ES2962328T3

ES2962328T3 - Dispositivo sensor de posición y procedimiento para determinar una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía

Info

Publication number: ES2962328T3
Application number: ES16722864T
Authority: ES
Inventors: Jan Horn
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2024-03-18
Anticipated expiration: 2036-05-10
Also published as: EP3298459A1; PL3298459T3; EP3298459B1; KR102600797B1; KR20180010226A; DE102015209259A1; EP3298459C0; WO2016184715A1

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo sensor de posición para determinar la posición de al menos un espejo de un sistema de litografía. Dicho dispositivo sensor de posición comprende un aparato que proporciona patrones para proporcionar un patrón que tiene contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 μm), aparato que proporciona patrones está acoplado al espejo, un aparato de grabación de imágenes para registrar los datos proporcionados. patrón, cuyo aparato de grabación de imágenes tiene un sistema óptico y un sensor de imagen, en el que el sistema óptico está diseñado para reproducir el patrón proporcionado que tiene frecuencias espaciales de al menos 1/(500 μm) en el sensor de imagen en el rango de frecuencia espacial de 0,1/μm a 1/(250 μm) con una atenuación de intensidad de como máximo el 99%, y un aparato de evaluación de imágenes para determinar la posición del espejo de acuerdo con el patrón registrado. Debido a que se utiliza el patrón que tiene contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 μm), el dispositivo sensor de posición puede proporcionar una alta precisión de medición. La invención se refiere además a un sistema de litografía, que tiene el sistema de proyección, y a un método para determinar una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo sensor de posición y procedimiento para determinar una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía

La presente invención se refiere a un dispositivo sensor de posición y a un procedimiento para determinar la posición de al menos un espejo de un sistema de litografía. La invención se refiere además a un sistema de proyección de un sistema de litografía, así como a un sistema de litografía.

La microlitografía se utiliza para producir componentes microestructurados, como por ejemplo circuitos integrados. El proceso de microlitografía se realiza mediante un sistema de litografía el cual presenta un sistema de iluminación y un sistema de proyección. La imagen de una máscara (retícula) iluminada por medio del sistema de iluminación se proyecta mediante el sistema de proyección sobre un sustrato (p. ej., una oblea de silicio) que está revestido con una capa fotosensible (fotorresistente) y dispuesto en el plano de imagen del sistema de proyección para transferir la estructura de máscara sobre el revestimiento fotosensible del sustrato.

Impulsado por la búsqueda de estructuras cada vez más pequeñas en la producción de circuitos integrados, actualmente se están desarrollando sistemas de litografía EUV que utilizan luz con una longitud de onda en el rango de 0,1 nm a 30 nm, en particular 13,5 nm. En sistemas de litografía EUV de este tipo, debido a la alta absorción de luz de esta longitud de onda de la mayoría de los materiales, en lugar de, como hasta ahora, ópticas refractivas, es decir lentes, se utilizan ópticas reflectantes, es decir, espejos. Por la misma razón, la conformación y proyección del haz debe realizarse en un vacío.

Los espejos pueden p. ej. estar fijados a un marco de soporte (force frame del inglés) y estar configurados para ser al menos parcialmente manipulables o inclinables para permitir el movimiento de un espejo respectivo con hasta seis grados de libertad y, por lo tanto, un posicionamiento altamente preciso de los espejos entre sí, en particular en el rango de los pm. Por lo tanto, se pueden regular los cambios en las propiedades ópticas que se producen durante el funcionamiento del sistema de litografía, p. ej. como resultado de influencias térmicas.

Para el desplazamiento de los espejos, en particular en los seis grados de libertad, se les asignan actuadores que se controlan a través de un circuito de control. Como parte del circuito de control está previsto un dispositivo para monitorizar el ángulo de inclinación de un espejo respectivo.

El documento WO 03/052511 A2 muestra un dispositivo de proyección en un sistema de exposición por proyección para microlitografía. El dispositivo de proyección tiene al menos un elemento óptico y al menos un manipulador que presenta un accionamiento lineal para manipular la posición del elemento óptico. El accionamiento lineal presenta una zona parcial accionada y una zona parcial no accionada que se pueden mover entre sí en la dirección de un eje de movimiento, estando las zonas parciales unidas entre sí al menos temporalmente a través de elementos funcionales con una dirección de acción al menos aproximadamente perpendicular con respecto al eje de movimiento y a través de elementos funcionales con una dirección de acción al menos aproximadamente paralela con respecto al eje de movimiento.

Además, es conocido captar un patrón de referencia aplicado a un espejo utilizando un encóder óptico (optical encoder del inglés). Un encóder óptico de este tipo emite señales de bajo voltaje que están desfasadas 90° entre sí, también llamadas señales A y señales B, pero estas señales de voltaje desfasadas son susceptibles al ruido. El encóder óptico también proporciona una posición relativa ambigua (posición precisa) en comparación con una posición de encendido o una posición de referencia, pero no una posición absoluta inequívoca (posición aproximada). Por lo tanto, es necesario un sensor de posición adicional para la posición de encendido.

El documento DE 102008004762 A1 describe un dispositivo de medición para controlar la estabilidad de proyección lateral de una óptica de proyección durante un proceso de exposición. El documento DE 10 2013 214 008 A1 da a conocer una disposición óptica para un sistema de litografía, que presenta un dispositivo de captación para captar señales de radiación de elementos ópticos, así como un dispositivo de control para determinar información acerca de una propiedad de una superficie ópticamente activa de los elementos ópticos dependiendo de la señales de radiación. El documento DE 102009009 372 A1 describe un dispositivo para monitorizar la orientación de al menos un espejo de un campo especular, que se puede utilizar, por ejemplo, en un sistema de exposición por proyección para microlitografía. El documento DE 102012204704 A1 da a conocer un dispositivo de medición para medir la calidad de proyección de una lente EUV.

El artículo "A Fast CMOS Optical Position Sensor With High Subpixel Resolution" (Nicola Massari et.al, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol.53, N° 1, febrero de 2004) describe una estructura novedosa para un sensor de posición óptico, que está integrado en tecnología CMOS y presenta 20x20 píxeles.

Ante este trasfondo, un objeto de la presente invención es mejorar la determinación de una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía.

Por consiguiente, se propone un dispositivo sensor de posición para determinar una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía. El dispositivo sensor de posición presenta un dispositivo de provisión de patrones acoplado al espejo para proporcionar un patrón que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm), un dispositivo de captación de imágenes para captar el patrón proporcionado, presentando el dispositivo de captación de imágenes una óptica y un sensor de imágenes, estando configurada la óptica para proyectar sobre el sensor de imágenes el patrón proporcionado con las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm) con una atenuación de intensidad de como máximo 99%, y un dispositivo de evaluación de imágenes para determinar la posición del espejo dependiendo del patrón captado.

