-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators eines optischen Systems, ein optisches System mit einer solchen Ansteuervorrichtung und eine Lithographieanlage mit einem solchen optischen System.
-
Es sind Mikrolithographieanlagen bekannt, die aktuierbare optische Elemente, wie beispielsweise Mikrolinsenarrays oder Mikrospiegelarrays aufweisen. Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist.
-
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
-
Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen. Mit aktuierbaren optischen Elementen lässt sich die Abbildung der Maske auf dem Substrat verbessern. Beispielsweise lassen sich Wellenfrontfehler bei der Belichtung, die zu vergrößerten und/oder unscharfen Abbildungen führen, ausgleichen.
-
Für eine solche Korrektur mittels des optischen Elements bedarf es einer Erfassung der Wellenfront und einer Signalverarbeitung zum Ermitteln einer jeweiligen Position eines optischen Elements, durch welche sich die Wellenfront wie gewünscht korrigieren lässt. Im letzten Schritt wird das Ansteuersignal für ein jeweiliges optisches Element verstärkt und an den Aktuator des optischen Elements ausgegeben werden.
-
Als Aktuator kann beispielsweise ein PMN-Aktuator (PMN; Blei-Magnesium-Niobate) eingesetzt werden. Ein PMN-Aktuator ermöglicht eine Streckenpositionierung im Sub-Mikrometer-Bereich oder Sub-Nanometer-Bereich. Dabei erfährt der Aktuator, dessen Aktuator-Elemente aufeinandergestapelt sind, durch Anlegen einer Gleichspannung eine Kraft, welche eine bestimmte Längenausdehnung verursacht. Die durch die Gleichspannung oder DC-Spannung (DC; Direct Current) eingestellte Position kann durch ein externes elektromechanisches Übersprechen an den sich prinzipbedingt ergebenden Resonanzstellen des mit der Gleichspannung angesteuerten Aktuators negativ beeinflusst werden. In Folge dieses elektromechanischen Übersprechens ist eine präzise Positionierung nicht mehr stabil einstellbar. Dabei sind die mechanischen Resonanzen umso stärker, je höher die angelegte Gleichspannung ist. Diese Resonanzstellen können sich auch langfristig, zum Beispiel durch Temperaturdrift oder durch Klebedrift, wenn sich die mechanische Anbindung des Klebematerials ändert, oder durch Hysterese oder Alterung ändern. Beispielsweise in diesem Zusammenhang wäre eine Impedanzmessung hilfreich.
-
Allerdings sind herkömmliche Impedanz-Messeinrichtungen häufig zu kostenintensiv und ferner nicht inline-fähig, d. h. sie können regelmäßig nicht in einer Lithographieanlage eingesetzt werden. Ferner erweisen sich integrierte Impedanz-Messbrücken, welche zumeist für zu hohe Impedanz-Werte ausgelegt sind, für die vorliegende Anwendung in einer Lithographieanlage als nicht geeignet, da der hier interessierende Impedanz-Wertebereich mehrere Größenordnungen umfasst und der interessierende Bereich nur ein Bruchteil des gesamten Bereichs ist.
-
Außerdem ist bekannt, die Aktuatoren einer Lithographieanlage mittels eines jeweiligen Ansteuersignals anzusteuern, welches einen niederfrequenten Ansteueranteil zur Ansteuerung des Aktuators und einen höherfrequenteren Messsignalanteil zur Vermessung des Aktuators aufweist. Ein solches Ansteuersignal wird herkömmlicherweise mittels einer Endstufe mit einer über die Frequenz einheitlichen Verstärkung verstärkt und als Ansteuerspannung an den Aktuator angelegt. Eine solche herkömmliche Endstufe bewirkt eine einheitliche Verstärkung über alle Frequenzbereiche und damit eine einheitliche Auflösung. Wählt man für die Verstärkung durch die Endstufe eine hohe Verstärkung, so bedingt diese hohe Verstärkung eine Verschlechterung der Auflösung für die Vermessung der Impedanz des Aktuators. Wählt man aber eine geringe Verstärkung, so ist diese in Applikationen für die Ansteuerung des Aktuators nicht ausreichend.
