DE102022212238A1 - Method for characterizing the dynamic transfer behavior of a system, especially for microlithography - Google Patents

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DE102022212238A1 DE102022212238.0A DE102022212238A DE102022212238A1 DE 102022212238 A1 DE102022212238 A1 DE 102022212238A1 DE 102022212238 A DE102022212238 A DE 102022212238A DE 102022212238 A1 DE102022212238 A1 DE 102022212238A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems, insbesondere für die Mikrolithographie, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bestimmen eines Amplitudengangs als Frequenzabhängigkeit der Amplitude einer Übertragungsfunktion des Systems, Bestimmen, für diesen Amplitudengang, der dritten Ableitung der Amplitude nach der Frequenz, und Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens des Systems durch Bestimmen wenigstens einer Eigenfrequenz (f0) sowie wenigstens einer Dämpfung (D) auf Basis dieser dritten Ableitung.The invention relates to a method for characterizing the dynamic transmission behavior of a system, in particular for microlithography, the method having the following steps: determining an amplitude response as a frequency dependency of the amplitude of a transmission function of the system, determining, for this amplitude response, the third derivative of the amplitude according to the frequency, and characterizing the dynamic transmission behavior of the system by determining at least one natural frequency (f0) and at least one damping (D) on the basis of this third derivative.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems, insbesondere für die Mikrolithographie.The invention relates to a method for characterizing the dynamic transmission behavior of a system, in particular for microlithography.

Stand der TechnikState of the art

Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise oder LCD's, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird in einer sogenannten Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt, welche eine Beleuchtungseinrichtung und ein Projektionsobjektiv aufweist. Das Bild einer mittels der Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Maske (= Retikel) wird hierbei mittels des Projektionsobjektivs auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnetes Substrat (z.B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.Microlithography is used to produce microstructured components such as integrated circuits or LCDs. The microlithographic process is carried out in a so-called projection exposure system, which has an illumination device and a projection lens. The image of a mask (= reticle) illuminated by means of the illumination device is projected by means of the projection objective onto a substrate (e.g. a silicon wafer) coated with a light-sensitive layer (photoresist) and arranged in the image plane of the projection objective in order to project the mask structure onto the light-sensitive coating of the to transfer substrate.

In einer für EUV (d.h. für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge unterhalb von 15 nm) ausgelegten Projektionsbelichtungsanlage werden mangels Vorhandenseins lichtdurchlässiger Materialien Spiegel als optische Komponenten für den Abbildungsprozess verwendet. Diese Spiegel können auf einem Tragrahmen befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung des jeweiligen Spiegels beispielsweise in sechs Freiheitsgraden (d.h. hinsichtlich Verschiebungen in den drei Raumrichtungen x, y und z sowie hinsichtlich Rotationen Rx, Ry und Rz um die entsprechenden Achsen) zu ermöglichen.In a projection exposure system designed for EUV (ie for electromagnetic radiation with a wavelength below 15 nm), mirrors are used as optical components for the imaging process due to the lack of presence of transparent materials. These mirrors can be attached to a support frame and designed to be at least partially manipulable in order to allow the respective mirror to move, for example, in six degrees of freedom (ie with regard to displacements in the three spatial directions x, y and z and with regard to rotations R x , R y and R z around the corresponding axes) to allow.

Im Betrieb von Projektionsbelichtungsanlagen, insbesondere bei EUV-Systemen, spielen Dynamikaspekte eine zunehmend wichtige Rolle für die optische Performance des Systems. Mechanische Störungen verursacht durch Vibrationen wirken sich nachteilig auf die Positionsstabilität der optischen Komponenten aus. Schwach gedämpfte mechanische Resonanzen im System führen im Bereich der Resonanzfrequenzen zu einer lokalen Überhöhung des Störspektrums und einer damit einhergehenden Verschlechterung der Positionsstabilität von passiven gelagerten Komponenten wie auch von aktiv geregelten Komponenten. Des Weiteren können Resonanzen im Falle von geregelten Systemen zur Instabilität der Regelschleife führen.In the operation of projection exposure systems, especially in EUV systems, dynamic aspects play an increasingly important role for the optical performance of the system. Mechanical disturbances caused by vibrations adversely affect the positional stability of the optical components. Weakly damped mechanical resonances in the system lead to a local increase in the interference spectrum in the range of resonance frequencies and an associated deterioration in the position stability of passively mounted components as well as actively controlled components. Furthermore, in the case of controlled systems, resonances can lead to instability of the control loop.

In der Praxis wird das mechatronische Design eines komplexen mechatronischen Systems wie z.B. eines optischen Systems einer Projektionsbelichtungsanlage basierend auf berechneten Werten von Eigenfrequenzen und zugehörigen Dämpfungen (sowie jeweils angenommenen Toleranzen) ausgelegt. Dabei ist es für den ordnungsgemäßen Betrieb des betreffenden Systems wichtig, die wesentlichen Eigenfrequenzen und zugehörigen Dämpfungen in Realität zu verifizieren sowie erforderlichenfalls (etwa bei signifikanten Abweichungen zu den nominellen Werten) eine Kalibrierung z.B. von Regelungsparametern vorzunehmen. Des Weiteren kann die Bestimmung der Eigenfrequenzen sowie Dämpfungen im betreffenden System auch zur Fehleranalyse und -überwachung verwendet werden, wobei gegebenenfalls Veränderungen in einem Fertigungs- oder Montageprozess detektiert und entsprechende Fehler in nachfolgenden Prozessschritten frühzeitig prognostiziert werden können.In practice, the mechatronic design of a complex mechatronic system such as an optical system of a projection exposure system is based on calculated values of natural frequencies and associated damping (as well as assumed tolerances). It is important for the proper operation of the system in question to verify the essential natural frequencies and associated damping in reality and, if necessary (e.g. in the case of significant deviations from the nominal values), to calibrate control parameters, for example. Furthermore, the determination of the natural frequencies and damping in the relevant system can also be used for error analysis and monitoring, with changes in a manufacturing or assembly process being detected if necessary and corresponding errors being able to be predicted at an early stage in subsequent process steps.

Zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und zugehörigen Dämpfungen aus einer gemessenen Übertragungsfunktion bzw. einem Frequenzgang eines Systems sind diverse Ansätze bekannt. Dabei können insbesondere sowohl der Amplitudengang (d.h. die Frequenzabhängigkeit der Amplitude der Übertragungsfunktion) als auch die jeweilige Phasenlage berücksichtigt werden. Wenngleich ein solches Vorgehen grundsätzlich Vorteile hinsichtlich einer Nutzung bzw. Identifizierung der vollständigen Information aus der komplexwertigen Übertragungsfunktion hat, können sich in der Praxis Probleme aus der resultierenden Komplexität und insbesondere auch aus unvermeidlichen, durch auftretende Verzögerungen bedingten Änderungen der Phasenlage ergeben.Various approaches are known for determining natural frequencies and associated damping from a measured transfer function or a frequency response of a system. In particular, both the amplitude response (i.e. the frequency dependency of the amplitude of the transfer function) and the respective phase position can be taken into account. Although such a procedure has fundamental advantages in terms of using or identifying the complete information from the complex-valued transfer function, in practice problems can arise from the resulting complexity and in particular from unavoidable changes in the phase position caused by delays that occur.

Ein vergleichsweise einfacheres und auf der alleinigen Verwendung des Amplitudengangs beruhendes Verfahren stellt die sogenannte Q-Faktor-Methode dar. Hierbei werden ein auch als „Gütefaktor“ bezeichneter Q-Faktor sowie eine Dämpfung D anhand der nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) bestimmt, wobei die Frequenz fmax denjenigen Frequenzwert bezeichnet, an welchem die Amplitude ihr Maximum annimmt und wobei fl und fr die jeweiligen Frequenzwerte bezeichnen, an denen die Amplitude zu beiden Seiten des Amplitudenmaximums Amax den Wert Amax/√2 erreicht (siehe beispielhaftes Szenario gemäß 7a-7b). Q = ƒ m a x ƒ r ƒ l

Figure DE102022212238A1_0001
D ^ = 1 2 Q
Figure DE102022212238A1_0002
A comparatively simpler method based solely on the use of the amplitude response is the so-called Q-factor method. A Q-factor, also referred to as a "quality factor", and a damping D are determined using the following equations (1) and (2). , where the frequency f max denotes that frequency value at which the amplitude assumes its maximum and where f l and f r denote the respective frequency values at which the amplitude reaches the value A max /√2 on both sides of the amplitude maximum A max (see exemplary scenario according to 7a-7b) . Q = ƒ m a x ƒ right ƒ l
Figure DE102022212238A1_0001
D ^ = 1 2 Q
Figure DE102022212238A1_0002

Wenngleich die o.g. Q-Faktor-Methode in einfachen Systemen durchaus gute Übereinstimmungen zwischen jeweils ermittelter und tatsächlicher Dämpfung liefern kann, erweist sich dieses Verfahren als fehlerhaft in komplexeren Systemen und insbesondere dann, wenn im Amplitudengang zwei oder mehr Resonanzen relativ nahe beieinander liegen (d.h. bei sich nur geringfügig voneinander unterscheidenden Frequenzwerten auftreten). In diesem Falle kann beispielsweise, wie aus 8a-8b anhand eines beispielhaften Szenarios ersichtlich, der Fall eintreten, dass irrtümlich von einer einzigen Resonanz ausgegangen und dementsprechend auch ein einziger fehlerhafter Dämpfungswert berechnet wird.Although the above-mentioned Q-factor method is in good agreement in simple systems This method proves to be faulty in more complex systems and especially when two or more resonances are relatively close together in the amplitude response (ie occur at frequencies that differ only slightly from one another). In this case, for example, like from 8a-8b As can be seen from an exemplary scenario, the case can arise that a single resonance is erroneously assumed and, accordingly, a single erroneous damping value is also calculated.

Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf US 5,960,091 verwiesen.The prior art is only given as an example U.S. 5,960,091 referred.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems, insbesondere für die Mikrolithographie, bereitzustellen, welches eine zuverlässige Charakterisierung unter zumindest teilweiser Vermeidung der vorstehend beschriebenen Probleme ermöglicht.The object of the present invention is to provide a method for characterizing the dynamic transmission behavior of a system, in particular for microlithography, which enables reliable characterization while at least partially avoiding the problems described above.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved according to the features of independent patent claim 1 .

