DE102022206832A1 - METHOD FOR CONTROLLING A POSITION OF AN OPTICAL COMPONENT OF A LITHOGRAPHY SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Regeln einer Position einer optischen Komponente (102) einer Lithographieanlage (1), mit den Schritten:a) Ermitteln (S3) einer ersten Stellgröße (ur) basierend auf einer Abweichung (e) eines Istwerts (y) von einem Sollwert (r) der Position der optischen Komponente (102),b) Ermitteln (S6) einer zweiten Stellgröße (us) zur Störgrößenaufschaltung basierend auf einer erfassten Störgröße (d) und einer vorhergesagten Änderung der Position der optischen Komponente (102) aufgrund der erfassten Störgröße (d), undc) Ansteuern (S8) einer Aktoreinrichtung (114) zum Positionieren der optischen Komponente (102) basierend auf der ersten und zweiten Stellgröße (ur, us).Method for controlling a position of an optical component (102) of a lithography system (1), with the steps: a) determining (S3) a first manipulated variable (ur) based on a deviation (e) of an actual value (y) from a setpoint value (r ) the position of the optical component (102), b) determining (S6) a second manipulated variable (us) for the disturbance variable based on a detected disturbance variable (d) and a predicted change in the position of the optical component (102) due to the detected disturbance variable (d ), andc) controlling (S8) an actuator device (114) for positioning the optical component (102) based on the first and second manipulated variables (ur, us).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Position einer optischen Komponente einer Lithographieanlage und eine entsprechende Regelungsvorrichtung, ein Positioniersystem und eine Lithographieanlage.The present invention relates to a method for controlling a position of an optical component of a lithography system and a corresponding control device, a positioning system and a lithography system.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components, such as integrated circuits. The microlithography process is carried out using a lithography system which has an illumination system and a projection system. The image of a mask (reticle) illuminated by the illumination system is projected by means of the projection system onto a substrate, for example a silicon wafer, which is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system, in order to project the mask structure onto the light-sensitive coating of the substrate transferred to.
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.Driven by the pursuit of ever smaller structures in the production of integrated circuits, EUV lithography systems are currently being developed which use light with a wavelength in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. Since most materials absorb light of this wavelength, reflective optics, i.e. mirrors, must be used in such EUV lithography systems instead of - as before - refracting optics, i.e. lenses.
Die Anforderungen an die Genauigkeit und Präzision der Abbildungseigenschaften von Lithographieanlagen steigen ständig an. Aus dynamischer Sicht gilt es im Zuge dessen den Einfluss von Störeinträgen auf die Bewegung verschiedener Bauteile der Lithographieanlage zu minimieren. Beispielsweise ist eine sehr genaue Positionierung von optischen Komponenten, insbesondere Spiegeln, der Lithographieanlage erforderlich. Dynamische Störanregungen von optischen Komponenten können zum Beispiel durch die Bewegung anderer Bauteile der Lithographieanlage oder durch akustische Störungen erzeugt werden. Akustische Störungen werden beispielsweise als Longitudinalwellen durch Kühlflüssigkeiten in Kühlleitungen einer Kühlvorrichtung der optischen Komponente übertragen.The demands on the accuracy and precision of the imaging properties of lithography systems are constantly increasing. From a dynamic perspective, it is important to minimize the influence of interference on the movement of various components of the lithography system. For example, very precise positioning of optical components, in particular mirrors, of the lithography system is required. Dynamic interference from optical components can be generated, for example, by the movement of other components of the lithography system or by acoustic interference. Acoustic disturbances are transmitted, for example, as longitudinal waves through cooling liquids in cooling lines of a cooling device of the optical component.
Mit weiterer Zunahme der Komplexität von Lithographieanlagen sind weitere dynamische Störanregungen innerhalb und außerhalb des Systems zu erwarten, sodass zusätzliche Mechanismen für deren Unterdrückung bzw. Kompensierung wünschenswert und erforderlich sind.As the complexity of lithography systems continues to increase, further dynamic interference excitations inside and outside the system are to be expected, so that additional mechanisms for their suppression or compensation are desirable and necessary.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Regeln einer Position einer optischen Komponente einer Lithographieanlage und eine entsprechende Regelungsvorrichtung, ein Positioniersystem und eine Lithographieanlage bereitzustellen.Against this background, an object of the present invention is to provide an improved method for controlling a position of an optical component of a lithography system and a corresponding control device, a positioning system and a lithography system.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln einer Position einer optischen Komponente einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- a) Ermitteln einer ersten Stellgröße basierend auf einer Abweichung eines Istwerts von einem Sollwert der Position der optischen Komponente,
- b) Ermitteln einer zweiten Stellgröße zur Störgrößenaufschaltung basierend auf einer erfassten Störgröße und einer vorhergesagten Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße, und
- c) Ansteuern einer Aktoreinrichtung zum Positionieren der optischen Komponente basierend auf der ersten und zweiten Stellgröße.
- a) determining a first manipulated variable based on a deviation of an actual value from a target value of the position of the optical component,
- b) determining a second manipulated variable for switching on the disturbance variable based on a detected disturbance variable and a predicted change in the position of the optical component due to the detected disturbance variable, and
- c) controlling an actuator device for positioning the optical component based on the first and second manipulated variables.
Durch das vorgeschlagene Verfahren ist eine Positionsregelung der optischen Komponente basierend auf einer Regelung mit Störgrößenaufschaltung möglich. The proposed method enables position control of the optical component based on control with disturbance variable input.
Insbesondere basiert die vorgeschlagene Positionsregelung auf einer Feedbackregelung durch eine Rückführung des Istwerts der Position der optischen Komponente an einen Regler zum Ermitteln der ersten Stellgröße. Des Weiteren sieht die vorgeschlagene Positionsregelung eine Berücksichtigung des Einflusses einer Störgröße in einer Vorsteuerung durch eine Störgrößenaufschaltung einer zweiten Stellgröße vor. Mithilfe der Störgrößenaufschaltung kann eine Auswirkung der Störgröße auf die Position der optischen Komponente kompensiert werden, bevor sich eine Regelabweichung aufgrund der Störgröße bemerkbar macht.In particular, the proposed position control is based on a feedback control by feeding back the actual value of the position of the optical component to a controller to determine the first manipulated variable. Furthermore, the proposed position control provides for the influence of a disturbance variable to be taken into account in a pilot control by feeding a second manipulated variable into the disturbance variable. With the help of the disturbance variable, the effect of the disturbance on the position of the optical component can be compensated for before a control deviation due to the disturbance becomes noticeable.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann folglich die Position der optischen Komponente auch bei dynamischer Störanregung besser geregelt werden. Insbesondere können die Auswirkungen von Störanregung, wie beispielsweise von mechanischen Schwingungsanregungen, akustischen Anregungen und elektromagnetischen Anregungen, auf die optische Komponente besser unterdrückt werden. Dies führt zu einer größeren Präzession der optischen Eigenschaften der optischen Komponente und damit zu einer besseren Abbildungseigenschaft der Lithographieanlage. Zudem können Störanregung auch bei zunehmend komplexer werdenden Lithographieanlagen mit einer zunehmenden Anzahl an Störquellen besser kompensiert werden.The proposed method can therefore be used to better regulate the position of the optical component, even in the event of dynamic disturbance excitation. In particular, the effects of interference excitations, such as mechanical vibration excitations, acoustic excitations and electromagnetic excitations, on the optical component can be better suppressed. This leads to greater precession of the optical properties of the optical component and thus to better imaging properties of the lithography system. In addition, interference excitation can be better compensated for in increasingly complex lithography systems with an increasing number of interference sources.
