KR102514385B1 - 리소그래피 장치의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스, 제어 디바이스를 갖는 리소그래피 장치, 및 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법 - Google Patents

리소그래피 장치의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스, 제어 디바이스를 갖는 리소그래피 장치, 및 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리소그래피 시스템(100A, 100B)의 광학 요소(20)의 위치(P)를 설정하기 위해 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)에 관한 것이며, 전압 신호(41) 및 PWM 신호(42)에 의해 액추에이터 유닛(11)에 대한 제어 신호(40)를 제공하기 위한 증폭기 유닛(30)으로서, PWM 신호(42)는 듀티비(43) 및 클럭 주파수(51)를 갖는, 증폭기 유닛(30); 및 듀티비(43) 및 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하도록 설계된 변조기 유닛(50)을 포함하고, 복수의 규정된 클럭 주파수(52)의 규정된 클럭 주파수(51)는 기본 클럭 주파수(f0)의 정수배이고, 기본 클럭 주파수(f0)는 10 kHz 내지 1 MHz의 범위이고, 정수배는 인수(n)의 곱셈에 의해 규정된다.

Description

리소그래피 장치의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스, 제어 디바이스를 갖는 리소그래피 장치, 및 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법
본 발명은 리소그래피 장치의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스, 이러한 제어 디바이스를 포함하는 리소그래피 장치, 및 이러한 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법에 관한 것이다.
우선권 출원 DE 10 2016 226 082.0호의 내용은 본 명세서에 그대로 참조로서 합체되어 있다.
예로서, 리소그래피 장치는 예를 들어, 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 마스크 내의 마스크 패턴을 이미징하기 위해, 집적 회로 또는 IC의 제조에 사용된다. 이와 같이 함으로써, 광학 시스템에 의해 생성된 광빔은 마스크를 통해 기판 상으로 유도된다.
이 경우에, 표현 가능한 최소선폭은 사용된 광 파장에 크게 의존한다. 특히 소형 구조를 얻기 위해, 특히 짧은 파장의 방사선을 사용하는 것이 바람직하다. EUV 리소그래피 장치는 5 nm 내지 30 nm 범위, 특히 13.5 nm의 파장을 갖는 광을 사용한다. "EUV"라는 것은 "극자외선(extreme ultraviolet)"을 의미한다. 이러한 리소그래피 장치의 경우에, 대부분의 재료에 의한 이 파장의 광의 높은 흡수에 기인하여, 반사 광학 유닛, 즉 미러가 굴절 광학 유닛, 즉 렌즈 요소 대신에 사용되어야 한다. 더욱이, 가스의 존재 조차도 방사선의 큰 흡수를 야기할 수 있기 때문에, 이미징 광학 유닛이 위치되어 있는 하우징은 진공배기되어야 한다.
얻으려고 노력하는 최소선폭이 작을수록, 이미징 광학 유닛의 분해능이 더 양호해져야 한다. 이 경우에, 분해능을 손상할 수 있는 다수의 가변 영향들, 예를 들어 광학 요소의 광학 특성에 영향을 미치는 발진, 진동 및/또는 열 효과가 존재할 수도 있다. 이러한 가변 영향은 적합한 조치에 의해 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 예를 들어, 광학 요소의 목표 변위에 의해 이미징 수차를 보정할 수 있는 파면 조작기(wavefront manipulator)가 공지되어 있다. 변위는 특히 각각의 광학 요소에 할당된 액추에이터에 의해 영향을 받는다.
리소그래피 장치의 광학 요소를 작동시키기 위해, 스위칭 증폭기가 바람직하게 사용되는데, 그 이유는 스위칭 증폭기가 선형 증폭기와 비교하여 더 낮은 전력 손실을 가져, 전체적으로 특히 공급된 전력 및 방산될 열에 관하여, 시스템 디자인에 긍정적인 효과를 제공하기 때문이다. 스위칭 증폭기는 2개의 입력 신호로부터 출력 신호, 예를 들어 액추에이터의 제어 전압을 생성하는 전자 부품이다. 입력 신호는 예를 들어 PWM 신호(PWM: pulse width modulation) 및 정전압 신호이다. PWM 신호는 예를 들어 온/오프, -0.5/+0.5 또는 0/1과 같은, 주기당 2개의 레벨을 갖는 구분적 주기 신호이며, 이 신호는 듀티비를 갖는다. 듀티비의 값은 전체 주기의 기간에 대한 제1 레벨의 기간에 대응한다. 전체 주기의 역수는 PWM 신호의 클럭 주파수라 칭한다. 출력 신호는 대략 정전압 신호와 PWM 신호의 적(product)에 대응한다. 이러한 직사각형 출력 신호는 PWM 신호의 듀티비에 대략 선형으로 스케일링하는 시간 경과에 따른 평균값을 갖는다. 이 출력 신호가 주파수 대역폭이 PWM 신호의 클럭 주파수보다 작은 액추에이터를 위한 제어 신호로 사용되면, 액추에이터는 스위칭 증폭기의 직사각형 출력 신호의 평균값에 대응하는 DC 전압 신호에 의해 작동되는 것처럼 거동한다. 따라서, 출력 신호의 상이한 평균값이 듀티비를 변화시킴으로써 얻어질 수 있다.
그러나, 스위칭 증폭기는 그 아키텍처에 의해 지배되는 방식으로 다양한 단점을 갖는다. 이들 단점은, 예를 들어 공급 라인 내의 리플 전류(ripple current), 출력에서의 리플 전압(ripple voltage), 클럭 주파수 및 듀티비에 따른 전력 손실, 설정 가능한 듀티비의 제한된 대역폭 및 가능한 클럭 주파수의 제한된 대역폭을 포함한다. 리플 전류는 전류의 리플이라고도 칭한다. 리플 전류는 또한 스위칭 증폭기 내에서 발생할 수 있고, 이는 마찬가지로 동작에 불리한 영향을 가질 수 있다.
이 배경으로, 본 발명의 목적은 리소그래피 장치에서 액추에이터를 작동하기 위한 개선된 제어 디바이스를 제공하는 것이다.
이에 따라, 리소그래피 장치의 광학 요소의 위치를 설정하기 위한 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스가 제안된다. 제어 디바이스는 전압 신호 및 PWM 신호에 의해 액추에이터 유닛에 대한 제어 신호를 제공하기 위한 증폭기 유닛을 포함한다. PWM 신호는 듀티비 및 클럭 주파수를 갖는다. 더욱이, 제어 디바이스는 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 규정된 클럭 주파수를 갖는 듀티비를 갖는 PWM 신호를 제공하도록 구성된 변조기 유닛을 포함한다.
이러한 제어 디바이스는 각각의 듀티비가 규정된 클럭 주파수를 부기하는 것이 가능하다는 장점을 갖고, 규정된 클럭 주파수는 지정된 복수의 클럭 주파수로부터 선택된다. 따라서, 모든 듀티비에 대한 단일의 클럭 주파수가 상이한 요구로 인해 최적 이하일 경우에 듀티비와 클럭 주파수의 유리한 조합을 실현하는 것이 가능하다. 예로서, 주어진 듀티비에 대한 증폭기 유닛의 전력 손실은 상이한 클럭 주파수에 대해 상이할 수도 있다. 유리한 전력 손실을 갖는 최적의 클럭 주파수가 이어서 복수의 클럭 주파수로부터 선택될 수 있다. 더욱이, 제한된 수의 미리결정된 규정된 클럭 주파수가 이용 가능하기 때문에, 이러한 제어 디바이스의 거동은 양호하게 예측될 수 있고, 리소그래피 장치의 다른 전기 부품과의 가능한 교차-영향이 모니터링될 수 있다.
제어 디바이스는 바람직하게는 예를 들어 집적 회로와 같은 전자 회로로서 구체화된다. 이 경우에, 제어 디바이스는 다양한 아날로그 및/또는 디지털 구성요소 및/또는 조립체를 갖는다. 예로서, 제어 디바이스는 커패시터, 코일, 전압 소스, 트랜지스터, 특히 MOSFET(Metal oxide semiconductor field-effect transistor: 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터), 다이오드 및/또는 이 유형의 추가 구성요소를 갖는다. 제어 디바이스 전체는 또한 스위칭 증폭기라고 칭할 수 있다.
액추에이터 유닛은 예를 들어, 특히 로렌츠 액추에이터, 유도성 액추에이터 및/또는 용량성 액추에이터와 같은 전기기계 액추에이터이다. 액추에이터 유닛은, 예를 들어, 리소그래피 장치의 광학 요소에 배열된다. 액추에이터 유닛이 제어 신호에 의해 작동된다는 사실로 인해, 액추에이터 유닛에 할당된 광학 요소의 위치는 따라서 가변적이다. 제어 신호는 예를 들어, DC 전압 신호일 수 있다. DC 전압 신호의 레벨에 따라, 액추에이터 유닛은 위치를 변경한다. DC 전압 신호는, 액추에이터 유닛이 PWM 신호의 클럭 주파수와 비교하여 느리기 때문에, 증폭된 PWM 신호에 의해 생성된다.
리소그래피 장치의 광학 요소는 특히 렌즈 요소 및/또는 미러이다. 이미지 평면 및/또는 필드 평면 및/또는 다른 광학 요소에 대한 광학 요소의 상대 변위에 의해, 리소그래피 장치의 노광 광빔의 상이한 빔 특성을 적응시키는 것이 가능하다. 예로서, 노광 광빔의 파면은 변경될 수 있고 이미지 수차가 따라서 보정될 수 있다.
