DE102017204685B4 - Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern sowie Projektionsbelichtungsanlage - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern bei der Anordnung und/oder dem Zusammenbau von schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteilen optischen Anordnungen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:a) Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtungen und Erfassung des Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils,b) Vergleich des erfassten Schwingungsverhaltens mit einem Referenzverhalten des fehlerfrei montierten Bauteils und Bestimmung, ob eine Abweichung vorliegt, die einen bestimmten Grenzwert überschreitet, undc1) wiederholte Durchführung der Schritte a) und b), wobei bei der wiederholten Durchführung der Schritte a) und b) eine Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtungen erfolgt, die sich von vorhergehenden Anregungen unterscheiden und Identifizierung der angeregten Schwingungsachsen mit der minimalen und/oder maximalen Abweichung vom Referenzverhalten undLokalisierung eines Montagefehlers anhand der identifizierten Schwingungsachsen,und/oderc2) Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Schwingungsachsen und Identifizierung der fiktiven Schwingungsachse mit der minimalen und/oder maximalen Abweichung vom Referenzverhalten und Lokalisierung eines Montagefehlers anhand der identifizierten fiktiven Schwingungsachse.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern bei der Anordnung und/oder dem Zusammenbau von insbesondere schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteilen, insbesondere von Komponenten von optischen Anordnungen, vorzugsweise von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, mit denen nanostrukturierte und mikrostrukturierte Bauteile der Mikroelektronik und Mikrostrukturtechnik hergestellt werden können, müssen Bauteile und Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage auf Grund der für eine hohe Auflösung derartiger Anlagen erforderlichen Präzision der Anordnung der Komponenten möglichst frei von Schwingungen gelagert werden, sodass negative Einflüsse durch extern eingebrachte Schwingungen und damit einhergehende Positionsveränderung der Bauteile bzw. Komponenten vermieden werden.
  • Entsprechend können in Projektionsbelichtungsanlagen und insbesondere in Projektionsobjektiven von Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie optische Komponenten in einem frei schwingenden Träger - Rahmen (optic frame) eingebaut werden, wobei der Träger-Rahmen durch Aktuatoren stabilisiert werden kann, die externen Schwingungen entgegen wirken. Hierbei werden über Sensoren Bewegungen des Träger - Rahmens gegenüber vorgegebenen Referenzpositionen in allen sechs Bewegungsfreiheitsgraden erfasst, sodass die Aktuatoren so gesteuert bzw. geregelt werden können, dass einer Positionsveränderung und/oder Veränderung der Ausrichtung des Träger-Rahmens entgegengewirkt wird.
  • Bei derartigen schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteilen, wie Träger - Rahmen für optische Komponenten, ist es deshalb von Bedeutung, dass die frei schwingende Lagerung jederzeit ungestört aufrecht erhalten werden kann, um eine dynamische Stabilisierung und Schwingungsentkopplung zu garantieren.
  • Entsprechend ist zu vermeiden, dass bei der Montage, d.h. bei der Anordnung und / oder dem Zusammenbau derartiger Bauteile, durch einen ungewollten mechanischen Kontakt des frei schwingend gelagerten Bauteils mit einer benachbarten Komponente eine Beeinträchtigung der freien Lagerung des Bauteils und der dynamischen Stabilisierung und Schwingungsentkopplung auftritt, wenn z.B. unbeabsichtigt Kabel oder dergleichen in Kontakt mit dem Bauteil gelangen.
  • Darüber hinaus können auch falsch montierte Komponenten auf dem Träger - Rahmen, wie beispielsweise nicht fest angezogene Schrauben, das Schwingungsverhalten des Bauteils und somit die dynamische Stabilisierung und Schwingungsentkopplung negativ beeinflussen, wenn beispielsweise durch lose Anordnung von Komponenten zusätzliche Schwingungsquellen eingebracht werden. Beispielsweise können durch nicht korrekt befestigte Anbauteile an dem Träger - Rahmen zusätzliche Schwingungen auftreten, sodass die dynamische Stabilisierung und Schwingungsentkopplung durch die Betätigung der entsprechenden Aktuatoren erschwert wird.