Das Verfahren dient zum regelbasierten Positionieren einer optischen Komponente einer Lithographieanlage, wie beispielsweise eines Spiegels.The method is used for rule-based positioning of an optical component of a lithography system, such as a mirror.
Die Lithographieanlage ist zum Beispiel eine EUV- oder eine DUV-Lithographieanlage. Dabei steht EUV für „extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm. Weiterhin steht DUV für „tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultraviolet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.The lithography system is, for example, an EUV or a DUV lithography system. EUV stands for “extreme ultraviolet” (EUV) and refers to a wavelength of work light in the range from 0.1 nm to 30 nm, in particular 13.5 nm. Furthermore, DUV stands for “deep ultraviolet” (Engl .: deep ultraviolet, DUV) and refers to a wavelength of work light between 30 nm and 250 nm.
Die EUV- oder DUV-Lithographieanlage umfasst ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem. Insbesondere wird mit der EUV- oder DUV-Lithographieanlage das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) 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.The EUV or DUV lithography system includes an illumination system and a projection system. In particular, with the EUV or DUV lithography system, the image of a mask (reticle) illuminated by the lighting system is projected by means of the projection system onto a substrate, for example a silicon wafer, which is coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection system to transfer the mask structure to the photosensitive coating of the substrate.
Die Position der optischen Komponente ist beispielsweise eine Position in Bezug auf sechs Freiheitsgrade der optischen Komponente. Die sechs Freiheitsgrade umfassen insbesondere drei Translationsfreiheitgrade (in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen) und drei Rotationsfreiheitgrade (bezüglich einer Rotation um die drei zueinander senkrechter Raumrichtungen).The position of the optical component is, for example, a position with respect to six degrees of freedom of the optical component. The six degrees of freedom include in particular three translational degrees of freedom (in three mutually perpendicular spatial directions) and three rotational degrees of freedom (with respect to a rotation around the three mutually perpendicular spatial directions).
Das Ermitteln der ersten Stellgröße erfolgt basierend auf der Istwert-Sollwert-Abweichung der Position der optischen Komponente, wodurch eine Positionsregelung basierend auf einer Rückkopplung des gemessenen aktuellen Werts (Istwert) der Position der optischen Komponente möglich ist. Bei der vorgeschlagenen Regelung kann deshalb die erste Stellgröße in Abhängigkeit von den sich tatsächlich einstellenden Werten der Position der optischen Komponente - und nicht nur in Abhängigkeit von einem mit einem Modell vorhergesagten Verhalten der Regelstrecke - festgelegt werden.The first manipulated variable is determined based on the actual value-setpoint deviation of the position of the optical component, which makes position control possible based on feedback of the measured current value (actual value) of the position of the optical component. In the proposed control, the first manipulated variable can therefore be determined depending on the actual values of the position of the optical component - and not only depending on the behavior of the controlled system predicted with a model.
Der Istwert der Position der optischen Komponente wird beispielsweise gemessen und zu einem Eingang einer Positionsregler-Einrichtung rückgeführt.The actual value of the position of the optical component is measured, for example, and fed back to an input of a position controller device.
Der Sollwert der Position der optischen Komponente ist beispielsweise ein statischer Wert, sodass die Position der optischen Komponente auf eine Ruheposition entsprechend dem statischen Wert geregelt wird. Der Sollwert der Position der optischen Komponente kann sich jedoch auch in Abhängigkeit der Zeit verändern, sodass es das Ziel der Regelung ist, dass die Position der optischen Komponente einem vorgegebenen zeitabhängigen Weg (Trajektorie) folgt.The setpoint of the position of the optical component is, for example, a static value, so that the position of the optical component is regulated to a rest position corresponding to the static value. However, the setpoint of the position of the optical component can also change depending on time, so that the aim of the control is that the position of the optical component follows a predetermined time-dependent path (trajectory).
Die Abweichung des Istwerts der Position der optischen Komponenten von dem Sollwert (d. h. die Regelabweichung des vorgeschlagenen Regelkreises) wird insbesondere durch negative Zuführung (Subtraktion) des Istwerts zu dem Sollwert ermittelt.The deviation of the actual value of the position of the optical components from the target value (i.e. the control deviation of the proposed control loop) is determined in particular by negatively adding (subtracting) the actual value to the target value.
Die erste Stellgröße wird derart ermittelt, dass die aktuelle Position der optischen Komponente (Regelgröße) dem Sollwert (Führungsgröße) angepasst wird. Die erste Stellgröße wird beispielsweise von einer Positionsregler-Einrichtung ermittelt und ist eine Ausgangsgröße der Positionsregler-Einrichtung. Die erste Stellgröße ist insbesondere ein Maß für eine auf die optische Komponente anzuwendende Positionsänderung.The first manipulated variable is determined in such a way that the current position of the optical component (controlled variable) is adapted to the setpoint (command variable). The first manipulated variable is determined, for example, by a position controller device and is an output variable of the position controller device. The first manipulated variable is in particular a measure of a change in position to be applied to the optical component.
Durch das Ermitteln der zweiten Stellgröße kann - zusätzlich zur Rückkopplungsregelung mithilfe der ersten Stellgröße - eine Störgröße im Sinne einer Vorsteuerung berücksichtigt werden. Die Störgröße ist insbesondere eine Störgröße, die eine Positionsänderung der optischen Komponente verursacht. Zudem ist die Störgröße insbesondere eine Störgröße, deren Auswirkung auf die Position der optischen Komponente vorausgesagt werden kann. Eine Voraussage kann beispielsweise durch eine Modellrechnung, eine Simulation und/oder eine Berechnung erfolgen, in welche die erfasste Störgröße als Eingangsgröße eingeht. Die Störgröße ist außerdem insbesondere eine Störgröße, die erfasst, z. B. gemessen, werden kann. Beispielsweise ist die Störgröße eine Störgröße, deren zeitlicher Verlauf erfasst werden kann. Zum Beispiel wird die Störgröße mithilfe einer Sensoreinrichtung und/oder durch einen Störgrößenbeobachter erfasst. By determining the second manipulated variable - in addition to the feedback control using the first manipulated variable - a disturbance variable can be taken into account in the sense of a feedforward control. The disturbance variable is in particular a disturbance variable that causes a change in position of the optical component. In addition, the disturbance variable is in particular a disturbance variable whose effect on the position of the optical component can be predicted. A prediction can be made, for example, through a model calculation, a simulation and/or a calculation in which the detected disturbance variable is included as an input variable. The disturbance variable is also in particular a disturbance variable that detects, e.g. B. can be measured. For example, the disturbance variable is a disturbance variable whose progression over time can be recorded. For example, the disturbance variable is detected using a sensor device and/or by a disturbance variable observer.
Die zweite Stellgröße wird beispielsweise von einer Störgrößenaufschalt-Einrichtung ermittelt und ist eine Ausgangsgröße der Störgrößenaufschalt-Einrichtung.The second manipulated variable is determined, for example, by a disturbance variable switching device and is an output variable of the disturbance variable switching device.
Die vorhergesagte Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße ist insbesondere eine vorhergesagte Störgrößenübertragung der Störgröße auf die optische Komponente.The predicted change in the position of the optical component due to the detected disturbance is in particular a predicted disturbance transfer of the disturbance to the optical component.