El presente dispositivo sensor de posición capta una imagen del patrón proporcionado y, por lo tanto, también puede denominarse dispositivo sensor de posición basado en imágenes o sensor de posición basado en imágenes.

Al utilizar el patrón con un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm), el presente dispositivo sensor de posición puede proporcionar una alta precisión de medición. Las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm) definen en este caso una precisión mínima de la determinación de la posición, que está garantizada por el presente dispositivo sensor de posición. Incluso si el patrón contiene frecuencias espaciales de solo hasta 1/(500 gm), son posibles mediciones con precisiones mucho más precisas que 1 gm.

El dispositivo sensor de posición basado en imágenes puede detectar y también compensar efectos parásitos, tales como escalado o inclinación del dispositivo de provisión de patrones con respecto al dispositivo de captación de imágenes. El dispositivo de captación de imágenes proporciona en particular una imagen digital del patrón proporcionado. La imagen digital está configurada en particular como señal eléctrica o como secuencia de señales eléctricas que incluye o representa una información acerca de la posición del espejo.

El dispositivo de captación de imágenes también puede estar configurado para llevar a cabo un preprocesamiento de señales de la imagen digital captada para producir datos de posición digitales. De este modo se reduce considerablemente el volumen de datos durante la comunicación con un dispositivo de control externo, que en particular puede contener también el dispositivo de evaluación de imágenes.

Además, también es posible que varios dispositivos sensores de posición compartan una línea de datos común para transmitir sus respectivos datos de posición al dispositivo de control. Los datos de posición son, por ejemplo, datos de posición digitales. Por ejemplo, en este caso se puede utilizar un bus de datos.

En particular, las señales de medición que representan el patrón captado ya están digitalizadas en el punto de medición mediante el dispositivo de captación de imágenes. Por lo tanto, ya no es necesario generar y transmitir señales de voltaje propensas a ruidos.

Por patrón debe entenderse en particular una superficie mecanizada, teniendo la superficie mecanizada un contenido de información de las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm). Por ejemplo, la superficie mecanizada es una superficie mecanizada con metal o una superficie impresa. La superficie mecanizada con metal se puede producir, por ejemplo, mediante fresado o rectificado. El material del patrón puede ser, por ejemplo, metal, silicio o vidrio. Por ejemplo, el patrón también puede estar configurado como superficie mecanizada con metal de una estructura de soporte del espejo. La estructuración de la superficie de la estructura de soporte y con ello el contenido de información del patrón se forma, por ejemplo, mediante fresado o rectificado de la estructura de soporte. El patrón también puede ser, por ejemplo, un patrón producido litográficamente.

En particular, el dispositivo de evaluación de imágenes es un circuito digital o está integrado en un subgrupo digital.

Mediante la integración en un mismo subgrupo integrado se puede ahorrar espacio. Dado que la fuente de luz, la unidad de procesamiento de señales y de manera preferida adicionalmente los fotodetectores de la unidad de detección están previstos en el mismo subgrupo integrado, la posición de al menos un espejo se puede determinar muy rápidamente. En particular, la combinación espacial en el subgrupo integrado permite un procesamiento de señales muy rápido. Los recorridos de señal acortados en el subgrupo integrado también tienen la ventaja de reducir la susceptibilidad a interferencias.

Por subgrupo integrado se entiende una disposición con una serie de circuitos integrados y/o componentes, que están dispuestos sobre una placa de circuitos impresos de soporte o varias placas de circuitos impresos de soporte. El subgrupo integrado también puede denominarse electrónica de sensor integrada.

Por ejemplo, la unidad de procesamiento de señales puede estar configurada como circuito integrado. Un ejemplo de un componente dispuesto en la placa de circuitos impresos de soporte es la fuente de luz. La placa de circuitos impresos de soporte incluye, por ejemplo, una placa de circuitos impresos de cerámica.

Por “circuito integrado” se entiende en el presente caso un circuito electrónico (también llamado circuito monolítico) dispuesto sobre un único sustrato semiconductor (oblea).

El circuito digital es, por ejemplo, un circuito digital programable (matriz de puertas programables en campo, FPGA) o un circuito digital de aplicación específica (circuito integrado de aplicación específica, ASIC).

El dispositivo de captación de imágenes comprende al menos un elemento fotosensible que convierte una señal óptica (luz que forma parte del patrón) en una señal eléctrica. Preferiblemente, el al menos un elemento fotosensible es parte integrante del subgrupo integrado. Por ejemplo, puede estar prevista una cámara que presente una pluralidad de subgrupos integrados, estando cada subgrupo integrado configurado para monitorizar un espejo en cada caso.

El dispositivo de captación de imágenes presenta una óptica y un sensor de imágenes, estando configurada la óptica para proyectar el patrón proporcionado con frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) sobre el sensor de imágenes con una atenuación de intensidad de como máximo el 99%.

De manera ventajosa, las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) definen una precisión mínima de la determinación de posición. La atenuación de intensidad de como máximo el 99% garantiza un contraste mínimo. El sensor de imágenes está configurado, por ejemplo, como cámara. La cámara puede ser, por ejemplo, una cámara de un solo objetivo. La cámara también puede estar configurada como cámara multiapertura, como cámara con un conjunto de lentes, lo que resulta en particular ventajoso para la microintegración, o como cámara plenóptica.

De acuerdo con otra forma de realización, el sensor de imágenes y el dispositivo de evaluación de imágenes están previstos en el mismo subgrupo integrado.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones está configurado para proporcionar al patrón una primera porción de patrón para una determinación aproximada de la posición del espejo y una segunda porción de patrón para una determinación precisa de la posición del espejo. La segunda porción de patrón presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm).

De acuerdo con otra forma de realización, el sensor de imágenes, el dispositivo de evaluación de imágenes y una fuente de luz para iluminar el dispositivo de provisión de patrones están previstos en un subgrupo integrado, en particular en el mismo subgrupo integrado. Esto significa que el patrón puede exponerse de manera ventajosa mediante una fuente de luz dispuesta localmente en el punto de medición. Esto elimina la necesidad de transportar luz a través de fibras ópticas, lo que podría perjudicar potencialmente la precisión de la detección de posición. También resulta un ahorro de costes debido al ahorro de fibras ópticas.

Además, la fuente de luz está diseñada preferiblemente para proporcionar un haz de luz modulado para iluminar la unidad de medición. En particular, el haz de luz modulado es sinusoidal o pulsado. El circuito controlador para la fuente de luz puede estar previsto dentro de la carcasa de vacío o fuera de la carcasa de vacío.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones está configurado para proporcionar al patrón un patrón periódico que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm).