  • Entsprechende Montagefehler, wie unbeabsichtigte mechanische Kontakte an einem frei schwingend bzw. schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteil oder die Einbringung von zusätzlichen Schwingungskomponenten durch unzureichend befestigte Komponenten, können bei entsprechenden Bauteilen, wie Träger - Rahmen für Optikkomponenten, dadurch detektiert werden, dass über die vorhandenen Aktuatoren der aktiven Regelung zur dynamischen Stabilisierung und Schwingungsentkopplung das gelagerte Bauteil zu Schwingungen angeregt wird, wobei das durch die Anregung erzeugte Schwingungsverhalten des überprüften Bauteils erfasst und mit einem Referenzverhalten verglichen werden kann, welches einem Schwingungsverhalten eines korrekt angeordneten und montierten Bauteils entspricht. Werden Unterschiede zwischen dem durch die Anregung erzeugten und erfassten Schwingungsverhalten und dem Referenzverhalten eines korrekt montierten Bauteils ermittelt, dann kann daraus geschlossen werden, dass ein Montagefehler vorliegt.
  • Bei Montagefehlern, die auf mechanische Kontakte des frei schwingend gelagerten Bauteils zurückgehen, können Frequenzverschiebungen der bekannten Eigenfrequenzen des Bauteils festgestellt werden oder auch Dämpfungen der entsprechenden Eigenfrequenzen. Fehlerhaft angebaute Einzelteile können durch zusätzliche Resonanzfrequenzen in den Spektren erkannt werden.
  • Bei der Anregung des Bauteils zu Schwingungen und der Erfassung möglicher Unterschiede des angeregten Schwingungsverhaltens des Bauteils zu einem Referenzverhalten wird so vorgegangen, dass die Aktuatoren einzeln und in Kombination mit unterschiedlichen Überlagerungen der Betätigungen der Aktuatoren über einem Frequenzbereich betätigt werden, um Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen und unterschiedlicher Schwingungscharakteristik anzuregen und die Schwingungsantwort des Bauteils hierauf zu erfassen. Dies wird auch als Frequenzgangmessung bezeichnet.
  • Obwohl mit diesem Verfahren Montagefehler in zuverlässiger Weise detektiert werden können, besteht eine Problematik darin, dass keine oder unzureichende Informationen über die Art und insbesondere über die Position des Montagefehlers bereitgestellt werden.
  • Zur Beseitigung des Montagefehlers muss deshalb eine aufwändige Untersuchung der Montageanordnung, also beispielsweise des auf einem Träger - Rahmen angeordneten optischen Systems, beispielsweise über endoskopische Verfahren, durchgeführt werden oder das fertig angeordnete und montierte Bauteil muss schrittweise zurückgebaut werden, um schrittweise Montagefehler aufzudecken. Dies ist sehr zeit- und kostenaufwändig, sodass Bedarf an einer Verbesserung der Ermittlung von Montagefehlern besteht.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern bereitzustellen, welches ermöglicht, den Ort und / oder die Art des Montagefehlers besser zu identifizieren, umso aufwändige Inspektionen des bereits fertig montierten Bauteils vermeiden zu können. Ein entsprechendes Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern soll einfach durchführbar sein und eine gezielte Korrektur des Montagefehlers ermöglichen.
  • Zum technischen Umfeld der Erfindung seien US 2010 / 0 079 736 A1 , US 6 791 098 B2 und US 6 742 393 B2 genannt.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Computerprogramm nach Anspruch 10 und insbesondere im Bereich der Mikrolithographie mit einer Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Montagefehler, wie fehlerhaft angeordnete Komponenten oder fälschlicherweise an einem frei schwingend gelagerten Bauteil anliegende Komponenten, unterschiedliche Einflüsse auf das durch die Schwingungsanregung erzeugte Schwingungsverhalten haben, je nachdem wie die betrachtete Schwingung zu dem Montagefehler orientiert ist. Wird beispielsweise eine Schwingung um eine Drehachse betrachtet, so wird ein direkt der Drehachse zugeordneter Montagefehler keine großen Auswirkungen auf das angeregte Schwingungsverhalten besitzen, während ein von der Drehachse entfernt liegender Montagefehler durch das gegebene Drehmoment einen großen Einfluss auf das angeregte Schwingungsverhalten des Bauteils besitzen wird. Bei einer Schwingung um eine Drehachse wird somit das Anliegen eines fremden Bauteils an dem zu untersuchenden Bauteil direkt an der Drehachse keine so großen Auswirkungen auf das angeregte Schwingungsverhalten besitzen, wie das Anliegen des fremden Bauteils in einem Abstand zur Drehachse. In gleicher Weise wird auch das unzureichende Anziehen einer Schraubverbindung auf der Drehachse geringere Auswirkungen auf das angeregte Schwingungsverhalten besitzen als eine ungenügend angezogenen Schraubverbindung, die entfernt von der Drehachse angeordnet ist, und entsprechend ein Drehmoment bezüglich der Drehachse aufweist. Neben unerwünschten Kontakten von Bauteilen oder fehlerhaft montierte Bauteile lassen sich auf diese Weise auch fehlende oder zusätzlich vorliegende Massen, wie fehlende Komponenten oder dergleichen, erfassen.