Die optische Komponente ist mithilfe der Aktoreinrichtung beweglich (beispielsweise an einem Tragrahmen) befestigt, um die Position der optischen Komponente einstellen zu können. Die Aktoreinrichtung stellt eine Aktorik des Regelkreises dar. Die Aktoreinrichtung umfasst insbesondere einen oder mehrere Aktoren (Aktuatoren) zum Ändern der Position der optischen Komponente. Beispielsweise dient die Aktoreinrichtung dazu, die Position der optischen Komponente in den sechs Freiheitsgraden zu ändern. Das Ansteuern der Aktoreinrichtung erfolgt insbesondere durch das Übertragen eines Steuersignals an die Aktoreinrichtung.The optical component is movably attached (for example to a support frame) using the actuator device in order to be able to adjust the position of the optical component. The actuator device represents an actuator system of the control loop. The actuator device includes in particular one or more actuators (actuators). Changing the position of the optical component. For example, the actuator device serves to change the position of the optical component in the six degrees of freedom. The actuator device is controlled in particular by transmitting a control signal to the actuator device.
Die erste Stellgröße, die zweite Stellgröße, der Istwert, der Sollwert, die Abweichung des Istwerts vom Sollwert und/oder die Störgröße ist/sind beispielsweise zeitabhängige Größen.The first manipulated variable, the second manipulated variable, the actual value, the setpoint, the deviation of the actual value from the setpoint and/or the disturbance variable is/are, for example, time-dependent variables.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Stellgröße eine Ausgangsgröße einer Positionsregler-Einrichtung. Weiterhin wird die zweite Stellgröße zwischen der Positionsregler-Einrichtung und der Aktoreinrichtung auf die erste Stellgröße angewendet.According to one embodiment, the first manipulated variable is an output variable of a position controller device. Furthermore, the second manipulated variable between the position controller device and the actuator device is applied to the first manipulated variable.
Die steuernden Eingriffe basierend auf der zweiten Stellgröße greifen also erst nach der Ermittlung der Istwert-Sollwert-Abweichung bzw. der ersten Stellgröße durch die Positionsregler-Einrichtung ein. Somit wird sichergestellt, dass die steuernden Eingriffe basierend auf der zweiten Stellgröße nicht durch Regelung der Positionsregler-Einrichtung ausgeglichen werden. Dadurch wird die Stabilität der Regelung der Positionsregler-Einrichtung nicht beeinträchtigt und/oder gefährdet.The controlling interventions based on the second manipulated variable only take effect after the actual value-setpoint deviation or the first manipulated variable has been determined by the position controller device. This ensures that the controlling interventions based on the second manipulated variable are not compensated for by regulating the position controller device. As a result, the stability of the control of the position controller device is not impaired and/or endangered.
Man kann auch sagen, dass die zweite Stellgröße auf die erste Stellgröße aufgeschaltet wird.You can also say that the second manipulated variable is connected to the first manipulated variable.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Gesamtstellgröße basierend auf der ersten und zweiten Stellgröße ermittelt, und wird die Aktoreinrichtung der optischen Komponente basierend auf der Gesamtstellgröße angesteuert.According to a further embodiment, a total manipulated variable is determined based on the first and second manipulated variables, and the actuator device of the optical component is controlled based on the overall manipulated variable.
Beispielsweise umfasst das Verfahren vor Schritt c) einen Schritt eines Ermittelns der Gesamtstellgröße. Die Gesamtstellgröße wird zum Beispiel durch Subtrahieren der zweiten Stellgröße von der ersten Stellgröße ermittelt. Man kann auch sagen, die Gesamtstellgröße wird durch Summation ermittelt, wobei die zweite Stellgröße negativ zugeführt wird.For example, the method before step c) includes a step of determining the overall manipulated variable. The total manipulated variable is determined, for example, by subtracting the second manipulated variable from the first manipulated variable. You can also say that the total manipulated variable is determined by summation, with the second manipulated variable being supplied negatively.
Die Gesamtstellgröße setzt sich damit insbesondere aus einem Anteil der Vorsteuerung (Störgrößenaufschaltung) und einem Anteil der Regelung (erste Stellgröße, die auf der Abweichung des Istwerts vom Sollwert basiert) zusammen.The overall manipulated variable is therefore composed, in particular, of a portion of the precontrol (feedback) and a portion of the control (first manipulated variable, which is based on the deviation of the actual value from the setpoint).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die optische Komponente ein Trägerelement mit mindestens einer Flüssigkeitsleitung, insbesondere Kühlleitung. Weiterhin weist die erfasste Störgröße eine Änderung eines Drucks einer Flüssigkeit in der mindestens einen Flüssigkeitsleitung auf.According to a further embodiment, the optical component comprises a carrier element with at least one liquid line, in particular a cooling line. Furthermore, the detected disturbance variable has a change in a pressure of a liquid in the at least one liquid line.
Die optische Komponente ist beispielsweise ein Spiegel mit einem Substrat (Spiegelsubstrat) und einer optisch aktiven Fläche. In diesem Fall ist das Trägerelement beispielsweise das Substrat. Die optische Komponente kann jedoch auch zusätzlich zu einem Substrat eine weitere Trägerstruktur umfassen, welche das Trägerelement bildet.The optical component is, for example, a mirror with a substrate (mirror substrate) and an optically active surface. In this case, the carrier element is, for example, the substrate. However, in addition to a substrate, the optical component can also comprise a further support structure, which forms the support element.
Die mindestens eine Flüssigkeitsleitung dient zum Durchleiten einer Flüssigkeit.The at least one liquid line serves to pass a liquid through.
Die mindestens eine Flüssigkeitsleitung ist zum Beispiel eine Kühlleitung zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser. Die mindestens eine Kühlleitung ist beispielsweise Teil einer Kühlvorrichtung zum Kühlen der optischen Komponente.The at least one liquid line is, for example, a cooling line for passing a cooling liquid, such as water. The at least one cooling line is, for example, part of a cooling device for cooling the optical component.
Die Kühlvorrichtung dient insbesondere zur Vermeidung hoher Temperaturen und Temperaturschwankungen der optischen Komponente. Insbesondere Spiegel einer EUV-Lithographieanlage (als Beispiel einer optischen Komponente) erwärmen sich infolge einer Absorption der energiereichen EUV-Strahlung. Dadurch hervorgerufene hohe Temperaturen und Temperaturschwankungen im Spiegel und damit einhergehende thermische Verformungen des Spiegels können zu Wellenfrontaberrationen führen und damit die Abbildungseigenschaften der Spiegel beeinträchtigen. Zur Vermeidung von thermisch induzierten Deformationen werden optische Komponenten der Lithographieanlage aktiv gekühlt.The cooling device serves in particular to avoid high temperatures and temperature fluctuations of the optical component. In particular, mirrors of an EUV lithography system (as an example of an optical component) heat up as a result of absorption of the high-energy EUV radiation. The resulting high temperatures and temperature fluctuations in the mirror and the associated thermal deformations of the mirror can lead to wavefront aberrations and thus impair the imaging properties of the mirror. To avoid thermally induced deformations, optical components of the lithography system are actively cooled.
Zur Kühlung wird eine bestimmte Kühlmittelflussrate benötigt, welche über ein Pumpensystem realisiert wird. Dadurch kommt es zu einer dynamischen Störanregung, denn jede Pumpe erzeugt lokale Druckschwankungen. Diese werden über einen Kühlmittelschall (Wasserschall, longitudinale Wasserschallwelle) durch den gesamten Kühlkreislauft übertragen. Weiterhin kann jede Querschnittsänderung und jede Umlenkung der Flüssigkeitsleitung sowie jedes eingebaute Ventil des Kühlkreislaufs eine Störquelle darstellen, die lokale Druckschwankungen der Flüssigkeit verursacht. Diese Art von dynamischen Störanregungen wird auch flussinduzierte Vibrationen (Engl. „Flow Induced Vibrations“, FIV) genannt. Durch Wasserschall wird die Störanregung an die gekühlte optische Komponente weitergeleitet. Dies verursacht, dass die Position der optischen Komponente von der Sollposition abweicht.A certain coolant flow rate is required for cooling, which is achieved via a pump system. This leads to dynamic disturbance excitation because each pump generates local pressure fluctuations. These are transmitted through the entire cooling circuit via coolant sound (water sound, longitudinal water sound wave). Furthermore, every change in cross-section and every deflection of the liquid line as well as every installed valve in the cooling circuit can represent a source of interference that causes local pressure fluctuations in the liquid. This type of dynamic disturbance excitation is also called flow-induced vibrations (FIV). The interference excitation is passed on to the cooled optical component through water sound. This causes the position of the optical component to deviate from the target position.