-
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Ansteuerung eines Aktuators eines optischen Systems zu verbessern.
-
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators eines optischen Systems vorgeschlagen. Die Ansteuervorrichtung umfasst:
- eine Ansteuereinheit mit einer frequenzabhängigen ersten Übertragungsfunktion, welche dazu eingerichtet ist, ein zeitabhängiges Wechselspannungssignal mit zumindest einem ersten Frequenzbereich und einem zweiten Frequenzbereich derart in eine Ansteuerspannung für den Aktuator zu verstärken, dass der erste Frequenzbereich eine gegenüber dem zweiten Frequenzbereich um einen bestimmten Faktor größere Verstärkung erfährt,
- eine Spannungsmesseinheit zur Bereitstellung einer Messspannung, welche dazu eingerichtet ist, eine zeitabhängige Spannung des Aktuators mit einer auf einer Inversen der ersten Übertragungsfunktion basierenden zweiten Übertragungsfunktion im Zeitbereich zu falten und anschließend zum Bereitstellen der Messspannung zu messen, und
- eine Strommesseinheit zur Bereitstellung einer Messstroms, welche dazu eingerichtet ist, einen zeitabhängigen Strom des Aktuators mit einer auf einer Inversen der ersten Übertragungsfunktion basierenden dritten Übertragungsfunktion im Zeitbereich zu falten und anschließend zum Bereitstellen des Messstroms zu messen.
-
Die vorliegende Ansteuervorrichtung ermöglicht vorteilhafterweise eine hohe Verstärkung im ersten Frequenzbereich zur Ansteuerung des Aktuators und zugleich eine hohe Auflösung im zweiten Frequenzbereich zur Vermessung des Aktuators, insbesondere zur Messung der Impedanz des Aktuators.
-
Dabei dient der Teil der Ansteuerspannung im ersten Frequenzbereich der Ansteuerung des Aktuators, d.h. insbesondere die Steuerung seiner Auslenkung. Hierbei erfährt der erste Frequenzbereich eine gegenüber dem zweiten Frequenzbereich höhere Verstärkung, um den Aktuator geeignet anzusteuern. Vor der jeweiligen Messung, d. h. vor der Spannungsmessung und der Strommessung, wird der erste Frequenzbereich gedämpft und der zweite Frequenzbereich wird verstärkt, so dass im zweiten Frequenzbereich eine hohe Auflösung zur Vermessung des Aktuators bereitgestellt wird.
-
Die vorliegende Ansteuervorrichtung kann auch als frequenzabhängige Verstärkerstufe zur Ansteuerung eines Aktuators mit integrierter Strom- und Spannungsmessung bezeichnet werden.
-
Durch die Bereitstellung der Messspannung und des Messstroms des Aktuators ermöglicht die vorliegende Ansteuervorrichtung eine schnelle und inline-fähige Ermittlung des Impedanzverhaltens des Aktuators, insbesondere eine Impedanzermittlung des in der Lithographieanlage verbauten Aktuators.
-
Basierend auf dem ermittelten Impedanzverhalten des Aktuators können geeignete Abhilfen oder Gegenmaßnahmen, insbesondere eine aktive Inline-Kalibrierung oder Inline-Dämpfung, auch mittels des Ansteuersignals ergriffen werden.
-
Der Aktuator ist insbesondere ein kapazitiver Aktuator, beispielsweise ein PMN-Aktuator (PMN; Blei-Magnesium-Niobate) oder ein PZT-Aktuator (PZT; Blei-Zirkonat-Titanate) oder ein LiNbO3-Aktuator (Lithiumniobat). Der Aktuator ist insbesondere dazu eingerichtet, ein optisches Element des optischen Systems zu aktuieren. Beispiele für ein solches optisches Element umfassen Linsen, Spiegel und adaptive Spiegel.