증폭기 유닛은 예를 들어 2개의 신호 입력 및 1개의 신호 출력을 갖는다. 증폭된 입력 신호는 신호 출력에서 출력 신호로서 제공된다. 출력 신호는 액추에이터 유닛을 위한 제어 신호에 대응한다. 예로서, 하나의 신호 입력은 일정한 전압값을 갖는 DC 전압에 의해 점유되고, 다른 신호 입력은 증폭될 입력 신호에 의해 점유된다. DC 전압은 또한 공급 전압 또는 동작 전압이라고도 칭할 수 있다. 증폭기 유닛은 예를 들어 입력 신호와 DC 전압의 곱셈에 의해 출력 신호를 제공한다. 증폭기 유닛이 2개의 입력 신호의 적을 형성함으로써 출력 신호를 제공한다고 또한 언급될 수 있다. 본 경우에, 제공은 또한 발생 및/또는 생성이라고도 칭할 수 있다.
입력 신호는 특히, PWM 신호(PWM: Pulse width modulation)이다. PWM은 2개의 레벨 사이에 있는 평균값을 갖는 신호를 제공하기 위해 정확히 2개의 레벨을 갖는 신호를 사용하는 가능성을 나타낸다. 예로서, 이들 레벨은 레벨 0 및 1이다. 0 내지 1의 범위의 평균값을 갖는 임의의 신호가 이어서 PWM에 의해 표현될 수 있다. 다른 값도 또한 가능하다. 예를 들어, 2개의 레벨이 -10 V와 +10 V인 경우, 그 평균값이 -10 V 내지 +10 V의 범위에 있는 신호가 PWM을 사용하여 표현될 수 있다. PWM 신호의 평균값은 대략 식 1에 따라 계산될 수 있다:
Figure 112019074030918-pct00001
(식 1)
이 경우에, P1은 제1 레벨을 나타내고, P2는 제2 레벨을 나타내고, Pm은 평균값을 나타내고, τ는 듀티비를 나타낸다. PWM의 경우에, 이는 지정된 클럭 주파수에 대해 적응되는 개별 펄스의 펄스 기간에 의해 달성된다. 용어 펄스는 레벨 값 1을 갖는 신호의 이들 시간 간격을 나타낸다. 1 Hz의 클럭 주파수에 대해, 따라서 0.5 s의 기간을 갖는 펄스를 생성함으로써 0.5의 듀티비를 얻는 것이 가능하다. 즉, 신호는 0.5 s 동안 레벨 1을, 그리고 0.5 s 동안 레벨 0을 갖는다. 이 듀티비를 갖는 PWM 신호가 10 s 동안 존재하도록 의도되면, 0.5 s의 기간 및 0.5 s의 시간 간격을 갖는 총 10개의 이들 펄스가 생성될 것이다. 지정된 듀티비는 상이한 클럭 주파수로 실현될 수 있다. 클럭 주파수는 특히, 어느 시간 순서에 개별 펄스가 생성되는지를 지시한다. 클럭 주파수의 역수는 주기 기간이다. 전술된 예에서 클럭 주파수가 100Hz이며, 주기 기간은 1/100 s이다. 0.5의 듀티비를 얻기 위해, 펄스 기간은 이어서 1/200 s로 설정되어야 한다. 신호의 클럭 주파수 및 펄스 기간이 인지되면, 신호의 듀티비는 펄스 기간 대 주기 기간의 비로부터 결정될 수 있다. 언급된 예에서, 듀티비는(1/200)/(1/100) = 0.5일 것이다.
클럭 주파수는 PWM 신호의 듀티비가 가변적인 시간 분해능을 제한한다. 1 Hz의 클럭 주파수에 대해, 펄스 기간을 적응함으로써 각각의 경우에 1초 동안 듀티비를 설정하는 것이 가능하다. 100 Hz의 클럭 주파수에 대해, 1/100 s마다 듀티비를 설정하는 것이 가능하다.
증폭기 유닛에 의해 PWM 신호 및 정전압 신호에 의해 제공되는 제어 신호는 특히, PWM 신호와 동일한 신호 파형을 갖고, 여기서 레벨은 PWM 신호 레벨과 정전압 신호의 적에 대응한다. 결과적으로, 제어 신호는 또한 PWM 신호로서 간주될 수 있다.
수 kHz 내지 MHz의 클럭 주파수가 유리하게 사용된다. 이는 또한 특히, 액추에이터 유닛이 제어 신호의 평균값을 "알게"하는 것을 보장한다. 이는 액추에이터 유닛 자체가 저역 통과 필터링된 PWM 신호에 대해 반응한다는 것을 의미한다. 이는 예를 들어, 이러한 고주파수에서 이동을 따를 수 없는 액추에이터 유닛의 관성 때문이다. 액추에이터 유닛은, 예를 들어 영점 위치로부터 일 방향으로 1 센티미터까지의 광학 요소의 변위를 유도하도록 구성된다. 예로서, 영점 위치로부터의 편향의 진폭은 제어 신호의 레벨에 선형적으로 의존한다. 이 경우에, 최대 진폭 또는 최대 편향은 DC 전압 신호의 값에 대응하는 최대 레벨에 대해 달성된다. 예를 들어 영점 위치로부터 0.4 cm만큼 광학 요소를 편향시키기 위해, 최대 레벨의 0.4배에 대응하는 레벨을 갖는 제어 신호가 요구된다. 이는 특히 DC 전압 신호로 증폭되는 0.4의 듀티비를 갖는 PWM 신호에 의해 달성된다.
변조기 유닛은 듀티비를 갖는 PWM 신호를 제공하도록 구성된다. 이 경우에, 변조기 유닛은 규정된 클럭 주파수로 듀티비를 생성하도록 유리하게 구성되며, 규정된 클럭 주파수는 복수의 상이한 규정된 클럭 주파수로부터 선택된다.
예로서, 0.4의 듀티비가 요구된다. 변조기 유닛은 이어서, 예를 들어 10 kHz의 클럭 주파수로 이 듀티비를 생성하도록 구성된다. 주기 기간은 이어서 100 μs이다. 레벨 1이 40 μs 동안 출력되고, 레벨 0이 추가의 60 μs 동안 출력된다. 대안적으로, 변조기 유닛은 또한 1 MHz의 클럭 주파수로 듀티비를 생성할 수 있고, 여기서 주기 기간은 1 μs이다. 이를 위해, 레벨 1은 이어서 0.4 μs 동안 출력되고, 레벨 0은 0.6 μs 동안 출력된다. 이 경우에서와 동일한 신호 길이를 얻기 위해서, 이는 100회 반복된다.
용례 특정 경계 조건에 따라, 제1 클럭 주파수로 제1 듀티비를 생성하고 제2 클럭 주파수로 제2 듀티비를 생성하는 것이 유리할 수도 있다. 예로서, 스위칭 증폭기는 평균 듀티비와 비교하여 낮은 및/또는 높은 듀티비에 대해 주어진 클럭 주파수에 대해 크게 상승하는 전력 손실을 갖는다. 이 상승은 낮은 클럭 주파수에 대해 더 작은데, 이 이유로 더 낮은 클럭 주파수가 전력 손실과 관련하여 바람직하다. 그러나, 이러한 스위칭 증폭기는 예를 들어 그 출력에 리플 전압을 가질 수도 있는데, 이 전압의 진폭은 평균 듀티비 및 낮은 클럭 주파수에 대해 매우 높고, 이는 액추에이터 유닛에 악영향을 미칠 수 있다. 리플 전압은 DC 전압 신호에 중첩된 AC 전압이다. DC 전압 신호에 대응하는 전류 신호에 중첩된 AC 전류 신호를 구성하는 리플 전류가 마찬가지로 존재할 수도 있다. 이러한 리플 전류 및/또는 리플 전압은 또한 각각의 신호의 리플이라 칭할 수도 있다. 더욱이, 이러한 리플은 스위칭 증폭기 자체에서 또한 발생할 수도 있다. 스위칭 증폭기가 종래의 방식으로 단일 클럭 주파수로 동작되면, 효율의 견지에서 또는 신호 품질의 견지에서 손실이 불가피하게 발생한다. 이러한 문제점은 PWM 신호를 생성하기 위한 복수의 규정된 클럭 주파수로부터의 듀티비에 대해 하나의 규정된 클럭 주파수의 사용에 의해 본 발명에 따라 해결된다.
종래의 델타-시그마 변조와는 대조적으로, 본 발명에 따라 생성된 PWM 신호는 언제든지 양호하게 규정된 클럭 주파수를 갖는다. 특히, 제한된 수의 이산 클럭 주파수가 제공된다. 이는 특히, 각각의 규정된 클럭 주파수가 리소그래피 장치의 다른 전기 부품과의 호환성을 위해 검사될 수 있다는 장점을 갖는다. 상이한 구성요소의 교차 영향 및/또는 교란이 배제되는 것을 보장하는 것이 따라서 가능하다. 예로서, 특정 클럭 주파수 및/또는 클럭 주파수의 간격이 전자기장의 공진 및/또는 방출을 야기하게 하는 것이 가능하다. 유리하게는, 복수의 규정된 클럭 주파수 중 어느 것도 이러한 간격으로부터 발생하지 않는다.
제어 디바이스의 일 실시예에 따르면, 증폭기 유닛은 제1 시간 간격에 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 제1 규정된 클럭 주파수를 갖는 제1 PWM 신호를 사용하여, 그리고 제1 시간 간격 직후의 제2 시간 간격에 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 제2 규정된 클럭 주파수를 갖는 제2 PWM 신호를 사용하여 액추에이터 유닛을 위한 제어 신호를 중단 없이 제공하도록 구성된다.