Eine erfindungsgemäßes Verfahren zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems, insbesondere für die Mikrolithographie, weist folgende Schritte auf:

  1. a) Bestimmen eines Amplitudengangs als Frequenzabhängigkeit der Amplitude einer Übertragungsfunktion des Systems;
  2. b) Bestimmen, für diesen Amplitudengang, der dritten Ableitung der Amplitude nach der Frequenz; und
  3. c) Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens des Systems durch Bestimmen wenigstens einer Eigenfrequenz (f0) sowie wenigstens einer Dämpfung (D) auf Basis dieser dritten Ableitung.
A method according to the invention for characterizing the dynamic transmission behavior of a system, in particular for microlithography, has the following steps:
  1. a) determining an amplitude response as a frequency dependency of the amplitude of a transfer function of the system;
  2. b) determining, for this amplitude response, the third derivative of amplitude with respect to frequency; and
  3. c) Characterizing the dynamic transmission behavior of the system by determining at least one natural frequency (f 0 ) and at least one damping (D) on the basis of this third derivative.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, die Charakterisierung des Übertragungsverhaltens eines mechatronischen Systems (wie z.B. eines optischen Systems einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage) im Sinne einer Identifizierung der jeweils vorhandenen Werte von Eigenfrequenz(en) sowie Dämpfung(en), insbesondere auch zur Verifizierung von insoweit zuvor eingestellten Werten sowie gegebenenfalls Kalibrierung des Systems hinsichtlich insoweit vorhandener Abweichungen, dadurch vorzunehmen, dass nach Bestimmung der (im Weiteren auch als „Amplitudengang“ bezeichneten) Frequenzabhängigkeit der Amplitude in der Übertragungsfunktion des Systems die dritte Ableitung der Amplitude nach der Frequenz bestimmt und dann anhand geeigneter Kriterien einer quantitativen Bestimmung besagter Eigenfrequenz(en) bzw. Dämpfung(en) zugrundegelegt wird.The invention is based in particular on the concept of characterizing the transmission behavior of a mechatronic system (e.g. an optical system of a microlithographic projection exposure system) in the sense of identifying the existing values of natural frequency(s) and damping(s), in particular also for verification of this previously set values and, if necessary, calibrating the system with regard to any deviations that are present, by determining the frequency dependency of the amplitude (hereinafter also referred to as "amplitude response") in the transfer function of the system, determining the third derivative of the amplitude according to the frequency and then using this suitable criteria for a quantitative determination of said natural frequency(s) or damping(s).

Dabei geht die Erfindung u.a. von der Erkenntnis aus, dass in besagter dritter Ableitung des Amplitudengangs eine im Übertragungsverhalten vorhandene Resonanz ein charakteristisches und vergleichsweise einfach zu detektierendes Muster erzeugt, aus welchem sowohl Eigenfrequenz(en) als auch Dämpfung(en) selbst dann mit hoher bzw. hinreichender Genauigkeit bestimmt werden können, wenn zwei oder mehr Resonanzen bei vergleichsweise nahe beieinanderliegenden Frequenzen vorliegen.The invention is based, among other things, on the finding that in said third derivation of the amplitude response, a resonance present in the transmission behavior generates a characteristic pattern that is comparatively easy to detect, from which both natural frequency(s) and damping(s) can be derived even with high or can be determined with sufficient accuracy when there are two or more resonances at relatively close frequencies.

Die im Weiteren noch detaillierter beschriebene quantitative Bestimmung hat mit der alleinigen Zugrundelegung des Amplitudengangs bzw. dessen dritter Ableitung gegenüber einer vollständigen Nutzung sowohl der Amplituden- als auch der Phaseninformation des Übertragungsverhaltens zunächst den Vorteil, dass Probleme infolge einer unvermeidlichen (z.B. durch auftretende Verzögerungen bedingten) Änderung der Phasenlage vermieden werden. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße quantitative Bestimmung von Eigenfrequenz(en) und Dämpfung(en) in jeweils eindeutiger reproduzierbarer Weise automatisiert und frei von subjektiven Fehlereinflüssen durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass zusätzliche Kenntnisse bzw. Informationen betreffend das hinsichtlich seines Übertragungsverhaltens zu charakterisierende System nicht erforderlich sind.The quantitative determination described in more detail below, based solely on the amplitude response or its third derivative, has the advantage over a complete use of both the amplitude and the phase information of the transmission behavior that problems due to an unavoidable (e.g. due to delays that occur) Changing the phase position can be avoided. Furthermore, the quantitative determination of natural frequency(s) and damping(s) according to the invention can be carried out automatically in a clearly reproducible manner and free from subjective error influences. A further advantage of the method according to the invention is that additional knowledge or information relating to the system to be characterized with regard to its transmission behavior is not required.

Gemäß einer Ausführungsform wird im Schritt c) für eine die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung beschreibende Funktion wenigstens eine von dieser Funktion mit positiver Steigung durchlaufene Nullstelle (fz) ermittelt.According to one embodiment, at least one zero point (f z ) through which this function has a positive gradient is determined in step c) for a function describing the frequency dependency of the third derivative.

Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine Eigenfrequenz auf Basis dieser wenigstens einen Nullstelle (fz) bestimmt.According to one embodiment, the at least one natural frequency is determined on the basis of this at least one zero point (f z ).

Gemäß einer Ausführungsform werden im Schritt c) für eine die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung beschreibende Funktion ein erster Frequenzwert, welcher unterhalb dieser Eigenfrequenz liegt und bei dem die Funktion ein lokales Minimum aufweist, und ein zweiter Frequenzwert, welcher oberhalb dieser Eigenfrequenz liegt und bei dem die Funktion ein lokales Maximum aufweist, ermittelt.According to one embodiment, in step c) for a function describing the frequency dependency of the third derivative, a first frequency value, which is below this natural frequency and at which the function has a local minimum, and a second frequency value, which is above this natural frequency and at which the Function has a local maximum determined.

