vibrationen, denen die Lithographieanlage oder das Spiegel-Array ausgesetzt sind, kann ein jeder Spiegel in Schwingung geraten. Die Spiegel weisen regelmäßig eine Resonanzfrequenz von einigen hundert Hertz auf.
Da sich das Spiegel-Array in Vakuum befindet, ist eine Dämpfung dieser Resonanz extrem schwach, da keine Reibwirkung mit einem umgebenden Gas vorliegt. In Abhängigkeit einer Amplitude einer solchen Spiegelschwingung kann sich die Abbildungsleistung, d.h. insbesondere die erzielbare Strukturgröße bei der Belichtung, deutlich verschlechtern.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die aktive Dämpfung einer solchen Spiegelschwingung in einer Lithographieanlage zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Aktuator-Einrichtung zum Aktuieren des Spiegels in Abhängigkeit von Aktuierungs-Daten, eine Mustererzeugungs-Einrichtung zum Erzeugen eines Musters, eine Bilderfassungs-Einrichtung zum Erfassen des erzeugten und von dem Spiegel reflektierten Musters zu durch eine Abtastfrequenz bestimmten Abtastzeitpunkten, eine Steuer-Einrichtung zum Bereitstellen der Aktuierungs-Daten mittels zumindest einer mit einer gegenüber der Abtastfrequenz größeren Steuerfrequenz bereitgestellten Positionsinformation des Spiegels, und eine Erzeugungs-Einrichtung zum Erzeugen der zumindest einen Positionsinformation mit zumindest der Steuerfrequenz mittels des mit der Abtastfrequenz erfassten Musters und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels zwischen zwei Abtastzeitpunkten.
Mit einer solchen Vorrichtung ist es vorteilhaft ermöglicht, einen Spiegel einer Lithographieanlage aktiv zu dämpfen und damit einer Schwingung des Spiegels entgegenzuwirken.
Die Aktuator-Einrichtung ist dazu eingerichtet, durch ein Zuführen von mechanischer Energie in das System von Spiegel und Spiegelaufhängung eine Bewegung des Spiegels hervorzurufen oder abzuschwächen. Insbesondere kann eine Dämpfungswirkung bezüglich der Schwingung erzielt werden, wenn Energie zu geeigneten Zeitpunkten geeignet phasenverschoben zu der Schwingung zugeführt wird. Die Aktuator-Einrichtung kann darüber hinaus dazu eingerichtet sein, eine gezielte Änderung eines Kippwinkels des Spiegels hervorzurufen.
Die Aktuator-Einrichtung aktuiert den Spiegel auf Grundlage von Aktuierungs-Daten. Die Aktuierungs-Daten umfassen beispielsweise Informationen über einen Aktuierungs-Zeitpunkt, eine Aktuierungs-Stärke und/oder eine Aktuierungs-Richtung.
Die Mustererzeugungs-Einrichtung ist dazu eingerichtet, ein Muster, bevorzugt eine Mehrzahl von sich unterscheidenden Teilmustern in einem Muster, zu erzeugen. Ein Muster kann insbesondere eine zweidimensionale Variation eines Signalwerts, beispielsweise einer Lichtintensität, umfassen. Beispielsweise kann die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet sein, ein Sinus-Muster und/oder ein Kosinus-Muster zu erzeugen, wobei die Lichtintensität gemäß den Funktionswerten einer Sinusfunktion und/oder einer Kosinusfunktion zwischen einer maximalen Intensität und einer minimalen Intensität variiert.
Das Muster kann beispielsweise mittels Projektion erzeugt werden. Insbesondere ist die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, ein einzelnes Muster für eine festgelegte kurze Zeitspanne zu erzeugen. Vorliegend ist eine kurze Zeitspanne beispielsweise 5 µs oder auch 1 µs oder eine noch kürzere Zeitspanne. Weiterhin kann die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet sein, zwei sich unterscheidende Teilmuster zeitgleich zu erzeugen. Dies kann beispielsweise durch gleichzeitige Projektion der zwei sich unterscheidenden Teilmuster auf einen Schirm erfolgen. Darüber hinaus kann die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet sein, mehrere sich unterscheidende Teilmuster aufeinanderfolgend getrennt voneinander zu erzeugen. Insbesondere können die unterschiedlichen Teilmuster innerhalb einer festgelegten kurzen Zeitspanne erzeugt werden. Die kurze Zeitspanne beträgt beispielsweise 2 ms. Diese Zeitspanne hängt im Wesentlichen von der Belichtungszeit und der Bilderfassungs-Rate der Bilderfassungs-Einrichtung ab, wie später beschrieben wird.
Die Bilderfassungs-Einrichtung ist dazu eingerichtet, das von der Mustererzeugungs-Einrichtung erzeugte und von dem Spiegel reflektierte Muster zu erfassen. Das so erfasste Muster wird vorliegend als Bild bezeichnet. In Abhängigkeit der optischen Konfiguration des Systems aus Mustererzeugungs-Einrichtung, Spiegel sowie Bilderfassungs-Einrichtung wird ein Ausschnitt aus dem von der Mustererzeugungs-Einrichtung erzeugten Muster mittels des Spiegels auf einen Ausschnitt in dem Bild abgebildet. Wenn sowohl die Mustererzeugungs-Einrichtung als auch die Bilderfassungs-Einrichtung fixiert, d.h. feststehend sind, lässt sich somit von einem veränderten abgebildeten Ausschnitt in zwei nacheinander erfassten Bildern auf eine Bewegung des Spiegels schließen.
Die Bilderfassungs-Einrichtung weist zumindest einen Bildsensor sowie eine Ausleseeinheit auf. Vorteilhaft ist die Bilderfassungs-Einrichtung als eine digitale Kamera ausgebildet. Diese umfasst beispielsweise einen CCD-Bildsensor oder einen CMOS-Bildsensor. Die Ausleseeinheit ist dazu eingerichtet, das von dem Bildsensor erfasste Bild auszulesen und an weitere elektronische Geräte auszugeben.
Die Bilderfassungs-Einrichtung weist als charakteristische Werte eine Auflösung, eine Bilderfassungs-Rate sowie eine Belichtungszeit auf. Die Auflösung bezieht sich insbesondere auf den Bildsensor. Insbesondere bei digitalen Kameras gibt die Auflösung die Anzahl der Pixel an, die der Bildsensor aufweist. Ein Pixel ist eine Teilfläche des Bildsensors. Eine hohe Auflösung des Bildsensors ist bevorzugt, da damit eine genauere Erfassung des Bildes möglich ist. Der Bildsensor hat beispielsweise 20 Mio. Pixel oder 50 Mio. Pixel oder auch 100 Mio. Pixel. Die Bilderfassungs-Rate gibt an, wie viele Einzelbilder die Bilderfassungs-Einrichtung in einer Zeiteinheit erfassen kann. Die digitale Kamera weist beispielsweise eine Bilderfassungs-Rate von 100 Hz auf. Das bedeutet, dass pro Sekunde 100 Einzelbilder erfasst werden. Bevorzugt weist eine Bilderfassungs-Einrichtung eine größere Bilderfassungs-Rate als 100 Hz, beispielsweise 200 Hz oder auch 500 Hz, auf. Die Belichtungszeit gibt an, wie lange ein Verschluss (bzw. eine elektronisch äquivalente Funktion) der Bilderfassungs-Einrichtung zur Erfassung eines Bildes geöffnet ist. Die Belichtungszeit beträgt beispielsweise nur einen Bruchteil einer durch die Bilderfassungs-Rate festgelegten Intervall-Länge. Während der Verschluss geöffnet ist, gelangen Photonen auf den Bildsensor. Daher können, wenn mehrere unterschiedliche Teilmuster zeitlich nacheinander, jedoch innerhalb einer Belichtungszeit, von der Mustererzeugungs-Einrichtung erzeugt werden, alle Teilmuster in einem Bild erfasst werden.
Die Abtastfrequenz entspricht der Bilderfassungs-Rate. Der Verschluss der Bilderfassungs-Einrichtung wird zu dem Abtastzeitpunkt geöffnet. Für die Dauer der Belichtungszeit bleibt der Verschluss geöffnet. In der verbleibenden Zeit bis zum darauf folgenden Abtastzeitpunkt kann der Bildsensor mittels der Ausleseeinheit ausgelesen werden. So wird ein digitales Bild erzeugt. Dieses kann von weiteren elektronischen Geräten verarbeitet werden.
Die Erzeugungs-Einrichtung ist dazu eingerichtet, die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels mit zumindest der Steuerfrequenz zu erzeugen. Die Erzeugungs-Einrichtung ist vorzugsweise eine elektronische Schaltung, die beispielsweise mit der Steuerfrequenz oder auch mit einem Vielfachen der Steuerfrequenz betrieben wird. Bei einer Resonanzfrequenz des Spiegels von 400 Hz beträgt die Steuerfrequenz beispielsweise 20 kHz. Dann kann die Erzeugungs-Einrichtung die Positionsinformation beispielsweise mit 20 kHz oder aber auch mit 50 kHz erzeugen.
Die Positionsinformation des Spiegels umfasst insbesondere einen Kippwinkel des Spiegels um zumindest eine Achse.
Die Erzeugungs-Einrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das Spiegel-Modell mit zumindest der Steuerfrequenz zu berechnen. Ausgehend von Startwerten kann hierbei die Bewegung des Spiegels, beispielsweise eine Schwingung des Spiegels um eine mittlere Position berechnet werden und zu den durch die Steuerfrequenz festgelegten Steuerzeitpunkten die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels ermittelt werden. Die mittlere Position kann durch einen Kippwinkel des Spiegels gegeben sein.