이 실시예는 특히, 예를 들어 변경된 클럭 주파수를 갖는 새로운 듀티비를 생성하기 위해, PWM 신호가 변경되는 경우에 제어 신호가 중단되지 않고, 제어 신호가 각각의 동작 상황을 위해 최적화된 PWM 신호를 언제든지 구비할 수 있다는 장점을 갖는다. 제어 신호를 제공하기 위한 PWM 신호가 적응적으로 적응되는 것이 또한 언급될 수 있다.
제1 PWM 신호 및 제2 PWM 신호는 특히, 상이한 규정된 클럭 주파수를 갖는다. 더욱이, 이들은 또한 그 듀티비가 상이할 수도 있다.
본 경우에, 중단 없는 제공이라는 것은, 제어 신호가 제1 시간 간격의 임의의 시점 및 제2 시간 간격의 임의의 시점에 액추에이터에서 이용 가능하다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 이는 예를 들어 새로운 제어 신호를 제공하기 위해 변조기 유닛 및/또는 증폭기 유닛이 순간적으로 스위치 오프되거나 신호 접속이 순간적으로 중단되는 것을 배제한다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 변조기 유닛은 광학 요소의 설정될 위치에 따라, 현재 듀티비를 갖는 PWM 신호를 제공하도록 구성된다. 더욱이, 변조기 유닛은 현재 듀티비에 따라 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 PWM 신호의 규정된 클럭 주파수를 선택하도록 구성된다.
듀티비는 실질적으로 광학 요소의 설정될 위치에 의해 규정된다. 설정될 위치는 예를 들어 컴퓨터 지원 시퀀스 및/또는 제어 루프에 의해 사용자 입력에 의해 획득될 수 있다. 설정될 위치로부터, 특히, 액추에이터 유닛을 위치와 정렬시키기 위해 요구되는 듀티비를 유도하는 것이 가능하다. 유리하게는, 변조기 유닛은 현재 듀티비에 따라, 복수의 규정된 듀티비로부터 현재 듀티비를 제공하기 위해 규정된 클럭 주파수를 선택하도록 구성된다. 이는 예를 들어 설정 가능한 듀티비로의 규정된 클럭 주파수의 지정된 할당에 의해 행해질 수 있다.
예로서, 0.5의 듀티비로 설정될 위치가 요구된다. 변조기 유닛은 이어서 예를 들어 다른 규정된 클럭 주파수와 비교하여 높은 클럭 주파수인 규정된 클럭 주파수를 선택하는데, 이는 예를 들어, 리플 전류, 리플 전압 및 또한 전력 손실이 이에 의해 동시에 낮게 유지될 수 있기 때문이다. 0.9의 듀티비로 설정될 위치가 그 후에 요구되면, 이 듀티비를 설정하기 위해, 변조기 유닛은 예를 들어, 다른 규정된 클럭 주파수와 비교하여 낮은 클럭 주파수인 규정된 클럭 주파수를 선택하는데, 이는 이전과 같이, 예를 들어, 리플 전류, 리플 전압 및 전력 손실이 이에 의해 낮게 유지될 수 있기 때문이다. 이는 리플 전류, 리플 전압, 전력 손실 및/또는 다른 시스템 파라미터의 동시 최적화가 가능한 점에서, 각각의 듀티비에 대해 일정한 클럭 주파수이 비해 장점을 갖는다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 복수의 규정된 클럭 주파수는 최대 10개의 상이한 규정된 클럭 주파수를 포함한다.
더 많은 수의 규정된 클럭 주파수가 실제로 가능하다. 그러나, 규정된 클럭 주파수의 수에 따라, 구현을 위한 비용이 증가하고, 규정된 클럭 주파수의 더 큰 다양성으로부터의 장점이 감소한다. 유리한 실시예에서, 단지 3개의 규정된 클럭 주파수 또는 5개의 규정된 클럭 주파수가 제공되는 것이 또한 가능하다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 규정된 클럭 주파수를 PWM 신호에 대해 설정 가능한 각각의 듀티비에 할당하도록 구성된 할당 유닛이 제공된다.
이 실시예는 설정 가능한 듀티비에 대한 규정된 클럭 주파수의 할당이 변조기 유닛의 구현에 독립적으로 수행될 수 있다는 장점을 갖는다. 할당은 예를 들어, 규정된 클럭 주파수가 각각의 듀티비에 할당되는 표에 의해 수행될 수 있다. 이를 위해, 할당 유닛은 예를 들어, 저장 유닛으로서 비용 효과적으로 구체화될 수 있다. 대안적으로, 할당 유닛에 의한 할당은 예를 들어, 전압 레벨, 온도, 동작 시간, 사용자 입력 및/또는 시스템 파라미터와 같은 다양한 입력 파라미터에 의존하는 최적화 방법에 의해 또한 영향을 받을 수 있다. 이를 위해, 할당 유닛은 예를 들어, FPGA(Field Programmable Gate Array), CPU(Central Processing Unit), PLC(Programmable Logic Controller), CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 회로 등으로서 구현된다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, PWM 신호에 대해 설정 가능한 듀티비를 복수의 간격으로 세분화하고 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 규정된 클럭 주파수를 각각의 간격에 할당하도록 구성된 할당 유닛이 제공된다.
간격으로의 분할의 장점은 예를 들어, 설정될 듀티비가 규정된 값을 갖는 2개의 듀티비 사이에 정확히 놓여 있으면 문제점이 존재하지 않을 수도 있다는 것이다. 이는 규정되지 않은 상태를 야기하고 따라서 문제를 야기할 수 있다. 더욱이, 할당 유닛에 메모리 공간을 절약하는 것이 따라서 가능하다.
간격으로의 분할은 예를 들어 지정될 수 있다. 예를 들어, 듀티비 간격 [0; 1]을 3개의 간격: [0; 0.3], [0.3; 0.7], [0.7; 1]으로 분할하는 것이 제공될 수 있다. 대안적으로, 간격으로의 분할은 전압 레벨, 온도, 동작 시간, 사용자 입력 및/또는 시스템 파라미터와 같은 입력 파라미터에 따라 수행될 수 있다. 이 경우에, 간격의 수와 간격 한계의 모두는 가변적이다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 변조기 유닛은, 광학 요소의 설정될 위치에 따라, 규정된 듀티비를 결정하고, 할당 유닛 내의 규정된 듀티비에 할당된 규정된 클럭 주파수를 결정하고, 결정된 듀티비 및 결정된 규정된 클럭 주파수를 갖는 PWM 신호를 제공하도록 구성된다.
이 실시예는 각각의 설정될 위치가 최적의 클럭 주파수로 듀티비에 의해 설정되는 것을 보장한다.
예로서, 변조기 유닛은 설정될 위치에 대응하는 위치 신호를 수신하기 위한 신호 입력을 갖는다. 변조기 유닛은 위치 신호를 샘플링하고 따라서 설정될 듀티비를 결정한다. 변조기 유닛은 그 후에, 결정된 듀티비가 생성되도록 의도된 클럭 주파수를 할당 유닛으로부터 검색한다. 검색은 또한 제공으로서 기술될 수 있는데, 여기서 변조기 유닛은 먼저 설정될 듀티비를 할당 유닛에 제공하고, 할당 유닛은 듀티비에 할당된 클럭 주파수를 변조기 유닛에 제공한다.
특히, 변조기 유닛 및 할당 유닛은 단일 구성요소로 제공될 수 있다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 복수의 규정된 클럭 주파수의 각각의 규정된 클럭 주파수는 기본 클럭 주파수의 정수배이고, 기본 클럭 주파수는 10 kHz 내지 1 MHz의 범위이고, 정수배는 인수(n)의 곱셈에 의해 규정된다.
이 실시예는 규정된 클럭 주파수를 생성하기 위해 단지 하나의 클럭 발생기만을 필요로 하는 것을 유리하게 가능하게 하며, 여기서 추가 클럭 주파수가 기본 클럭 주파수로부터 유도 가능하다. 이는 요구되는 구성요소의 수가 전용 클럭 발생기가 각각의 규정된 클럭 주파수를 위해 사용되는 경우보다 더 적기 때문에, 구현을 단순화한다.
기본 클럭 주파수는 클럭 발생기에 의해 생성된 클럭 주파수와 동일할 수 있지만, 또한 그로부터 벗어날 수 있다.
기본 클럭 주파수의 정수배의 사용은, 공진 효과를 사용하여, 다른 시스템 구성요소와 상호 작용하지 않는 기본 클럭 주파수를 선택하고, 따라서 간섭 가능성을 회피하는 것을 가능하게 한다. 예로서, 정재파가 기본의 정수배를 나타내는 고조파의 경우에 형성된다. 따라서, 공진을 발생시키지 않도록 기본 클럭 주파수를 선택하는 것은, 이와 관련하여 추가로 규정된 클럭 주파수가 문제가 되지 않는 것을 동시에 보장한다.
또한 예를 들어, 분수의 유리수배보다 클럭 주파수의 정수배를 생성하는 것이 기술적으로 더 쉽다.
다른 실시예에 따르면, 각각의 규정된 클럭 주파수는 분수 유리수 인수에 의한 곱셈에 의해 기본 클럭 주파수에 기초하여 생성된다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 상이한 클럭 주파수(f1, f2, ..., fk)(여기서, fk = f0·nk)를 생성하기 위한 인수(n1, n2, ..., nk)는 자연수의 중단된 순서를 형성하고, n1 = 1이다.
이는 규정된 클럭 주파수의 이산 스펙트럼을 생성하는 것을 가능하게 하고, 클럭 주파수는 또한 합산에 의해 생성 가능하다.