Gemäß einer Ausführungsform wird die wenigstens eine Dämpfung auf Basis der Differenz (Δf) zwischen dem ersten Frequenzwert und dem zweiten Frequenzwert bestimmt.According to one embodiment, the at least one attenuation is based on the difference (Δf) between the first frequency value and the second frequency value is determined.

Gemäß einer Ausführungsform werden im Schritt c) eine Mehrzahl von Eigenfrequenzen (f0,i) sowie zugehörigen Dämpfungen (Di) bestimmt.According to one embodiment, a plurality of natural frequencies (f 0,i ) and associated damping (D i ) are determined in step c).

Gemäß einer Ausführungsform wird bei dieser Bestimmung in einem iterativen Prozess die jeweilige, die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung der Amplitude nach der Frequenz beschreibende Funktion nach Bestimmung jeweils einer Eigenfrequenz (f0,i) sowie zugehöriger Dämpfung (Di) angepasst und der Bestimmung einer weiteren Eigenfrequenz (f0,i+1) sowie Dämpfung (Di+1) zugrundegelegt.According to one embodiment, the respective function describing the frequency dependency of the third derivative of the amplitude according to the frequency is adapted in this determination in an iterative process after determining a respective natural frequency (f 0,i ) and associated damping (D i ) and determining a further one Natural frequency (f 0,i+1 ) and damping (D i+1 ) are taken as a basis.

Gemäß einer Ausführungsform ist das System ein optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage.According to one embodiment, the system is an optical system, in particular of a microlithographic projection exposure system.

Gemäß einer Ausführungsform ist das optische System für einen Betrieb im EUV ausgelegt.According to one embodiment, the optical system is designed for operation in EUV.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.Further configurations of the invention can be found in the description and in the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the attached figures.

Figurenlistecharacter list

Es zeigen:

  • 1a-2 Diagramme zur Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Konzepts;
  • 3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 4a-4c Diagramme zur Verdeutlichung der Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 5-6 Diagramme zur Erläuterung einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 7a-8b Diagramme zur Erläuterung eines herkömmlichen Verfahrens zur Charakterisierung des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems nach der Q-Faktor-Methode; und
  • 9 eine schematische Darstellung einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Projektionslithographie im Meridionalschnitt.
Show it:
  • 1a-2 Diagrams for explaining the concept underlying the present invention;
  • 3 a flowchart to explain a possible embodiment of the method according to the invention;
  • 4a-4c Diagrams to illustrate the performance of the method according to the invention;
  • 5-6 Diagrams to explain a further possible embodiment of the method according to the invention;
  • 7a-8b Diagrams explaining a conventional method for characterizing the dynamic transmission behavior of a system using the Q-factor method; and
  • 9 a schematic representation of a projection exposure system for EUV projection lithography in the meridional section.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Im Weiteren wird jeweils ein möglicher Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems wie z.B. eines optischen Systems für die Mikrolithographie anhand beispielhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf das in 3 dargestellte Flussdiagramm sowie die weiteren Diagramme gemäß 1a-1c, 2, 4a-4c und 5-6 erläutert.A possible course of a method according to the invention for characterizing the dynamic transmission behavior of a system, such as an optical system for microlithography, is described below using exemplary embodiments and with reference to in 3 shown flowchart and the other diagrams according to 1a-1c , 2 , 4a-4c and 5-6 explained.

1a zeigt zunächst für ein beispielhaftes System zweiter Ordnung mit einer Eigenfrequenz f0 = 200 Hz bei variierender Dämpfung (mit Werten zwischen D = 0.02 bis D = 2) den jeweiligen Amplitudengang als Frequenzabhängigkeit der Amplitude. Dieser Amplitudengang wird gemäß dem Flussdiagramm von 3 nach Start des erfindungsgemäßen Verfahrens (Schritt S10) zunächst in einem Schritt S20 bestimmt bzw. gemessen, wobei optional (insbesondere bei signifikantem Rauschanteil) eine Filterung durchgeführt werden kann. 1a shows the respective amplitude response as a frequency dependency of the amplitude for an exemplary second-order system with a natural frequency f 0 = 200 Hz with varying damping (with values between D = 0.02 and D = 2). This amplitude response is according to the flow chart of 3 after the start of the method according to the invention (step S10), it is first determined or measured in a step S20, with optional filtering being able to be carried out (in particular in the case of a significant noise component).

Daraufhin wird im Schritt S30 für diesen Amplitudengang die dritte Ableitung der Amplitude nach der Frequenz bestimmt. 1b zeigt für die o.g. Dämpfungswerte den jeweiligen Verlauf dieser dritten Ableitung. Dabei sind aus dem Diagramm von 1b charakteristische Eigenschaften dieses Verlaufs ersichtlich:Then, in step S30, the third derivation of the amplitude according to the frequency is determined for this amplitude response. 1b shows the course of this third derivation for the above mentioned damping values. Here are from the diagram of 1b characteristic properties of this course can be seen:

Zum einen besitzt die dritte Ableitung am Amplitudenmaximum eine einzige, mit positiver Steigung durchlaufene (im Weiteren mit fz bezeichnete) Nullstelle, die mit steigender Dämpfung zu niedrigeren Frequenzen wandert. Der Zusammenhang zwischen Eigenfrequenz f0, Nullstelle fz und Dämpfung D ist gegeben durch: ƒ z = ƒ 0 1 2 D 2

Figure DE102022212238A1_0003
On the one hand, the third derivative at the amplitude maximum has a single zero point with a positive slope (hereinafter referred to as f z ), which migrates to lower frequencies with increasing damping. The relationship between natural frequency f 0 , zero point f z and damping D is given by: ƒ e.g = ƒ 0 1 2 D 2
Figure DE102022212238A1_0003

Da die übrigen Nullstellen der dritten Ableitung mit negativer Steigung durchlaufen werden, kann die Eigenfrequenz f0 auf Basis dieser mit positiver Steigung durchlaufenen Nullstelle fz eindeutig bestimmt werden.Since the remaining zeros of the third derivative are traversed with a negative gradient, the natural frequency f 0 can be determined unambiguously on the basis of this zero point f z , which is traversed with a positive gradient.