El patrón periódico es, por ejemplo, un patrón sinusoidal, un patrón de onda cuadrada o un patrón de señal modulada pulsada. El patrón periódico es en particular ventajoso para una determinación precisa de la posición del espejo.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones está configurado para proporcionar al patrón una línea con una pendiente predeterminada para una determinación aproximada de la posición del espejo y con un patrón periódico para una determinación precisa de la posición del espejo, que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm).

El patrón con la línea con la pendiente predeterminada es adecuado de manera ventajosa para una determinación aproximada de la posición absoluta del espejo. Esto significa que ya no se necesita un sensor independiente para determinar aproximadamente la posición de encendido del espejo. La pendiente predeterminada de la línea es en particular estrictamente monótona, por ejemplo linealmente creciente o linealmente decreciente.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones está configurado para proporcionar al patrón una primera porción de patrón en la que está dispuesto el patrón periódico, y con una segunda porción de patrón, separada de la primera porción de patrón, en la que está dispuesta la línea con la pendiente predeterminada.

De este modo, con un solo patrón se puede conseguir de manera ventajosa tanto una determinación precisa como una determinación aproximada de la posición del espejo.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones está configurado para proporcionar el patrón de tal manera que la línea con la pendiente predeterminada se superponga al patrón periódico.

También en este caso se puede conseguir de manera ventajosa con un solo patrón tanto una determinación precisa como también una determinación aproximada de la posición del espejo. Además, este patrón da como resultado una relación señal/ruido mejorada al determinar con precisión la posición del espejo, ya que hay más superficie disponible para el patrón periódico.

De acuerdo con otra forma de realización, el patrón periódico es un patrón sinusoidal, un patrón de onda cuadrada o un patrón de señal modulada pulsada.

El patrón sinusoidal es fácil de evaluar debido a su baja complejidad. Los patrones rectangulares son fáciles y económicos de producir. En comparación con los patrones sinusoidales, es posible que se requiera un pequeño esfuerzo adicional para la evaluación, en particular para filtrar las oscilaciones armónicas que se producen.

Los patrones modulados pulsados permiten una determinación extremadamente precisa de un desplazamiento de posición en comparación con un patrón de referencia, pero con una mayor complejidad de la evaluación, que se realiza en particular mediante correlación. Por lo tanto, los patrones modulados pulsados son en particular adecuados si el patrón se desplaza con mucha precisión solo en la dirección de la posición a determinar del espejo.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de evaluación de imágenes está configurado para determinar la posición del espejo mediante una transformada de Fourier, en particular mediante una transformada de Fourier discreta, del patrón captado.

La determinación precisa de la posición del espejo se puede realizar con poco esfuerzo mediante la transformada de Fourier discreta, en particular en el caso de patrones periódicos debido a su baja complejidad. Además, la determinación precisa de la posición del espejo con una frecuencia espacial conocida del patrón ya es posible mediante un producto preliminar de la transformada de Fourier, el coeficiente de Fourier complejo. Una rotación del dispositivo de captación de imágenes y del dispositivo de provisión de patrones uno con respecto a otro también puede captarse de manera ventajosa mediante una transformada de Fourier discreta, que es en particular una transformada de Fourier discreta bidimensional (2D-DFT). Una rotación del patrón conduce a una rotación correspondiente en la transformada de Fourier. Una transformada de Fourier discreta (DFT) es una transformada de Fourier que proyecta una señal finita espacialmente discreta y periódicamente continua en un espectro de frecuencia discreto y complejo, que presenta una imagen de amplitud y una imagen de fase. En una transformada de Fourier discreta bidimensional (2D-DFT), la transformación de frecuencia se realiza tanto en la dirección de la posición a determinar del espejo como perpendicularmente a la misma. El patrón captado presenta frecuencias espaciales en la dirección de la posición a determinar del espejo y perpendicular a la misma. Estos aparecen en la imagen de amplitud como valores máximos en puntos de frecuencia que corresponden a estas frecuencias espaciales. En la imagen de fase se puede ver una posición precisa del espejo en estos puntos de frecuencia.

Incluso los pequeños cambios de enfoque no perturban el dispositivo de captación de imágenes, siempre que se puedan localizar claramente los valores máximos en la imagen de amplitud. Con cambios de enfoque mayores, la localización de las frecuencias espaciales en la imagen de amplitud a través de valores máximos es más ruidosa y, por lo tanto, esto también se aplica a la lectura de la imagen de fase en estas frecuencias espaciales. El desenfoque también se puede utilizar para un suavizado espacial selectivo durante la toma de imágenes.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de evaluación de imágenes está configurado para derivar una frecuencia espacial del patrón captado a partir de un valor máximo de una amplitud de la transformada de Fourier y para derivar un desplazamiento del patrón con respecto a una posición de referencia a partir de una fase de la transformada de Fourier a la frecuencia espacial derivada.

El desplazamiento del patrón captado se puede determinar de manera ventajosa mediante transformada de Fourier, ya que la amplitud de la transformada de Fourier es máxima en la frecuencia espacial a determinar del patrón captado, y la fase de la transformada de Fourier en esta frecuencia espacial corresponde al cambio del patrón captado. Mediante la transformada de Fourier se puede captar y compensar ventajosamente una distancia o un cambio de distancia entre el dispositivo de captación de imágenes y el dispositivo de provisión de patrones, ya que un cambio en la frecuencia espacial corresponde a un escalado (cambio de escala) de la patrón captado y por lo tanto un cambio en la distancia entre el dispositivo de captación de imágenes y el dispositivo de provisión de patrones. Por tanto, un escalado del patrón se expresa en un escalado opuesto en la transformada de Fourier. Las perturbaciones excesivas en la determinación de la posición del espejo pueden notificarse como error a un sistema de orden superior, por ejemplo al dispositivo de control asignado al sistema de proyección.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de evaluación de imágenes está configurado para derivar la posición del espejo exclusivamente a partir de una fase de la transformada de Fourier en el caso de un patrón con una frecuencia espacial fija.

Esto facilita la determinación de la posición precisa del espejo, ya que no es necesario determinar la frecuencia espacial del patrón captado en la imagen de amplitud de la transformada de Fourier.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de evaluación de imágenes está configurado para determinar la posición del espejo mediante una transformada de Radon.

Una línea, en particular la línea con la pendiente predeterminada superpuesta al patrón periódico, es más fácil de ver desde la transformada de Radon de una imagen capturada que desde la propia imagen capturada. Dicha línea aparece en la transformada de Radon de la imagen capturada como una punto (0, r) de la transformada de Radon con un valor máximo. Las coordenadas de este punto corresponden al ángulo de inclinación 0 y a la posición r de la línea a determinar. La posición r es una medida de la posición absoluta o aproximada del espejo. Las columnas de la transformada de Radon corresponden a proyecciones F(r) de la imagen captada en la dirección 0.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de evaluación de imágenes está configurado para determinar la posición del espejo mediante una transformada de Radon utilizando el teorema de la sección central.