-
Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik der Lithographieanlage oder Projektionsbelichtungsanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem sein. Die Projektionsbelichtungsanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Projektionsbelichtungsanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ansteuervorrichtung ferner eine mit der Spannungsmesseinheit und mit der Strommesseinheit gekoppelte Ermittlungseinheit. Die Ermittlungseinheit ist dazu eingerichtet, eine Impedanz des Aktuators in Abhängigkeit der bereitgestellten Messspannung und des bereitgestellten Messtroms zu ermitteln. Diese Ausführungsform der Ansteuervorrichtung kann insbesondere auch als frequenzabhängige Verstärkerstufe zur Ansteuerung und Impedanzvermessung eines Aktuators bezeichnet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der erste Frequenzbereich zwischen O Hz und 1 kHz, bevorzugt zwischen 0 Hz und 500 Hz, weiter bevorzugt zwischen 0 Hz und 300 Hz.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der zweite Frequenzbereich zwischen 5 kHz und 100 kHz, bevorzugt zwischen 10 kHz und 100 kHz, weiter bevorzugt zwischen 10 kHz und 60 kHz.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der bestimmte Faktor zwischen 100 und 2000, bevorzugt zwischen 500 und 1500, weiter bevorzugt zwischen 800 und 1200.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Ansteuereinheit eine Verstärkerschaltung, insbesondere einen Differenzverstärker.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verstärkerschaltung der Ansteuereinheit einen Eingangsknoten zum Einspeisen des Wechselspannungssignals, einen Ausgangsknoten zum Bereitstellen der Ansteuerspannung für den Aktuator, und einen zwischen dem Eingangsknoten und dem Ausgangsknoten gekoppelten Operationsverstärker. Dabei ist zum Bereitstellen der Übertragungsfunktion eine erste Schaltung mit dem Eingangsknoten, einer negativen Versorgungsspannung der Ansteuervorrichtung und dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gekoppelt und eine zweite Schaltung ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers, mit Masse und dem Ausgangsknoten gekoppelt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die erste Schaltung und die zweite Schaltung jeweils eine Widerstandsschaltung zur Einstellung der Verstärkung in dem ersten Frequenzbereich und zur Einstellung der Verstärkung in dem zweiten Frequenzbereich jeweils zusätzlich eine frequenzabhängig zuschaltbare Schaltung umfassend ein frequenzabhängiges Bauteil und einen Widerstand. Die frequenzabhängig zuschaltbare Schaltung umfassend das frequenzabhängige Bauteil und den Widerstand ist beispielsweise als eine Reihenschaltung eines Kondensators und des Widerstands ausgebildet.
-
Die Kapazität des Kondensators ist dabei insbesondere derart gewählt, dass der Kondensator bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs leitend ist und damit die zuschaltbare Schaltung frequenzabhängig bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereiches zugeschaltet ist. Der jeweilige Frequenzbereich kann auch als Frequenzband bezeichnet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Spannungsmesseinheit eine Verstärkerschaltung, insbesondere einen Differenzverstärker.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verstärkerschaltung der Spannungsmesseinheit einen mit dem Ausgangsknoten der Verstärkerschaltung der Ansteuereinheit gekoppelten Eingangsknoten zum Empfangen der zeitabhängigen Spannung des Aktuators, einen Ausgangsknoten zum Bereitstellen der der Messspannung und einen zwischen dem Eingangsknoten und dem Ausgangsknoten gekoppelten Operationsverstärker. Dabei ist zum Bereitstellen der zweiten Übertragungsfunktion eine erste Schaltung mit dem Ausgangsknoten, der negativen Versorgungsspannung der Ansteuervorrichtung und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gekoppelt und eine zweite Schaltung ist mit dem Eingangsknoten, dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers und mit Masse gekoppelt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die erste Schaltung und die zweite Schaltung jeweils eine Widerstandsschaltung zur Bereitstellung des Teils der zweiten Übertragungsfunktion in dem ersten Frequenzbereich und zur Bereitstellung des Teils der zweiten Übertragungsfunktion in dem zweiten Frequenzbereich jeweils zusätzlich eine frequenzabhängig zuschaltbare Schaltung umfassend ein frequenzabhängiges Bauteil und einen Widerstand.