Die Startwerte können insbesondere aus dem von der Bilderfassungs-Einrichtung erfassten Bild ermittelt werden. Hierfür empfängt die Erzeugungs-Einrichtung zu den Abtastzeitpunkten das von der Bilderfassungs-Einrichtung erfasste Bild. Ausgehend von den Startwerten kann das dynamische Verhalten des Spiegels bis zu dem nächsten Abtastzeitpunkt modelliert werden. Ein Startwert ist beispielsweise ein Phasenwinkel der Schwingung und/oder eine Amplitude der Schwingung.
Die Steuer-Einrichtung ist dazu eingerichtet, Aktuierungs-Daten mittels der von der Erzeugungs-Einrichtung mit der Steuerfrequenz erzeugten Positionsinformation des Spiegels bereitzustellen. Hierfür ist die Steuer-Einrichtung beispielsweise dazu eingerichtet, die Positionsinformation zu analysieren.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Auswerte-Einrichtung auf. Die Auswerte-Einrichtung ist zum Ermitteln zumindest einer Positionsinformation mit der Abtastfrequenz vorgesehen, wobei die Erzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Positionsinformation mit der Steuerfrequenz mittels der ermittelten zumindest einen Positionsinformation mit der Abtastfrequenz und des Spiegel-Modells zu erzeugen.
Die Auswerte-Einrichtung kann insbesondere mit der gegenüber der Steuerfrequenz niedrigeren Abtastfrequenz betrieben werden. Somit sind die technologischen Anforderungen an die Auswerte-Einrichtung nicht so hoch und es lassen sich durch eine einfachere Konstruktion Kosten sparen. Weiterhin lässt sich in dieser Ausführungsform leicht überprüfen, ob die Auswerte-Einrichtung korrekte Positionsinformationen auf der Grundlage der durch die Bilderfassungs-Einrichtung erfassten Bilder ermittelt. Zudem wird die Erzeugungs-Einrichtung entlastet, da diese die Positionsinformation als Startwert für die dynamische Modellierung des Spiegels mittels des Spiegel-Modells in dieser Ausführungsform nicht selbst ermitteln muss. Somit kann auch die Erzeugungs-Einrichtung einfacher aufgebaut werden, insbesondere mit einer geringeren Rechenleistung ausgestattet sein, wodurch Kosten gesenkt werden. Ferner kann es auf diese Weise einfacher sein, die unterschiedlichen elektronischen Einrichtungen mit einem, beispielsweise extern vorgesehenen Zeitgeber zu synchronisieren. Auch ein Austausch und/oder ein Testen von derart einzeln aufgebauten Einrichtungen kann so vereinfacht sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerfrequenz um einen Faktor K größer als die Abtastfrequenz, wobei K größer gleich 10, beispielsweise auch größer gleich 100 ist. Ferner ist die Erzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, zu allen durch die Steuerfrequenz bestimmten Steuerzeitpunkten, die einem der Abtastzeitpunkte entsprechen, die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels in Abhängigkeit der zu dem Abtastzeitpunkt von der Auswerte-Einheit ermittelten zumindest einen Positionsinformation zu erzeugen und zu allen Steuerzeitpunkten, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten liegen, die zumindest eine Positionsinformation in Abhängigkeit des Spiegel-Modells zu erzeugen.
Somit ist sichergestellt, dass zu allen Steuerzeitpunkten die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels vorliegt. Vorteilhaft entspricht die Positionsinformation zu den Abtastzeitpunkten der durch die Auswerte-Einrichtung aus dem erfassten Bild ermittelten Positionsinformation, die ohne weitere Anpassung zum Bereitstellen von Aktuierungs-Daten verwendet werden können. Insbesondere muss zu den Abtastzeitpunkten somit keine Berechnung des Spiegel-Modells erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Sensor-Einrichtung zur Erfassung einer Beschleunigung eines Mikrospiegel-Arrays, umfassend den zumindest einen Spiegel, mit zumindest der Steuerfrequenz vorgesehen. Hierbei ist die Erzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, die zumindest eine Positionsinformation des zumindest einen Spiegels zumindest zu allen Steuerzeitpunkten, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten liegen, in Abhängigkeit der von der Sensor-Einrichtung erfassten Beschleunigung des Mikrospiegel-Arrays und dem Spiegel-Modell zu erzeugen.
Die Sensor-Einrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, die Beschleunigung des Spiegel-Arrays mit zumindest der Steuerfrequenz zu erfassen und die erfasste Beschleunigung der Erzeugungs-Einrichtung bereitzustellen. Dies ermöglicht es, zu den Steuerzeitpunkten, zu denen keine Positionsinformation von der Auswerte-Einrichtung vorliegt, sowie zu Zeitpunkten zwischen einzelnen Steuerzeitpunkten, eine Beschleunigung des Spiegel-Arrays in der Modellierung mittels des Spiegel-Modells zu berücksichtigen. Eine Beschleunigung des Spiegel-Arrays kann vielfältige Ursachen haben, beispielsweise können Erschütterungen durch einen Menschen im Bereich um die Lithographieanlage entstehen. Ferner kann beispielsweise strömendes Kühlwasser zu Vibrationen führen. Ein Spiegel-Modell, das solche Einflüsse berücksichtigt, kann daher eine dynamische Spiegel-Bewegung besser vorhersagen.
Die Sensor-Einrichtung ist beispielsweise als inertiale Messeinheit IMU (Inertial Measurement Unit) ausgeführt und umfasst insbesondere Inertialsensoren wie Beschleunigungssensoren zur Erfassung einer Beschleunigung sowie Drehratensensoren zur Erfassung einer Drehung. Vorteilhaft kann eine Beschleunigung in allen drei Raumrichtungen und/oder Drehungen um alle drei Raumachsen erfasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einrichtung dazu eingerichtet, eine Aktuierungs-Stärke der Aktuierungs-Daten in Abhängigkeit einer Zeitdauer, welche die verstrichene Zeit seit dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt umfasst, und/oder in Abhängigkeit eines von der Erzeugungs-Einrichtung (4) bereitgestellten Gütemaßes einzustellen.
Das Spiegel-Modell basiert insbesondere auf einer vorgegebenen Resonanzfrequenz, beispielsweise 400 Hz. Aufgrund von Fertigungstoleranzen können unterschiedliche Spiegel eines Spiegel-Arrays unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, die von der vorgegebenen Resonanzfrequenz abweichen können. Dann ergibt sich ein Mismatch, also eine Verstimmung zwischen dem Spiegel-Modell und der tatsächlichen dynamischen Bewegung des Spiegels. Dieses Mismatch führt mit zunehmender Zeit nach einem Abtastzeitpunkt zu einem zunehmenden Phasenunterschied zwischen der tatsächlichen Spiegelschwingung und der modellierten Spiegelschwingung. Deshalb kann es vorteilhaft sein, die Aktuierungs-Stärke mit zunehmender Simulationszeit herabzusetzen, um einer verschlechterten Dämpfung aufgrund einer Aktuierung mit fehlerbehafteter Phase vorzubeugen. Die Aktuierungs-Stärke ist beispielweise die Amplitude der Aktuierung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Erzeugungs-Einrichtung ein Kalman-Filter, ein Extended-Kalman-Filter, ein Unscented-Kalman-Filter, ein Interacting-Multiple-Model-Filter und/oder ein Particle-Filter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Erzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, die zumindest eine Positionsinformation in Abhängigkeit einer Signalverarbeitungszeit, einer Unsicherheit der Signalverarbeitungszeit, einer Unsicherheit des Erfassungs-Zeitpunkts und/oder einer Unsicherheit der Erfassung zu erzeugen.
Bei der elektronischen Datenverarbeitung können, beispielsweise bedingt durch erforderliche Rechenoperationen und Datenzugriffe, Verzögerungen auftreten. Diese Verzögerungen bedingen die Signalverarbeitungszeit. Diese Signalverarbeitungszeit kann von der Erzeugungs-Einrichtung berücksichtigt werden, beispielsweise indem sie die Positionsinformation des Spiegels zu einem zukünftigen Zeitpunkt auf Basis des Spiegel-Modells erzeugt, wobei der Zeitpunkt so weit in der Zukunft liegt, wie es dauert, bis die Positionsinformation von der Aktuator-Einrichtung mittels den Aktuierungs-Daten zum Aktuieren des Spiegels verwendet wird.
Ferner kann es auch eine Unsicherheit des Zeitpunkts der Erfassung des von dem Spiegel reflektierten Musters mit der Bilderfassungs-Einrichtung geben. Dies kann insbesondere bei Spiegel-Arrays mit mehreren tausend Einzelspiegeln auftreten, wenn ein Rechenverfahren nicht exakt festgelegte Laufzeiten aufweist. Beispielsweise kann ein Particle-Filter, bei dem eine Anzahl von Realisierungen zur Repräsentation einer Zufallsvariablen je nach Bewegungszustand der Spiegel angepasst wird, variierende Laufzeiten benötigen. Solche variierenden Laufzeiten bedingen Unsicherheiten des Erfassungs-Zeitpunkts und/oder Unsicherheiten in einer Zeitspanne zwischen dem Erfassungs-Zeitpunkt und dem Aktuierungs-Zeitpunkt. Eine Unsicherheit in dieser Zeitspanne kann auch als Unsicherheit in der Signalverarbeitungszeit klassifiziert werden. Es kann auch eine Unsicherheit in der Erfassung der Spiegelposition geben, da beispielsweise der Kontrast gering ist. Die Berücksichtigung solcher Unsicherheiten oder Signalverarbeitungszeiten kann die Dämpfung einer Spiegel-Bewegung deutlich verbessern.