중단되지 않은 시퀀스는 예를 들어 {1, 2, 3, 4, 5, 6}이다. f0 = 100 kHz의 기본 클럭 주파수가 주어지면, 복수의 규정된 클럭 주파수는 따라서 {100, 200, 300, 400, 500, 600} kHz이다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 기본 클럭 주파수는 시스템 클럭 주파수로부터 유도된 클럭 주파수이다.
이 실시예는, 예를 들어, 시스템 클럭 주파수 및/또는 시스템 클럭과 같은 규정된 클럭 주파수를 생성하기 위해 시스템에 미리 존재하는 클럭 주파수를 유리하게 사용하는 것을 가능하게 한다. 이는 더 적은 수의 구성요소가 요구되고, 동시에 개별 시스템 구성요소가 동기화된 방식으로 제어되는 것을 보장하기 때문에, 구현을 단순화한다.
제어 디바이스의 또 다른 실시예에 따르면, 제어 디바이스의 전력 손실, 전류 신호 및/또는 전압 신호 및/또는 리소그래피 장치의 시스템 파라미터에 따라 규정된 클럭 주파수가 듀티비의 각각에 할당된다.
이 실시예는 각각의 시스템 상태 및 각각의 듀티비에 대해 최적의 클럭 주파수를 할당하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에, 시스템 상태는 제어 디바이스 및/또는 리소그래피 장치의 상태를 기술하는 모든 가변 파라미터를 포함한다. 특히, 이들은 전력 손실, 전류 신호, 전압 신호, 온도 및/또는 사용자 입력을 포함한다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 복수의 규정된 클럭 주파수의 각각의 규정된 클럭 주파수는 적어도 하나의 시스템 파라미터에 따라 규정된다.
이 실시예는 각각의 시스템 상태 및 각각의 듀티비에 대해 최적의 클럭 주파수를 할당하는 것을 가능하게 한다. 이 경우에, 시스템 상태는 제어 디바이스 및/또는 리소그래피 장치의 상태를 기술하는 모든 가변 파라미터를 포함한다. 특히, 이들은 전력 손실, 전류 신호, 전압 신호, 온도 및/또는 사용자 입력을 포함한다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 변조기 유닛은 디지털 회로로서 구체화된다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터 유닛은 전기기계 액추에이터로서, 유도성 액추에이터로서 그리고/또는 용량성 액추에이터로서 구체화된다.
로렌츠 액추에이터가 유도성 액추에이터의 일 예이다. 이 경우에, 자기장은 전자석에 의해 동적으로 생성되고, 상기 자기장은 영구 자석의 자기장과 상호 작용하고, 따라서 인력 또는 척력을 발생한다. 압전 액추에이터가 용량성 액추에이터의 일 예이다. 이 경우에, 힘은 이 압전 효과에 의해 전압을 인가함으로써 생성되는데, 이 힘은 인력 또는 척력일 수 있다. 전기기계 액추에이터는 예를 들어 기어링 스핀들을 구동할 수 있는 전기 모터를 포함한다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 각각의 듀티비에 대한 증폭기 유닛의 전력 손실은 기본 클럭 주파수에 비교하여 높은 클럭 주파수에 대한 증폭기 유닛의 최대 전력 손실의 60% 미만이다. 더욱이, 증폭기 유닛에 대한 공급 라인 내의 중첩된 AC 전류의 진폭 및 각각의 듀티비에 대한 증폭기 유닛의 출력에서의 중첩된 AC 전압의 진폭은 각각의 경우에 중첩된 AC 전류의 최대 진폭 및 기본 클럭 주파수에 대한 중첩된 AC 전압의 25% 미만이다.
제어 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 제어 디바이스는 스위칭 증폭기로서 구체화된다.
전술된 제어 디바이스의 실시예는 특히 이하의 장점을 갖는다. 증폭기 유닛으로의 공급 라인에서 그리고 증폭기 유닛 자체에서 최대 발생 리플 전류는 제한되는데, 이는 특히, 예를 들어 0.25 내지 0.75의 중간 듀티비에 긍정적 효과를 갖는다. 이는 특히, 복수의 제어 디바이스 사이의 낮은 교차 영향을 촉진한다. 더욱이, 증폭 DC 전압을 제공하기 위한 블록 커패시터의 더 적은 수 및/또는 더 작은 기하학적 크기가 요구된다. 제어 디바이스의 출력에서, 및 따라서 또한 액추에이터 유닛에서 최대 발생하는 리플 전압이 마찬가지로 제한된다. 이는 특히, 시스템의 낮은 전자기 방출, 리소그래피 장치 내의 상이한 액추에이터 유닛들 사이의 낮은 교차 영향, 및 또한 리소그래피 장치의 다른 센서의 낮은 교차 영향을 촉진한다.
더욱이, 제어 디바이스의 전력 손실 및 따라서 폐열이 제한된다. 이는 제어 디바이스의 증가된 수명 및 리소그래피 장치 내로의 더 낮은 열 입력을 야기하는데, 이는 요구되는 냉각 디바이스가 더 간단하게 맞춤화되게 한다. 더욱이, 최소 펄스폭을 유지하면서 매우 넓은 범위의 듀티비가 설정될 수 있다. 이는 특히, 공급 전압의 최적 이용률 및 증폭기 유닛의 높은 전력 효율(낮은 전력 손실 및 폐열)을 허용한다.
더욱이, 좁은 주파수 범위에서 이산된 수의 규정된 클럭 주파수를 사용함으로써, 제한된 상위 대역폭을 갖지만, 따라서 또한 높은 가능한 공급 전압을 갖는 증폭기 유닛을 사용하는 것이 가능하다. 더욱이, 예를 들어 규정된 주파수 범위에서 동작하는 리소그래피 장치의 다른 전기 부품의 교차 영향이 회피될 수 있다. 규정된 클럭 주파수의 생성은, 이들이 간단한 방식으로 기존 시스템 클럭으로부터 유도될 수 있기 때문에 단순화된 방식으로 또한 가능하다.
각각의 유닛, 예를 들어 변조기 유닛 또는 할당 유닛은 하드웨어 기술 및/또는 소프트웨어 기술을 경유하여 구현될 수 있다. 하드웨어 기술의 견지에서 구현예의 경우에, 각각의 유닛은 디바이스로서 또는 디바이스의 부분으로서, 예를 들어 컴퓨터로서 또는 마이크로프로세서로서 구체화될 수 있다. 소프트웨어 기술의 견지에서 구현예의 경우에, 각각의 유닛은 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 함수로서, 루틴으로서, 프로그램 코드의 부분으로서 또는 실행가능 객체로서 구체화될 수 있다.
제2 양태에 따르면, 리소그래피 장치의 광학 요소의 위치를 설정하기 위한 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스를 포함하는 리소그래피 장치가 제안된다. 제어 디바이스는 특히, 제1 양태의 실시예들 중 하나에 대응한다.
특히, 제1 양태와 관련하여 이미 언급된 바와 같은 이러한 제어 디바이스의 장점 때문에, 이러한 리소그래피 장치는 더 간단하게 구성될 수 있고, 개선된 이미징 성능, 예를 들어 개선된 분해능을 또한 달성할 수 있다.
리소그래피 장치의 제어 디바이스는 특히, 제1 양태의 제어 디바이스의 실시예들 중 하나에 대응한다.
제3 양태에 따르면, 리소그래피 장치의 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법이 제안된다. 리소그래피 장치는 그 위치가 광학 요소에 할당된 액추에이터 유닛에 의해 위치가 설정 가능한 적어도 하나의 광학 요소를 포함하고, 제어 디바이스는 액추에이터 유닛을 작동시키기 위해 구성된다. 방법은 적어도 이하의 단계: 광학 요소의 설정될 위치에 따라 PWM 신호의 듀티비를 결정하는 단계; 결정된 듀티비에 따라 복수의 규정된 클럭 주파수로부터 규정된 클럭 주파수를 결정하는 단계; 결정된 듀티비 및 결정된 클럭 주파수를 갖는 PWM 신호를 제공하는 단계; 및 광학 요소의 위치를 설정하기 위한 제어 신호를 제공하기 위한 전압 신호로 PWM 신호를 증폭하는 단계를 포함한다.
이 방법은 특히 제1 양태에 따른 제어 디바이스를 포함하는 제2 양태에 따른 리소그래피 장치로 상기에 개략 설명된 장점을 달성하는 것을 가능하게 한다.
더욱이, 컴퓨터 프로그램 제품이 제안되고, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 전술된 바와 같은 방법이 프로그램 제어된 디바이스 상에서 수행되게 한다.
예를 들어 컴퓨터 프로그램 수단과 같은 컴퓨터 프로그램 제품은, 예를 들어, 예로서 메모리 카드, USB 스틱, CD-ROM, DVD, 또는 네트워크 내의 서버로부터 다운로드가능한 파일의 형태의 다른 것과 같은, 저장 매체로서 제공되거나 공급될 수 있다. 예로서, 무선 통신 네트워크의 경우에, 이는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 프로그램 수단으로 적절한 파일을 전달함으로써 실행될 수 있다.
제안된 제어 디바이스에 대해 설명된 실시예 및 특징은 제안된 방법에 대응적으로 적용 가능하다.
본 발명의 다른 가능한 구현예는 예시적인 실시예에 관련하여 전술된 또는 후술된 특징 또는 실시예의 명시적으로 언급되지 않은 조합을 또한 포함한다. 이 경우에, 통상의 기술자는 또한 본 발명의 각각의 기본 형태의 개량 또는 보충으로서 개별 태양을 추가할 것이다.