Betrachtet man weiter die Differenz Δf zwischen den jeweiligen Frequenzwerten unterhalb bzw. oberhalb der besagten Eigenfrequenz f0, bei denen die dritte Ableitung gemäß 1b ein absolutes Minimum bzw. ein absolutes Maximum aufweist, so ist diese Differenz Δf gemäß 1c linear abhängig von der Dämpfung D (so dass beispielhaft bei Verdreifachung der Dämpfung D die Differenzfrequenz Δf ebenfalls den dreifachen Wert besitzt). Des Weiteren zeigt sich auch, dass die Steigung der die vorstehende lineare Abhängigkeit beschreibenden Geraden im Diagramm von 1c wiederum linear abhängig ist von der Eigenfrequenz f0. Mit anderen Worten steigt die besagte Differenzfrequenz Δf mit Änderung der Dämpfung D wie aus 2 ersichtlich umso stärker an, je größer die Eigenfrequenz f0 ist, wobei dieser Zusammenhang ebenfalls linear ist.If one also considers the difference Δf between the respective frequency values below and above said natural frequency f 0 , for which the third derivation according to 1b has an absolute minimum or an absolute maximum, this difference Δf according to 1c linearly dependent on the damping D (so that, for example, if the damping D is tripled, the differential frequency Δf also has a triple value). Furthermore, it is also evident that the slope of the describes the above linear dependency ends straight lines in the diagram of 1c in turn is linearly dependent on the natural frequency f 0 . In other words, said differential frequency Δf increases with a change in damping D as from 2 As can be seen, the greater the natural frequency f 0 is, the stronger it is, with this relationship also being linear.

Insgesamt ergibt sich damit der nachfolgende bilineare Zusammenhang: Δ ƒ ( ƒ 0 , D ) = 1 k ƒ 0 D

Figure DE102022212238A1_0004
Overall, this results in the following bilinear relationship: Δ ƒ ( ƒ 0 , D ) = 1 k ƒ 0 D
Figure DE102022212238A1_0004

Dabei kann die Konstante k aus einem beliebigen Referenzwert ungleich Null berechnet werden. Der gesuchte Wert der Dämpfung D kann somit für einen gegebenen Verlauf der dritten Ableitung des Amplitudengangs gemäß nachfolgenden Gleichungen (5) und (6) berechnet werden. D = k ƒ 0 Δ ƒ

Figure DE102022212238A1_0005
D = k ƒ 0 Δ ƒ 1 1 + 2 k 2 ƒ z 2 Δ ƒ 2 k ƒ z Δ ƒ
Figure DE102022212238A1_0006
The constant k can be calculated from any non-zero reference value. The desired value of the damping D can thus be calculated for a given profile of the third derivative of the amplitude response according to equations (5) and (6) below. D = k ƒ 0 Δ ƒ
Figure DE102022212238A1_0005
D = k ƒ 0 Δ ƒ 1 1 + 2 k 2 ƒ e.g 2 Δ ƒ 2 k ƒ e.g Δ ƒ
Figure DE102022212238A1_0006

Die vorstehend beschriebene Ermittlung von Eigenfrequenz sowie Dämpfung für eine in der Übertragungsfunktion bzw. in dem zugehörigen Amplitudengang auftretende Resonanz anhand der beschriebenen Analyse der Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung dieses Amplitudengangs kann erfindungsgemäß in der Regel mit hinreichender Genauigkeit auch bei Vorhandensein mehrerer Resonanzen (gegebenenfalls auch bei vergleichsweise wenig voneinander abweichenden Frequenzwerten) erfolgen. Unter erneuter Bezugnahme auf 3 erfolgt daher im Schritt S40 im Allgemeinen für die jeweilige dritte Ableitung eine Bestimmung sämtlicher mit positiver Steigung durchlaufener Nullstellen, wobei deren Anzahl hier mit N bezeichnet ist und entsprechend ein mit i bezeichneter Index im Weiteren von i = 1 bis i = N durchlaufen wird. Dabei erfolgt jeweils im Schritt S60 die Bestimmung der o.g. Differenzfrequenz und im Schritt S70 die darauf basierende Berechnung von Dämpfung und Eigenfrequenz.The above-described determination of the natural frequency and damping for a resonance occurring in the transfer function or in the associated amplitude response using the described analysis of the frequency dependency of the third derivative of this amplitude response can, according to the invention, generally be carried out with sufficient accuracy even if there are several resonances (possibly also with comparatively slightly different frequency values). Referring again to 3 Therefore, in step S40, all zeros traversed with a positive slope are generally determined for the respective third derivation, the number of zeros being denoted here by N and correspondingly an index denoted by i being passed from i=1 to i=N below. In each case, the above-mentioned differential frequency is determined in step S60 and the damping and natural frequency based thereon are calculated in step S70.