Utilizando el teorema de la sección central, la transformada de Radon, que es difícil de determinar a partir de la imagen capturada, se puede tomar más fácilmente de una transformada de Fourier bidimensional ya existente. De acuerdo con el teorema de la sección central, la transformada de Fourier unidimensional de la proyección F(r) se puede tomar a partir de un corte en la transformada de Fourier bidimensional de la imagen capturada con el ángulo 0. Por lo tanto, las proyecciones F(r) necesarias para construir la transformada de Radon se pueden determinar mediante una transformada de Fourier inversa en la dirección r a partir de la transformada de Fourier bidimensional transformada en coordenadas polares ya existente de la imagen capturada.

En particular, la transformada de Radon solo tiene lugar en pequeñas gamas angulares alrededor de un ángulo nominal del patrón periódico, ya que una transformación de coordenadas polares requerida como paso intermedio de la transformada de Radon requiere leer los valores de gris de subpíxeles de la imagen captada, lo cual es desventajoso para la evaluación de imágenes digitales.

De acuerdo con otra forma de realización, el dispositivo de provisión de patrones, el dispositivo de captación de imágenes y el dispositivo de evaluación de imágenes están dispuestos en una carcasa de vacío.

Además, se propone un sistema de proyección para un sistema de litografía. El sistema de proyección presenta una pluralidad N1 de espejos, que incluye una cantidad N2 de espejos accionables, siendo N2 < N1, y una pluralidad N3 de dispositivos sensores de posición, estando asignada en cada caso una cantidad N4 de dispositivos sensores de posición a uno de los espejos accionables, siendo N3 = N4 - N2.

La pluralidad N1 de los espejos del sistema de proyección es, por ejemplo, 6 (N1 = 6). La cantidad N2 de los espejos accionables del sistema de proyección es, por ejemplo, 5 (N2 = N1 - 1 = 6). La cantidad N4 de dispositivos sensores de proyección asignados a cada uno de los N2 espejos accionables es, por ejemplo, seis (N4 = 6; N3 = 30).

De acuerdo con una forma de realización del sistema de proyección, N2 < N3 < 6 • N2.

De acuerdo con esta forma de realización, al respectivo espejo accionable no están asignados seis dispositivos sensores de posición, sino menos. Esto es posible dado que aquí se utilizan dispositivos sensores de posición basados en imágenes. Los dispositivos sensores de posición actuales basados en imágenes proporcionan información completa en múltiples grados de libertad. Esto permite, en particular dependiendo del lugar de montaje de los sensores de posición, medir los seis grados de libertad con menos de seis sensores de posición. Con ello se pueden instalar menos dispositivos sensores de posición. En este caso, resulta en una importante reducción de costes. Además, se reduce el esfuerzo necesario para el montaje. Por ejemplo, los seis grados de libertad de un espejo accionable se pueden captar utilizando tres dispositivos sensores de posición basados en imágenes.

El sistema de litografía es en particular una disposición de litografía EUV o DUV. EUV significa "Ultravioleta extremo" y se refiere a una longitud de onda de la luz de trabajo entre 0,1 y 30 nm. DUV significa "Ultravioleta profundo" y se refiere a una longitud de onda de la luz de trabajo entre 30 y 250 nm.

Además, se propone un sistema de litografía que presenta un sistema de proyección como el descrito anteriormente.

Además, se proporciona un procedimiento para determinar la posición de al menos un espejo de un sistema de litografía. Esto presenta los siguientes pasos: proporcionar un patrón acoplado al espejo, que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm), captar el patrón proporcionado por medio de un dispositivo de captación de imágenes, presentando el dispositivo de captación de imágenes una óptica y un sensor de imágenes, estando configurada la óptica para proyectar el patrón proporcionado con frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) en el sensor de imágenes con una atenuación de intensidad de como máximo el 99 %, y determinar la posición del espejo dependiendo en el patrón captado.

Las formas de realización y características descritas para el dispositivo propuesto se aplican en consecuencia al procedimiento propuesto.

A continuación, la invención se explica con más detalle mediante formas de realización preferidas con referencia a las figuras adjuntas.

La Fig. 1 muestra una vista esquemática de un sistema de litografía EUV;

la Fig. 2 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un dispositivo sensor de posición para determinar una posición de al menos un espejo del sistema de litografía;

la Fig. 3 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un sistema de proyección con un dispositivo de control asociado;

la Fig. 4 muestra una forma de realización de un patrón (patrón sinusoidal) para la determinación precisa de la posición de un espejo;

la Fig. 5 muestra una distribución de intensidad para el patrón sinusoidal de la Fig. 4;

la Fig. 6 y 7 muestran resultados de simulación de un dispositivo sensor de posición cuando se capta el patrón de la Fig. 4;

la Fig. 8 muestra un ejemplo de un patrón sinusoidal girado y escalado en comparación con el patrón sinusoidal de la Fig. 4;

la Fig. 9 muestra una transformada de Fourier discreta bidimensional (2D-DFT) del patrón sinusoidal girado y escalado de la Fig. 8;

la Fig. 10 muestra otra forma de realización de un patrón para la determinación precisa de la posición del espejo;

la Fig. 11 muestra una distribución de intensidad para el patrón de la Fig. 10;

la Fig. 12 muestra otra forma de realización de un patrón para una determinación aproximada y una determinación precisa de la posición del espejo;

la Fig. 13 muestra otra forma de realización de un patrón para una determinación aproximada y una determinación precisa de la posición del espejo;

la Fig. 14 muestra una transformada de Radon de un recorte de imagen de la Fig. 13; y

la Fig. 15 muestra una forma de realización de un procedimiento para determinar una posición de al menos un espejo del sistema de litografía.

En las figuras, a menos que se indique lo contrario, a elementos idénticos o funcionalmente idénticos se les han asignado los mismos símbolos de referencia. Además, hay que señalar que las representaciones de las figuras no están necesariamente a escala.

La Fig. 1 muestra una vista esquemática de un sistema de litografía EUV 100A, que incluye un sistema de iluminación y conformación de haz 102 y un sistema de proyección 104. En este caso, EUV significa "ultravioleta extremo" (extreme ultraviolet, EUV, del inglés) y denota una longitud de onda de la luz de trabajo entre 0,1 y 30 nm. El sistema de iluminación y conformación de haz 102 y el sistema de proyección 104 están previstos cada uno en una carcasa de vacío, en la que cada carcasa de vacío se evacua utilizando un dispositivo de evacuación, no representado. Las carcasas de vacío están rodeadas por una sala de máquinas, no representada, en la que están previstos, por ejemplo, controles eléctricos y similares.