본 발명의 다른 유리한 구성 및 양태는 종속항의 그리고 또한 후술되는 본 발명의 예시적인 실시예의 주제이다. 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 기초하여 이하에 더 상세히 설명된다.
도 1a는 제어 디바이스 및 액추에이터 유닛을 포함하는 EUV 리소그래피 장치의 개략도를 도시하고 있다.
도 1b는 제어 디바이스 및 액추에이터 유닛을 포함하는 DUV 리소그래피 장치의 개략도를 도시하고 있다.
도 2는 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스의 일 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 3a는 0.5의 듀티비 및 규정된 클럭 주파수를 갖는 PWM 신호의 제1 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 3b는 0.4의 듀티비 및 규정된 클럭 주파수를 갖는 PWM 신호의 제2 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 3c는 상이한 규정된 클럭 주파수를 구비하는 2개의 상이한 듀티비를 갖는 PWM 신호의 제3 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 4는 제어 디바이스를 구현하기 위한 하나의 예시적인 회로 장치를 도시하고 있다.
도 5는 할당 유닛을 포함하는 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스의 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 6a는 그 각각이 규정된 클럭 주파수가 각각 할당된 복수의 간격으로의 0.1 내지 0.9의 듀티비 범위의 하나의 예시적인 세분화(subdivision)를 도시하고 있다.
도 6b는 시스템 클럭 주파수에 기초하여 복수의 클럭 주파수를 생성하기 위한 하나의 가능성을 도시하고 있다.
도 7a는 4개의 상이한 클럭 주파수에 대한 듀티비 간격에서 스위칭 증폭기로의 공급 라인에서 발생하는 리플 전류의 진폭을 예로서 도시하고 있다.
도 7b는 4개의 상이한 클럭 주파수에 대한 듀티비 간격에서 스위칭 증폭기의 출력에서 발생하는 리플 전압의 진폭을 예로서 도시하고 있다.
도 7c는 4개의 상이한 클럭 주파수에 대한 듀티비 간격에서 스위칭 증폭기의 발생하는 전력 손실을 예로서 도시하고 있다.
도 8은 리소그래피 장치 내의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법의 일 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
도 9는 리소그래피 장치 내의 액추에이터 유닛을 작동하기 위한 제어 디바이스를 동작하기 위한 방법의 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
동일한 요소 또는 동일한 기능을 갖는 요소는 달리 지시되지 않으면, 도면에서 동일한 도면 부호를 구비하고 있다.
도 1a는 빔 성형 및 조명 시스템(102) 및 투영 시스템(104)을 포함하는 EUV 리소그래피 장치(100A)의 개략도를 도시하고 있다. 이 경우, EUV는 "극자외선"(EUV)을 의미하고, 0.1 내지 30 nm의 작업광(또한 사용된 방사선이라고도 칭함)의 파장을 나타낸다. 빔 성형 및 조명 시스템(102) 및 투영 시스템(104)은 진공 하우징(101) 내에 배열된다. 진공 하우징(101)은 진공배기 디바이스(도시되지 않음)의 도움으로 진공배기된다.
EUV 리소그래피 장치(100A)는 EUV 광원(106A)을 포함한다. 예를 들어, EUV 범위(극자외선 범위)의, 즉 예를 들어, 0.1 nm 내지 30 nm의 파장 범위의 방사선(108A)을 방출하는 플라즈마 소스 또는 싱크로트론(synchrotron)이 예를 들어, EUV 광원(106A)으로서 제공될 수도 있다. 빔 성형 및 조명 시스템(102)에서, EUV 방사선(108A)이 포커싱되고 원하는 동작 파장이 EUV 방사선(108A)으로부터 필터링된다. EUV 광원(106A)에 의해 발생된 EUV 방사선(108A)은 공기를 통한 비교적 낮은 투과율을 갖고, 이 이유로 빔 성형 및 조명 시스템(102) 내의 그리고 투영 시스템(104) 내의 빔 안내 공간이 진공배기된다.
도 1a에 도시되어 있는 빔 성형 및 조명 시스템(102)은 5개의 미러(110, 112, 114, 116, 118)를 갖는다. 빔 성형 및 조명 시스템(102)을 통해 통과한 후에, EUV 방사선(108A)은 포토마스크(레티클)(120) 상에 유도된다. 포토마스크(120)는 예를 들어 반사 광학 요소로서 구체화되고, 시스템(102, 104) 외부에 배열될 수 있다. 더욱이, EUV 방사선(108A)은 미러(122)에 의해 포토마스크(120) 상에 유도될 수 있다. 포토마스크(120)는 투영 시스템(104)에 의해 축소된 방식으로 웨이퍼(124) 등 상에 이미징되는 구조를 포함한다. 이 경우에, 웨이퍼(124)는 투영 시스템(104)의 이미지 평면에 배열된다.
투영 시스템(104)(또한 투영 렌즈라 칭함)은 웨이퍼(124) 상에 포토마스크(120)를 이미징하기 위한 6개의 미러(M1 내지 M5, 20)를 갖는다. 이 경우에, 투영 시스템(104)의 개별 미러(M1 내지 M5, 20)는 투영 시스템(104)의 광축(126)에 관련하여 대칭으로 배열될 수 있다. EUV 리소그래피 장치(100A)의 미러의 수는 예시되어 있는 수에 한정되는 것은 아니라는 것이 주목되어야 한다. 더 많거나 또는 더 적은 수의 미러가 또한 제공될 수 있다. 더욱이, 미러는 일반적으로 빔 성형을 위해 이들의 전방측에서 만곡된다.
도 1a의 예에서, 특히, 미러(20)는 이동 가능하게 장착되고, 로렌츠 액추에이터(11)로서 구체화되는 액추에이터 유닛(11)이 미러(20)에 배열된다. 로렌츠 액추에이터(11)는 지정된 축을 따라 0 내지 500 ㎛의 범위로 미러(20)의 위치(P)를 설정하도록 구성된다. 이 경우에, 설정될 위치(P)는 신호 접속부(12)를 거쳐 제어 디바이스(10)로부터 제어 신호(40)에 의해 전송된다. 제어 신호(40)는 로렌츠 액추에이터(11)가 설정될 위치(P)로 이동하는 효과를 갖는다. 도 1의 예시 이외에, 미러 모듈의 복수의 이동 가능하게 장착된 복수의 부분에 복수의 액추에이터 유닛을 제공하는 것이 또한 가능하다. 예로서, 미러 모듈은 각각의 경우 개별적으로 그리고 서로 독립적으로 작동 가능한 복수의 개별 미러를 또한 포함할 수 있다.
제어 디바이스(10)는 또한 투영 시스템(104) 및/또는 진공배기된 하우징(101) 외부에 배열될 수 있다. 더욱이, 다른 미러가 이동 가능하게 장착될 수 있고, 그에 할당된 액추에이터 유닛(11)을 구비할 수 있다. 더욱이, 이동 가능하게 장착된 미러는 바람직하게는 모든 3개의 공간축에서의 이동을 가능하게 하기 위해 복수의 액추에이터 유닛(11)을 구비한다.
도 1b는 빔 성형 및 조명 시스템(102) 및 투영 시스템(104)을 포함하는 DUV 리소그래피 장치(100B)의 개략도를 도시하고 있다. 이 경우, DUV는 "심자외선"(DUV)을 의미하고, 30 내지 250 nm의 작업광(또한 사용된 방사선이라고도 칭함)의 파장을 나타낸다. 빔 성형 및 조명 시스템(102) 및 투영 시스템(104)은 - 도 1a를 참조하여 이미 설명된 바와 같이 - 진공 하우징 내에 배열될 수 있다. 도 1b는 투영 시스템(104), 포토마스크(120) 및 제어 디바이스(10)를 포함하는 진공 하우징(101)만을 도시하고 있다.
DUV 리소그래피 장치(100B)는 DUV 광원(106B)을 갖는다. 예로서, 193 nm에서 DUV 범위의 방사선(108B)을 방출하는 ArF 엑시머 레이저가 예를 들어, DUV 광원(106B)으로서 제공될 수 있다.
도 1b에 도시되어 있는 빔 성형 및 조명 시스템(102)은 포토마스크(120) 상에 DUV 방사선(108B)을 안내한다. 포토마스크(120)는 투과 광학 요소로서 구체화되고, 시스템(102, 104) 외부에 배열될 수 있다. 포토마스크(120)는 투영 시스템(104)에 의해 축소된 방식으로 웨이퍼(124) 등 상에 이미징되는 구조를 포함한다. 이 경우에, 웨이퍼(124)는 투영 시스템(104)의 이미지 평면에 배열된다.
투영 시스템(104)은 웨이퍼(124) 상에 포토마스크(120)를 이미징하기 위한 복수의 렌즈 요소(128) 및/또는 미러(20, 130)를 갖는다. 이 경우에, 투영 시스템(104)의 개별 렌즈 요소(128) 및/또는 미러(20, 130)는 투영 시스템(104)의 광축(126)에 관련하여 대칭으로 배열될 수 있다. DUV 리소그래피 장치(100B)의 렌즈 요소 및 미러의 수는 예시된 수에 한정되는 것은 아니라는 것이 주목되어야 한다. 더 많거나 또는 더 적은 수의 렌즈 요소 및/또는 미러가 또한 제공될 수 있다. 더욱이, 미러는 일반적으로 빔 성형을 위해 이들의 전방측에서 만곡된다.