-
Die zuschaltbare Schaltung ist beispielsweise als eine Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstands ausgebildet. Die Kapazität des Kondensators ist dabei derart gewählt, dass der Kondensator bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereiches leitend ist und damit die zuschaltbare Schaltung frequenzabhängig bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs zugeschaltet ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zweite Schaltung der Verstärkerschaltung der Ansteuereinheit und die zweite Schaltung der Verstärkerschaltung der Spannungsmesseinheit durch eine einzige Schaltung ausgebildet. Hierdurch werden vorteilhafterweise Bauelemente und damit Platz im optischen System eingespart.
-
Die Spannungsmesseinheiten können auch durch einen Multiplexer an verschiedene Kanäle bzw. verschiedene Aktuatoren geschalten werden. Dann können nicht alle Aktuatoren gleichzeitig vermessen werden, es werden aber weniger Schaltungen benötigt.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein optisches System mit einer Anzahl an aktuierbaren optischen Elementen vorgeschlagen, wobei jedem der aktuierbaren optischen Elemente der Anzahl ein Aktuator zugeordnet ist, wobei jedem Aktuator eine Ansteuervorrichtung zum Ansteuern des Aktuators gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts zugeordnet ist.
-
Das optische System umfasst insbesondere ein Mikrospiegelarray und/oder ein Mikrolinsenarray mit einer Vielzahl an unabhängig voneinander aktuierbaren optischen Elementen.
-
In Ausführungsformen lassen sich Gruppen von Aktuatoren definieren, wobei allen Aktuatoren einer Gruppe die gleiche Ansteuervorrichtung zugeordnet sind.
-
Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System als eine Beleuchtungsoptik oder als eine Projektionsoptik einer Lithographieanlage ausgebildet.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das optische System ein Vakuumgehäuse auf, in welchem die aktuierbaren optischen Elemente, die zugeordneten Aktuatoren und die Ansteuervorrichtung angeordnet sind.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Lithographieanlage vorgeschlagen, welche ein optisches System gemäß dem zweiten Aspekt oder gemäß einer der Ausführungsformen des zweiten Aspekts aufweist.
-
Die Lithographieanlage ist beispielsweise eine EUV-Lithographieanlage, deren Arbeitslicht in einem Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm liegt, oder eine DUV-Lithographieanlage, deren Arbeitslicht in einem Wellenlängenbereich von 30 nm bis 250 nm liegt.
-
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen 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 einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für eine EUV-Projektionslithographie;
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines optischen Systems;
- 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Ansteuervorrichtung zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators zum Aktuieren eines optischen Elementes eines optischen Systems;
- 4 zeigt das Blockdiagramm der 3 mit eingezeichneten Übertragungsfunktionen; und
- 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm mit Ausführungsformen der Ansteuereinheit und der Spannungsmesseinheit einer Ansteuervorrichtung zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators zum Aktuieren eines optischen Elementes eines optischen Systems.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
-
1 zeigt eine Ausführungsform einer Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Projektionsbelichtungsanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
-
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.
-
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
-
Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
-
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
-
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Γauelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Γauelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
-
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
-
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
-
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
-
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
-
Wie beispielsweise aus der
DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die
DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
-
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
-
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
US 2006/0132747 A1 , der
EP 1 614 008 B1 und der
US 6,573,978 .
-
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
-
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die
DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
-
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
-
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
-
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der
DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
-
Mit Hilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
-
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.
-
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
-
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, so dass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
-
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
-
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.
-
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,5 und die auch größer sein kann als 0,6 und die beispielsweise 0,7 oder 0,75 betragen kann.
-
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
-
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
-
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe Bx, By in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe Bx, By der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (6x, By) = (+/- 0,25, /+- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab 6 bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
-
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
-
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
-
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
-
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der
US 2018/0074303 A1 .
-
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mit Hilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
-
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
-
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
-
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
-
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
-
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
-
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
-
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mit Hilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
-
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines optischen Systems 300 für eine Lithographieanlage oder Projektionsbelichtungsanlage 1, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist. Außerdem kann das optische System 300 der 2 beispielweise auch in einer DUV-Lithographieanlage eingesetzt werden.