El sistema de litografía EUV 100A presenta una fuente de luz EUV 106A. Por ejemplo, puede estar prevista una fuente de plasma como fuente de luz EUV 106A, que emite radiación 108A en el rango EUV (rango ultravioleta extremo), p. ej., en el rango de longitud de onda de 5 nm a 30 nm. En el sistema de iluminación y conformación de haz 102, la radiación EUV 108A se enfoca y la longitud de onda operativa deseada se filtra fuera de la radiación EUV 108A. La radiación EUV 108A generada por la fuente de luz EUV 106A presenta una transmisividad a través del aire relativamente baja, por lo que los espacios de guía del haz en el sistema de iluminación y conformación de haz 102 y en el sistema de proyección 104 están evacuados.

El sistema de iluminación y conformación de haz 102 representado en la Fig. 1A presenta cinco espejos 110, 112, 114, 116, 118. Después de pasar a través del sistema de iluminación y conformación de haz 102, la radiación EUV 108A se dirige hacia la fotomáscara (reticle del inglés) 120. La fotomáscara 120 también está configurada como un elemento óptico reflectante y puede estar dispuesta fuera de los sistemas 102, 104. Además, la radiación EUV 108A se puede dirigir hacia la fotomáscara por medio de un espejo 136. La fotomáscara 120 presenta una estructura, la cual se proyecta reducida sobre una oblea 122 o similar por medio del sistema de proyección 104.

El sistema de proyección 104 presenta seis espejos M1 - M6 para proyectar la fotomáscara 120 en la oblea 122. En este caso, los espejos M1 - M6 individuales del sistema de proyección 104 pueden estar dispuestos simétricamente al eje óptico 124 del sistema de proyección 104. Hay que señalar que la cantidad de espejos del sistema de litografía EUV 100A no se limita a la cantidad representada. También pueden estar previstos más o menos espejos. Además, los espejos M1 - M6 suelen estar curvados en su parte frontal para conformar el haz.

El sistema de proyección 104 presenta además una serie de dispositivos sensores de posición 140 para determinar la posición de uno de los espejos M1 - M6. Sin limitar la generalidad y por razones de representación simplificada, la Fig. 1 muestra un dispositivo sensor de posición 140.

Bajo el supuesto ejemplar de que el sistema de proyección 104 presenta seis espejos (N1 = 6), de los cuales cinco espejos son accionables (N2 = 5) y seis dispositivos sensores de posición (N4 = 6) están asociados a cada uno de los espejos accionables, esto da como resultado una cantidad N3 de dispositivos sensores de posición 140 en el sistema de proyección 104 de 30 (N3 = N4 • N2 = 6 - 5 = 30).

Los detalles del dispositivo sensor de posición 140 se describen con más detalle con referencia a las Fig. 2 a 14.

Para ello, la Fig. 2 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un dispositivo sensor de posición 140 para determinar una posición de un espejo del sistema de litografía, por ejemplo el espejo M4 del sistema de proyección 104 del sistema de litografía 100.

El dispositivo sensor de posición 140 de la Fig. 2 incluye un dispositivo de provisión de patrones 150, un dispositivo de captación de imágenes 160 y un dispositivo de evaluación de imágenes 170. El dispositivo sensor de posición 140 también puede denominarse dispositivo sensor de posición 140 basado en imágenes o sensor de posición basado en imágenes.

El dispositivo de provisión de patrones 150 está acoplado al espejo M4, por ejemplo unido mecánicamente al borde del espejo M4. El dispositivo de provisión de patrones 150 está configurado para proporcionar un patrón P1 - P5 (véanse las Fig. 4, 6, 7, 8 y 9), presentando el patrón P1 - P5 un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm). El dispositivo de captación de imágenes 160 está configurado para captar el patrón P1 - P5 proporcionado por el dispositivo de provisión de patrones 150. El dispositivo de captación de imágenes 160 presenta, por ejemplo, una óptica 161 y un sensor de imágenes 162. La óptica 161 está configurada para proyectar el patrón P1 - P5 proporcionado con frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) en el sensor de imágenes 162 con una atenuación de intensidad de como máximo el 99%.

El sensor de imágenes 162 y el dispositivo de evaluación de imagen 170 están previstos en particular en un subgrupo integrado 200, en particular en un único subgrupo integrado 200. El subgrupo integrado 200 contiene, por ejemplo, una FPGA o un ASIC. El subgrupo integrado 200 comprende una placa de circuitos impresos de soporte 190, en la que están dispuestos el dispositivo de captación de imágenes 160 (al menos parcialmente), el dispositivo de evaluación de imágenes 170 y preferiblemente una fuente de luz 180 para irradiar el dispositivo de provisión de patrones 150 con un haz de luz. En particular, la fuente de luz 180 también está dispuesta en la placa de circuitos impresos de soporte 190. La placa de circuitos impresos de soporte 190 está fabricada, por ejemplo, de cerámica. También pueden estar dispuestos condensadores de bloqueo (no mostrados) en la placa de circuitos impresos de soporte 190. Los condensadores de bloqueo están provistos en particular de una capa que los protege contra la desgasificación.

El sensor de imágenes 162 incluye en particular una cámara, por ejemplo una cámara de un solo objetivo o una cámara de múltiples aperturas. Alternativamente, el sensor de imágenes 162 también puede incluir una cámara con un conjunto de lentes. Una cámara de este tipo con un conjunto de lentes es en particular ventajosa para la microintegración. Además, el sensor de imágenes 162 también puede incluir una cámara plenóptica.

El dispositivo de provisión de patrones 150 está configurado en particular para proporcionar al patrón P1 - P5 un patrón periódico que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm). En las Fig. 4, 8, 10, 12 y 13 se muestran ejemplos de patrones periódicos de este tipo. El patrón periódico P1 - P5 puede ser, por ejemplo, un patrón sinusoidal P1, P2, P4, un patrón de onda cuadrada o un patrón de señal modulada pulsada P3, P5. Por ejemplo, el dispositivo de provisión de patrones 150 incluye un marco (no mostrado) acoplado al espejo M4 y el patrón P1-P5 dispuesto o fijado en el marco.

Además, el dispositivo de provisión de patrones 150 se puede configurar para proporcionar al patrón P4, P5 una línea L con una pendiente 0 predeterminada para una determinación aproximada de la posición del espejo M4 y con un patrón periódico P6 para una determinación precisa de la posición del espejo M4, cuyo contenido de información presenta una frecuencia espacial de al menos 1/(500 pm). Ejemplos de patrones P4, P5 de este tipo se muestran en las Fig. 12 y 13 y se explican con más detalle a continuación.