Insgesamt lassen sich verschiedene Methoden für die Berücksichtigung solcher und weiterer Unsicherheiten implementieren. Ein Beispiel sind Lernalgorithmen für neuronale Netzwerke.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mustererzeugungs-Einrichtung derart zum Erzeugen des Musters mit N Teilmustern mittels Belichtung eingerichtet, dass einem jeden der N Teilmuster eine Lichteigenschaft des erzeugten Musters eindeutig zugeordnet ist, mit N ≥ 2. Ferner ist die Bilderfassungs-Einrichtung zum Erfassen der N Teilmuster in dem erzeugten und von dem Spiegel reflektierten Muster eingerichtet, und die Auswerte-Einrichtung ist zum Ermitteln der zumindest einen Positionsinformation mittels der erfassten N Teilmuster in dem Muster eingerichtet.
Die Verwendung von N Teilmustern ermöglicht es vorteilhaft, besonders kontrastreiche Teilmuster und/oder periodische Teilmuster zu verwenden, was eine Genauigkeit der Ermittlung der Positionsinformation verbessern kann. Insbesondere ist eine technische Implementierung beispielsweise der Bilderfassungs-Einrichtung und/oder der Auswerte-Einrichtung hiermit vereinfacht.
Eine Bilderfassungs-Einrichtung weist beispielsweise einen begrenzten Kontrastumfang auf. Das heißt, dass es einen gewissen minimalen Unterschied zwischen zwei sich in ihrer Lichteigenschaft unterscheidenden Punkten des Teilmusters geben kann, um von der Bilderfassungs-Einrichtung als unterschiedlich wahrgenommen zu werden. Beispielsweise können Digitalkameras für jede Farbe 256 unterschiedliche Helligkeitsstufen (8 Bit) unterscheiden. Um die Positionsinformation möglichst exakt zu ermitteln, ist es erwünscht, dass bereits bei einer geringfügig veränderten Spiegelposition zu zwei Abtastzeitpunkten ein deutlicher Kontrastunterschied zwischen dem jeweils abgebildeten Ausschnitt des Musters in dem jeweiligen Bild des Abtastzeitpunkts erkennbar ist. Daher ist es bevorzugt, wenn das Teilmuster kontrastreich ist. Da weiterhin aufgrund einer Größe eines Spiegel-Arrays mit mehreren tausend Spiegeln das Teilmuster eine gewisse Größe haben kann, um jedem der Spiegel des Spiegel-Arrays einen eindeutigen Ausschnitt bereitstellen zu können, kann vorteilhaft durch die Verwendung von periodischen Teilmustern in einem jeweiligen Ausschnitt ein großer Kontrast realisiert werden.
Die Lichteigenschaft kann beispielsweise eine Polarisation, eine Lichtwellenlänge und/oder eine Kombination hiervon umfassen. Die Bilderfassungs-Einrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, die Teilmuster gemäß der ihnen aufgeprägten Lichteigenschaften zu unterscheiden. Dies kann beispielsweise durch Farbfilter geschehen, wenn sich die Teilmuster in ihrer Wellenlänge, das heißt in ihrer Farbe, unterscheiden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mustererzeugungs-Einrichtung zur Erzeugung des Musters dazu eingerichtet, einem jeden der N Teilmuster eine Polarisation des erzeugten Musters eindeutig zuzuordnen.
In diesem Fall sind die Teilmuster anhand ihrer Polarisation unterscheidbar. Die Polarisation kann beispielsweise mittels eines drehbaren Polarisationsfilters eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mustererzeugungs-Einrichtung einen Spektralencoder auf, welcher zur Erzeugung des Musters dazu eingerichtet ist, einem jeden der N Teilmuster eine Lichtwellenlänge des erzeugten Musters eindeutig zuzuordnen.
In diesem Fall sind die Teilmuster anhand ihrer Lichtwellenlänge unterscheidbar. Der Spektralencoder kann beispielsweise als ein Farbfilterrad ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Spektralencoder Lichtquellen mit unterschiedlicher Lichtwellenlänge, insbesondere Laser, umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, das Muster mit einem ersten Kosinus-Teilmuster und einem ersten Sinus-Teilmuster zur Bestimmung eines Kippwinkels um eine erste Achse sowie mit einem zweiten Kosinus-Teilmuster und einem zweiten Sinus-Teilmuster zur Bestimmung eines Kippwinkels um eine zu der ersten Achse orthogonal verlaufende zweite Achse zu erzeugen, wobei der Spektralencoder dazu eingerichtet ist, dem ersten Kosinus-Teilmuster, dem ersten Sinus-Teilmuster, dem zweiten Kosinus-Teilmuster und dem zweiten Sinus-Teilmuster zueinander unterschiedliche Lichtwellenlängen zuzuordnen.
Die Verwendung eines Kosinus-Teilmusters und eines Sinus-Teilmusters für jede Achse ermöglicht es, die Positionsinformation des Spiegels innerhalb einer Periode des Teilmusters eindeutig zu bestimmen. Eine Periode umfasst einen Wertebereich des Arguments der Kosinus-Funktion und/oder der Sinus-Funktion von 0–2π (die Phase/der Phasenwinkel). Ein Kosinus-Teilmuster oder ein Sinus-Teilmuster der Lichtintensität entsprechen insbesondere einer Variation der Lichtintensität entlang einer Vorzugsrichtung gemäß einer Kosinus-Funktion oder einer Sinus-Funktion, wobei die Lichtintensität auf einen Wertebereich zwischen 0–1 normiert ist. Die Vorzugsrichtung ist dabei durch die Achse des Kippwinkels gegeben.
Die Positionsinformation ist dann mit der Intensität der jeweiligen Lichtwellenlänge der Teilmuster kodiert. Bei vorgegebenem Phasenwinkel zwischen 0 und 2π kann die Positionsinformation als ein Punkt auf einem Kreis mit dem Radius 1 in einer von den beiden Lichtwellenlängen gebildeten Ebene dargestellt werden. In Abhängigkeit des Phasenwinkels bewegt sich der Punkt auf dem definierten Kreis.
Beispielsweise kann der Kippwinkel des Spiegels in einem Bereich von +45° bis –45° auf einer Achse um den Soll-Kippwinkel liegen. Dann sind die Mustererzeugungs-Einrichtung und die Bilderfassungs-Einrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Bewegung des Spiegels um die Achse von einem Kippwinkel von +45° zu einem Kippwinkel von –45°, der von dem Spiegel reflektierte Ausschnitt des Teilmusters innerhalb einer Periode der Kosinus-Funktion oder der Sinus-Funktion liegt. Somit ist jeder Kippwinkel des Spiegels eindeutig einer Phase zugeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, das Muster mit einem ersten Kosinus-Teilmuster, einem ersten Sinus-Teilmuster, einem zweiten Kosinus-Teilmuster und einem zweiten Sinus-Teilmuster zur Bestimmung des Kippwinkels und zur Bestimmung einer Kippwinkel-Geschwindigkeit einer zeitlichen Änderung des Kippwinkels zu erzeugen, wobei der Spektralencoder dazu eingerichtet ist, dem ersten Kosinus-Teilmuster, dem ersten Sinus-Teilmuster, dem zweiten Kosinus-Teilmuster und dem zweiten Sinus-Teilmuster zueinander unterschiedliche Lichtwellenlängen zuzuordnen.
Diese Ausführungsform ermöglicht es vorteilhaft, zwei Informationen (beispielsweise Position und Geschwindigkeit) bezüglich der Bewegung des Spiegels zu ermitteln. Somit ist eine Schwingung mit vorgegebener Frequenz, beispielsweise die Schwingung des Spiegels mit der Resonanzfrequenz, durch eine Phase und eine Amplitude eindeutig festgelegt. Phase und Amplitude sind über das Spiegelmodell aus Position und Geschwindigkeit (vorliegend zu einem Abtastzeitpunkt bzw. abgeleitet aus einem Kamerabild) erzeugbar. Dies ermöglicht eine präzisere Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels zwischen zwei Abtastzeitpunkten und somit eine verbesserte aktive Dämpfung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuer-Einrichtung dazu eingerichtet, die Mustererzeugungs-Einrichtung derart anzusteuern, dass diese zu einem ersten Zeitpunkt während einer Belichtungszeit der Bildererfassungs-Einrichtung das erste Kosinus-Teilmuster und das erste Sinus-Teilmuster und zu einem zweiten Zeitpunkt während der Belichtungszeit das zweite Kosinus-Teilmuster und das zweite Sinus-Teilmuster zur Erzeugung des Musters ausgibt, wobei der Spektralencoder dazu eingerichtet ist, dem ersten Kosinus-Teilmuster, dem ersten Sinus-Teilmuster, dem zweiten Kosinus-Teilmuster und dem zweiten Sinus-Teilmuster zueinander unterschiedliche Lichtwellenlängen zuzuordnen.