Dadurch, dass die erfasste Störgröße eine Änderung des Drucks der Flüssigkeit in der mindestens einen Flüssigkeitsleitung der optischen Komponente aufweist, kann der Einfluss einer Druckschwankung durch die vorgeschlagene Störgrößenaufschaltung kompensiert werden.Because the detected disturbance variable has a change in the pressure of the liquid in the at least one liquid line of the optical component, the influence of a pressure fluctuation can be compensated for by the proposed disturbance variable connection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Änderung des Drucks der Flüssigkeit eine in der Flüssigkeit transportierte Druckwelle, eine periodische Druckschwankung der Flüssigkeit und/oder eine Druckschwankung der Flüssigkeit mit einer Frequenz im Bereich von 1 Hz und 2 kHz auf.According to a further embodiment, the change in the pressure of the liquid comprises a pressure wave transported in the liquid, a periodic pressure fluctuation of the liquid and/or a pressure fluctuation of the liquid with a frequency in the range of 1 Hz and 2 kHz.
Beispielsweise liegt eine Frequenz der Druckschwankung der Flüssigkeit im Bereich von 1 Hz und 1 kHz, 1 Hz und 500 Hz, 1 Hz und 200 Hz, und/oder 50 und 150 Hz.For example, a frequency of the pressure fluctuation of the liquid is in the range of 1 Hz and 1 kHz, 1 Hz and 500 Hz, 1 Hz and 200 Hz, and/or 50 and 150 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verursacht die Änderung des Drucks der Flüssigkeit eine strömungsinduzierte Vibration der optischen Komponente.According to a further embodiment, the change in pressure of the liquid causes a flow-induced vibration of the optical component.
Insbesondere umfasst die Vorhersage der Änderung der Position der optischen Komponenten aufgrund der erfassten Änderung des Drucks der Flüssigkeit eine Vorhersage einer strömungsinduzierten Vibration der optischen Komponente.In particular, the prediction of the change in position of the optical components due to the detected change in the pressure of the liquid includes a prediction of a flow-induced vibration of the optical component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Störgröße eine Änderung eines magnetischen Feldes und/oder eines elektromagnetischen Feldes in einer Umgebung der optischen Komponente auf.According to a further embodiment, the disturbance variable has a change in a magnetic field and/or an electromagnetic field in an environment of the optical component.
Eine Änderung eines magnetischen Feldes und/oder eines elektromagnetischen Feldes in der Umgebung der optischen Komponente kann beispielsweise durch Elektromotoren verursacht werden. Die Lithographieanlage kann eine Vielzahl von Elektromotoren bzw. elektromagnetischen Antrieben aufweisen. Beispielsweise wird ein Waferhalter (Engl.: wafer stage) der Lithographieanlage mithilfe eines Waferverlagerungsantriebs angetrieben. Beispielsweise wird ein Maskenhalter / Retikelhalter (Engl.: reticle stage) der Lithographieanlage mithilfe eines Retikelverlagerungsantrieb angetrieben. All diese Antriebe können beispielsweise durch Elektromotoren realisiert sein, welche elektromagnetische Wechselfelder erzeugen. Die elektromagnetischen Wechselfelder wirken auf magnetisch aktive Bauteile, wie beispielsweise Bauteile, die Eisen, Kupfer und/oder Nickel aufweisen, und werden dort in Störkräfte umgewandelt. Da auch die optische Komponente magnetische Materialien aufweisen kann, können magnetische Felder und/oder elektromagnetische Felder in der Umgebung der optischen Komponente zu einer Positionsänderung der optischen Komponente führen.A change in a magnetic field and/or an electromagnetic field in the vicinity of the optical component can be caused, for example, by electric motors. The lithography system can have a variety of electric motors or electromagnetic drives. For example, a wafer stage of the lithography system is driven using a wafer displacement drive. For example, a mask holder/reticle stage of the lithography system is driven using a reticle displacement drive. All of these drives can be implemented, for example, by electric motors that generate alternating electromagnetic fields. The alternating electromagnetic fields act on magnetically active components, such as components that contain iron, copper and/or nickel, and are converted there into disruptive forces. Since the optical component can also have magnetic materials, magnetic fields and/or electromagnetic fields in the vicinity of the optical component can lead to a change in position of the optical component.
Durch Erfassen der elektromagnetischen Störung, zum Beispiel durch Messen einer Feldstärke eines magnetischen und/oder elektromagnetischen Feldes und/oder Messen eines zeitlichen Verlaufs der entsprechenden Feldstärke, können die angreifenden Störkräfte und damit die zu erwartende Positionsänderung der optischen Komponente mithilfe von Messdaten, Simulationsdaten und/oder Modellen vorhergesagt werden.By detecting the electromagnetic interference, for example by measuring a field strength of a magnetic and/or electromagnetic field and/or measuring a time course of the corresponding field strength, the attacking interference forces and thus the expected change in position of the optical component can be determined using measurement data, simulation data and/or or models can be predicted.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Störgröße eine Bewegung weiterer von der optischen Komponente verschiedener Komponenten und/oder Elemente der Lithographieanlage auf.According to a further embodiment, the disturbance variable has a movement of further components and/or elements of the lithography system that are different from the optical component.
Die weiteren Komponenten und/oder Elemente der Lithographieanlage umfassen beispielsweise eine oder mehrere bewegbare Halterungen, wie zum Beispiel einen Waferhalter und/oder einen Retikelhalter. Die weiteren Komponenten und/oder Elemente der Lithographieanlage können beispielsweise auch ein oder mehrere bewegbare Spiegel umfassen, deren Position einer Trajektorie im Raum folgt (zum Beispiel einen „stepping mirror“ und/oder einen „scanning mirror“).The further components and/or elements of the lithography system include, for example, one or more movable holders, such as a wafer holder and/or a reticle holder. The other components and/or elements of the lithography system can also include, for example, one or more movable mirrors whose position follows a trajectory in space (for example a “stepping mirror” and/or a “scanning mirror”).
Beispielsweise führt eine Bewegung, z. B. Beschleunigung, des Waferhalters und/oder des Retikelhalters der Lithographieanlage zu einer Störanregung der optischen Komponente. Für diese Störkräfte liegen Information über die Störung in der Regel bereits vor, da die Beschleunigungsprofile des Waferhalters und des Retikelhalters im Betrieb der Lithographieanlage normalerweise erfasst werden bzw. durch eine Regelung der Position des Waferhalters und des Retikelhalters bereits bekannt sind. Insbesondere können die Beschleunigungsprofile des Waferhalters und des Retikelhalters vorbestimmte Parameter sein, die bei der Regelung der Position des Waferhalters und des Retikelhalters angewendet werden. Weiterhin sind auch genaue Modelle bekannt, die beschreiben, wie diese Störkräfte auf die optische Komponente wirken. Somit kann eine Positionsänderung der optischen Komponente aufgrund von durch den Waferhalter und/oder den Retikelhalter eingetragene Störkräfte vorhergesagt werden. Damit können sie mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens durch die Störgrößenaufschaltung kompensiert werden.For example, a movement, e.g. B. acceleration, the wafer holder and / or the reticle holder of the lithography system leads to interference excitation of the optical component. For these disruptive forces, information about the disruption is usually already available, since the acceleration profiles of the wafer holder and the reticle holder are normally recorded during operation of the lithography system or are already known by regulating the position of the wafer holder and the reticle holder. In particular, the acceleration profiles of the wafer holder and the reticle holder may be predetermined parameters used in controlling the position of the wafer holder and the reticle holder. Precise models are also known that describe how these disruptive forces affect the optical component. A change in position of the optical component can therefore be predicted due to disruptive forces introduced by the wafer holder and/or the reticle holder. This means that they can be compensated for through the addition of disturbance variables using the proposed method.