-
Das optische System 300 der 2 hat eine Mehrzahl an aktuierbaren optischen Elementen 310. Das optische System 300 ist hier als ein Mikrospiegelarray ausgebildet, wobei die optischen Elemente 310 Mikrospiegel sind. Jeder Mikrospiegel 310 ist mittels eines zugeordneten Aktuators 200 aktuierbar. Beispielsweise kann ein jeweiliger Mikrospiegel 310 mittels des zugeordneten Aktuators 200 um zwei Achsen verkippt werden und/oder in einer, zwei oder drei Raumachsen verschoben werden. Aus Gründen der Übersicht sind die Bezugszeichen nur der obersten Reihe dieser Elemente eingezeichnet.
-
Die Ansteuervorrichtung 100 steuert den jeweiligen Aktuator 200 beispielsweise mit einer Ansteuerspannung AS an. Damit wird eine Position des jeweiligen Mikrospiegels 310 eingestellt. Die Ansteuervorrichtung 100 ist insbesondere unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben.
-
In der 3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Ansteuervorrichtung 100 zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators 200 zum Aktuieren eines optischen Elementes 310 eines optischen Systems 300 dargestellt. Hierzu zeigt die 4 das Blockdiagramm der 3 mit eingezeichneten Übertragungsfunktionen G1 - G4.
-
Die Ansteuervorrichtung 100 nach 3 und 4 umfasst eine Ansteuereinheit 110 zum Ansteuern des Aktuators 200, eine mit dem Aktuator 200 gekoppelte Spannungsmesseinheit 120, eine mit dem Aktuator 200 gekoppelte Strommesseinheit 130 und eine mit der Spannungsmesseinheit 120 und mit der Strommesseinheit 130 gekoppelte Ermittlungseinheit 140.
-
Die Ansteuereinheit 110 hat eine frequenzabhängige erste Übertragungsfunktion G1 (siehe 4), welche dazu eingerichtet ist, ein zeitabhängiges Wechselspannungssignal W mit zumindest einem ersten Frequenzbereich F1 und einem zweiten Frequenzbereich F2 derart in ein Ansteuersignal AS für den Aktuator 200 zu verstärken, dass der erste Frequenzbereich F 1 eine gegenüber dem zweiten Frequenzbereich F2 um einen bestimmten Faktor größere Verstärkung erfährt. Wie die 4 beispielhaft zeigt, hat die erste Übertragungsfunktion G1 einen ersten Frequenzbereich F1 mit niedrigeren Frequenzen und einen zweiten Frequenzbereich F2 mit höheren Frequenzen. Beispielsweise liegt der erste Frequenzbereich zwischen 0 Hz und 1 kHz, bevorzugt zwischen 0 Hz und 500 Hz, weiter bevorzugt zwischen 0 Hz und 300 Hz. Der zweite Frequenzbereich F2 liegt bevorzugt zwischen 5 kHz und 100 kHz, weiter bevorzugt zwischen 10 kHz und 100 kHz, besonders bevorzugt zwischen 10 kHz und 60 kHz. Der bestimmte Faktor der Verstärkung liegt insbesondere zwischen 100 und 2000, bevorzugt zwischen 500 und 1500, weiter bevorzugt zwischen 800 und 1200.
-
Die Spannungsmesseinheit 120 ist dazu eingerichtet, eine zeitabhängige Spannung u des Aktuators 200 mit einer auf einer Inversen der ersten Übertragungsfunktion G1 basierenden zweiten Übertragungsfunktion G2 im Zeitbereich zu falten und anschließend zur Bereitstellung der Messspannung U zu messen. Hierzu zeigt die 4 die zweite Übertragungsfunktion G2 der Spannungsmesseinheit 120, welche, wie der Vergleich der Übertragungsfunktionen G2 und G1 zeigt, auf einer Inversen der ersten Übertragungsfunktion G1 basiert. Wie der Vergleich der Übertragungsfunktionen G1 und G2 in der 4 illustriert, bewirkt die erste Übertragungsfunktion G1 im Frequenzbereich F1 eine hohe Verstärkung, wohingegen die zweite Übertragungsfunktion G2 im ersten Frequenzbereich F1 eine geringe Verstärkung bewirkt. Demgegenüber bewirkt die erste Übertragungsfunktion G1 im zweiten Frequenzbereich F2 eine geringe Verstärkung, wohingegen die zweite Übertragungsfunktion G2 im zweiten Frequenzbereich F2 eine höhere Verstärkung bewirkt.