Indem zu zwei sich unterscheidenden Zeitpunkten die Positionsinformation, insbesondere der Kippwinkel, des Spiegels ermittelt wird, lässt sich weiterhin mittels der zeitlichen Ableitung einer Änderung der Position auf eine Änderungsgeschwindigkeit, insbesondere Kippwinkel-Geschwindigkeit, schließen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mustererzeugungs-Einrichtung ein digitales Mikrospiegel-Array auf, welches zur Projektion von N binären Teilmustern zu n unterschiedlichen Zeitpunkten eingerichtet ist, wobei jedem der binären Teilmuster eine Lichteigenschaft eindeutig zugeordnet ist, und das digitale Mikrospiegel-Array dazu eingerichtet ist, zu einem jeden der unterschiedlichen Zeitpunkte nur genau ein binäres Teilmuster zu projizieren.
Ein digitales Mikrospiegel-Array kann die in dem Mikrospiegel-Array enthaltenen Mikrospiegel besonders schnell zwischen zwei Positionen umschalten. Beispielsweise kann eine Schaltfrequenz des digitalen Mikrospiegel-Arrays 20 kHz betragen. Die beiden Positionen werden vorliegend als P0 und P1 bezeichnet, wobei P0 bedeutet, dass der betreffende Mikrospiegel keinen Lichtpunkt auf einem Projektionsschirm erzeugt und P1 bedeutet, dass der betreffende Mikrospiegel einen Lichtpunkt auf dem Projektionsschirm erzeugt. Mit anderen Worten ist der Mikrospiegel bei P0 „aus“ und bei P1 ist der Mikrospiegel „an“. Ferner ist jedem Mikrospiegel genau ein Bildpunkt des projizierten Musters zugeordnet. Mittels eines solchen Mikrospiegel-Arrays ist es somit möglich, ein binäres Muster zu erzeugen.
Ein Unterschied eines solchen binären Teilmusters zu einem Kosinus-Teilmuster ist es, dass die Lichtintensität jedes Bildpunkts entweder 0 oder 1 ist und kontinuierliche Wertebereiche, wie sie bei einer Kosinus-Funktion auftreten, mittels eines Teilmusters nicht erzeugbar sind. Es wird darauf hingewiesen, dass durch eine Überlagerung vieler binärer Teilmuster, was einer unterschiedlich langen Belichtung von einzelnen Bildpunkten mittels des Mikrospiegel-Arrays entspricht, wobei alle binären Teilmuster ein Muster bilden, das von der Bilderfassungs-Einrichtung erfasst wird, das erfasste Bild unterschiedliche Lichtintensitäten der Bildpunkte aufweisen kann. Dies liegt allerdings an einer zeitlichen Mittelung bzw. Integration der Lichtintensität jedes Bildpunkts durch die Bilderfassungs-Einrichtung.
Indem die unterschiedlichen Teilmuster mit unterschiedlichen Lichteigenschaften erzeugt werden, lässt sich jedes Teilmuster aus dem Muster extrahieren und kann zur Ermittlung einer Positionsinformation verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Zeitgeber auf, wobei der Zeitgeber insbesondere dazu eingerichtet ist, die Steuerfrequenz und die Abtastfrequenz festzulegen. Ferner kann der Zeitgeber dazu eingerichtet sein, die Erzeugungs-Einrichtung derart anzusteuern, dass diese ein Teilmuster erzeugt. Der Zeitgeber kann dazu eingerichtet sein, das zur Erzeugung vorgesehene Teilmuster an die Erzeugungs-Vorrichtung zu übermitteln. Alternativ kann das Teilmuster bereits in der Erzeugungs-Einrichtung vorliegen. Der Zeitgeber ist insbesondere so konfiguriert, dass er den Zeitpunkt der Erzeugung des Teilmusters sowie die Dauer vorgibt, während derer das Teilmuster erzeugt sein soll. Ferner ist der Zeitgeber vorzugsweise dazu konfiguriert, die Bilderfassungs-Einrichtung derart anzusteuern, dass das eine Anzahl unterschiedlicher Teilmuster umfassende Muster in einem Bild von der Bilderfassungs-Einrichtung erfasst wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Mustererzeugungs-Einrichtung dazu eingerichtet, das aus N binären Teilmustern bestehende Muster mit einer Unschärfe zu erzeugen und/oder die Bilderfassungs-Einrichtung ist dazu eingerichtet, das erzeugte, aus N binären Teilmustern bestehende Muster mit einer Unschärfe zu erfassen.
Eine solche Unschärfe wird beispielweise durch eine Defokussierung der Abbildung erwirkt. Insbesondere ist die Unschärfe durch die Punktspreizfunktion (Point Spread Function, PSF) der Projektion in der Ebene des Musters und/oder durch die PSF des Bildes des von dem Spiegel reflektierten Musters festgelegt.
Eine solche Unschärfe entspricht einer optischen Tiefpass-Filterung des Teilmusters. Da ein binäres Teilmuster an einem Übergang zweier benachbarter Bildpunkte, wobei einer auf P0 und der zweite auf P1 steht, eine sehr starke Kante erzeugt, wirkt sich die Unschärfe glättend auf den Übergang aus. Die Bilderfassungs-Einrichtung erfasst daher ein Teilmuster, welches nicht mehr binär ist, sondern eine kontinuierliche Werteverteilung aufweist. Es ist somit ermöglicht, trotz der Verwendung eines digitalen Mikrospiegel-Arrays ein Muster umfassend Teilmuster zu erfassen, wobei die erfassten Teilmuster einen Intensitätsverlauf aufweisen. Dieser Intensitätsverlauf kann beispielsweise ähnlich zu einer Kosinus-Funktion und/oder einer Sinus-Funktion sein.
Es wird außerdem eine Lithographieanlage mit einer Vorrichtung zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels der Lithographieanlage, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt oder einer der Ausführungsformen, vorgeschlagen.
Es wird außerdem ein Verfahren zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Das vorgeschlagene Verfahren umfasst die Schritte: Erzeugen eines Musters mit zumindest einem Teilmuster, Erfassen des erzeugten und von dem Spiegel reflektierten Muster zu durch eine Abtastfrequenz bestimmten Abtastzeitpunkten, Erzeugen zumindest einer Positionsinformation mit einer Frequenz, die größer oder gleich einer gegenüber der Abtastfrequenz größeren Steuerfrequenz ist, mittels des mit der Abtastfrequenz erfassten Musters und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels zwischen zwei Abtastzeitpunkten, und Bereitstellen von Aktuierungs-Daten zum Aktuieren des Spiegels mittels der zumindest einen erzeugten Positionsinformation mit der Steuerfrequenz.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst. Zusätzlich wird ein in einer Hardware-Beschreibungssprache und/oder einer Hardware-Beschreibungsform erstelltes Produkt für einen programmierbaren Logikbaustein vorgeschlagen, welches auf einem programmierbaren Logikbaustein (beispielsweise ein FPGA – Field Programmable Gate Array) die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Ermitteln zumindest einer Positionsinformation zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Mustererzeugungs-Einrichtung zum Erzeugen eines Musters mit N Teilmustern mittels Belichtung, eine Bilderfassungs-Einrichtung zum Erfassen der N Teilmuster in dem erzeugten und von dem Spiegel reflektierten Muster, und eine Auswerte-Einrichtung zum Bestimmen der zumindest einen Positionsinformation mittels der erfassten N Teilmuster in dem Muster. Einem jeden der N Teilmuster ist eine Lichteigenschaft des erzeugten Musters eindeutig zugeordnet, mit N ≥ 2.
Eine solche Vorrichtung ermöglicht es vorteilhaft, mittels der Belichtung von N unterschiedlichen Teilmustern mit jeweils unterschiedlicher Lichteigenschaft zumindest eine Positionsinformation, insbesondere einen Kippwinkel, des Spiegels der Lithographieanlage zu bestimmen.
Die Merkmale des ersten Aspekts lassen sich mit dem zweiten Aspekt kombinieren. Insbesondere stellen die zu dem ersten Aspekt genannten Ausführungsformen auch mögliche Ausführungsformen des zweiten Aspekts dar.
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Ermitteln zumindest einer Positionsinformation zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst ein digitales Mikrospiegel-Array zum Erzeugen eines Musters mit N binären Teilmustern mittels Belichtung, eine Bilderfassungs-Einrichtung zum Erfassen der N binären Teilmuster in dem erzeugten und von dem Spiegel reflektierten Muster, und eine Auswerte-Einrichtung zum Bestimmen der zumindest einen Positionsinformation mittels der erfassten N binären Teilmuster in dem erfassten Muster. Einem jeden der N binären Teilmuster ist eine Lichteigenschaft des erzeugten Musters eindeutig zugeordnet, mit N ≥ 2.
Eine solche Vorrichtung ermöglicht es vorteilhaft, ein Mikrospiegel-Array zur Erzeugung der binären Teilmuster zu verwenden.
Die Merkmale des dritten Aspekts lassen sich mit dem ersten und/oder dem zweiten Aspekt kombinieren. Insbesondere stellen die zu dem ersten Aspekt genannten Ausführungsformen auch mögliche Ausführungsformen des dritten Aspekts dar.
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.
