WO2016184670A1 - Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage - Google Patents

Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage Download PDF

Info

Publication number
WO2016184670A1
WO2016184670A1 PCT/EP2016/059766 EP2016059766W WO2016184670A1 WO 2016184670 A1 WO2016184670 A1 WO 2016184670A1 EP 2016059766 W EP2016059766 W EP 2016059766W WO 2016184670 A1 WO2016184670 A1 WO 2016184670A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor arrangement
arrangement according
signal
light source
light beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/059766
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Horn
Stefan Krone
Lars Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to CN201680028907.6A priority Critical patent/CN107850849B/zh
Priority to KR1020177035879A priority patent/KR102600384B1/ko
Publication of WO2016184670A1 publication Critical patent/WO2016184670A1/de
Priority to US15/807,077 priority patent/US10444633B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70258Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports

Definitions

  • the present invention relates to a sensor assembly and a method for determining a respective position of a number of mirrors of a Lithography ⁇ phiestrom, a projection system of a lithography apparatus and a Lithography ⁇ phiestrom.
  • the sensor arrangement comprises at least one position sensor device for providing a position signal for a mirror and an evaluation device for determining the position of the mirror as a function of the position signal.
  • Microlithography is used to fabricate microstructured devices such as integrated circuits.
  • the microlithography phie farming is performed with a lithography system, which has a loading ⁇ lighting system and a projection system.
  • the image of an illuminated by the illumination system mask (reticle) is in this case (a silicon wafer z. B.) projected by the Pro ⁇ jetechnischssystems was bonded to a photosensitive layer (photoresist) be ⁇ -coated and which is arranged in the image plane of the projection system substrate to the Mask structure on the lichtempfind ⁇ Liche coating of the substrate to transfer.
  • EUV lithography tools escape ⁇ oped which use light having a wavelength in the range of 0.1 nm to 30 nm, the specific ⁇ 13.5 nm.
  • reflecting optics that is to say mirrors, must be used instead of as previously optics, ie lenses, are used.
  • beamforming and beam projection should be performed in a vacuum.
  • the mirrors can z. B. on a support frame (English: force frame) and at least partially manipulated or tilted designed to allow movement of a respective mirror in up to six degrees of freedom and thus a highly accurate positioning of the mirror to each other, especially in the pm range ,
  • a support frame English: force frame
  • these actuators are assigned, which are controlled via a control loop ⁇ the.
  • a device for monitoring the tilt angle of a respective mirror is provided.
  • the document WO 03/052511 A2 shows an imaging device in a projection exposure apparatus for microlithography.
  • the imaging device has at least one optical element and at least one manipulator having a linear drive for manipulating the position of the optical
  • optical encoder It is also known to detect a reference pattern attached to a mirror by means of an optical encoder.
  • Such an optical encoder provides 90 ° phase-shifted low-voltage signals, also called A-signal and B-signal, but these phase-shifted However, signals are out-of-sync.
  • the optical encoder provides an ambiguous relative position (fine position) to a switch-on position or reference position, but not a unique absolute position (Grobpositi ⁇ on). Thus, another position sensor for the switch-on position is required.
  • an object of the present invention is to improve the determination of a position of at least one mirror of a lithography system. Accordingly, a sensor arrangement for determining a respective position of a number of mirrors of a lithography apparatus, in particular a projek ⁇ tion system of a lithography system is provided.
  • the sensor arrangement has a number of position sensing devices, the respective posi ⁇ tion sensor device a measuring unit for providing an optical position-signal of a position of a mirror when exposed by a light beam, a light source for exposure of the measuring unit with the light beam, a Detek- tion unit with a plurality comprises of photodetectors to output a analo ⁇ gen electrical position signal by detection of the provided optical position signal and a signal processing unit having at least one a / D converter for converting the analog electrical position signal into a digital electric position signal, wherein at least the light ⁇ source and the signal processing unit are provided in an integrated assembly arranged in a vacuum housing.
  • the Sen ⁇ soran angel comprises an evaluation device for determining the position of the mirror-gels by means of the digital electric position signal.
  • Space can be saved by integrating with the same integrated assembly.
  • the position can be at least one mirror rapidly ermit ⁇ telt.
  • the spatial combination of photodetectors and signal processing unit allows a very fast signal processing.
  • the shortened signal paths between the photodetectors and the Signalverar ⁇ processing unit still require the benefits of improving the signal-to-noise ratio and a reduction in susceptibility.