-
Der Teil des Ansteuersignals AS im ersten Frequenzbereich F1 dient der Ansteuerung des Aktuators 200. Folglich erfährt der erste Frequenzbereich F1 eine hohe Verstärkung, um den Aktuator 200 geeignet ansteuern zu können. Vor der jeweiligen Messung, d. h. vor der Spannungsmessung und der Strommessung, wird der erste Frequenzbereich F 1 gedämpft und der zweite Frequenzbereich F2 wird verstärkt, so dass im zweiten Frequenzbereich F2 eine hohe Auflösung zur Vermessung des Aktuators 200 bereitgestellt ist.
-
Dabei bewirkt die zweite Übertragungsfunktion G2, dass im zweiten, für das Vermessen interessierenden Frequenzbereich F2 eine hohe Auflösung bereitgestellt ist und damit hohe Genauigkeitsanforderungen bereitgestellt werden können.
-
Die Strommesseinheit 130 ist dazu eingerichtet, einen zeitabhängigen Strom i des Aktuators 200 mit einer auf einer Inversen der ersten Übertragungsfunktion G1 basierenden dritten Übertragungsfunktion G3 im Zeitbereich zu falten und anschließend zum Bereitstellen eines Messstroms I zu messen. Die Faltung im Zeitbereich entspricht einer Multiplikation im Frequenzbereich.
-
Hierzu zeigt die 4 die dritte Übertragungsfunktion G3. Ähnlich oder äquivalent der zweiten Übertragungsfunktion G2 bewirkt die dritte Übertragungsfunktion G3 eine geringe Verstärkung im ersten Frequenzbereich F2 und eine höhere Verstärkung im zweiten Frequenzbereich F2.
-
Die mit der Spannungsmesseinheit 120 und mit der Strommesseinheit 130 gekoppelte Ermittlungseinrichtung 140 ist dazu eingerichtet, eine Impedanz Z bzw. ein Impedanzverhalten des Aktuators 200 in Abhängigkeit der bereitgestellten Messspannung U und des bereitgestellten Messstroms I zu ermitteln.
-
Hierzu zeigt die Übertragungsfunktion G4 für die Impedanz Z des Aktuators 200 gemäß der 4 die hohe Auflösung im zweiten Frequenzband F2, das auch als Messfrequenzband bezeichnet werden kann.
-
Weiter zeigt die 5 ein schematisches Blockdiagramm mit Ausführungsformen der Ansteuereinheit 110 und der Spannungsmesseinheit 120 einer Ansteuervorrichtung 100 zum Ansteuern und zum Vermessen eines Aktuators 200 zum Aktuieren eines optischen Elementes 310 eines optischen Systems 300. Ein Beispiel für die Ansteuervorrichtung 100 ist in den 3 und 4 dargestellt.
-
Die Ansteuereinheit 110 der 5 hat eine Verstärkerschaltung 111, insbesondere einen Differenzverstärker.
-
Die Verstärkerschaltung 111 der Ansteuereinheit 110 umfasst einen Eingangsknoten K1 zum Einspeisen des Wechselspannungssignals W (siehe auch 3 und 4), einen Ausgangsknoten K2 zum Bereitstellen der Ansteuerspannung AS für den Aktuator 200 (siehe auch 2 bis 4) und einen zwischen dem Eingangsknoten K1 und dem Ausgangsknoten K2 gekoppelten Operationsverstärker 112. Zum Bereitstellen der ersten Übertragungsfunktion G1 (siehe 4) ist eine erste Schaltung 113 mit dem Eingangsknoten K1, einer negativen Versorgungsspannung VSS der Ansteuervorrichtung 100 und dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112 gekoppelt und eine zweite Schaltung 114 ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112, mit Masse GND und dem Ausgangsknoten K2 gekoppelt.
-
Die erste Schaltung 113 und die zweite Schaltung 114 weisen jeweils eine Widerstandsschaltung 115, 116 zur Einstellung der Verstärkung in dem ersten Frequenzbereich F1 und zur Einstellung der Verstärkung in dem zweiten Frequenzbereich F2 gemäß der ersten Übertragungsfunktion G1 jeweils zusätzlich eine frequenzabhängige, zuschaltbare Schaltung 117, 118 umfassend ein frequenzabhängiges Bauteil C1, C2 und einen Widerstand R5, R6 auf.