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.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur aktiven Dämpfung eines Spiegels einer Lithographieanlage;
2 zeigt eine Ausführungsform vier unterschiedlicher Teilmuster;
3 zeigt eine schematische Anordnung eines Ausführungsbeispiels für die Erzeugung eines Musters auf einem Projektionsschirm;
4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Kosinus-Teilmusters und eines Sinus-Teilmusters mit normiertem Wertebereich;
5 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer Positionsinformation auf einem Kreis in einer Ebene;
6 zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs zweier Abtastvorgänge;
7 zeigt eine Ausführungsform vier weiterer unterschiedlicher Teilmuster;
8 zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs von 15 Steuerperioden;
9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur aktiven Dämpfung eines Spiegels einer Lithographieanlage;
10 zeigt eine Ausführungsform einer Mustererzeugungs-Einrichtung mit einem digitalen Mikrospiegel-Array;
11 zeigt ein weiteres Beispiel eines zeitlichen Ablaufs zweier Abtastvorgänge;
12 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel eines Intensitätsverlaufs zweier binärer Teilmuster;
13 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel eines unscharf erzeugten oder erfassten binären Intensitätsverlaufs;
14 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur aktiven Dämpfung eines Spiegels einer Lithographieanlage; und
15 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Verfahrens zur aktiven Dämpfung eines Spiegels einer Lithographieanlage.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 110 zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels 1 einer Lithographieanlage 100. Die Vorrichtung 110 befindet sich zumindest teilweise in einem evakuierten Gehäuse 13. Die Vorrichtung 110 weist mehrere Spiegel 1 in einem Mikrospiegel-Array 10 auf. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit sind in 1 nur zwei Spiegel 1 gezeigt. An das Mikrospiegel-Array 10 ist eine Sensor-Einrichtung 11 gekoppelt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 110 eine Aktuator-Einrichtung 2, eine Steuer-Einrichtung 3, eine Erzeugungs-Einrichtung 4, eine Bilderfassungs-Einrichtung 5, eine Mustererzeugungs-Einrichtung 6, eine Auswerte-Einrichtung 7, einen Spektralencoder 8 sowie einen Projektionsschirm S. In dem Beispiel der 1 weist das Mikrospiegel-Array 10 zwei Spiegel 1 auf. Die beiden Spiegel 1 sind jeweils individuell steuerbar, beispielsweise kann ein Kippwinkel jedes Spiegels 1 unabhängig eingestellt werden. Insbesondere ist die Aktuator-Einrichtung 2 dazu eingerichtet, jeden einzelnen Spiegel 1 des Mikrospiegel-Arrays 10 mittels Aktuierungs-Daten zu aktuieren.
Die Aktuator-Einrichtung 2 ist dazu eingerichtet, die Spiegel 1 zu durch eine Steuerfrequenz f_S festgelegten Steuerzeitpunkten zu aktuieren. Die Aktuierungs-Daten werden insbesondere von der Steuer-Einrichtung 3 mit der Steuerfrequenz f_S bereitgestellt. Die Steuer-Einrichtung 3 erzeugt die Aktuierungs-Daten in Abhängigkeit der zumindest einen Positionsinformation, welche von der Erzeugungs-Einrichtung 4 mit der Steuerfrequenz f_S erzeugt wird. Die Erzeugungs-Einrichtung 4 ist insbesondere dazu eingerichtet, mit der Steuerfrequenz f_S ein Spiegel-Modell zu berechnen, um die zumindest eine Positionsinformation zu erzeugen. Das Spiegel-Modell kann beispielsweise eine Beschreibung einer harmonischen Schwingung mit einer vorgegebenen Frequenz und vorgegebener Dämpfung umfassen. Dies ist insbesondere aufgrund der vorhandenen schwachen Dämpfung der Spiegel-Schwingung in dem evakuierten Gehäuse 13 ermöglicht. Das Spiegel-Modell wird mit der Steuerfrequenz f_S und in Abhängigkeit von Beschleunigungsdaten, welche von der Sensor-Einrichtung 11 mit der Steuerfrequenz f_S bereitgestellt werden, berechnet. Die Beschleunigungsdaten umfassen beispielsweise eine lineare Beschleunigung und/oder ein Drehmoment. Alternativ oder zusätzlich können die Beschleunigungsdaten auch rotatorische Bewegungen repräsentieren.
Ferner wird zu Abtastzeitpunkten, welche durch eine Abtastfrequenz f_A festgelegt sind, die zumindest eine Positionsinformation von der Auswerte-Einrichtung 7 bereitgestellt. Dann erzeugt die Erzeugungs-Einrichtung 4 die zumindest eine Positionsinformation mit der Steuerfrequenz f_S in Abhängigkeit der von der Auswerte-Einrichtung 7 mit der Abtastfrequenz f_A bereitgestellten zumindest einen Positionsinformation. Insbesondere kann dies ohne eine Neuberechnung der zumindest einen Positionsinformation durch die Erzeugungs-Einrichtung 4 erfolgen. Die zumindest eine Positionsinformation umfasst insbesondere einen Kippwinkel und/oder eine Kippwinkel-Geschwindigkeit des Spiegels 1. Ferner ist die Mustererzeugungs-Einrichtung 6 dazu eingerichtet, zu den Abtastzeitpunkten ein mehrere Teilmuster Mi umfassendes Muster M zu erzeugen. Zusätzlich kann der Spektralencoder 8 dazu eingerichtet sein, einem jeden der Teilmuster Mi eine Lichtwellenlänge eindeutig zuzuordnen.
In dem Beispiel der 1 wird das Muster M auf den Projektionsschirm S projiziert. Das projizierte Muster M wird von den Spiegeln 1 des Mikrospiegel-Arrays 10 auf die Bilderfassungs-Einrichtung 5 reflektiert und damit abgebildet. In 1 ist ein möglicher Strahlengang mittels gestrichelter Linien dargestellt. Die Bilderfassungs-Einrichtung 5 ist dazu eingerichtet, das so reflektierte Muster M in einem Bild zu erfassen. Die Auswerte-Einrichtung 7 erzeugt in Abhängigkeit des von der Bilderfassungs-Einrichtung 5 erfassten Bildes des Musters M die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels 1.
In der 1 sind verschiedene Elemente mit Pfeilen verbunden. Diese Pfeile stellen einen Informationsfluss dar, sie sollen aber keine konkrete Verbindung der Elemente miteinander festlegen.
2 zeigt eine Ausführungsform vier unterschiedlicher periodischer Teilmuster M1–M4 sowie zweier Koordinatenachsen x und y, die beispielsweise ein Koordinatensystem auf dem Projektionsschirm S definieren. Jedes der Teilmuster M1–M4 weist eine unterschiedliche und eindeutige Lichtwellenlänge auf. Dies ist in der 2 durch eine jeweils unterschiedliche Schraffur dargestellt. Ferner weisen die Teilmuster M1 und M2 eine Vorzugsrichtung entlang der x-Achse des Koordinatensystems auf, die Teilmuster M3 und M4 weisen eine dazu orthogonale Vorzugsrichtung entlang der y-Achse des Koordinatensystems auf.
Die Muster M1 und M2 sind gegeneinander verschoben. Dies ist durch die gestrichelten Linien zwischen den beiden Mustern M1 und M2 in der 2 kenntlich gemacht. Ordnet man den periodischen Teilmuster M1 und M2 eine Phase zu, so könnte die Verschiebung zwischen den beiden Teilmuster M1 und M2 mit 90° bzw. π/2 festgestellt werden. Dasselbe trifft auf die beiden Teilmuster M3 und M4 zu.
Die beiden Teilmuster M1 und M2 sind insbesondere dazu geeignet, eine Positionsinformation eines Spiegels 1, zum Beispiel gemäß der 1, insbesondere einen Kippwinkel um eine erste Achse P, zu ermitteln. Die beiden Teilmuster M3 und M4 sind beispielsweise dazu geeignet, eine zweite Positionsinformation des Spiegels 1, insbesondere einen Kippwinkel um eine zu der ersten Achse orthogonalen Achse Q zu ermitteln. Die Teilmuster M1–M4 können beispielsweise zum gleichen Zeitpunkt in einem Muster M von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 erzeugt werden. Alternativ können die Teilmuster M1–M4 aber auch in Gruppen, zum Beispiel M1 mit M2 und M3 mit M4, nacheinander in einem Muster M erzeugt werden.
3 zeigt eine schematische Anordnung eines Ausführungsbeispiels für die Erzeugung eines Musters M auf einem Projektionsschirm S. In der 3 sind eine Mustererzeugungs-Einrichtung 6, ein Spektralencoder 8 sowie ein Projektionsschirm S dargestellt. Die Mustererzeugungs-Einrichtung 6 ist dazu eingerichtet, mehrere Teilmuster M1–M4 in einem Muster M zu erzeugen. Der Spektralencoder 8 ist insbesondere dazu eingerichtet, einem jeden der Teilmuster M1–M4 eine Lichtwellenlänge eindeutig zuzuordnen. In der 3 sind vier Teilmuster M1–M4 übereinander dargestellt. Diese Darstellung soll so verstanden werden, dass alle vier Teilmuster M1–M4 von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 auf den Projektionsschirm S projiziert werden und dort gemeinsam das Muster M erzeugen. Die einzelnen Teilmuster M1–M4 können gleichzeitig projiziert werden, sie können aber auch zeitlich nacheinander projiziert werden. Ein Projektionslichtkegel ist mittels zwei gestrichelten Linien angedeutet.
4 zeigt ein beispielhaftes Diagramm mit normierten und in eine Achsrichtung auf dem Schirm projizierten Intensitätsverläufen eines Kosinus-Teilmusters Mc1, Mc2 und eines Sinus-Teilmuster Ms1, Ms2. In der 4 sind jeweils zwei Perioden des Kosinus-Teilmuster Mc1, Mc2 und des Sinus-Teilmuster Ms1, Ms2 dargestellt. Der Wertebereich der Intensität I ist auf einen Bereich von 0–1 normiert. Auf der x-Achse ist ein Phasenwinkel der Funktionen aufgetragen. Jeder Wert auf der x-Achse korrespondiert mit einer Position auf dem Projektionsschirm S. Beispielsweise kann die x-Achse der 4 einer x-Achse einer der 2 oder 7 entsprechen.