La Fig. 3 muestra una vista esquemática de una forma de realización de un sistema de proyección 104 con un dispositivo de control 300 asociado. El dispositivo sensor de posición 140 mostrado en la Fig. 3 difiere de la forma de realización de la Fig. 2 en particular en que el dispositivo de evaluación de imágenes 170 no está dispuesto en la carcasa de vacío 137 del sistema de proyección 104, sino que está integrado en el dispositivo de control 300 asociado al sistema de proyección 104.

Además, la Fig. 3 muestra una unidad de control 210 dispuesta en la placa de circuitos impresos de soporte 190, que está configurada, por ejemplo, como FPGA o como ASIC. La unidad de control 210 también puede incluir un controlador de fuente de luz para la fuente de luz 180. Además, la unidad de control 210 puede presentar medios mediante los cuales se preprocesa el patrón P1 - P5 captado. Por ejemplo, la unidad de control 210 puede generar una señal de imagen PS eléctrica preprocesada a partir del patrón P1 - P5 captado por el dispositivo de captación de imágenes 160. La señal de imagen o señal de posición PS se transmite luego al dispositivo de control 300 a través de un dispositivo de vía de vacío 220, a través de un zócalo de conexión de enchufe 230 y una línea de datos L1.

El dispositivo de control 300 comprende en particular un decodificador de protocolo 301 para decodificar el flujo de señales de imagen o señales de posición PS de la unidad de control 210. El dispositivo de evaluación de imágenes 170, que está dispuesto aguas abajo del decodificador de protocolo 301, evalúa el flujo de imágenes decodificado para determinar la posición del espejo M4.

Además, el dispositivo de control 300 incluye un dispositivo de suministro de energía 302, que está conectado al subgrupo electrónico 200, que está dispuesto en la carcasa de vacío 137 del sistema de proyección 104, para el suministro de energía eléctrica.

Como ilustra la Fig. 3, solo dos líneas L1, L2 pasan a través del del dispositivo de vía de vacío 220, concretamente, la línea de datos L1 para transportar las señales de imagen o señales de posición PS al dispositivo de control 300 y una línea de suministro L2 para transportar energía eléctrica desde el dispositivo de suministro de energía 302 al subgrupo integrado 200.

La Fig. 4 muestra una primera forma de realización de un patrón P1 para una determinación precisa de una posición de un espejo M4.

El patrón P1 de la Fig. 4 es un patrón sinusoidal y presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm). La Fig. 5 muestra una distribución de intensidad I1 para el patrón sinusoidal P1 de la Fig. 4.

La duración del período espacial es 1/k y la frecuencia espacial es k. Por ejemplo, la longitud del período espacial asciende a 32 pm (1/k = 32 pm).

Las Fig. 6 y 7 muestran resultados de simulación de un dispositivo sensor de posición 140 cuando se capta el patrón P1 de la Fig. 4.

Los resultados de simulación están sujetos a las siguientes suposiciones: La longitud del período espacial 1/k en el patrón P1 de la Fig. 4 es 32 (1/k = 32). El período de muestreo es de 4 pm. Con 64 píxeles, el ancho de la imagen corresponde a 64 • 4 pm = 256 pm en la Fig. 4. El tamaño de imagen es 64 • 32 píxeles del dispositivo de captación de imágenes 160. Los resultados de simulación de las Fig. 6 y 7 resultan de 128 pasos de desplazamiento de 4/16 pm cada uno (4/16 pm = 0,25 pm). Para cada uno de los 128 pasos de desplazamiento, la Fig. 6 ilustra la posición en pm, que está entre -16 pm y 16 pm, y la Fig. 7 muestra el paso de posición, que normalmente asciende a 0,25 pm.

En las Fig. 6 y 7 se puede ver que el sensor de posición 140 capta correctamente la posición precisa F predeterminada. De manera similar a un encóder, también se puede observar un salto de fase (en el paso 58) debido a la ambigüedad del patrón sinusoidal. Los pasos de 0,25 pm se miden de acuerdo con lo especificado (véase la Fig. 7). El desarrollo de los pasos de posición en la Fig. 7 debería ser constante en 0,25 pm, salvo el salto de fase en el paso de desplazamiento 58. Allí se pueden observar errores sistemáticos, que pueden explicarse por el proceso de generación de imágenes en la simulación. Dado que estos efectos son reproducibles, pueden calibrarse y, por tanto, eliminarse.

En realidad, el patrón P1 o el patrón de referencia se mueve con respecto al dispositivo de captación de imágenes 160, en particular la cámara, de modo que además del movimiento a medir, también pueden producirse cambios de escala, por ejemplo un escalado del patrón sinusoidal y/o una ligera rotación del dispositivo de captación de imágenes 160. En el caso de encóders que se basan en un procesamiento de señales unidimensional simple, esto puede provocar errores de medición. Con el presente sensor de posición 140 basado en imágenes, estos efectos se pueden compensar durante la detección o, si las perturbaciones son demasiado graves, se pueden notificar un error a un sistema de orden superior, por ejemplo el dispositivo de control 300 del sistema de proyección 104.

La evaluación de señal se puede realizar en este caso de tal manera que la posición de las frecuencias fundamentales del patrón sinusoidal ya no se considere fija. La frecuencia fundamental del patrón sinusoidal se puede detectar mediante el procesamiento de imágenes localizando los valores máximos en el espectro de magnitud 2D de la imagen de cámara. El escalado del patrón, por ejemplo cambiando la distancia, da como resultado un escalado inverso en la transformada de Fourier discreta bidimensional (2D-DFT). Una rotación conduce a una rotación correspondiente de la transformada de Fourier discreta bidimensional (2D-DFT).

La Fig. 8 muestra un ejemplo de un patrón sinusoidal P2, que está girado un ángulo a en comparación con el patrón sinusoidal P1 de la Fig. 4 y está escalado en un factor de 1,1. El escalado del seno conduce a que la imagen ya no es periódica en la dirección x o en la dirección y si se conciben copiadas varias instancias una al lado de la otra. Esto conduce a una confusión de los valores máximos C en la 2D-DFT de la Fig. 9 debido a un efecto de fuga, aunque la posición de los valores máximos C entre sí no se ve influenciada.