Weiterhin können durch bewegbare Spiegel, bei denen die Spiegelposition insbesondere einer vorbestimmten Trajektorie im Raum folgt, Störkräfte auf die optische Komponente wirken. Auch für diese Störkräfte liegen Modelle und/oder Messdaten vor, die beschreiben, wie diese Störkräfte auf die optische Komponente wirken. Somit kann eine Positionsänderung der optischen Komponente aufgrund von Bewegungen bewegbarer Spiegel vorhergesagt werden. Damit können sie mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens durch die Störgrößenaufschaltung kompensiert werden.Furthermore, disruptive forces can act on the optical component through movable mirrors, in which the mirror position in particular follows a predetermined trajectory in space. There are also models and/or measurement data for these disruptive forces that describe how these disruptive forces affect the optical component. A change in position of the optical component due to movements of movable mirrors can therefore be predicted. This means that they can be compensated for through the addition of disturbance variables using the proposed method.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform folgt der Sollwert der Position der optischen Komponente einer Trajektorie.According to a further embodiment, the setpoint follows the position of the optical component of a trajectory.
In dieser Ausführungsform ändert sich der Sollwert der Position der optischen Komponente in Abhängigkeit der Zeit, sodass die Führungsgröße des vorgeschlagenen Regelverfahrens ein zeitabhängiger Weg, d. h. eine Trajektorie, (z. B. im dreidimensionalen Raum) ist.In this embodiment, the setpoint of the position of the optical component changes as a function of time, so that the reference variable of the proposed control method is a time-dependent path, i.e. H. is a trajectory (e.g. in three-dimensional space).
In anderen Ausführungsformen kann der Sollwert der Position der optischen Komponente beispielsweise auch ein statischer Wert sein, sodass die Position der optischen Komponente auf eine Ruheposition entsprechend dem statischen Wert geregelt wird.In other embodiments, the setpoint of the position of the optical component can also be a static value, for example, so that the position of the optical component is regulated to a rest position corresponding to the static value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Stellgröße basierend auf der Abweichung des Istwerts der Position der optischen Komponente von dem Sollwert und zusätzlich basierend auf einer Vorsteuerung, die eine zeitliche Änderung des Sollwerts berücksichtigt, ermittelt.According to a further embodiment, the first manipulated variable is determined based on the deviation of the actual value of the position of the optical component from the setpoint and additionally based on a precontrol that takes into account a change in the setpoint over time.
In dieser Ausführungsform ist eine zusätzliche Vorsteuerung vorgesehen, um eine bekannte (vorbestimmte) Sollwertänderung zu berücksichtigen. Mit anderen Worten wird eine geplante Änderung des Sollwerts vorwärtsgerichtet berücksichtigt, bevor sie zu einer Regelabweichung führt.In this embodiment, an additional precontrol is provided to take a known (predetermined) setpoint change into account. In other words, a planned change in the setpoint is taken into account in a forward direction before it leads to a control deviation.
In dieser Ausführungsform werden somit zwei verschiedene Vorsteuerungen mit der Feedbackregelung von Schritt a) kombiniert. Zum einen ist die Störgrößenaufschaltung eine Vorsteuerung zur Berücksichtigung des Einflusses der Störgröße. Zum anderen ist die zusätzliche Vorsteuerung eine Vorsteuerung zur Berücksichtigung einer geplanten Änderung des Sollwerts.In this embodiment, two different feedforward controls are combined with the feedback control from step a). On the one hand, the disturbance variable feed-in is a pre-control to take the influence of the disturbance variable into account. On the other hand, the additional feedforward control is a feedforward control to take into account a planned change in the setpoint.
Durch die zusätzliche Vorsteuerung zur Berücksichtigung einer geplanten Änderung des Sollwerts kann der Istwert der Position der optischen Komponente schneller an den Sollwert angepasst werden.The additional precontrol to take a planned change in the setpoint into account allows the actual value of the position of the optical component to be adapted more quickly to the setpoint.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren die Schritte auf:
- Erfassen der Störgröße, und
- Vorhersagen der Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße.
- Detecting the disturbance, and
- Predicting the change in position of the optical component due to the detected disturbance.
Die Störgröße wird beispielsweise durch Messen und/oder mithilfe eines oder mehrerer Sensoren (z. B. einer Sensoreinrichtung) erfasst. Die Störgröße kann beispielsweise auch mithilfe eines Störgrößenbeobachters erfasst werden.The disturbance variable is detected, for example, by measuring and/or using one or more sensors (e.g. a sensor device). The disturbance variable can also be recorded using a disturbance variable observer, for example.
Das Verfahren kann auch einen Schritt eines Erfassens des Istwerts der Position der optischen Komponente aufweisen. Die Position des optischen Elements wird beispielsweise von einer Sensoreinrichtung erfasst. Ein Positioniersystem der Lithographianlage umfasst zum Beispiel einen Sensorrahmen mit einer Sensoreinrichtung zum Messen einer aktuellen Position der optischen Komponente relativ zu dem Sensorrahmen. Der Sensorrahmen ist beispielsweise bezüglich eines Tragrahmens der optischen Komponente schwingungsentkoppelt gelagert. Die Sensoreinrichtung umfasst z. B. einen oder mehrere Sensoren, wie zum Beispiel Interferometer und/oder andere Messvorrichtungen zum Erfassen einer Position, z.B. in den sechs Freiheitsgraden, der optischen Komponente. Die optische Komponente kann beispielsweise Reflektorelemente aufweisen zum Reflektieren eines von den Sensoren ausgesendeten Lichts (z. B. Laserlichts).The method can also have a step of detecting the actual value of the position of the optical component. The position of the optical element is detected, for example, by a sensor device. A positioning system of the lithography system includes, for example, a sensor frame with a sensor device for measuring a current position of the optical component relative to the sensor frame. The sensor frame is, for example, mounted in a vibration-decoupled manner with respect to a support frame of the optical component. The sensor device includes e.g. B. one or more sensors, such as interferometers and / or other measuring devices for detecting a position, e.g. in the six degrees of freedom, of the optical component. The optical component can, for example, have reflector elements for reflecting light emitted by the sensors (e.g. laser light).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Vorhersagen der Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße ein Vorhersagen mithilfe eines vorermittelten Modells, einer Simulation und/oder einer Berechnung basierend auf der erfassten Störgröße.According to a further embodiment, predicting the change in the position of the optical component due to the detected disturbance includes predicting using a predetermined model, a simulation and/or a calculation based on the detected disturbance.