Die Teilmuster Mc1, Mc2 sowie Ms1, Ms2 sind beispielsweise gemäß der 3 in einem Muster M darstellbar. Einem jeden der Teilmuster Mc1, Mc2, Ms1, Ms2 ist insbesondere eine Lichteigenschaft eindeutig zugeordnet. Dies kann beispielsweise eine Lichtwellenlänge sein. Ferner können die Teilmuster Mc1 und Mc2 orthogonal zueinander ausgerichtet sein, wie es beispielsweise in der 2 dargestellt ist. Dementsprechend können auch die Teilmuster Ms1 und Ms2 orthogonal zueinander ausgerichtet sein. Insbesondere sind die Teilmuster Mc1 und Ms1 parallel zueinander ausgerichtet. Dementsprechend sind die Teilmuster Mc2 und Ms2 parallel zueinander ausgerichtet. Eine solche Kombination von vier Teilmustern Mi in einem Muster M ermöglicht es, beispielsweise zwei Kippwinkel des Spiegels 1 um zwei zueinander orthogonale Achsen zu ermitteln.
5 zeigt eine beispielhafte Darstellung der zumindest einen Positionsinformation des Spiegels 1 auf einem Kreis in einer Ebene, welche durch Intensitätswerte I1 und I2 zweier sich unterscheidender Teilmuster Mi, insbesondere eines Kosinus-Teilmusters Mc1 und eines Sinus-Teilmuster Ms1, aufgespannt wird. In Abhängigkeit der Phase φ ergibt sich so eine Positionsinformation, welcher einer Position auf dem Projektionsschirm S entspricht, in einer Richtung, welche der Vorzugsrichtung der Teilmuster Mc1 und Ms1 entspricht.
6 zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs zweier Abtastvorgänge, beispielsweise gemäß einer der Ausführungsformen der Vorrichtung 110 (siehe 1), 120 (siehe 9) oder 130 (siehe 14). Der erste Abtastvorgang beginnt zu einem Zeitpunkt tB1, beispielsweise mit dem Öffnen eines Verschlusses (bzw. dem Beginn der Integrationszeit) der Bilderfassungs-Einrichtung 5. Zu einem späteren Zeitpunkt t1 werden anschließend von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 zwei unterschiedliche Teilmuster M1 und M2 erzeugt. Zu einem späteren Zeitpunkt t2 werden von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 zwei weitere, sich von den ersten unterscheidende, Teilmuster M3 und M4 erzeugt. Alle vier Teilmuster M1–M4 bilden zusammen das Muster M. Zu einem späteren Zeitpunkt tB2 wird der Verschluss der Bilderfassungs-Einrichtung 5 wieder geschlossen (bzw. die Integrationszeit der Bilderfassungseinrichtung beendet). Der Verschluss der Bilderfassungs-Einrichtung 5 ist somit für die Dauer der Belichtungszeit tB geöffnet, und alle vier Teilmuster M1–M4 werden von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 während der Belichtungszeit tB erzeugt. Der erste Abtastvorgang ist beendet. Zu einem späteren Zeitpunkt tB1, der ausgehend von dem ersten Zeitpunkt tB1 durch die Abtastfrequenz f_A festgelegt ist, wiederholt sich diese Abfolge. Die in der 6 bezeichneten Teilmuster M1–M4 können beispielsweise den in einer der 2 oder 7 dargestellten Teilmustern M1–M4 entsprechen. Alternativ können sie auch den in der 4 dargestellten Teilmustern Mc1, Mc2, Ms1, Ms2 entsprechen.
Durch die zeitlich aufeinanderfolgende Erzeugung der vier unterschiedlichen Teilmuster Mi kann beispielsweise zum Zeitpunkt t1 ein Kippwinkel des Spiegels 1 bezüglich einer ersten Achse ermittelt werden und zum Zeitpunkt t2 ein Kippwinkel des Spiegels 1 um eine weitere, zu der ersten orthogonalen Achse ermittelt werden. Alternativ kann auch zu den beiden Zeitpunkten t1 und t2 jeweils ein Kippwinkel um die gleiche Achse ermittelt werden, wobei es dann ermöglicht ist, aus einer zeitlichen Ableitung der Änderung des Kippwinkels zu den beiden unterschiedlichen Zeitpunkten t1 und t2 auf eine Kippwinkel-Geschwindigkeit zu schließen.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform vier unterschiedlicher Teilmuster M1–M4 sowie zwei Koordinatenachsen x und y, die beispielsweise ein Koordinatensystem auf dem Projektionsschirm S definieren. Die vier Teilmuster M1–M4 unterscheiden sich eindeutig in ihrer Lichteigenschaft, wie beispielsweise in ihrer Lichtwellenlänge. Dies ist in der 7 mittels unterschiedlicher Schraffuren dargestellt. Ferner weisen die beiden Teilmuster M1 und M2 zueinander unterschiedliche Phasen auf. Auch die Teilmuster M3 und M4 weisen zueinander unterschiedliche Phasen auf. Dies ist in der 7 mittels den gestrichelten Linien verdeutlicht dargestellt. Die vier Teilmuster M1–M4 der 7 weisen jeweils die gleiche Vorzugsrichtung auf. Somit ist es ermöglicht, zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten t1, t2 eine Positionsinformation, insbesondere einen Kippwinkel eines Spiegels 1, festzustellen. Aus einer zeitlichen Ableitung der Änderung der Position zu den beiden Zeitpunkten t1 und t2 lässt sich hieraus eine Kippwinkel-Geschwindigkeit ableiten. Somit liegt für den Spiegel 1 vorteilhaft eine Information über den Kippwinkel sowie eine Information über die Kippwinkel-Geschwindigkeit vor. Diese zwei Informationen können, da beispielsweise die Resonanzfrequenz des Spiegels 1 im Spiegel-Modell festgelegt wurde, nun in eindeutiger Weise eine Schwingung des Spiegels 1 mittels einer Phase sowie einer Amplitude festlegen.
8 zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs von insgesamt 15 Steuerperioden. Diese sind in der 8 mittels den Zeitpunkten t1–t16 auf dem Zeitstrahl t dargestellt. Jeweils zwei der Zeitpunkte t1–t16 sind zeitlich durch eine von der Steuerperiode f_S festgelegte Zeitspanne 1/f_S voneinander getrennt. Dies ist in der 8 am Beispiel der Zeitpunkte t2 und t3 dargestellt. In dem Beispiel der 8 sind auf verschiedenen Ebenen über dem Zeitstrahl t die verschiedenen Einrichtungen dargestellt, wobei diese Darstellung anzeigen soll, zu welcher Zeit welche der Einrichtungen aktiv ist (bzw. zu welcher Zeit die maßgebenden Werte wie z.B. Stellwerte aktualisiert werden). Auf der ersten Ebene über dem Zeitstrahl t ist die Aktuator-Einrichtung 2 dargestellt. Die Aktuator-Einrichtung 2 arbeitet mit der Steuerfrequenz f_S. Der Aktuator-Einrichtung 2 werden zu den Steuerzeitpunkten Aktuierungs-Daten von der ihr vorgeschalteten Steuer-Einrichtung 3 bereitgestellt. Auch die Steuer-Einrichtung 3 arbeitet mit der Steuerfrequenz f_S. Die Steuer-Einrichtung 3 ist dazu eingerichtet, mittels der mit der Steuerfrequenz f_S von der Erzeugungs-Einrichtung 4 erzeugten zumindest einen Positionsinformation die Aktuierungs-Daten bereitzustellen. Die Erzeugungs-Einrichtung 4 empfängt von der Sensor-Einrichtung 11 Sensordaten zu den Steuerzeitpunkten. Die Erzeugungs-Einrichtung 4 ist dazu eingerichtet, mittels eines Spiegel-Modells sowie den Sensordaten die zumindest eine Positionsinformation mit der Steuerfrequenz f_S zu erzeugen. Insbesondere zu durch die Abtastfrequenz f_A festgelegten Abtastzeitpunkten, in dem Beispiel der 8 sind dies t2 sowie t12, wird die zumindest eine Positionsinformation mittels eines von der Mustererzeugungs-Einrichtung 6 erzeugten, von dem Spiegel 1 reflektierten Musters M und von der Bilderfassungs-Einrichtung 5 erfassten Bildes des Musters M von der Auswerte-Einrichtung 7 erzeugt. Diese Positionsinformation wird dann der Erzeugungs-Einrichtung 4 bereitgestellt.