4a-c zeigen Diagramme zur Verdeutlichung der Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei zeigt zunächst 4a einen gemessenen Amplitudengang, welcher eine erste Resonanz mit Eigenfrequenz von 200 Hz und Dämpfung von 3 % und eine zweite Resonanz mit Eigenfrequenz von 225 Hz und Dämpfung von 5 % aufweist. Gemäß 4b liefert, wie bereits einleitend erläutert, die herkömmliche Q-Faktor-Methode in fehlerhafter Weise einen einzigen Dämpfungswert von 7.67 %. Hingegen können anhand der in 4c dargestellten Ermittlung der dritten Ableitung nah der Frequenz für den Amplitudengang von 4a die beiden vorhandenen Resonanzen mit hoher Genauigkeit identifiziert werden, wobei im vorliegenden Beispiel für die erste Resonanz eine Eigenfrequenz von 200.8 Hz mit einer Dämpfung von 3% und für die zweite Resonanz eine Eigenfrequenz von 224.3 Hz mit einer Dämpfung von 4.97 % ermittelt werden. 4a-c show diagrams to illustrate the performance of the method according to the invention. It shows first 4a a measured amplitude response, which has a first resonance with a natural frequency of 200 Hz and damping of 3% and a second resonance with a natural frequency of 225 Hz and damping of 5%. According to 4b As already explained in the introduction, the conventional Q-factor method incorrectly delivers a single attenuation value of 7.67%. On the other hand, based on the in 4c Determination of the third derivative shown near the frequency for the amplitude response of 4a the two existing resonances are identified with high accuracy, whereby in the present example a natural frequency of 200.8 Hz with a damping of 3% is determined for the first resonance and a natural frequency of 224.3 Hz with a damping of 4.97% is determined for the second resonance.

Optional kann in weiteren Ausführungsformen eine zusätzliche Genauigkeitserhöhung dadurch erzielt werden, dass in einem iterativen Prozess nach jeder Bestimmung jeweils einer Eigenfrequenz sowie zugehöriger Dämpfung eine Anpassung der dritten Ableitung des Amplitudengangs vorgenommen wird. Dieses optional zur Genauigkeitserhöhung iterativ durchgeführte Verfahren ist in 3 mit dem Schritt S120, umfassend die Teilschritte S121-S123, repräsentiert. Hierbei wird jeweils ein entsprechend angepasster Verlauf der Bestimmung der jeweils nächsten Eigenfrequenz sowie Dämpfung (entsprechend der nächsten auftretenden Resonanz) zugrundegelegt. Hierzu kann nach Bestimmung einer Eigenfrequenz sowie Dämpfung gemäß 5 zur Berechnung eines entsprechenden frequenzabhängigen Verlaufs der dritten Ableitung des Amplitudengangs für ein vereinfachtes System (entsprechend einem „Ein-Massen-Schwingungssystem“) verwendet werden (Schritt S121), wobei die entsprechend vereinfacht berechnete Kurve vor Ermittlung der jeweils nächsten Eigenfrequenz sowie Dämpfung (entsprechend der nächsten auftretenden Resonanz) zunächst von der ursprünglichen dritten Ableitung subtrahiert wird (Schritt S122). Hierbei wird jeweils die für das Ein-Massen-Schwingungssystem berechnete Ableitung vor besagter Subtraktion noch geeignet skaliert. Die Skalierung (mit Faktor V) basiert auf dem nächstgelegenen lokalen Maximum der (bereits adaptierten) dritten Ableitung des Amplitudengangs, bezeichnet mit Amax,i, oberhalb der zugehörigen Nullstelle fz,i. Des Weiteren werden die zuvor im Schritt S40 ermittelten Nullstellen anhand des Ergebnisses von Schritt S120 entsprechend angepasst (Schritt S123).Optionally, in further embodiments, an additional increase in accuracy can be achieved by adapting the third derivative of the amplitude response in an iterative process after each determination of a respective natural frequency and associated damping. This procedure, which can be carried out iteratively to increase accuracy, is in 3 represented by the step S120 comprising the sub-steps S121-S123. In each case, a correspondingly adapted curve is used as a basis for determining the next natural frequency and damping (corresponding to the next resonance that occurs). For this purpose, after determining a natural frequency and damping according to 5 used to calculate a corresponding frequency-dependent course of the third derivative of the amplitude response for a simplified system (corresponding to a "one-mass vibration system") (step S121), with the correspondingly simplified calculated curve before determining the next natural frequency and damping (corresponding to the next occurring resonance) is first subtracted from the original third derivative (step S122). In this case, the derivation calculated for the one-mass vibration system is suitably scaled before said subtraction. The scaling (with factor V) is based on the nearest local maximum of the (already adapted) third derivative of the amplitude response, denoted by A max,i , above the associated zero point f z,i . Furthermore, the zeros previously determined in step S40 are adjusted accordingly based on the result of step S120 (step S123).

Im Ergebnis kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hochgenaue Identifikation der in einem vorgegebenen System vorhandenen Eigenfrequenzen sowie Dämpfungen auch ohne nähere Kenntnisse über das System (insbesondere hinsichtlich Anzahl der vorhandenen Resonanzen) und insbesondere auch ohne Berücksichtigung der Phasenlage erzielt werden, womit die eingangs beschriebenen Probleme vermieden werden.As a result, with the method according to the invention, a highly accurate identification of the natural frequencies and damping present in a given system can be achieved even without more detailed knowledge of the system (in particular with regard to the number of resonances present) and in particular without taking into account the phase position, which avoids the problems described at the beginning become.