Die Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße kann beispielsweise auch mithilfe vorbekannter Messdaten, einer Modellrechnung und/oder einem Simulationsverfahren vorhergesagt werden.The change in the position of the optical component due to the detected disturbance can, for example, also be predicted using previously known measurement data, a model calculation and/or a simulation method.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Regelungsvorrichtung zum Regeln einer Position einer optischen Komponente einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Regelungsvorrichtung weist auf:
- eine erste Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer ersten Stellgröße basierend auf einer Abweichung eines Istwerts von einem Sollwert der Position der optischen Komponente,
- eine zweite Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer zweiten Stellgröße zur Störgrößenaufschaltung basierend auf einer erfassten Störgröße und einer vorhergesagten Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund der erfassten Störgröße, und
- eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern einer Aktoreinrichtung der optischen Komponente basierend auf der ersten und zweiten Stellgröße.
- a first determination device for determining a first manipulated variable based on a deviation of an actual value from a target value of the position of the optical component,
- a second determination device for determining a second manipulated variable for the disturbance variable based on a detected disturbance variable and a predicted change in the position of the optical component due to the detected disturbance variable, and
- a control device for controlling an actuator device of the optical component based on the first and second manipulated variables.
Die erste Ermittlungseinrichtung ist beispielsweise eine Positionsregler-Einrichtung. Die zweite Ermittlungseinrichtung ist beispielsweise eine Störgrößenaufschalt-Einrichtung.The first determination device is, for example, a position controller device. The second determination device is, for example, a disturbance variable switching device.
Die jeweilige vorstehend oder nachstehend beschriebene Einrichtung, wie beispielsweise die erste und zweite Ermittlungseinrichtung und die Ansteuereinrichtung, kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einrichtung zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einrichtung als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als ein Algorithmus, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Ferner kann die entsprechende Einrichtung auch als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems der Lithographieanlage ausgebildet sein.The respective device described above or below, such as the first and second determination devices and the control device, can be implemented in hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the respective device can be designed, for example, as a computer or as a microprocessor. In the case of a software implementation, the respective device can be designed as a computer program product, as a function, as a routine, as an algorithm, as part of a program code or as an executable object. Furthermore, the corresponding device can also be designed as part of a higher-level control system of the lithography system.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Positioniersystem zum regelbasierten Positionieren einer optischen Komponente einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Positioniersystem weist auf:
- eine optische Komponente,
- eine Aktoreinrichtung zum Bewegen der optischen Komponente, und
- eine wie vorstehend beschriebene Regelungsvorrichtung.
- an optical component,
- an actuator device for moving the optical component, and
- a control device as described above.
In Ausführungsformen weist das Positioniersystem ferner eine Sensoreinrichtung zum Erfassen der Störgröße auf.In embodiments, the positioning system further has a sensor device for detecting the disturbance variable.
In Ausführungsformen weist das Positioniersystem ferner eine weitere Sensoreinrichtung zum Erfassen des Istwerts der Position der optischen Komponente auf.In embodiments, the positioning system further has a further sensor device for detecting the actual value of the position of the optical component.
Gemäß einem vierten Aspekt wird eine Lithographieanlage, insbesondere eine EUV-Lithographieanlage, mit einer wie vorstehend beschriebenen Regelungsvorrichtung oder einem wie vorstehend beschriebenen Positioniersystem vorgeschlagen.According to a fourth aspect, a lithography system, in particular an EUV lithography system, is proposed with a control device as described above or a positioning system as described above.
Die optische Komponente ist bevorzugt eine optische Komponente einer Projektionsoptik der Lithographieanlage (Projektionsbelichtungsanlage). Die optische Komponente kann jedoch auch eine optische Komponente eines Beleuchtungssystems der Lithographieanlage sein.The optical component is preferably an optical component of a projection optics of the lithography system (projection exposure system). However, the optical component can also be an optical component of a lighting system of the lithography system.
„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.In the present case, “on” is not necessarily to be understood as limiting it to exactly one element. Rather, several elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other counting word used here should not be understood to mean that there is a limitation to exactly the number of elements mentioned. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.
Die für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die weiteren Aspekte (Regeleinrichtung, Positioniersystem, Lithographieanlage) entsprechend und umgekehrt.The embodiments and features described for the method according to the first aspect apply accordingly to the other aspects (control device, positioning system, lithography system) and vice versa.
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.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie gemäß einer Ausführungsform; -
2 zeigt eine optische Komponente der Projektionsbelichtungsanlage aus1 gemäß einer Ausführungsform; -
3 zeigt einen Kühlkreislauf zum Kühlen der optischen Komponente aus2 gemäß einer Ausführungsform; -
4 zeigt ein Blockschaltbild einer Positionsregelung der optischen Komponente aus2 gemäß einer Ausführungsform; -
5 zeigt schematisch funktionelle Komponenten eines Positioniersystems zum Positionieren der optischen Komponente aus2 gemäß einer Ausführungsform; -
6 zeigt ein Modell zum Vorhersagen einer Änderung der Position der optischen Komponente aufgrund einer Störgröße gemäß einer Ausführungsform; und -
7 zeigt ein Flussablaufdiagramm eines Verfahrens zum Regeln einer Position einer optischen Komponente einer Projektionsbelichtungsanlage gemäß einer Ausführungsform.
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1 shows a schematic meridional section of a projection exposure system for EUV projection lithography according to one embodiment; -
2 shows an optical component of the projection exposure system1 according to one embodiment; -
3 shows a cooling circuit for cooling theoptical component 2 according to one embodiment; -
4 shows a block diagram of a position control of theoptical component 2 according to one embodiment; -
5 schematically shows functional components of a positioning system for positioning theoptical component 2 according to one embodiment; -
6 shows a model for predicting a change in the position of the optical component due to a disturbance according to an embodiment; and -
7 shows a flowchart of a method for controlling a position of an optical component of a projection exposure system according to an embodiment.
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.In the figures, identical or functionally identical elements have been given the same reference numerals, unless otherwise stated. Furthermore, it should be noted that the representations in the figures are not necessarily to scale.
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.A
In der
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.The projection exposure system 1 includes
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.A structure on the
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-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mit Hilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (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.The
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.The
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.After the
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.The lighting optics 4 comprises a
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
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.The
Wie beispielsweise aus der
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.Between the
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. A
Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.The
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
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.The
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.The lighting optics 4 thus forms a double faceted system. This basic principle is also known as the honeycomb condenser (Fly's Eye Integrator).
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
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.With the help of the
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.In a further embodiment of the illumination optics 4, not shown, transmission optics can be arranged in the beam path between the
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, sodass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.In a further embodiment of the lighting optics 4, the
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.The imaging of the
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind.The
Bei dem in der
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.Reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as free-form surfaces without an axis of rotational symmetry. Alternatively, the reflection surfaces of the mirrors Mi can be designed as aspherical surfaces with exactly one axis of rotational symmetry of the reflection surface shape. The mirrors Mi, like the mirrors of the lighting optics 4, can have highly reflective coatings for the
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.The
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy 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.The
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.The
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.The
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.Other image scales are also possible. Image scales of the same sign and absolutely the same in the x and y directions x, y, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.
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
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.One of the
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.The
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.By arranging the
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.A likewise preferred pupil uniformity in the area of defined illuminated sections of an illumination pupil of the illumination optics 4 can be achieved by redistributing the illumination channels.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.Further aspects and details of the illumination of the
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.The
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.The entrance pupil of the
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. It may be that the projection optics have 10 different positions of the entrance pupil for the tangential and sagittal beam paths.