Como se representa arriba, los patrones P1 y P2 de las Fig. 4 y 8 son patrones sinusoidales. También se pueden utilizar patrones rectangulares como alternativa. Los patrones rectangulares tienen la ventaja de ser fáciles de producir industrialmente y por tanto a menor coste. El patrón rectangular, por ejemplo, se compone exclusivamente de rayas blancas y negras. En la 2D-DFT se pueden ver, por ejemplo, oscilaciones armónicas y, con ello, otros valores máximos, los llamados picos. Sin embargo, mediante un procesamiento de imágenes adaptado en el dispositivo de evaluación de imágenes 170 se puede limitar la medición de fase, por ejemplo, a la frecuencia fundamental. Incluso ligeros cambios de enfoque no perturban el sensor de posición 140 siempre que los picos en el espectro de magnitud 2D de la imagen de cámara sean claramente visibles (para el procesamiento de imágenes). Sin embargo, si el cambio de enfoque llega tan lejos que un efecto de paso bajo debido al desenfoque reduce la altura máxima en la 2D-DFT, puede producirse un aumento del ruido del sensor de posición 140 basado en imágenes. Debido a la reducida altura del pico, la localización del pico puede resultar ruidosa. Con ello, entonces también se lee la fase de una zona más ruidosa. Esto puede provocar que la fase medida y, con ello, la posición medida del patrón de referencia P2 se vuelvan más ruidosas. Sin embargo, desenfoque de este tipo también se puede utilizar específicamente para lograr un suavizado espacial al captar imágenes.

La Fig. 10 muestra otra forma de realización de un patrón P3 para la determinación precisa de la posición del espejo M4. El patrón P3 de la Fig. 10 es el denominado patrón de señal modulada pulsada o patrón modulado pulsado. En la Fig. 11 está representada una distribución de intensidad I3 de tal patrón modulado pulsado P3.

La señal modulada pulsada I3 de la Fig. 11, que resulta del patrón P3 de la Fig. 10, puede evaluarse de manera ventajosa mediante el dispositivo de evaluación de imágenes 170. En particular, el desplazamiento con respecto a una posición de referencia se puede determinar de forma muy precisa. Los procedimientos de correlación son muy adecuados para esto. La determinación de giros y escalados también es posible utilizando una señal modulada pulsada I3. Sin embargo, la complejidad computacional puede aumentar aquí. En el caso de la correlación, por ejemplo, se podría realizar una búsqueda completa en el espacio de parámetros. Esto significa que la función de correlación en la que se debe localizar el máximo no solo tendría que calcularse y evaluarse a través del desplazamiento x, sino también a través del desplazamiento x, el escalado y la rotación. Este cálculo sería más intensivo computacionalmente, en particular si también es necesario tener en cuenta los desplazamientos en el eje y. Por consiguiente, las señales moduladas pulsadas I3 son en particular adecuadas cuando el movimiento del patrón se realiza de forma muy precisa solo en la dirección x y no pueden aparecer grandes movimientos parásitos.

Como se ha explicado arriba, los patrones P1 - P3 antes mencionados son adecuados para una determinación precisa de la posición. El dispositivo de evaluación de imágenes 170 puede así permitir una determinación precisa pero ambigua de la posición por medio de los patrones P1 - P3.

Como ya se ha explicado al principio, el dispositivo de provisión de patrones 150 también se puede configurar para proporcionar un patrón P4, P5 con una línea L con una pendiente 0 predeterminada para una determinación aproximada de la posición del espejo M4 y con un patrón periódico P6 para una determinación precisa de la posición del espejo.

La Fig. 12 muestra un ejemplo de una patrón P4 de este tipo con una línea L y un patrón periódico P6.

En la forma de realización de la Fig. 12, el patrón P4 tiene una primera porción de patrón A1 en la que está dispuesto el patrón periódico P6, y una segunda porción de patrón A2 en la que está dispuesta la línea L con la pendiente 0 predeterminada. La primera porción de patrón A1 y la segunda porción de patrón A2 están en particular separadas entre sí.

Además, en la Fig. 12 está representado un recorte de imagen D1 del dispositivo de captación de imágenes 160.

La medición absoluta o aproximada se realiza en particular mediante el dispositivo de evaluación de imágenes 170 que determina hasta qué punto el patrón periódico P6 se extiende hacia abajo, es decir, sobre la línea L.

El patrón P5 de la Fig. 13 muestra una alternativa al patrón P4 de la Fig. 12. En el patrón P5 de la Fig. 13, la línea L con la pendiente 0 predeterminada está superpuesta al patrón periódico P6. El patrón P5 de la Fig. 13 utiliza más superficie para la determinación precisa que el patrón P4 de la Fig. 12 y, con ello, proporciona en general una relación señal/ruido mejorada. En la Fig. 13, el recorte de imagen del dispositivo de captación de imágenes 160 está referenciado con D2.

La evaluación del patrón P5 de la Fig. 13 se puede realizar mediante una transformada de Radon.

La Fig. 14 muestra la transformada de Radon R del recorte de imagen D2 de la Fig. 13. La altura del punto en la transformada de Radon R representa la posición absoluta G. La posición del punto en la dirección angular representa el ángulo 0 de la línea L del patrón P5 de la Fig. 13.

En particular, el dispositivo de evaluación de imágenes 140 también puede configurarse para determinar la posición del espejo M4 mediante la transformada de Radon R usando el teorema de la sección central. Aplicando el teorema de la sección central, se puede simplificar el cálculo de la transformada de Radon R. La transformación de coordenadas polares como paso intermedio de la transformada de Radon requiere la lectura de valores de grises de subpíxeles. Dado que se conocen la orientación del patrón sinusoidal para la medición de la posición precisa y la orientación de la línea para la medición de la posición absoluta, la transformada de Radon R solo se puede calcular para gamas angulares pequeñas alrededor del ángulo nominal del patrón sinusoidal P6 y la línea L para la medición absoluta. En particular, también pueden ser suficientes los dos ángulos nominales. Sin embargo, para detectar también movimientos parásitos del patrón P5, se prefiere el cálculo en gamas angulares pequeñas alrededor de los ángulos nominales.

Al calcular la transformada de Radon R utilizando el teorema de la sección central, la señal unidimensional para la evaluación de fase del patrón sinusoidal P6 para la medición precisa resulta como resultado intermedio y, por lo tanto, no es necesario calcularla por separado. Utilizando el teorema de la sección central, la transformada de Radon se puede calcular de la siguiente manera: i) calculando la transformada de Fourier discreta bidimensional, por ejemplo mediante la transformada rápida de Fourier bidimensional; ii) transformación de coordenadas polares; y iii) 1D IFFT (Transformada Rápida Inversa de Fourier) en la dirección del radio.

Además, se representa un procedimiento para determinar una posición de al menos un espejo M4 de un sistema de litografía 100. El procedimiento de la Fig. 15 presenta los siguientes pasos S1 a S3:

En el paso S1, se proporciona un patrón acoplado al espejo que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 gm).

En el paso S2, el patrón proporcionado se capta por medio de un dispositivo de captación de imágenes. En el paso S3, la posición del espejo se determina dependiendo del patrón captado.