  • Entsprechend kann eine Lokalisierung eines Montagefehlers dadurch vorgenommen werden, dass gemäß den bekannten Frequenzgangmessungen zunächst eine Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen vorgenommen wird, und zwar zu Schwingungen bezüglich von Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtungen, und des Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils erfasst wird. Die Anregung des zu untersuchenden Bauteils kann beispielsweise in vorteilhafter Weise durch Aktuatoren erfolgen, die für eine dynamische Stabilisierung bzw. eine geregelte Schwingungsentkopplung bereits an dem schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteil angeordnet sind. Die Erfassung des Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils kann durch Sensoren erfolgen, die vorzugsweise bei einem Bauteil mit dynamischer Lage - und Ausrichtungsstabilisierung bereits zur Steuerung und/oder Regelung der Aktuatoren an dem entsprechenden Bauteil vorgesehen sind.
  • Nach der Erfassung des angeregten Schwingungsverhaltens des zu untersuchenden Bauteils kann dieses erfasste Schwingungsverhalten mit einem Referenzverhalten verglichen werden, welches dem Schwingungsverhalten eines gleich angeregten, fehlerfrei montierten Bauteils entspricht. Durch den Vergleich des erfassten Schwingungsverhaltens mit dem Referenzverhalten kann bestimmt werden, ob eine Abweichung vorliegt, die Anlass dazu gibt, anzunehmen, dass ein Montagefehler vorliegt. In diesem Zusammenhang kann ein Grenzwert definiert sein, der von der Abweichung überschritten werden muss, um als Abweichung identifiziert zu werden.
  • Die oben genannten Schritte des Verfahrens mit der Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen, Erfassung des Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils und Vergleich des erfassten Schwingungsverhaltens mit einem Referenzverhalten sowie Bestimmung einer Abweichung wird mehrmals durchgeführt, wobei die Schwingungsanregung bezüglich unterschiedlicher unabhängiger Raumrichtungen erfolgt. Da die Schwingungsanregung in unterschiedlicher Orientierung zu einem möglichen Montagefehler erfolgt, ist das erfasste Schwingungsverhalten unterschiedlich durch den Montagefehler geprägt und durch Identifizierung der minimalen und/oder maximalen Abweichung des induzierten Schwingungsverhaltens vom Referenzverhalten in Abhängigkeit von der Schwingungsanregung bezüglich unterschiedlicher Raumrichtungen kann der Montagefehler lokalisiert werden.
  • Wird also beispielsweise bei einem ersten Durchlauf des Verfahrens eine Schwingungsanregung in der Weise vorgenommen, dass die x -, y - und z - Achsen eines kartesischen Koordinatensystems als Rotationsachsen für Rotationsschwingungen dienen und wird in einem zweiten Durchgang eine Schwingungsanregung in der Weise durchgeführt, dass x' -, y' - und z' - Achsen eines anderen kartesischen Koordinatensystems als Rotationsachsen für eine Rotationsschwingung Verwendung finden, kann durch einen Vergleich der ermittelten Abweichungen geschlossen werden, wie der Montagefehler zu den unterschiedlichen Rotationsachsen angeordnete ist. Durch eine Vielzahl von Anregungen mit verschiedenen Rotationsachsen und eines entsprechenden Vergleichs des erfassten Schwingungsverhaltens zu diesen verschiedenen Rotationsachsen ist eine Bestimmung des Orts des Montagefehlers möglich.