-
Die Widerstandsschaltung 115 der ersten Schaltung 113 umfasst einen Widerstand R3, welcher zwischen dem Eingangsknoten K1 und dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112 geschaltet ist, sowie einen Widerstand R4, welcher zwischen der negativen Versorgungsspannung VSS und dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112 gekoppelt ist. Ferner umfasst die zuschaltbare Schaltung 117 der ersten Schaltung 113 eine Serienschaltung aus einem Kondensator C1 und einem Widerstand R5. Die Kapazität des Kondensators C1 ist dabei derart gewählt, dass der Kondensator C1 ausschließlich bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs F2 leitend ist und damit die Schaltung 117 frequenzabhängig bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs F2 zugeschaltet ist.
-
Die Widerstandsschaltung 116 der zweiten Schaltung 114 hat einen Widerstand R1, der zwischen Masse GND und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112 geschaltet ist, und einen Widerstand R2, der zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 112 und dem Ausgangsknoten K2 geschaltet ist. Die zuschaltbare Schaltung 118 der zweiten Schaltung 114 hat eine Serienschaltung aus einem Kondensator C2 und einem Widerstand R6.
-
Die zuschaltbare Schaltung 118 hat eine zu der zuschaltbaren Schaltung 117 äquivalente Funktionalität. Dabei ist die Kapazität des Kondensators C2 derart gewählt, dass der Kondensator C2 ausschließlich bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs leitend ist und damit die Schaltung 118 frequenzabhängig bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs zugeschaltet ist.
-
Dies war die detaillierte Beschreibung der Ansteuereinheit 110 nach 5. Nun zur detaillierten Beschreibung der Spannungsmesseinheit 120 nach 5. Die Spannungsmesseinheit 120 der 5 hat eine Verstärkerschaltung 121, insbesondere einen Differenzverstärker.
-
Die Verstärkerschaltung 121 der Spannungsmesseinheit 120 umfasst einen mit dem Ausgangsknoten K2 der Verstärkerschaltung 111 der Ansteuereinheit 110 gekoppelten Eingangsknoten K3 zum Empfangen der zeitabhängigen Spannung u des Aktuators 200, einen Ausgangsknoten K4 zum Bereitstellen der Messspannung U und einen zwischen dem Eingangsknoten K3 und dem Ausgangsknoten K4 gekoppelten Operationsverstärker 122. Zum Bereitstellen der zweiten Übertragungsfunktion G2 ist eine erste Schaltung 123 mit dem Ausgangsknoten K4, der negativen Versorgungsspannung VSS der Ansteuervorrichtung 100 und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 122 gekoppelt und eine zweite Schaltung 124 ist mit dem Eingangsknoten K3, dem nicht-invertierenden Eingangsoperationsverstärkers 122 und mit Masse GND gekoppelt. In der Ausführungsform nach 5 sind die zweite Schaltung 114 der Verstärkerschaltung 111 der Ansteuereinheit 110 und die zweite Schaltung 124 der Verstärkerschaltung 121 der Spannungsmesseinheit 120 durch eine einzige Schaltung ausgebildet, also identisch. Hierdurch werden vorteilhafterweise Bauelemente und insbesondere Platz in dem optischen System 300 eingespart.
-
Wie die 5 zeigt, haben die erste Schaltung 123 und die zweite Schaltung 124 der Verstärkerschaltung 121 der Spannungsmesseinheit 120 jeweils eine Widerstandsschaltung 125, 116 zur Bereitstellung des Teils der zweiten Übertragungsfunktion G2 in dem ersten Frequenzbereich F1 und zur Bereitstellung des Teils der zweiten Übertragungsfunktion G2 in dem zweiten Frequenzbereich F2 jeweils zusätzlich eine frequenzabhängig zuschaltbare Schaltung 127, 118.