도 1b의 예에서, 특히, 미러(20)는 이동 가능하게 장착되고, 여기서 전자기계 액추에이터(11)로서 구체화되는 액추에이터 유닛(11)을 구비한다. 전기기계 액추에이터(11)는 0 내지 5 mm 범위의 축을 따라 미러(20)의 위치(P)를 설정하도록 구성된다. 설정될 위치(P)는 제어 디바이스(10)에 의해 생성된 제어 신호(40)에 의해 설정된다. 이 경우에, 제어 신호(40)는 신호 접속부(12)를 거쳐 전기기계 액추에이터(11)로 전송된다.
도 1b의 예시 이외에, 하나 또는 복수의 렌즈 요소(128) 및 미러(130)가 이동 가능하게 장착될 수 있고 각각의 액추에이터 유닛(11)을 구비할 수 있는 것이 제공될 수 있다. 도 1a와 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 광학 요소(20)에 모든 3개의 공간 방향 및/또는 경사에서의 이동을 위해 복수의 액추에이터 유닛(11)을 할당하는 것이 유리하게 제공될 수 있다. 그에 등가의 옵션은 모든 공간 방향 및/또는 경사에서 이동을 구현할 수 있는 단일의 액추에이터 유닛(11)이 제공되는 경우이다.
도 2는 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)의 일 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 예시된 실시예는, 예를 들어 도 1a 및 도 1b로부터의 리소그래피 장치(100A, 100B) 중 하나 내의 광학 요소(20)의 위치(P)를 설정하기에 적합하다. 단순화를 위해, 광학 요소는 도 2의 도면에 도시되어 있지 않다.
제어 디바이스(10)는 여기서 디지털 회로로서 구체화되는 변조기 유닛(50), 및 마찬가지로 디지털 회로로서 구체화되는 증폭기 유닛(30)을 포함한다. 도 2의 제어 디바이스(10)는 전체적으로 스위칭 증폭기(10)라 칭할 수도 있다.
변조기 유닛(50)은 특히, 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 듀티비(43)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하도록 구성된다. 예에서, 변조기 유닛(50)은 적어도 0.25 내지 0.75의 범위의 듀티비(43)를 생성하도록 구성되고, 여기서 복수의 클럭 주파수(52)는 기본 클럭 주파수(f0)에 기초한다. 기본 클럭 주파수(f0)는 예를 들어 10 kHz 내지 100 kHz의 범위에 있다. 예로서, 기본 클럭 주파수는 f0 = 55 kHz이고, 따라서 복수의 클럭 주파수(52)는 예를 들어, 클럭 주파수 55 kHz, 110 kHz, 165 kHz 및 220 kHz를 포함한다. 규정된 클럭 주파수(51)는 예를 들면 110 kHz이고, 듀티비(43)는 0.3이다.
증폭기 유닛(30)은 PWM 신호(42)를 수신하고 전압 신호(41)에 의해 이를 증폭하며, 전압 신호는 여기서 10 V 내지 100 V 사이, 예를 들어 50 V의 레벨을 갖는 DC 전압 신호이다. 따라서, 제어 신호(40)는 스위칭 상태에 따라, 레벨 0과 50 V 사이에서 점프하는 PWM 신호(42)에 대응한다. 0.3의 듀티비에 의해, 15 V의 제어 신호(40)의 평균값이 따라서 생성한다. 이 제어 신호(40)는 액추에이터 유닛(11)에 전송된다. 따라서, 액추에이터 유닛(11)은 15 V의 레벨을 갖는 신호에 대응하는 위치(P)로 이동한다.
도 3a는 0.5의 듀티비(43) 및 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)의 제1 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 이 도면은 횡축(t)(시간축) 및 종축(A)(PWM 신호(42)의 진폭)을 갖는 도면을 도시하고 있다. 예에서, PWM 신호(42)의 2개의 레벨은 0 및 1이다. 이 특정 경우에, 듀티비(43)는 시간 경과에 따른 신호(42)의 평균값에 대응한다. 클럭 주파수(51)는 예시로부터 신호(42)의 도시된 주기 기간(T)의 역수로서 나타난다. 이 도면은 신호(42)의 총 3개의 주기(T)를 도시하고 있다.
신호(42)의 주기(T)는 그 동안에 신호(42)의 레벨이 1인 제1 시간 간격(t1)과, 그 동안에 신호(42)의 레벨이 0인 제2 시간 간격(t0)으로 구성된다. 듀티비(43)는 식 2에 따라 이들 값으로부터 계산될 수 있다:
Figure 112019074030918-pct00002
(식 2)
본 경우에, t1 = t0이고, 이는 τ = 0.5를 야기한다.
도 3b는 0.4의 듀티비(43) 및 규정된 클럭 주파수를 갖는 PWM 신호(42)의 제2 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 이 도면은 도 3a의 것에 대응하고, 시간 간격(t1, t0)이 상이한 값을 가져, 따라서 상이한 주기 기간(T) 및 상이한 듀티비(43)를 야기하는 차이점을 갖는다. 규정된 클럭 주파수(51)는 이어서 주기 기간(T)으로부터 발생하는데, 상기 클럭 주파수는 도 3a에서보다 본 경우에 더 높다.
도 3c는 상이한 규정된 클럭 주파수(51)를 구비하는 2개의 상이한 듀티비(43)를 갖는 PWM 신호(42)의 제3 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 이 도면은 도 3a 및 도 3b의 것에 대응하고, 상이한 PWM 신호(42)를 갖는다.
도 3c에서, 시간축은 시점(tc)에 의해 2개의 범위로 분할된다. tc 미만의 시간에서, PWM 신호(42)는 주기(T)의 역수에 대응하는 비교적 낮은 클럭 주파수(51)로 생성되는 0.25의 듀티비(43)를 갖는다. 예에서, 규정된 클럭 주파수(51)는 110 kHz이고, 따라서 주기 기간은 T = 9.1 μs이다. 더욱이, t1 = 2.3 μs 및 t0 = 6.8 μs이다.
시점(tc)에서, 액추에이터 유닛(11)의 설정될 위치(P)가 변화한다(예를 들어, 도 2, 도 4, 도 5 참조). 0.6의 듀티비(43)가 설정될 위치(P)를 위해 요구된다. 특히, 증폭기 유닛(30)의 전력 손실의 최소화 및 동시에 리플 전류 및 리플 전압의 최소화를 요구하는 경계 조건 때문에, 상기 듀티비(43)는 제1 클럭 주파수와는 상이한 규정된 클럭 주파수(51)로 생성된다. 예에서, 새로운 규정된 클럭 주파수(51)는 220 kHz이고, 이는 제1 클럭 주파수(51)의 두 배에 대응한다. 따라서, T* = 4.5 μs 및 t1* = 2.7 μs 및 t0* = 1.8 μs이다.
도 4는 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)를 구현하기 위한 일 예시적인 회로 장치를 도시하고 있다. 도시되어 있는 장치는 예를 들어 도 1a, 도 1b, 도 2, 도 5 중 어느 하나의 제어 디바이스(10)에 사용될 수 있다.
변조기 유닛(50)은 2개의 스위칭 트랜지스터(410) 상에서 증폭될 PWM 신호(42)를 증폭하도록 구성된다. 그 결과, 노드(411)에서, 공급 전압(420)은 PWM 신호(42)에 따라 스위칭된다. 즉, 제어 신호(40)는 노드(411)에 존재한다. 코일(430) 및 커패시터(440)는 제어 신호(40)로부터의 고주파 간섭 신호를 필터링하는 출력 필터를 형성한다. 제어 신호(40)는 액추에이터 유닛(11)에 전송되고, 이는 제어 신호(40)에 대응하는 위치(P)로 이동한다. 본 경우에 모든 전압은 기준 전위(450)에 대한 지점의 전위차, 예를 들면 접지 전위에 대응한다.
도 5는 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)의 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 도시되어 있는 실시예는 도 2에 도시되어 있는 실시예의 특징을 갖는데, 여기서 도 5에서, 복수의 클럭 주파수(52)로부터의 규정된 클럭 주파수(51)를 각각의 듀티비(42)에 할당하도록 구성된 할당 유닛(60)이 제공된다. 이러한 할당 유닛(60)은 또한 도 1a, 도 1b의 리소그래피 장치(100A, 100B)에 제공될 수 있다.
할당 유닛(60)은 특히 결정된 듀티비(42)에 기초하여 규정된 클럭 주파수(51)를 선택하도록 구성된다. 이 경우에, 선택은 예를 들어 온도(도시되지 않음)와 같은 파라미터 값을 검출하는 것을 또한 포함한다. 이 파라미터 값에 따라, 할당 유닛(60)은 결정된 듀티비(42)에 규정된 클럭 주파수(51)를 할당한다. 할당된 클럭 주파수(51)는 듀티비(43) 및 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)를 생성하는 변조기 유닛(50)에 제공된다.
파라미터 값에 따른 할당에 대한 대안으로서, 할당 유닛(60)이 설정 가능한 듀티비(42)를 복수의 간격으로 세분화하고 규정된 클럭 주파수(51)를 각각의 간격에 할당하게 하는 것이 제공될 수 있다. 이 유형의 세분화가 도 6a에 도시되어 있다.
도 6a는 그 각각이 4개의 상이한 클럭 주파수(f 1 , f 2 , f3, f4)를 포함하는 복수의 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)가 할당되는 6개의 간격(I 1 내지 I7)으로의 0.1 내지 0.9의 듀티비 범위의 예시적인 세분화를 도시하고 있다.