9 zeigt schematisch im Meridionalschnitt eine Projektionsbelichtungsanlage 1 für die EUV-Projektionslithographie als Beispiel für ein optisches System, in welchem die Erfindung vorteilhaft realisierbar ist. 9 shows schematically in a meridional section a projection exposure system 1 for the EUV Projection lithography as an example of an optical system in which the invention can be advantageously implemented.

Gemäß 9 weist die Projektionsbelichtungsanlage 1 eine Beleuchtungseinrichtung 2 und ein Projektionsobjektiv 10 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 2 dient dazu, ein Objektfeld 5 in einer Objektebene 6 mit Strahlung einer Strahlungsquelle 3 über eine Beleuchtungsoptik 4 zu beleuchten. Belichtet wird hierbei 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 9 ist zur Erläuterung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem eingezeichnet. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene hinein. Die y-Richtung verläuft horizontal und die z-Richtung verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung. Die z-Richtung verläuft senkrecht zur Objektebene 6.According to 9 the projection exposure system 1 has an illumination device 2 and a projection lens 10 . The illumination device 2 serves to illuminate an object field 5 in an object plane 6 with radiation from a radiation source 3 via an illumination optics 4 . In this case, a reticle 7 arranged in the object field 5 is exposed. The reticle 7 is held by a reticle holder 8 . The reticle holder 8 can be displaced in particular in a scanning direction via a reticle displacement drive 9 . In 9 a Cartesian xyz coordinate system is drawn in for explanation. The x-direction runs perpendicular to the plane of the drawing. The y-direction is horizontal and the z-direction is vertical. The scanning direction is in the 1 along the y-direction. The z-direction runs perpendicular to the object plane 6.

Das Projektionsobjektiv 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. 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 verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.The projection lens 10 is used to image the object field 5 in an image field 11 in an image plane 12. A structure on the reticle 7 is imaged on a light-sensitive layer of a wafer 13 arranged in the region of the image field 11 in the image plane 12. The wafer 13 is Wafer holder 14 held. The wafer holder 14 can be displaced in particular along the y-direction via a wafer displacement drive 15 . The displacement of the reticle 7 via the reticle displacement drive 9 on the one hand and the wafer 13 on the other hand via the wafer displacement drive 15 can be synchronized with one another.

Bei der Strahlungsquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Strahlungsquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung oder Beleuchtungsstrahlung bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP („Laser Produced Plasma“, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma)-Quelle oder um eine DPP („Gas Discharged Produced Plasma“, über Gasentladung erzeugtes Plasma)-Quelle. Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Strahlungsquelle 3 kann es sich weiter auch um einen Freie-Elektronen-Laser („Free-Electron-Laser“, FEL) handeln. Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Strahlungsquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. 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 Strahlungsquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.The radiation source 3 is an EUV radiation source. The radiation source 3 emits in particular EUV radiation, which is also referred to below as useful radiation or illumination radiation. The useful radiation has in particular a wavelength in the range between 5 nm and 30 nm. The radiation source 3 can be a plasma source, for example an LPP (laser produced plasma) source or a DPP (Gas Discharged Produced Plasma) source. It can also be a synchrotron-based radiation source. The radiation source 3 can also be a free-electron laser (“free-electron laser”, FEL). The illumination radiation 16 emanating from the radiation source 3 is bundled by a collector 17 . After the collector 17, the illumination radiation 16 propagates through an intermediate focus in an intermediate focal plane 18. The intermediate focal plane 18 can represent a separation between a radiation source module, comprising the radiation source 3 and the collector 17, and the illumination optics 4.

Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. 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, von denen in 1 nur beispielhaft einige dargestellt sind. 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 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23, von denen ebenfalls von denen in 1 nur beispielhaft einige dargestellt sind.The illumination optics 4 comprises a deflection mirror 19 and a first facet mirror 20 downstream of this in the beam path. If the first facet mirror 20 is arranged in a plane of the illumination optics 4 which is optically conjugate to the object plane 6 as the field plane, this is also referred to as a field facet mirror. The first facet mirror 20 comprises a large number of individual first facets 21, of which 1 only a few are shown as examples. A second facet mirror 22 is arranged downstream of the first facet mirror 20 in the beam path of the illumination optics 4. If the second facet mirror 22 is arranged in a pupil plane of the illumination optics 4, it is also referred to as a pupil facet mirror. The second facet mirror 22 comprises a plurality of second facets 23, which are also different from those in 1 only a few are shown as examples.

Das Projektionsobjektiv 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Projektionsbelichtungsanlage 1 durchnummeriert sind. Bei dem in der 9 dargestellten Beispiel umfasst das Projektionsobjektiv 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Bei dem Projektionsobjektiv 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Das Projektionsobjektiv 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.The projection objective 10 includes a plurality of mirrors Mi, which are numbered consecutively according to their arrangement in the beam path of the projection exposure system 1 . At the in the 9 example shown, the projection lens 10 comprises six mirrors M1 to M6. Alternatives with four, eight, ten, twelve or another number of mirrors Mi are also possible. The penultimate mirror M5 and the last mirror M6 each have a passage opening for the illumination radiation 16. The projection objective 10 is a doubly obscured optical system. The projection objective 10 has a numerical aperture on the image side which is greater than 0.5 and which can also be greater than 0.6 and which can be 0.7 or 0.75, for example.

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, hoch reflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, ausgestaltet 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. Just like the mirrors of the illumination optics 4, the mirrors Mi can have highly reflective coatings for the illumination radiation 16. These coatings can be in the form of multilayer coatings, in particular with alternating layers of molybdenum and silicon.