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.In this case, an imaging element, in particular an optical component of the transmission optics, should be provided between the
Bei der in der
Die optische Komponente 102 ist beispielsweise ein Spiegel der Projektionsbelichtungsanlage 1 (Lithographieanlage), insbesondere der Projektionsoptik 10, aus
Wie in
Der Spiegel 102 ist mittels einer Aktoreinrichtung 114 beweglich an einem Tragrahmen 116 befestigt. Die Aktoreinrichtung 114 weist zum Beispiel mehrere Aktoren 118 und eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) auf. Die Aktoreinrichtung 114 dient zum Beispiel dazu, den Spiegel 102 in Bezug auf sechs Freiheitsgrade (Translation in X-, Y- und Z-Richtung und Rotation um die X-, Y- und Z-Richtung) zu positionieren.The
Das Positioniersystem 100 weist weiterhin eine Sensoreinrichtung 120 auf, um eine aktuelle Position P (Istwert y(t) der Position P,
In
Pumpen der Kühlvorrichtung 202, wie die Pumpe 208, verursachen lokale Druckschwankungen in der Flüssigkeit 112, wodurch eine dynamische Störanregung erzeugt wird. Diese Druckschwankungen werden über longitudinale Wasserschallwelle durch den gesamten Kühlkreislauft 200 übertragen. Weiterhin können auch Querschnittsänderungen (nicht gezeigt) der Flüssigkeitsleitung 206, 110, Umlenkungen 212 der Flüssigkeitsleitung 206, 110 und Ventile 210 des Kühlkreislaufs 200 eine Störquelle darstellen, die lokale Druckschwankungen der Flüssigkeit 112 verursacht. Durch Wasserschall wird eine solche akustische Störanregung an die gekühlte optische Komponente 102 (den Spiegel 102) weitergeleitet. Dadurch kann es zu einer Positionsänderung des Spiegels 102 kommen, sodass die tatsächliche Position y(t) des Spiegels 102 von einer Sollposition r(t) abweicht (
Im Folgenden wird mit Bezug zu den
Die Regelstrecke 304 umfasst eine Aktorik 308 zum Manipulieren der Position y(t) des Spiegels 102. Die Aktorik 308 ist insbesondere durch die Aktoreinrichtung 114 (
Die Positionsregler-Einrichtung 302 bildet zusammen mit der Regelstrecke 304 die Feedbackregelung und sorgt dafür, dass eine Abweichung e(t) der Istposition y(t) von einer Sollposition r(t) des Spiegels 102 auf einem möglichst kleinen Wert, im Idealfall auf null, gehalten wird. Dies Sollposition r(t) kann ein statischer Wert sein (r(t) = const.) oder kann auch eine Funktion sein, die von der Zeit t abhängt (r(t) ≠ const.). Insbesondere kann die Sollposition r(t) des Spiegels 102 auch einer beliebigen Trajektorie im (z. B. dreidimensionalen) Raum folgen. Die Sollposition r(t) des Spiegels 102 kann dabei einer steten oder auch einer unsteten Trajektorie im Raum folgen.The
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird der Istwert y(t) der Position P des Spiegels 102 erfasst. Beispielsweise wird der Istwert y(t) mithilfe der Sensoreinrichtung 120 gemessen. Der Istwert y(t) wird an die Positionsregler-Einrichtung 302 übermittelt, d. h. rückgeführt bzw. rückgekoppelt. Beispielsweise wird der Istwert y(t) an die Positionsregler-Einrichtung 302 negativ rückgeführt (Minuszeichen im Regelkreis 300 in
In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird die Abweichung e(t) des Istwerts y(t) von dem Sollwert r(t) der Position P des Spiegels 102 ermittelt. Die Abweichung e(t) wird beispielsweise von der Positionsregler-Einrichtung 302 oder von einer vorgeschalteten Summationseinheit 312 ermittelt. Beispielsweise wird der Istwert y(t) von dem Sollwert r(t) subtrahiert. Zum Ermitteln der Abweichung e(t) ist in der Positionsregler-Einrichtung 302 oder in der vorgeschalteten Summationseinheit 312 der Sollwert r(t) hinterlegt, insbesondere gespeichert.In a second step S2 of the method, the deviation e(t) of the actual value y(t) from the setpoint value r(t) of the position P of the
In einem dritten Schritt S3 des Verfahrens wird eine erste Stellgröße ur(t) basierend auf der Abweichung e(t) ermittelt.In a third step S3 of the method, a first manipulated variable u r (t) is determined based on the deviation e (t).
Auf die Position y(t) des Spiegels 102 wirken Störgrößen (nicht gezeigt), die in der Regel unbekannt und unvorhersagbar sind, so wie beispielsweise Rauschen oder Bodenvibrationen. Eine Vorhersage der Auswirkung solcher Störgrößen auf die Position y(t) des Spiegels 102 ist meist nicht möglich, sodass sie durch eine Steuerung mit offener Wirkungskette nicht ausgleichbar sind. Sie können jedoch durch die beschriebene Feedbackregelung in den Schritten S1 bis S3 über die Ermittlung der tatsächlichen Abweichung e(t) des Istwerts y(t) vom Sollwert r(t) korrigiert werden.The position y(t) of the
Anders verhält es sich im Fall von Störgrößen d(t), für welche eine Auswirkung auf die Position y(t) des Spiegels 102 (Störgrößenübertragung 314 in
Andere Beispiele für Störgrößen d(t), die mithilfe einer Störgrößenaufschaltung kompensiert werden können, sind magnetische und/oder elektromagnetische Störungen durch ein magnetisches Feld und/oder elektromagnetisches Feld (B und E in
Im Folgenden wird der Regelkreis 300 und das Verfahren für Druckschwankungen der Flüssigkeit 112 im Kühlkreislauf 200 als ein Beispiel einer Störgröße d(t), die auf die Position y(t) des Spiegels 102 wirkt, beschrieben. Jedoch kann das Verfahren auch für andere Störgrößen d(t), die mithilfe einer Störgrößenaufschaltung kompensiert werden können, durchgeführt werden.The following describes the
In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird die Störgröße d(t) erfasst.In a fourth step S4 of the method, the disturbance variable d(t) is detected.
Beispielsweise wird die Störgröße d(t) gemessen. Zum Erfassen der Störgröße d(t) weist die Positioniervorrichtung 100 beispielsweise eine weitere Sensoreinrichtung 124 auf. Die Sensoreinrichtung 124 umfasst z. B. einen oder mehrere Sensoren und/oder Messgeräte. In
Die Störgröße d(t) kann in anderen Beispielen auch durch einen Störgrößenbeobachter erfasst werden. Dabei wird die Störgröße d(t) beispielsweise nicht direkt gemessen, sondern aus anderen (z. B. gemessenen) Prozessgrößen rekonstruiert.In other examples, the disturbance d(t) can also be detected by a disturbance observer. For example, the disturbance variable d(t) is not measured directly, but is reconstructed from other (e.g. measured) process variables.