  • Um den Aufwand für die Durchführung einer Vielzahl von Frequenzgangmessungen mit unterschiedlichen Charakteristiken der Schwingungsanregung zu vermeiden, können die erfassten Werte zum Schwingungsverhalten des Bauteils aus einer Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich von Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtung so mathematisch ausgewertet werden, dass das erfasste Schwingungsverhalten bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Schwingungsachsen ausgewertet wird, um so Informationen über die Position und / oder Art des Montagefehlers zu erhalten. Bei dieser Variante sind somit keine zusätzlichen Frequenzgangmessungen erforderlich, sondern die bereits vorliegenden Daten einer Frequenzgangmessung mit der Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich dreier unabhängiger Raumachsen wird lediglich zusätzlich ausgewertet, um neben dem Hinweis, dass überhaupt ein Montagefehler vorliegt, die Lokalisierung des Montagefehlers zu bewirken. Dadurch dass das erfasste Schwingungsverhalten dahingehend analysiert wird, wie bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Schwingungsachsen das erfasste Schwingungsverhalten ist, kann eine fiktive Schwingungsachse mit einer minimalen oder maximalen Abweichung vom Referenzverhalten identifiziert werden, sodass ausgehend von dieser Information der Montagefehler lokalisiert werden kann. Beispielsweise kann bei einer Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Rotationsachsen ermittelt werden, bei welcher fiktiven Rotationsachse die Abweichung des erfassten Schwingungsverhaltens von einem Referenzverhalten minimal ist. Diese fiktive Rotationsachse zeigt dann an, dass der Montagefehler auf dieser Rotationsachse angeordnet sein muss. Damit ist eine Lokalisierung des Montagefehlers ermöglicht.
  • Die Anregung zu Schwingungen im ersten Verfahrensschritt (Verfahrensschritt a)) kann insbesondere die Anregung zu Rotationsschwingungen um drei unabhängige Raumrichtungen umfassen, also beispielsweise um Rotationsachsen entlang der unabhängigen Raumachsen eines kartesischen Koordinatensystems. Zusätzlich oder alternativ können auch Anregungen zu Translationsschwingungen vorgesehen sein, wobei bei einer ausschließlichen Anregungen zu Translationsschwingungen Translationsschwingungen entlang dreier unabhängiger Raumrichtungen vorgenommen werden können, während bei einer zusätzlichen Anregung zu Translationsschwingungen zusätzlich zu den bereits vorgenommenen Anregungen zu Rotationsschwingungen die Translationsschwingungen lediglich entlang mindestens einer Raumrichtung erfolgen kann. Entsprechend ist es natürlich auch möglich, dass zusätzlich zu Translationsschwingungen entlang dreier unabhängiger Raumrichtungen Rotationsschwingungen um mindestens eine Drehachse angeregt werden können. Insgesamt ist eine vielfältige Kombination von verschiedenen Schwingungsanregungen bezüglich verschiedener Arten von Schwingungen denkbar.
  • Entsprechend kann für die Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens die Auswertung bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Rotationsachsen und/oder Translationsachsen erfolgen.
  • Die Vielzahl der fiktiven Schwingungsachsen, die für die Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils Verwendung finden, sind dadurch definiert, dass sie durch den Massenschwerpunkt des untersuchten Bauteils verlaufen und Kugelkoordinaten mit einem Azimutwinkel φ und einem Polarwinkel 9 aufweisen. Die Vielzahl der fiktiven Schwingungsachsen können durch schrittweise Variation des Azimutwinkels φ und des Polarwinkels 9 um vorzugsweise gleichmäßige Abstände variieren. Beispielsweise könnten fiktive Schwingungsachsen mit verschiedenen Azimutwinkeln φ und verschiedenen Polarwinkeln 9 verwendet werden, wobei der Abstand zwischen den einzelnen fiktiven Schwingungsachsen in Richtung des Azimutwinkels φ und des Polarwinkels 9 jeweils 1° betragen würde. Selbstvertändlich sind Schrittweiten der Winkelvariation auch mit Bruchteilen von einem Grad möglich.
  • Um die Lokalisierung des Montagefehlers weiter zu verbessern, kann das Verfahren mehrmals nacheinander ausgeführt werden, wobei beim zweiten Durchlauf oder weiteren Durchläufen die Schwerpunktlage des zu untersuchenden Bauteils durch Hinzufügen oder Entfernen von Masse verändert werden kann oder der effektive Angriffspunkt der Kräfte für die Schwingungsanregung durch Überlagerung von Anregungskräften verändert werden kann. Dadurch ergibt sich bei der Auswertung der fiktiven Schwingungsachsen ein veränderter Ursprungspunkt der fiktiven Schwingungsachse, sodass der Schnittpunkt der in den zwei oder mehreren Durchläufen mit unterschiedlichen Ursprungspunkt für die fiktiven Schwingungsachsen ermittelten fiktiven Schwingungsachsen mit minimaler oder maximaler Abweichung vom Referenzverhalten den Ort des Montagefehlers genau identifiziert. In gleicher Weise ist dies auch für die Alternative mit der experimentellen Bestimmung einer entsprechenden Schwingungsachse möglich.