Das Projektionsobjektiv 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy des Projektionsobjektivs 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (± 0.25, ±/0.125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr. Das Projektionsobjektiv 10 führt somit in x-Richtung, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1. Das Projektionsobjektiv 10 führt in y-Richtung, 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, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0.125 oder von 0.25, sind möglich.The projection lens 10 can in particular be anamorphic. In particular, it has different imaging scales β x , β y in the x and y directions. The two image scales β x , β y of the projection objective 10 are preferably at (β x , β y )=(±0.25, ±/0.125). A positive image scale β means an image tion without image reversal. A negative sign for the imaging scale β means imaging with image inversion. The projection lens 10 thus leads to a reduction in the ratio 4:1 in the x-direction, that is to say in the direction perpendicular to the scanning direction. The projection objective 10 leads to a reduction of 8:1 in the y-direction, ie in the scanning direction. Other imaging scales are also possible. Image scales with the same sign and absolutely the same in the x and y directions, for example with absolute values of 0.125 or 0.25, are also possible.

Wenn die Erfindung auch anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann zahlreiche Variationen und alternative Ausführungsformen, z.B. durch Kombination und/oder Austausch von Merkmalen einzelner Ausführungsformen. Dementsprechend versteht es sich für den Fachmann, dass derartige Variationen und alternative Ausführungsformen von der vorliegenden Erfindung mit umfasst sind, und die Reichweite der Erfindung nur im Sinne der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalente beschränkt ist.Although the invention has also been described on the basis of specific embodiments, numerous variations and alternative embodiments will become apparent to the person skilled in the art, e.g. by combining and/or exchanging features of individual embodiments. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that such variations and alternative embodiments are intended to be encompassed by the present invention, and the scope of the invention is limited only in terms of the appended claims and their equivalents.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 5960091 [0009]US5960091 [0009]

Claims (9)

Verfahren zum Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens eines Systems, insbesondere für die Mikrolithographie, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bestimmen eines Amplitudengangs als Frequenzabhängigkeit der Amplitude einer Übertragungsfunktion des Systems; b) Bestimmen, für diesen Amplitudengang, der dritten Ableitung der Amplitude nach der Frequenz; und c) Charakterisieren des dynamischen Übertragungsverhaltens des Systems durch Bestimmen wenigstens einer Eigenfrequenz (f0) sowie wenigstens einer Dämpfung (D) auf Basis dieser dritten Ableitung.Method for characterizing the dynamic transfer behavior of a system, in particular for microlithography, the method having the following steps: a) determining an amplitude response as a frequency dependency of the amplitude of a transfer function of the system; b) determining, for this amplitude response, the third derivative of amplitude with respect to frequency; and c) characterizing the dynamic transmission behavior of the system by determining at least one natural frequency (f 0 ) and at least one damping (D) on the basis of this third derivative. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) für eine die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung beschreibende Funktion wenigstens eine von dieser Funktion mit positiver Steigung durchlaufene Nullstelle (fz) ermittelt wird.procedure after claim 1 , characterized in that in step c) at least one zero point (f z ) through which this function passes with a positive slope is determined for a function describing the frequency dependency of the third derivative. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eigenfrequenz auf Basis dieser wenigstens einen Nullstelle (fz) bestimmt wird.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the at least one natural frequency is determined on the basis of this at least one zero point (f z ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) für eine die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung beschreibende Funktion ein erster Frequenzwert, welcher unterhalb dieser Eigenfrequenz liegt und bei dem die Funktion ein Minimum aufweist, und ein zweiter Frequenzwert, welcher oberhalb dieser Eigenfrequenz liegt und bei dem die Funktion ein Maximum aufweist, ermittelt werden.procedure after claim 3 , characterized in that in step c) for a function describing the frequency dependency of the third derivative, a first frequency value which is below this natural frequency and at which the function has a minimum, and a second frequency value which is above this natural frequency and at which the Function has a maximum can be determined. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Dämpfung auf Basis der Differenz (Δf) zwischen dem ersten Frequenzwert und dem zweiten Frequenzwert bestimmt wird.procedure after claim 4 , characterized in that the at least one attenuation is determined on the basis of the difference (Δf) between the first frequency value and the second frequency value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) eine Mehrzahl von Eigenfrequenzen (f0) sowie zugehörigen Dämpfungen (D) bestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step c) a plurality of natural frequencies (f 0 ) and associated damping (D) are determined. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dieser Bestimmung in einem iterativen Prozess die jeweilige, die Frequenzabhängigkeit der dritten Ableitung der Amplitude nach der Frequenz beschreibende Funktion nach Bestimmung jeweils einer Eigenfrequenz (f0,i) sowie zugehöriger Dämpfung (Di) angepasst und der Bestimmung einer weiteren Eigenfrequenz (f0,i+1) sowie Dämpfung (Di+1) zugrundegelegt wird.procedure after claim 6 , characterized in that in this determination in an iterative process, the respective function describing the frequency dependence of the third derivative of the amplitude according to the frequency is adapted after determining a natural frequency (f 0,i ) and associated damping (D i ) and determining a further natural frequency (f 0,i+1 ) and damping (D i+1 ) is taken as a basis. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the system is an optical system, in particular a microlithographic projection exposure system. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System für einen Betrieb im EUV ausgelegt ist.procedure after claim 8 , characterized in that the optical system is designed for operation in the EUV.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5960091A (en) 1997-04-25 1999-09-28 White; Stanley A. Adaptive removal of resonance-induced noise

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