In einem fünften Schritt S5 des Verfahrens wird eine Änderung der Position P des Spiegels 102 aufgrund der erfassten Störgröße d(t) vorhergesagt. Die Änderung der Position P des Spiegels 102 aufgrund der erfassten Störgröße d(t) ist insbesondere die Auswirkung der Störgröße d(t) auf die Position P des Spiegels 102. Diese Auswirkung kann beispielsweise mithilfe eines vorermittelten Modells vorhergesagt werden. In
Beispielsweise wird die erfasste Störgrößen d(t) an die Störgrößenaufschalt-Einrichtung 306 übermittelt. Beispielsweise sind in der Störgrößenaufschalt-Einrichtung 306 eine oder mehrere Modelle, Algorithmen für Simulationsverfahren oder andere Berechnungen und/oder vorermittelte Messdaten gespeichert. Als ein Beispiel kann das Modell 400 in der Störgrößenaufschalt-Einrichtung 306 gespeichert sein. Die Störgrößenaufschalt-Einrichtung 306 ermittelt, beispielsweise basierend auf dem Modell 400, eine Auswirkung der Störgrößen d(t) auf die Position P des Spiegels 102.For example, the detected disturbance variables d(t) are transmitted to the disturbance
In einem sechsten Schritt S6 des Verfahrens wird eine zweite Stellgröße us(t) zur Störgrößenaufschaltung ermittelt. Insbesondere wird die zweite Stellgröße us(t) basierend auf der erfassten Störgröße d(t) und der vorhergesagten Änderung der Position P des Spiegels 102 aufgrund der erfassten Störgrößen d(t) ermittelt. Die zweite Stellgröße us(t) wird beispielsweise einer weiteren Summationseinheit 316 zugeführt. Zum Beispiel wird die zweite Stellgröße us(t) der weiteren Summationseinheit 316 negativ zugeführt (Minuszeichen im Regelkreis 300 in
In einem siebten Schritt S7 des Verfahrens wird eine Gesamtstellgröße u(t) basierend auf der ersten Stellgröße ur(t) und der zweiten Stellgröße us(t) ermittelt. Die Gesamtstellgröße u(t) wird zum Beispiel durch Subtrahieren der zweiten Stellgröße us(t) von der ersten Stellgröße ur(t) ermittelt. Die Gesamtstellgröße u(t) setzt sich damit insbesondere aus einem Anteil us(t) einer Vorsteuerung (Störgrößenaufschaltung) und einem Anteil ur(t) einer Feedbackregelung zusammen.In a seventh step S7 of the method, a total manipulated variable u(t) is determined based on the first manipulated variable u r (t) and the second manipulated variable u s (t). The total manipulated variable u(t) is determined, for example, by subtracting the second manipulated variable u s (t) from the first manipulated variable u r (t). The overall manipulated variable u(t) is therefore composed in particular of a component u s (t) of a feedforward control (feedback) and a component u r (t) of a feedback control.
In einem achten Schritt S8 des Verfahrens wird die Aktorik 308 der Regelstrecke 304 (d. h. die Aktoreinrichtung 114,
In
Der Regelkreis 300 (
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann die Position P des Spiegels 102 auch bei dynamischer Störanregung d(t) besser geregelt werden. Insbesondere können die Auswirkungen von Störanregungen d(t), wie beispielsweise von mechanischen Schwingungsanregungen, akustischen Anregungen und elektromagnetischen Anregungen, auf den Spiegel 102 besser kompensiert werden. Dies führt zu einer größeren Präzession der optischen Eigenschaften des Spiegels 102 und damit zu einer besseren Abbildungseigenschaft der Lithographieanlage 1.The proposed method allows the position P of the
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST
- 11
- ProjektionsbelichtungsanlageProjection exposure system
- 22
- BeleuchtungssystemLighting system
- 33
- Lichtquellelight source
- 44
- BeleuchtungsoptikIllumination optics
- 55
- ObjektfeldObject field
- 66
- ObjektebeneObject level
- 77
- RetikelReticule
- 88th
- RetikelhalterReticle holder
- 99
- RetikelverlagerungsantriebReticle displacement drive
- 1010
- ProjektionsoptikProjection optics
- 1111
- BildfeldImage field
- 1212
- BildebeneImage plane
- 1313
- Waferwafers
- 1414
- Waferhalterwafer holder
- 1515
- WaferverlagerungsantriebWafer displacement drive
- 1616
- BeleuchtungsstrahlungIllumination radiation
- 1717
- Kollektorcollector
- 1818
- ZwischenfokusebeneIntermediate focal plane
- 1919
- UmlenkspiegelDeflecting mirror
- 2020
- erster Facettenspiegelfirst facet mirror
- 2121
- erste Facettefirst facet
- 2222
- zweiter Facettenspiegelsecond facet mirror
- 2323
- zweite Facettesecond facet
- 100100
- PositioniersystemPositioning system
- 102102
- optische Komponenteoptical component
- 104104
- BeschichtungCoating
- 106106
- optisch aktive Flächeoptically active surface
- 108108
- SubstratSubstrate
- 110110
- FlüssigkeitsleitungFluid line
- 112112
- Flüssigkeitliquid
- 114114
- AktoreinrichtungActuator device
- 116116
- TragrahmenSupport frame
- 118118
- AktorActor
- 120120
- SensoreinrichtungSensor device
- 122122
- Laserstrahllaser beam
- 124124
- Sensorsensor
- 128128
- RegelungsvorrichtungControl device
- 130130
- ErmittlungseinrichtungInvestigation facility
- 132132
- ErmittlungseinrichtungInvestigation facility
- 134134
- ErmittlungseinrichtungInvestigation facility
- 136136
- AnsteuereinrichtungControl device
- 200200
- KühlkreislaufCooling circuit
- 202202
- KühlvorrichtungCooling device
- 204204
- KühleinheitCooling unit
- 206206
- FlüssigkeitsleitungFluid line
- 208208
- Pumpepump
- 210210
- VentilValve
- 212212
- UmlenkungDeflection
- 300300
- Regelkreiscontrol loop
- 302302
- Positionsregler-EinrichtungPosition controller facility
- 304304
- RegelstreckeControlled system
- 306306
- Störgrößenaufschalt-EinrichtungDisturbance switching device
- 308308
- AktorikActuators
- 310310
- SensorikSensor technology
- 312312
- SummationseinheitSummation unit
- 314314
- StörgrößenübertragungDisturbance transmission
- 316316
- SummationseinheitSummation unit
- 318318
- VorsteuerungPilot control
- 400400
- ModellModel
- 402402
- lineare Funktion linear function
- AA
- Signalsignal
- Bb
- MagnetfeldMagnetic field
- d(t)d(t)
- StörgrößeDisturbance variable
- DD
- DruckPressure
- e(t)e(t)
- Abweichungdeviation
- EE
- elektrisches Feldelectric field
- FxFx
- KraftPower
- M1-M6M1-M6
- SpiegelMirror
- PP
- Positionposition
- r(t)r(t)
- SollwertSetpoint
- S1-S8S1-S8
- VerfahrensschritteProcedural steps
- tt
- ZeitTime
- u(t)u(t)
- Stellgrößemanipulated variable
- ur(t)ur(t)
- Stellgrößemanipulated variable
- u'r(t)u'r(t)
- Stellgrößemanipulated variable
- us(t)us(t)
- Stellgrößemanipulated variable
- uv(t)uv(t)
- Stellgrößemanipulated variable
- UU
- UmgebungVicinity
- XX
- RichtungDirection
- y(t)y(t)
- Istwertactual value
- YY
- RichtungDirection
- ZZ
- RichtungDirection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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---|---|---|---|
DE102022206832.7A DE102022206832A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | METHOD FOR CONTROLLING A POSITION OF AN OPTICAL COMPONENT OF A LITHOGRAPHY SYSTEM |
PCT/EP2023/068423 WO2024008732A1 (en) | 2022-07-05 | 2023-07-04 | Method for controlling a position of an optical component of a lithography system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022206832.7A DE102022206832A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | METHOD FOR CONTROLLING A POSITION OF AN OPTICAL COMPONENT OF A LITHOGRAPHY SYSTEM |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022206832A1 true DE102022206832A1 (en) | 2024-01-11 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102022206832.7A Pending DE102022206832A1 (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | METHOD FOR CONTROLLING A POSITION OF AN OPTICAL COMPONENT OF A LITHOGRAPHY SYSTEM |
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-
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-
2023
- 2023-07-04 WO PCT/EP2023/068423 patent/WO2024008732A1/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2024008732A1 (en) | 2024-01-11 |
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