Aunque la presente invención se ha descrito utilizando ejemplos de realización, se puede modificar de muchas maneras. La invención está definida por las reivindicaciones.

Lista de símbolos de referencia

100 sistema de litografía

100A sistema de litografía EUV

102 sistema de iluminación y conformación de haz

104 sistema de proyección

106A fuente de luz EUV

108A radiación EUV

110 espejo

112 espejo

114 espejo

116 espejo

118 espejo

120 fotomáscara

122 oblea

124 eje óptico del sistema de proyección

136 espejo

137 carcasa de vacío

140 dispositivo sensor de posición

150 dispositivo de provisión de patrones

160 dispositivo de captación de imágenes

161 óptica

162 sensor de imágenes

170 dispositivo de evaluación de imágenes

180 fuente de luz

190 placa de circuitos impresos de soporte

200 subgrupo integrado

210 unidad de control

220 dispositivo de vía de vacío

230 zócalo de conexión de enchufe

300 dispositivo de control

301 decodificador de protocolo

302 dispositivo de suministro de energía

A1 primera porción de patrón

A2 segunda porción de patrón

a ángulo de inclinación del patrón

C calor máximo de una amplitud de la transformada de Fourier bidimensional D1, D2 recorte de imagen del dispositivo de captación de imágenes

F posición precisa

G posición aproximada del espejo

I1 función de intensidad del patrón sinusoidal

I3 función de intensidad del patrón modulado pulsado

k frecuencia espacial

k' frecuencia espacial escalada

1/k duración del período espacial

L línea

L1 línea de datos

L2 línea de voltaje

M1-M6 espejo

PS señal de posición

P1 patrón sinusoidal

P2 patrón sinusoidal escalado y girado

P3 patrón modulado pulsado

P1-P5 patrón

P6 patrón periódico

r radio

R transformada de Radon

S1-S3 pasos de procedimiento

T2 transformada de Fourier bidimensional

0 ángulo de inclinación de la segunda porción de patrón

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo sensor de posición (140) para determinar una posición de al menos un espejo (M1 - M6) de un sistema de litografía (100), que presenta:

un dispositivo de provisión de patrones (150) acoplado al espejo (M4) para proporcionar un patrón (P1 - P5) que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm),

un dispositivo de captación de imágenes (160) para captar el patrón proporcionado (P1 - P5), presentando el dispositivo de captación de imágenes (160) una óptica (161) y un sensor de imágenes (162), estando configurada la óptica (161) para captar el patrón (P1 - P5) proporcionado con las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) con una atenuación de intensidad de como máximo el 99% sobre el sensor de imágenes (162), y

un dispositivo de evaluación de imágenes (170) para determinar la posición del espejo (M4) dependiendo del patrón (P1 - P5) captado.

2. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sensor de imágenes (162) y el dispositivo de evaluación de imágenes (170) están previstos en el mismo subgrupo integrado (200).

3. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150) está configurado para proporcionar al patrón (P4, P5) una primera porción de patrón para una determinación aproximada de la posición del espejo (M4) y una segunda porción de patrón para una determinación precisa de la posición del espejo (M4), en donde la segunda porción de patrón presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm).

4. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150) está configurado para proporcionar al patrón (P1 - P5) un patrón periódico que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1 /(500 pm).

5. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150) está configurado para proporcionar al patrón (P4, P5) una línea (L) con una pendiente (0) predeterminada para una determinación aproximada de la posición del espejo (M4) y un patrón periódico (P6) para una determinación precisa de la posición del espejo (M4), que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm).

6. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150) está configurado para proporcionar al patrón (P4) una primera porción de patrón (A1), en la que está dispuesto el patrón periódico (P6), y una segunda porción de patrón (A2), que está separada de la primera porción de patrón (A1), en la que está dispuesta la línea (L) con la pendiente (0) predeterminada.

7. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150) está configurado para proporcionar el patrón (P5) de manera que la línea (L) con la pendiente (0) predeterminada se superponga al patrón periódico (P6).

8. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, en donde el patrón periódico (P1 - P5) es un patrón sinusoidal (P1, P2, P4, P5), un patrón de rectangular o un patrón de señal modulada pulsada (P3).

9. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el dispositivo de evaluación de imágenes (170) está configurado para determinar la posición del espejo (M4) mediante una transformada de Fourier (T2), en particular mediante una Transformada de Fourier discreta, del patrón (P2) captado.

10. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el dispositivo de evaluación de imágenes (170) está configurado para derivar una frecuencia espacial del patrón (P2) captado a partir de un valor máximo (C) de una amplitud de la transformada de Fourier (T2) y para derivar un desplazamiento del patrón (P2) a una posición de referencia desde una fase de la transformada de Fourier (T2) en la frecuencia espacial derivada.

11. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el dispositivo de evaluación de imágenes (170) está configurado para derivar la posición del espejo exclusivamente a partir de una fase de la transformada de Fourier (T2) en el caso de un patrón con una frecuencia espacial fija.

12. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el dispositivo de evaluación de imágenes (170) está configurado para determinar la posición del espejo (M4) por medio de una transformada de Radon (R).

13. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el dispositivo de evaluación de imágenes (170) está configurado para determinar la posición del espejo (M4) por medio de una transformada de Radon (R) utilizando el teorema de la sección central.

14. Dispositivo sensor de posición de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el dispositivo de provisión de patrones (150), el dispositivo de captación de imágenes (160) y el dispositivo de evaluación de imágenes (170) están dispuestos en una carcasa de vacío (137).

15. Sistema de proyección (104) de un sistema de litografía (100), que presenta:

una pluralidad N de espejos (M1 - M6), que comprende una cantidad M de espejos accionables, siendo M < N, y una pluralidad X de dispositivos sensores de posición (140) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Sistema de proyección de acuerdo con la reivindicación 15, en donde M < X < 6 ■ M.

17. Sistema de proyección de acuerdo con la reivindicación 15 o 16, en donde a uno de los espejos accionables están asociados seis dispositivos sensores de posición (140), siendo X = 6 - M.

18. Sistema de litografía (100), que comprende un sistema de proyección (140) de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 17.

19. Procedimiento para determinar una posición de al menos un espejo de un sistema de litografía, que presenta: proporcionar un patrón acoplado al espejo que presenta un contenido de información en frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm),

captar el patrón proporcionado por medio de un dispositivo de captación de imágenes (160), presentando el dispositivo de captación de imágenes (160) una óptica (161) y un sensor de imágenes (162), estando configurada la óptica (161) para captar el patrón proporcionado (P1 - P5) con las frecuencias espaciales de al menos 1/(500 pm) con una atenuación de intensidad de como máximo el 99% sobre el sensor de imágenes (162), y

determinar la posición del espejo en función del patrón captado.