  • Bei der Alternative mit der Veränderung des effektiven Angriffspunkts bei der wiederholten Durchführung des Verfahrens durch eine Überlagerung der Anregungskräfte wird ohne Veränderung des zu untersuchenden Bauteils effektiv die Schwerpunktlage geändert, da durch die Überlagerung von Anregungskräften der Aktuatoren eine fiktive Verlagerung des Schwerpunkts erfolgt.
  • Als Maß für die Abweichung des erfassten Schwingungsverhaltens vom Referenzverhalten eines korrekt montierten Bauteils kann das Verhältnis der Amplitude des erfassten Schwingungsverhaltens bei einer bestimmten Frequenz zu der Amplitude des Referenzverhaltens bei dieser Frequenz dienen. Wird beispielsweise bei der fehlerhaften Montage einer Komponente am Bauteil eine zusätzliche Eigenschwingung des Systems bei einer bestimmten Frequenz f detektiert, so wird das Verhältnis der Amplitude der erfassten Schwingung bei dieser Frequenz gegenüber der Amplitude der Referenz bei dieser Frequenz einen Fehler Δ anzeigen. Gleiches gilt für den Fall, dass sich durch einen unbeabsichtigten Kontakt des zu untersuchenden Bauteils mit einem Fremdbauteil eine zusätzliche Dämpfung oder Verschiebung einer Eigenfrequenz ergibt. Auch hier wird das Verhältnis zwischen erfasster Amplitude bei der entsprechenden Frequenz des erfassten Schwingungsverhaltens im Verhältnis zur Amplitude des Referenzverhaltens bei dieser Frequenz einen Fehler Δ anzeigen (Δ = av erfasst / av Referenz ) wobei av erfasst die erfasste Amplitude bei der verschobenen Eigenfrequenz v ist und av Referenz die entsprechende Amplitude des Referenzverhaltens bei der Frequenz v ist.
  • Das Verfahren kann in einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage durchgeführt werden, in welcher ein Computerprogramm abläuft, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch den Computer diesen veranlassen das Verfahren durchzuführen. Entsprechend ist auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm sowie eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Kontrolleinheit, in der das Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens ausgeführt wird.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Figuren zeigen in rein schematischer Weise in
    • 1 ein Diagramm zur Verdeutlichung des zugrunde liegenden Prinzips der vorliegenden Erfindung in zweidimensionaler Darstellung,
    • 2 eine Darstellung des Prinzips der vorliegenden Erfindung für den dreidimensionalen Fall,
    • 3 eine Darstellung eines Diagramms bezüglich der Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens und in
    • 4 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lokalisierung eines Montagefehlers bei wiederholter Durchführung des Verfahrens mit unterschiedlichen Massenschwerpunkten des zu untersuchenden Bauteils.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlich, wobei die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
  • Die 1 zeigt in einer zweidimensionalen Darstellung ein Bauteil 1, wie beispielsweise einen Träger - Rahmen für optische Komponenten einer EUV - Projektionsbelichtungsanlage, das zur Verdeutlichung der beliebigen Form des Bauteils 1 schematisch als irgendein starrer Körper gezeigt ist. An dem Bauteil 1 liegt am Anlagepunkt 3 ein fremdes Bauteil 2 an. Bei einer Schwingung um die Rotationsachse 4 kommt es durch den Abstand ρ des Anlagepunkts 3 zur Rotationsachse 4 zu einem starken Einfluss auf das Schwingungsverhaltens des Bauteils 1 um die Rotationsachse 4. Wird jedoch eine Schwingung um die Rotationsachse 5 betrachtet, die durch den Anlagepunkt 3 des fremden Bauteils 2 am Bauteil 1 und den Massenschwerpunkt des Bauteils 1 verläuft, so wird der Einfluss auf das Schwingungsverhalten des Bauteils 1 um die Rotationsachse 5 minimal.
  • Dies zeigt auch die 2 für den dreidimensionalen Fall, wobei der dreidimensionale Raum durch das Koordinatensystem x, y und z aufgespannt ist. Bei einer Drehachse 5, die durch den Ort des Montagefehlers 3 verläuft, ist der Einfluss auf die Rotationsschwingung um die Schwingungsachse 5 minimal. Die Schwingungsachse 5 ist durch die Kugelkoordinaten φ und ϑ charakterisiert. Bei einer Darstellung in einem Diagramm gemäß 3, bei der die Abweichung des erfassten Schwingungsverhaltens von einem Referenzverhalten bei den verschiedenen Rotationsachsen über den Kugelkoordinaten (φ, ϑ) aufgetragen ist, kann veranschaulicht werden, dass zwei Minima 6, die die Gerade durch die Rotationsachse (φ, ϑ) bzw. (φ + π, ϑ +π) definieren, auftreten.