In der 8 ist eine Signallaufzeit angedeutet, indem die Übertragung von Daten von einer Einrichtung zu der ihr nachgeschalteten Einrichtung jeweils eine Steuerperiode 1/f_S beansprucht. So empfängt die Erzeugungs-Einrichtung 4 von der Auswerte-Einrichtung 7 die mit der Abtastfrequenz f_A ermittelte zumindest eine Positionsinformation zu einem dem Abtastzeitpunkt t2 nachgelagerten Steuerzeitpunkt t3. Die Erzeugungs-Einrichtung 4 erzeugt nun in Abhängigkeit von dieser ersten Positionsinformation und den von der Sensor-Einrichtung 11 bereitgestellten Sensordaten eine weitere Positionsinformation und gibt diese an die Steuer-Einrichtung 3 aus. Die Steuer-Einrichtung 3 empfängt die Positionsinformation zu einem späteren Zeitpunkt t4. Die Steuer-Einrichtung 3 stellt der Aktuator-Einrichtung 2 in Abhängigkeit der Positionsinformation Aktuierungs-Daten zu einem Zeitpunkt t5 bereit. Somit sind seit dem Erzeugen der Positionsinformation mittels des von der Bilderfassungs-Einrichtung 5 erfassten Musters M drei Steuerzeitpunkte vergangen. Eine solche Verzögerung kann in der Vorrichtung 110 (siehe 1), 120 (siehe 2), 130 (siehe 3) vorteilhaft berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Erzeugungs-Einrichtung 4 die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels 1 auf der Grundlage des Spiegel-Modells für einen in der Zukunft liegenden Zeitpunkt erzeugen. In dem Beispiel der 8 würde demnach die Erzeugungs-Einrichtung 4 die zumindest eine Positionsinformation für einen Zeitpunkt t5 bereits zu einem Zeitpunkt t3 erzeugen und diese an die Steuer-Einrichtung 3 ausgeben.
In der 8 ist darüber hinaus erkennbar, dass zu allen Steuerzeitpunkten t1–t15, die keinem Abtastzeitpunkt entsprechen, die zumindest eine Positionsinformation von der Erzeugungs-Einrichtung 4 nur auf Grundlage des Spiegel-Modells sowie der durch die Sensor-Einrichtung 11 bereitgestellten Sensordaten erzeugt wird.
Abweichend von der Darstellung in der 8 ist es möglich, dass die Prozesse der einzelnen Einrichtungen, wie beispielsweise die Erzeugung der Positionsinformation durch die Erzeugungs-Einrichtung 4, eine von der Darstellung verschiedene Zeit für den jeweils ausgeführten Vorgang benötigen. So kann es beispielsweise sein, dass die Erzeugungs-Einrichtung 4 die Positionsinformation innerhalb eines Bruchteils einer Steuerperiode erzeugt. Ferner können die Prozesse der einzelnen Einrichtungen beliebig gegeneinander verschoben sein, nur vorzugsweise werden sie im Gleichtakt abgearbeitet. Ein Prozess beginnt frühestens, wenn die vorhergehende Einrichtung ihren Prozess abgeschlossen hat, d.h. insbesondere wenn die für den Prozess benötigten Daten von der vorhergehenden Einrichtung bereitgestellt sind. Ein Prozess endet spätestens, wenn die während des Prozesses erzeugten Daten der nachfolgenden Einrichtung bereitgestellt und von dieser empfangen wurden. Insbesondere können einzelne Prozesse, wie beispielsweise die Erzeugung einer Positionsinformation durch die Erzeugungs-Einrichtung 4, welche rein modellbasiert sein können, auch mit einer gegenüber der Steuerfrequenz f_S deutlich größeren Frequenz ablaufen, beispielsweise 50 kHz.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 120 zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels 1 einer Lithographieanlage 100. Die Vorrichtung 120 befindet sich insgesamt in einem evakuierten Gehäuse 13. Die Vorrichtung 120 der 9 unterscheidet sich von der in der 1 dargestellten Vorrichtung 110 insbesondere dadurch, dass ein Zeitgeber 12 vorgesehen ist. Die weiteren Merkmale der Vorrichtung 120 entsprechen jenen der Vorrichtung 110.
Der Zeitgeber 12 ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Steuerfrequenz f_S sowie eine Abtastfrequenz f_A bereitzustellen. Ferner ist der Zeitgeber 12 dazu eingerichtet, die Mustererzeugungs-Einrichtung 6 derart anzusteuern, dass diese zu durch den Zeitgeber 12 festgelegten Zeitpunkten zumindest ein Teilmuster Mi erzeugt. Ferner ist der Zeitgeber 12 dazu eingerichtet, die Bilderfassungs-Einrichtung 5 derart anzusteuern, dass diese ein Bild eines Musters M umfassend N unterschiedliche Teilmuster MN erfasst.
10 zeigt eine Ausführungsform einer Mustererzeugungs-Einrichtung 6 mit einem digitalen Mikrospiegel-Array 9. Die in der 10 dargestellte Mustererzeugungs-Einrichtung 6 ist dazu eingerichtet, ein binäres Muster B umfassend mehrere binäre Teilmuster B1–B4 mittels Projektion auf einen Projektionsschirm S zu erzeugen. Die in der 10 gezeigten binären Teilmuster B1–B4 können beispielsweise den in einer der 2 oder 7 gezeigten Mustern M1–M4 entsprechen. Die vier binären Teilmuster B1–B4 unterscheiden sich eindeutig in zumindest einer Lichteigenschaft, beispielsweise in ihrer Lichtwellenlänge. Da das digitale Mikrospiegel-Array 9 zu einem Zeitpunkt nur genau ein binäres Teilmuster Bi erzeugen kann, müssen die vier binären Teilmuster B1–B4 zeitlich nacheinander von der Mustererzeugung-Einrichtung 6 erzeugt werden. Ein zeitlicher Ablauf der Erzeugung von vier binären Teilmustern B1–B4 sowie deren Erfassung in einem binären Muster B ist zum Beispiel in der 11 dargestellt.
Der in der 11 dargestellte zeitliche Ablauf entspricht jenem der 6, mit dem Unterschied, dass anstelle eines Musters M mit vier Teilmustern M1–M4 ein binäres Muster B mit den binären Teilmustern B1–B4 zu vier unterschiedlichen Zeitpunkten t1–t4 in einem Belichtungszeitraum tB erzeugt wird.
12 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel eines in eine Achsrichtung des Projektionsschirms projizierten Intensitätsverlaufs von vier periodischen binären Teilmustern B1–B4, deren Intensität I entweder den Wert 1 oder den Wert 0 annimmt. Auf der x-Achse ist eine Phase aufgetragen. Jeder Wert auf der x-Achse korrespondiert mit einer Position auf dem Projektionsschirm S. Beispielsweise kann die x-Achse der 12 einer x-Achse einer der 2 oder 7 entsprechen. Es sind jeweils zwei Perioden der binären Teilmuster B1–B4 dargestellt. Die binären Teilmuster B1, B3 und B2, B4 sind in der Darstellung paarweise um π/2 gegeneinander phasenverschoben. Eine solche Rechteck-Signalform kann als binäres Pendant zu einer kosinusförmigen bzw. sinusförmigen Signalform aufgefasst werden.
13 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel eines unscharf erzeugten und/oder unscharf erfassten binären Teilmusters B2u. Das dargestellte binäre Teilmuster B2 entspricht im Bereich der x-Achse von 0 bis 2π beispielsweise dem in der 12 gezeigten binären Teilmuster B2. Durch eine unscharfe Abbildung des binären Intensitätsverlaufs ergibt sich ein Intensitätsverlauf mit kontinuierlichen Zwischenwerten in dem Intervall von 0–1. Eine solche unscharfe Abbildung des binären Teilmusters B2u kann beispielsweise mittels einer unscharfen Projektion des Teilmusters B2 auf den Projektionsschirm S erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Erfassung des von dem Spiegel 1 reflektierten binären Musters B mittels der Bilderfassungs-Einrichtung 5 unscharf erfolgen. Eine solche Unschärfe kann beispielsweise mittels einer Punktspreizfunktion beschrieben werden. In Abhängigkeit der Punktspreizfunktion ergibt sich so beispielsweise ein annähernd sinusförmiger Intensitätsverlauf. Somit ist es vorteilhaft sichergestellt, dass auch bei der Verwendung eines digitalen Mikrospiegel-Arrays 9 kontinuierliche Intensitäten abbildbar sind. Dies ermöglicht es insbesondere, die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels 1 exakter zu ermitteln, als dies mit einem rein binären Intensitätsverlauf möglich wäre.
14 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 130 zur aktiven Dämpfung eines Spiegels 1 einer Lithographieanlage 100. Die Vorrichtung 130 der 14 unterscheidet sich von der Vorrichtung 110 der 1 dadurch, dass in der Ausführungsform der Vorrichtung 130 die Auswerte-Einrichtung 7, die Erzeugungs-Einrichtung 4, die Steuer-Einrichtung 3 und die Aktuator-Einrichtung 2 außerhalb des evakuierten Gehäuses 13 angeordnet sind. Die weiteren Merkmale der Vorrichtung 130 entsprechen jener der Vorrichtung 110.
Die Vorrichtung 130 ermöglicht vorteilhaft einen einfacheren Aufbau der Baugruppen, die nicht in dem evakuierten Gehäuse 13 angeordnet sind. Andere Anordnungen der Baugruppen innerhalb und außerhalb des evakuierten Gehäuses 13 sind denkbar.