간격(I 1 내지 I7)으로의 듀티비 범위의 세분화 및 이들 간격(I 1 내지 I7)으로의 클럭 주파수(51)의 할당은 사용된 스위칭 증폭기(10)의 리플 전류, 리플 전압 및 전력 손실의 고려로부터 발생한다. 이들은 도 7a 내지 도 7c에서 상이한 클럭 주파수에 대해 도시되어 있다. 먼저, 복수의 규정된 클럭 주파수(52)가 어떻게 생성되는지에 대한 설명이 도 6b를 참조하여 설명될 것이다.
도 6b는 표 1의 복수의 규정된 클럭 주파수(52)가 어떻게 시스템 클럭 주파수(fS)로부터 생성되는지에 대한 일 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 도 6b의 예는 100 MHz의 시스템 클럭 주파수(fS)에 기초하며, 그로부터 1818의 인수에 의해 기본 클럭 주파수 f 0 = 100 MHz/1818 = 55 kHz가 유도된다. 기본 클럭 주파수(f 0 )에 정수 인수 n 1 = 1, n 2 = 2, n 3 = 3, n 4 = 4를 곱하면 4개의 상이한 규정된 클럭 주파수(f 1 , f 2 , f 3 및 f 4 )가 생성된다.
도 7a는 4개의 상이한 규정된 클럭 주파수(f 1 , f 2 , f 3 및 f 4 )에 대해 도시되어 있는 0.1 내지 0.9의 예시적인 듀티비 범위에 대한 리플 전류의 진폭(I)의 도면을 도시하고 있다. 실제 진폭은 구현예에 의존하고, 이 이유로 수치값은 여기에 나타내지 않는다. 위로부터 아래로 연속적으로 넘버링된 곡선은 클럭 주파수 f1 = 55 kHz, f2 = 110 kHz, f3 = 165 kHz 및 f4 = 220 kHz에 대응한다. 더욱이, 도면은 예를 들어 점선으로서 리플 전류의 진폭에 대한 임계값(It), 및 각각의 간격 한계를 도시하고 있다. 일정한 클럭 주파수(51)에 대해, 공급 라인 내의 리플 전류의 진폭은 듀티비 0.5 주위에서 대칭이며, 최대값이 또한 여기서 달성된다는 것이 명백하다.
도 7b는 도 7a에서와 같은 도면을 도시하고 있지만, 여기서 마찬가지로 구체적인 수치값 없이, 출력에서의 리플 전압의 진폭이 플롯팅되어 있다. 주파수로의 곡선의 할당은 도 7a에서와 같다. 곡선은 0.5의 듀티비 주위에서 다시 한번 대칭이며, 각각의 곡선은 0.5의 듀티비를 각각 다소 상회하고 다소 하회하는 2개의 최대값을 갖는다. 임계값은 예를 들어 Ut에 의해 지정되고, 예를 들어 0.5 V 내지 10 V에 있다.
도 7c는 이 유형의 다른 도면을 도시하고 있는데, 여기서 스위칭 증폭기(10)의 전력 손실이 플롯팅되어 있다. 클럭 주파수(51)로의 곡선의 할당은 여기서 역전되는데, 즉 f 1 , f 2 , f 3 및 f 4 는 여기에서 아래로부터 위로 배열된다(곡선이 중첩하는 0.5 주위의 작은 듀티비 범위는 제외함). 곡선은 마찬가지로 0.5의 듀티비 주위에서 대칭으로 진행하지만, 여기서는 전력 손실의 값이 0.5보다 낮거나 높은 듀티비를 향해 증가한다. 이 경우에, 증가가 더 클수록, 클럭 주파수(51)가 높아진다. 전력 손실에 대한 지정된 임계값은 예로서 도시되고 Pt로 나타낸다.
도 7a 내지 도 7c의 공동 고려 사항은 이어서 규정된 클럭 주파수의 듀티비-종속적 선택에 의해 수반되는 장점을 드러내고 있다. 단지 이 방식으로, 리플 전류, 리플 전압 및 전력 손실의 진폭에 대한 실제 값이 각각의 설정 가능한 듀티비에 대한 각각의 변수에 대한 지정된 임계값 미만으로 유지되게 하는 것이 가능하다.
도 8은 리소그래피 장치(100A, 100B)(도 1a 및 도 1b 참조) 내의 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)를 동작하기 위한 방법의 일 실시예를 도시하고 있다.
방법은 이하의 단계를 포함한다:
단계 S1은 리소그래피 장치(100A, 100B)의 광학 요소(20)의 설정될 위치(P)에 따라 PWM 신호(42)의 설정될 듀티비(43)를 결정하는 것을 포함한다. 결정된 위치(P)로부터, 위치(P)를 설정하기 위해 액추에이터 유닛(11)이 작동될 듀티비(43)를 간접적으로 유도하는 것이 가능하다. 이를 위해, 결정 단계(S1)는 예를 들어 듀티비(43)를 계산하거나 또는 설정될 위치(P)를 듀티비(43)에 관한 할당 표와 비교하는 것을 포함한다.
단계 S2는 결정된 듀티비(43)에 따라, 듀티비(43)가 제공되는 클럭 주파수(51)를 결정하는 것을 포함한다. 이를 위해, 예를 들어, 결정된 듀티비(43)는 규정된 클럭 주파수(51)에 대한 듀티비(43)의 할당이 저장되는 표와 비교된다.
단계 S3은 결정된 클럭 주파수(51) 및 듀티비(43)에 의해 이제 명확하게 규정된 PWM 신호(42)를 제공하는 것을 포함한다. 제공이라는 것은 특히, 액추에이터 유닛(11)에 대한 제어 신호(40)를 생성하기 위해 PWM 신호(42)가 증폭기 유닛(30)에 공급되는 것을 의미한다.
단계 S4에서, 제공된 PWM 신호(42)는 증폭기 유닛(30)에 의해 전압 신호(41)로 증폭되고, 따라서 액추에이터 유닛(11)에 전송되는 제어 신호(40)가 생성된다. 이 방식으로 생성된 제어 신호(40)는 액추에이터 유닛(11)이 설정될 위치(P)를 설정하게 한다.
도 9는 리소그래피 장치(100A, 100B)(예를 들어, 도 1a 및 도 1b 참조)의 미러(20)에 할당된 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)를 동작하기 위한 방법의 다른 예시적인 실시예를 도시하고 있다.
방법의 단계 S0은 미러(20)의 설정될 위치(P)를 검출하는 것을 포함한다. 이는 예를 들어 제어 루프(도시되지 않음)의 출력값을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 설정될 위치(P)는, 예를 들어 노광 광의 파면을 조작, 특히 최적화하는 제어 루프(도시되지 않음)로부터 발생한다.
단계 S1은 액추에이터 유닛(11)에 의해 위치(P)가 얻어지는 요구 듀티비(43)를 설정될 위치(P)로부터 결정하는 것을 포함한다.
단계 S2에서, 할당 유닛(60)(도 5 참조)은 결정된 듀티비(43)에 따라 규정된 클럭 주파수(51)를 결정한다. 이는 예를 들어 규정된 클럭 주파수(51)를 생성하는 인수(n)로의 듀티비 간격의 할당이 저장되는 표와의 비교에 의해 행해진다. 이러한 것의 일 예는 도 6a, 도 6b, 도 7a, 도 7b, 도 7c와 관련하여 설명된 표 1이다. 규정된 클럭 주파수(51)는 기본 클럭 주파수(f 0 )에 의한 곱셈에 의해 결정된 인수로부터 직접적으로 발생한다.
단계 S3에서, 결정된 듀티비(43) 및 결정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)가 변조기 유닛(50)에 의해 생성되어 제공된다.
단계 S4에서, 제공된 PWM 신호(42)는 액추에이터 유닛(11)에 대한 제어 신호(40)가 생성되면서 증폭기 유닛(30)에 의해 취해지고 증폭된다.
단계 S5에서, 생성된 제어 신호(40)는 액추에이터 유닛(11)으로 전송되고, 그 결과 액추에이터 유닛(11)은 설정될 위치(P)를 설정한다.
본 발명이 예시적인 실시예에 기초하여 설명되었지만, 다양한 방식으로 수정가능하다.