-
Da die zweite Schaltung 124 der Spannungsmesseinheit 120 der zweiten Schaltung 114 der Ansteuereinheit 110 entspricht, wird im Folgenden nur die erste Schaltung 123 der Verstärkerschaltung 121 der Spannungsmesseinheit 120 zur Vermeidung von Wiederholungen im Detail beschrieben. Die erste Schaltung 123 hat eine Widerstandsschaltung 125, welche einen Widerstand R1, der zwischen dem Ausgangsknoten K4 und dem invertierenden Eingangsoperationsverstärker 122 gekoppelt ist, und einen Widerstand R2, der zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 122 und der negativen Versorgungsspannung VSS gekoppelt ist. Die Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 der Widerstandsschaltung 116 und die Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 der Widerstandsschaltung 125 können gleich oder je nach Applikation unterschiedlich sein.
-
Die zuschaltbare Schaltung 127 der ersten Schaltung 123 umfasst eine Reihenschaltung eines Kondensators C3 und eines Widerstands R7 zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 122 und der negativen Versorgungsspannung VSS. Die Kapazität des Kondensators C3 ist dabei derart gewählt, dass der Kondensator C3 ausschließlich bei den Frequenzen des zweiten Frequenzbereichs F2 leitend ist.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
BEZUGSZEICHENLISTE
-
- 1
- Projektionsbelichtungsanlage
- 2
- Beleuchtungssystem
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Beleuchtungsoptik
- 5
- Objektfeld
- 6
- Objektebene
- 7
- Retikel
- 8
- Retikelhalter
- 9
- Retikelverlagerungsantrieb
- 10
- Projektionsoptik
- 11
- Bildfeld
- 12
- Bildebene
- 13
- Wafer
- 14
- Waferhalter
- 15
- Waferverlagerungsantrieb
- 16
- Beleuchtungsstrahlung
- 17
- Kollektor
- 18
- Zwischenfokusebene
- 19
- Umlenkspiegel
- 20
- erster Facettenspiegel
- 21
- erste Facette
- 22
- zweiter Facettenspiegel
- 23
- zweite Facette
- 100
- Ansteuervorrichtung
- 110
- Ansteuereinheit
- 111
- Differenzverstärker
- 112
- Operationsverstärker
- 113
- erste Schaltung
- 114
- zweite Schaltung
- 115
- Widerstandsschaltung
- 116
- Widerstandsschaltung
- 117
- zuschaltbare Schaltung
- 118
- zuschaltbare Schaltung
- 120
- Spannungsmesseinheit
- 121
- Differenzverstärker
- 122
- Operationsverstärker
- 123
- erste Schaltung
- 124
- zweite Schaltung
- 125
- Widerstandsschaltung
- 127
- zuschaltbare Schaltung
- 130
- Strommesseinheit
- 200
- Aktuator
- 300
- optisches System
- 310
- optisches Element
- A
- Amplitude
- AS
- Ansteuerspannung
- C1
- Kondensator
- C2
- Kondensator
- C3
- Kondensator
- f
- Frequenz
- F1
- erster Frequenzbereich
- F2
- zweiter Frequenzbereich
- G1
- Übertragungsfunktion
- G2
- Übertragungsfunktion
- G3
- Übertragungsfunktion
- G4
- Übertragungsfunktion
- GND
- Masse
- I
- Messstrom
- i
- Strom des Aktuators
- K1
- Eingangsknoten
- K2
- Ausgangsknoten
- K3
- Eingangsknoten
- K4
- Ausgangsknoten
- M1
- Spiegel
- M2
- Spiegel
- M3
- Spiegel
- M4
- Spiegel
- M5
- Spiegel
- M6
- Spiegel
- R1
- Widerstand
- R2
- Widerstand
- R3
- Widerstand
- R4
- Widerstand
- R5
- Widerstand
- R6
- Widerstand
- R7
- Widerstand
- U
- Messspannung
- u
- Spannung des Aktuators
- VSS
- negative Versorgungsspannung
- W
- Wechselspannungssignal
- Z
- Impedanz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008009600 A1 [0053, 0057]
- US 2006/0132747 A1 [0055]
- EP 1614008 B1 [0055]
- US 6573978 [0055]
- DE 102017220586 A1 [0060]
- US 2018/0074303 A1 [0074]