15 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Verfahrens zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels 1 einer Lithographieanlage 100. Das Verfahren umfasst die Schritte 151 bis 154: Erzeugen 151 eines Musters M, Erfassen 152 des erzeugten und von dem Spiegel 1 reflektierten Musters M zu durch eine Abtastfrequenz f_A bestimmten Abtastzeitpunkten, Erzeugen 153 zumindest einer Positionsinformation mit einer gegenüber der Abtastfrequenz f_A größeren Steuerfrequenz f_S mittels des mit der Abtastfrequenz f_A erfassten Musters M und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels 1 zwischen zwei Abtastzeitpunkten und Bereitstellen 154 von Aktuierungs-Daten zum Aktuieren des Spiegels 1 mittels der zumindest einen erzeugten Positionsinformation mit der Steuerfrequenz f_S.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Spiegel
2: Aktuator-Einrichtung
3: Steuer-Einrichtung
4: Erzeugungs-Einrichtung
5: Bilderfassungs-Einrichtung
6: Mustererzeugungs-Einrichtung
7: Auswerte-Einrichtung
8: Spektralencoder
9: digitales Mikrospiegel-Array
10: Mikrospiegel-Array
11: Sensor-Einrichtung
12: Zeitgeber
13: evakuiertes Gehäuse
100: Lithographieanlage
110: Vorrichtung
120: Vorrichtung
130: Vorrichtung
151: Verfahrensschritt
152: Verfahrensschritt
153: Verfahrensschritt
154: Verfahrensschritt
B: binäres Muster
B1: binäres Teilmuster
B2: binäres Teilmuster
B2u: unscharfes binäres Teilmuster
B3: binäres Teilmuster
B4: binäres Teilmuster
Bi: i-tes binäres Teilmuster
BN: N-tes binäres Teilmuster
f_A: Abtastfrequenz
f_S: Steuerfrequenz
I1: Intensität
I2: Intensität
M: Muster
M1: Teilmuster
M2: Teilmuster
M3: Teilmuster
M4: Teilmuster
Mc1: erstes Kosinus-Teilmuster
Ms1: erstes Sinus-Teilmuster
Mc2: zweites Kosinus-Teilmuster
Ms2: zweites Sinus-Teilmuster
Mi: i-tes Teilmuster
MN: N-tes Teilmuster
S: Projektionsschirm
t1–t15: unterschiedliche Zeitpunkte
tB: Belichtungszeit
tB1: Zeitpunkt der Belichtungszeit
tB2: Zeitpunkt der Belichtungszeit
tn: n-ter Zeitpunkt
φ: Phase

Claims

Vorrichtung (110, 130) zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels (1) einer Lithographieanlage (100), mit: einer Aktuator-Einrichtung (2) zum Aktuieren des Spiegels (1) in Abhängigkeit von Aktuierungs-Daten, einer Mustererzeugungs-Einrichtung (6) zum Erzeugen eines Musters (M), einer Bilderfassungs-Einrichtung (5) zum Erfassen des erzeugten und von dem Spiegel (1) reflektierten Musters (M) zu durch eine Abtastfrequenz (f_A) bestimmten Abtastzeitpunkten, einer Steuer-Einrichtung (3) zum Bereitstellen der Aktuierungs-Daten mittels zumindest einer mit einer gegenüber der Abtastfrequenz (f_A) größeren Steuerfrequenz (f_S) bereitgestellten Positionsinformation des Spiegels (1), und einer Erzeugungs-Einrichtung (4) zum Erzeugen der zumindest einen Positionsinformation mit zumindest der Steuerfrequenz (f_S) mittels des mit der Abtastfrequenz (f_A) erfassten Musters (M) und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels (1) zwischen zwei Abtastzeitpunkten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Auswerte-Einrichtung (7) zum Ermitteln zumindest einer Positionsinformation mit der Abtastfrequenz (f_A) vorgesehen ist, wobei die Erzeugungs-Einrichtung (4) dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Positionsinformation mit zumindest der Steuerfrequenz (f_S) mittels der ermittelten zumindest einen Positionsinformation mit der Abtastfrequenz (f_A) und des Spiegel-Modells zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Steuerfrequenz (f_S) um einen Faktor K größer als die Abtastfrequenz (f_A) ist, wobei K insbesondere größer gleich 10 ist, und wobei die Erzeugungs-Einrichtung (4) dazu eingerichtet ist, zu allen durch die Steuerfrequenz (f_S) bestimmten Steuerzeitpunkten, die einem der Abtastzeitpunkte entsprechen, die zumindest eine Positionsinformation des Spiegels (1) in Abhängigkeit der zu dem Abtastzeitpunkt von der Auswerte-Einheit (7) ermittelten zumindest einen Positionsinformation zu erzeugen, und zu allen Steuerzeitpunkten, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten liegen, die zumindest eine Positionsinformation in Abhängigkeit des Spiegel-Modells zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Sensor-Einrichtung (11) zur Erfassung einer Beschleunigung eines Mikrospiegel-Arrays (10) umfassend den zumindest einen Spiegel (1) mit zumindest der Steuerfrequenz (f_S) vorgesehen ist, und die Erzeugungs-Einrichtung (4) dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Positionsinformation des zumindest einen Spiegels (1) zumindest zu allen Steuerzeitpunkten, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten liegen, in Abhängigkeit der von der Sensor-Einrichtung (11) erfassten Beschleunigung des Mikrospiegel-Arrays (10) und dem Spiegel-Modell zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuer-Einrichtung (3) dazu eingerichtet ist, eine Aktuierungs-Stärke der Aktuierungs-Daten in Abhängigkeit einer Zeitdauer, welche die verstrichene Zeit seit dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt umfasst, und/oder in Abhängigkeit eines von der Erzeugungs-Einrichtung (4) bereitgestellten Gütemaßes, einzustellen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erzeugungs-Einrichtung (4) mindestens ein Kalman-Filter, ein Extended-Kalman-Filter, ein Unscented-Kalman-Filter, ein Interacting-Multiple-Model-Filter und/oder ein Particle-Filter umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erzeugungs-Einrichtung (4) dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Positionsinformation in Abhängigkeit einer Signalverarbeitungszeit, einer Unsicherheit der Signalverarbeitungszeit, einer Unsicherheit des Erfassungs-Zeitpunkts und/oder einer Unsicherheit der Erfassung zu erzeugen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (6) derart zum Erzeugen des Musters (M) mit N Teilmustern (M1–MN) mittels Belichtung eingerichtet ist, dass einem jeden der N Teilmuster (M1–MN) eine Lichteigenschaft des erzeugten Musters (M) eindeutig zugeordnet ist, mit N ≥ 2, und die Bilderfassungs-Einrichtung (5) zum Erfassen der N Teilmuster (M1–MN) in dem erzeugten und von dem Spiegel (1) reflektierten Muster (M) eingerichtet ist, und die Auswerte-Einrichtung (7) zum Ermitteln der zumindest einen Positionsinformation mittels der erfassten N Teilmuster (M1–MN) in dem Muster (M) eingerichtet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (6) zur Erzeugung des Musters (M) dazu eingerichtet ist, einem jeden der N Teilmuster (M1–MN) eine Polarisation des erzeugten Musters (M) eindeutig zuzuordnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (6) einen Spektralencoder (8) umfasst, welcher zur Erzeugung des Musters (M) dazu eingerichtet ist, einem jeden der N Teilmuster (M1–MN) eine Lichtwellenlänge des erzeugten Musters (M) eindeutig zuzuordnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (6) dazu eingerichtet ist, das Muster (M) mit einem ersten Kosinus-Teilmuster (Mc1), einem ersten Sinus-Teilmuster (Ms1), einem zweiten Kosinus-Teilmuster (Mc2) und einem zweiten Sinus-Teilmuster (Ms2) zur Bestimmung eines Kippwinkels und zur Bestimmung einer Kippwinkel-Geschwindigkeit einer zeitlichen Änderung des Kippwinkels zu erzeugen, wobei der Spektralencoder (8) dazu eingerichtet ist, dem ersten Kosinus-Teilmuster (Mc1), dem ersten Sinus-Teilmuster (Ms1), dem zweiten Kosinus-Teilmuster (Mc2) und dem zweiten Sinus-Teilmusters (Ms2) zueinander unterschiedliche Lichtwellenlängen zuzuordnen.
Vorrichtung (120) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (6) ein digitales Mikrospiegel-Array (9) aufweist, welches zur Projektion von N binären Teilmustern (B1–BN) zu n unterschiedlichen Zeitpunkten (t1–tn) eingerichtet ist, wobei jedem der binären Teilmuster (Bi) eine Lichteigenschaft eindeutig zugeordnet ist, und das digitale Mikrospiegel-Array (9) dazu eingerichtet ist, zu einem jeden der unterschiedlichen Zeitpunkte (ti) nur genau ein binäres Teilmuster (Bi) zu projizieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die Mustererzeugungs-Einrichtung (4) dazu eingerichtet ist, das aus N binären Teilmustern (B1–BN) bestehende Muster (B) mit einer Unschärfe zu erzeugen, und/oder die Bilderfassungs-Einrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das erzeugte, aus N binären Teilmustern (B1–BN) bestehende Muster (B) mit einer Unschärfe zu erfassen.
Lithographieanlage (100) mit einer Vorrichtung (110, 120, 130) zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1–13.
Verfahren zur aktiven Dämpfung zumindest eines Spiegels (1) einer Lithographieanlage (100), mit: Erzeugen (151) eines Musters (M); Erfassen (152) des erzeugten und von dem Spiegel (1) reflektierten Musters (M) zu durch eine Abtastfrequenz (f_A) bestimmten Abtastzeitpunkten; Erzeugen (153) zumindest einer Positionsinformation mit einer Frequenz, die größer oder gleich einer gegenüber der Abtastfrequenz (f_A) größeren Steuerfrequenz (f_S) ist, mittels des mit der Abtastfrequenz (f_A) erfassten Musters (M) und eines Spiegel-Modells zur Modellierung des dynamischen Verhaltens des Spiegels (1) zwischen zwei Abtastzeitpunkten; und Bereitstellen (154) von Aktuierungs-Daten zum Aktuieren des Spiegels (1) mittels der zumindest einen erzeugten Positionsinformation mit der Steuerfrequenz (f_S).