  • Da bei einer Bestimmung der Position des Montagefehlers bezüglich einer Rotationsachse nur bekannt ist, dass der Montagefehler auf dieser Rotationsachse liegen kann, aber nicht bekannt ist, wo der Montagefehler auf dieser Achse liegt, kann, wie in 4 gezeigt ist, das Verfahren für mindestens zwei Schwerpunktlagen bzw. fiktive Schwerpunktlagen des Bauteils durchgeführt werden, wobei die ermittelten Rotationsachsen 5 und 5' für die beiden Schwerpunktlagen jeweils anzeigen, dass die Position des Montagefehlers 3 auf diesen Rotationsachsen 5 bzw. 5' liegen. Zur genaueren Lokalisierung kann nunmehr der Schnittpunkt der Rotationsachsen 5 bzw. 5' bestimmt werden, um die Position 3 des Montagefehlers genau zu lokalisieren.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, sofern der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bauteil
    2
    fremdes Bauteil
    3
    Ort des Montagefehlers
    4
    Rotationsachse
    5, 5'
    Rotationsachse
    6
    Minimum

Claims (11)

  1. Verfahren zur Lokalisierung von Montagefehlern bei der Anordnung und/oder dem Zusammenbau von schwingungsentkoppelt gelagerten Bauteilen optischen Anordnungen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtungen und Erfassung des Schwingungsverhaltens des angeregten Bauteils, b) Vergleich des erfassten Schwingungsverhaltens mit einem Referenzverhalten des fehlerfrei montierten Bauteils und Bestimmung, ob eine Abweichung vorliegt, die einen bestimmten Grenzwert überschreitet, und c1) wiederholte Durchführung der Schritte a) und b), wobei bei der wiederholten Durchführung der Schritte a) und b) eine Anregung des zu untersuchenden Bauteils zu Schwingungen bezüglich Schwingungsachsen entlang mindestens dreier unabhängiger Raumrichtungen erfolgt, die sich von vorhergehenden Anregungen unterscheiden und Identifizierung der angeregten Schwingungsachsen mit der minimalen und/oder maximalen Abweichung vom Referenzverhalten und Lokalisierung eines Montagefehlers anhand der identifizierten Schwingungsachsen, und/oder c2) Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Schwingungsachsen und Identifizierung der fiktiven Schwingungsachse mit der minimalen und/oder maximalen Abweichung vom Referenzverhalten und Lokalisierung eines Montagefehlers anhand der identifizierten fiktiven Schwingungsachse.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung zu Schwingungen die Anregung zu Rotationsschwingungen um mindestens eine Drehachse, oder um drei Drehachsen entlang dreier unabhängiger Raumrichtungen umfasst.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung zu Schwingungen die Anregung zu Translationsschwingungen entlang mindestens einer Raumrichtung, oder entlang mehreren unabhängigen Raumrichtungen umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der fiktiven Schwingungsachsen durch Achsen definiert sind, die durch den Massenschwerpunkt des untersuchten Bauteils verlaufen und Kugelkoordinaten mit einem Azimuthwinkel φ und einem Polarwinkel ϑ aufweisen, wobei Azimuthwinkel φ und Polarwinkel ϑ schrittweise mit gleichmäßigem Abstand variieren.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Rotationsachsen erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des erfassten Schwingungsverhaltens bezüglich einer Vielzahl von fiktiven Translationsachsen erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit den Schritten a) und b) und c1) und/oder c2) mindestens ein zweites Mal durchlaufen wird, wobei beim zweiten Durchlauf oder weiteren Durchläufen die Schwerpunktslage des zu untersuchenden Bauteils durch Hinzufügen oder Entfernen von Masse verändert wird oder der effektive Angriffspunkt der Kräfte für die Schwingungsanregung durch Überlagerung von Anregungskräften verändert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung zu Schwingungen über einen Frequenzbereich erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für die Abweichung des erfassten Schwingungsverhaltens vom Referenzverhalten das Verhältnis der Amplitude des erfassten Schwingungsverhalten bei einer bestimmten Frequenz zu der Amplitude des Referenzverhaltens bei dieser Frequenz gebildet wird.
  10. Computerprogramm, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  11. Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einer Kontrolleinheit, in der ein Computerprogramm nach Anspruch 10 ausgeführt oder ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird.
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