10: 제어 디바이스 11: 액추에이터 유닛
12: 신호 접속부 20: 광학 요소
30: 증폭기 유닛 40: 제어 신호
41: DC 전압 신호 42: PWM 신호
43: 듀티비 50: 변조기 유닛
51: 클럭 주파수 52: 복수의 클럭 주파수
60: 할당 유닛 100A: EUV 리소그래피 장치
100B: DUV 리소그래피 장치 101: 진공 하우징
102: 빔 성형 및 조명 시스템 104: 이미징 광학 유닛
106A: EUV 방사선 소스 106B: DUV 방사선 소스
108A: EUV 방사선 108B: DUV 방사선
110: 미러 112: 미러
114: 미러 116: 미러
118: 미러 120: 리소그래피 구조
122: 미러 124: 광활성 코팅을 갖는 웨이퍼
126: 광축 128: 렌즈 요소
130: 미러 132: 굴절률 정합액
410: 스위칭 트랜지스터 411: 노드
420: DC 전압 소스 430: 코일
440: 커패시터 450: 기준 전위
f0: 기본 클럭 주파수 f1: 규정된 클럭 주파수
f2: 규정된 클럭 주파수 f3: 규정된 클럭 주파수
f4: 규정된 클럭 주파수 fk: 규정된 클럭 주파수
fS: 시스템 클럭 주파수 I1: 간격
I2: 간격 I3: 간격
I4: 간격 I5: 간격
I6: 간격 I7: 간격
It: 전류 임계값 M1: 미러
M2: 미러 M3: 미러
M4: 미러 M5: 미러
n1: 정수 인수 n2: 정수 인수
n3: 정수 인수 n4 : 정수 인수
nk: 정수 인수 P: 위치
Pt: 전력 임계값 S0: 방법 단계
S1: 방법 단계 S2: 방법 단계
S3: 방법 단계 S4: 방법 단계
S5: 방법 단계 T: 주기/주기 기간
Ut: 전압 임계값 t0: 시간 간격(레벨 0)
t0*: 시간 간격(레벨 0) t1 : 시간 간격(레벨 1)
t1*: 시간 간격(레벨 1) τ: 듀티비
τmax : 최대 설정 가능 듀티비 τmin : 최소 설정 가능 듀티비

Claims (15)

  1. 리소그래피 장치(100A, 100B)의 광학 요소(20)의 위치(P)를 설정하기 위해 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위한 제어 디바이스(10)이며,
    전압 신호(41) 및 PWM 신호(42)에 의해 상기 액추에이터 유닛(11)에 대한 제어 신호(40)를 제공하기 위한 증폭기 유닛(30)으로서, 상기 PWM 신호(42)는 듀티비(43) 및 클럭 주파수(51)를 갖는, 증폭기 유닛(30), 및
    복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)로 듀티비(43)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하도록 구성된 변조기 유닛(50)을 포함하고,
    상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)의 각각의 규정된 클럭 주파수(51)는 기본 클럭 주파수(f0)의 정수배이고, 상기 기본 클럭 주파수(f0)는 10 kHz 내지 1 MHz의 범위이고, 정수배는 인수(n)의 곱셈에 의해 규정되고,
    상기 증폭기 유닛(30)은 제1 시간 간격에 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 제1 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 제1 PWM 신호(42)를 사용하여, 그리고 상기 제1 시간 간격 직후의 제2 시간 간격에 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 제2 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 제2 PWM 신호(42)를 사용하여 상기 액추에이터 유닛(11)을 위한 제어 신호(40)를 중단 없이 제공하도록 구성되는, 제어 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변조기 유닛(50)은, 상기 광학 요소(20)의 설정될 위치(P)에 따라, 현재 듀티비(43)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하고, 상기 현재 듀티비(43)에 따라 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 PWM 신호(42)의 규정된 클럭 주파수(51)를 선택하도록 구성되는, 제어 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)를 PWM 신호(42)에 대해 설정 가능한 각각의 듀티비(43)에 할당하도록 구성된 할당 유닛(60)이 제공되는, 제어 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 PWM 신호(42)에 대해 설정 가능한 듀티비(43)를 복수의 간격(I1 내지 I7)으로 세분화하고 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)를 각각의 간격(I1 내지 I7)에 할당하도록 구성된 할당 유닛(60)이 제공되는, 제어 디바이스.
  5. 제3항에 있어서, 상기 변조기 유닛(50)은, 상기 광학 요소(20)의 설정될 위치(P)에 따라, 규정된 듀티비(43)를 결정하고, 상기 할당 유닛(60) 내의 상기 규정된 듀티비(43)에 할당된 규정된 클럭 주파수(51)를 결정하고, 상기 결정된 듀티비(43) 및 결정된 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하도록 구성되는, 제어 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 상기 변조기 유닛(50)은, 상기 광학 요소(20)의 설정될 위치(P)에 따라, 규정된 듀티비(43)를 결정하고, 상기 할당 유닛(60) 내의 상기 규정된 듀티비(43)에 할당된 규정된 클럭 주파수(51)를 결정하고, 상기 결정된 듀티비(43) 및 결정된 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하도록 구성되는, 제어 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상이한 클럭 주파수(f1, f2, ..., fk)(여기서, fk = f0·nk)를 생성하기 위한 인수(n1, n2, ..., nk)는 자연수의 중단되지 않은 순서를 형성하고, n1 = 1인, 제어 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기본 클럭 주파수(f0)는 시스템 클럭 주파수(fS)로부터 유도된 클럭 주파수인, 제어 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 디바이스(10)의 전력 손실, 상기 제어 디바이스(10)의 전류 신호, 상기 제어 디바이스(10)의 전압 신호 및 리소그래피 장치(100A, 100B)의 시스템 파라미터 중 적어도 하나에 따라 규정된 클럭 주파수(51)가 듀티비(43)의 각각에 할당되는, 제어 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)의 각각의 규정된 클럭 주파수(51)는 적어도 하나의 시스템 파라미터에 따라 규정되는, 제어 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    각각의 듀티비(43)에 대한 상기 증폭기 유닛(30)의 전력 손실은 상기 기본 클럭 주파수(f0)에 비교하여 높은 클럭 주파수(51)에 대한 상기 증폭기 유닛(30)의 최대 전력 손실의 60% 미만이고,
    상기 증폭기 유닛(30)에 대한 공급 라인(31) 내의 중첩된 AC 전류의 진폭 및 각각의 듀티비(43)에 대한 상기 증폭기 유닛(30)의 출력(32)에서의 중첩된 AC 전압의 진폭은 각각의 경우에 중첩된 AC 전류의 최대 진폭 및 상기 기본 클럭 주파수(f0)에 대한 중첩된 AC 전압의 25% 미만인, 제어 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제어 디바이스(10)는 스위칭 증폭기(10)로서 구체화되는, 제어 디바이스.
  13. 제1항에 따른 제어 디바이스(10)를 포함하는 리소그래피 장치(100A, 100B).
  14. 그 위치가 광학 요소(20)에 할당된 액추에이터 유닛(11)에 의해 설정 가능한 적어도 하나의 광학 요소(20)를 갖는 리소그래피 장치(100A, 100B)의 제어 디바이스(10)를 동작하기 위한 방법으로서, 상기 제어 디바이스(10)는 상기 액추에이터 유닛(11)을 작동하기 위해 구성되는, 방법이며,
    상기 광학 요소(20)의 설정될 위치(P)에 따라 PWM 신호(42)의 듀티비(43)를 결정하는 단계(S1),
    상기 결정된 듀티비(43)에 따라 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 규정된 클럭 주파수(51)를 결정하는 단계(S2)로서, 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)의 각각의 규정된 클럭 주파수(51)는 기본 클럭 주파수(f0)의 정수배이고, 상기 기본 클럭 주파수(f0)는 10 kHz 내지 1 MHz의 범위에 있고, 상기 정수배는 인수(n)의 곱셈에 의해 규정되는, 규정된 클럭 주파수 결정 단계(S2),
    상기 결정된 듀티비(43) 및 결정된 클럭 주파수(51)를 갖는 PWM 신호(42)를 제공하는 단계(S3),
    상기 광학 요소(20)의 위치(P)를 설정하기 위한 제어 신호(40)를 제공하기 위해 전압 신호(41)로 PWM 신호(42)를 증폭하는 단계(S4), 및
    제1 시간 간격에 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 제1 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 제1 PWM 신호(42)를 사용하여, 그리고 상기 제1 시간 간격 직후의 제2 시간 간격에 상기 복수의 규정된 클럭 주파수(52)로부터 제2 규정된 클럭 주파수(51)를 갖는 제2 PWM 신호(42)를 사용하여 상기 액추에이터 유닛(11)을 위한 제어 신호(40)를 중단 없이 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020205044A1 (de) 2020-04-21 2021-10-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Ansteuervorrichtung, optisches system und lithographieanlage
DE102020205279A1 (de) 2020-04-27 2021-10-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Ansteuervorrichtung, optisches system und lithographieanlage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002374695A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Nikon Corp 出力制御装置、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法
JP2009545146A (ja) 2006-07-24 2009-12-17 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 光学装置及び光学装置の結像挙動を補正又は改善する方法
JP2010045381A (ja) * 2005-06-15 2010-02-25 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置、デバイス製造装置、これによって製造されるデバイスおよび分散型デジタル・アナログ変換による空間光変調器を用いる制御可能なパターニング装置
JP2014216975A (ja) 2013-04-30 2014-11-17 ソニー株式会社 露光制御装置、撮像装置および露光制御方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19630036A1 (de) * 1996-07-25 1998-01-29 Audi Ag Steuerschalter
DE102005062081A1 (de) * 2005-12-22 2007-07-05 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv mit dezentraler Steuerung
DE102007023388A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Störungen eines Funkübertragungssystems
US7843242B1 (en) * 2009-08-07 2010-11-30 Freescale Semiconductor, Inc. Phase-shifted pulse width modulation signal generation
JP5531114B2 (ja) * 2010-02-23 2014-06-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
DE102011087910A1 (de) * 2011-08-29 2013-02-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg System sowie Verfahren zur Verringerung von Betriebsmittelstörungen in einem Kraftfahrzeug
EP2687906A3 (de) * 2013-11-21 2015-12-02 Carl Zeiss SMT GmbH Einrichtung und Verfahren zur Steuerung der Positionierung eines verlagerbaren Einzelspiegels
DE102014218010A1 (de) * 2014-09-09 2016-03-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Signals mit einem einstellbaren Tastverhältnis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002374695A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Nikon Corp 出力制御装置、モータ駆動装置、ステージ装置、露光装置、この露光装置により製造したデバイスおよびデバイスの製造方法
JP2010045381A (ja) * 2005-06-15 2010-02-25 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置、デバイス製造装置、これによって製造されるデバイスおよび分散型デジタル・アナログ変換による空間光変調器を用いる制御可能なパターニング装置
JP2009545146A (ja) 2006-07-24 2009-12-17 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー 光学装置及び光学装置の結像挙動を補正又は改善する方法
JP2014216975A (ja) 2013-04-30 2014-11-17 ソニー株式会社 露光制御装置、撮像装置および露光制御方法

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