  • the integrated assembly is provided with a protective against outgassing layer.
  • the control of the light source or preferably also the driver circuit for the light source is arranged within the vacuum housing ⁇ .
  • the drive circuit for the light source in the signal processing unit is integrated ⁇ .
  • the A / D converter particularly comprises a trailing button unit and a quantization unit, which are integrated on the integrated package.
  • the data on the digital data line can be compressed and / or protected by error codes.
  • the generation of the digital position signals directly at the measuring point and thus in the vacuum housing offers advantages in terms of signal integrity and handling of the system.
  • One reason for this is that the position signals can be transported digitally to the outside.
  • This dispenses advantageous ⁇ , the sensitive and expensive fibers and bushings for external ⁇ it zeugtes supply light for position sensing devices.
  • the light source is arranged to the measuring unit by means of a modulated light beam such as a pulsed light beam to ima ⁇ th.
  • the photodetectors in the integrated module as well as the use of the modulated exposure the power loss can be re ⁇ reduced.
  • the modulated exposure allows good signal quality with low average power dissipation.
  • An integrated module allows an optimized design with absolutely minimized power loss.
  • an integrated package is meant an assembly having a number of integrated circuits and / or components which are arranged on a carrier circuit board ⁇ or more carrier boards.
  • the integrated module can also be referred to as integrated sensor electronics.
  • the signal processing unit may be formed as an integrated circuit.
  • An example of a component disposed on the carrier circuit board is the light source.
  • the carrier circuit board includes, for example, a ceramic board.
  • An "integrated circuit” is in the present one on a single semiconductor ⁇ a semiconductor substrate (wafer) arranged electronic circuit (also referred to as monolithic ⁇ shear-circuit) to understand.
  • the digital circuit is beispiels- as a programmable digital circuit (field-programmable gate array , FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • the light source and the signal processing unit are provided in a single integrated assembly. This optimizes the integration. The optimization of integration minimizes the loss ⁇ performance.
  • the light source, the signal processing unit and the photodetectors of the detection unit are provided in the integrated assembly.
  • the detection unit further comprises an optical device, which is configured to image the optical position signal provided by the measuring unit onto the photodetectors.
  • the optics in particular comprises at least one lens.
  • the lithographic system projection system has a number Nl of mirrors with a number N2 of actuatable mirrors (N2 ⁇ Nl) and N3 position sensor devices.
  • N2 ⁇ Nl actuatable mirrors
  • Nl, N2, N3 and N4 are natural numbers.
  • the sensor arrangement includes a plurality N3 arranged in the vacuum housing Positionssensorvor ⁇ directions, wherein a respective position sensor device one of a plurality N2 is assigned by aktuierbaren mirrors of the lithography system, and in the vacuum housing arranged data collecting device, which is connected to the arranged outside the vacuum housing evaluation device via a data connection and which is adapted to collect the N3 provided by the N3 position sensor devices digital electrical position signals to a digital composite signal and carry the digital composite signal via the data connection to the evaluation device to ⁇ ,
  • the data collection device provides a way to collect the digital position signals in the vacuum housing and to transport bundled to the outside. In this way are advantageously reduces cable cost ⁇ .
  • the data collection device is for example an Electronics ⁇ deflecting unit, for example an integrated circuit.
  • a realization of the spoken at ⁇ data collection device also has the advantage that a digital data cable to the outside is much less rigid than many cables for many Analog Sig ⁇ nal and transfer of disturbing suggestions of eg the support structure on an optical element is reduced advantageously.
  • the data collection device and the evaluation device are connected via a single data connection. Using a single data link reduces the cost of necessary cables and cable glands through the vacuum enclosure.
  • the data connection between the data collection device and the evaluation device is designed as a unidirectional data connection.
  • the data connection a vacuum for vacuum-compatible für
  • the data collection device is connected to each of the N3 position sensor devices by means of a respective line.
  • a connector socket electrically couples the data collector and the first data line.
  • a plug-in Connector Bracket is an adapter that can be used to mechanically and electrically couple the data collector and the first data line.
  • the sensor arrangement comprises a plurality N3 of arranged in the vacuum housing Positionssensorvor ⁇ directions, wherein a respective position sensor device is assigned to a more ⁇ number N2 of actuatable mirrors of the lithographic system, and at least partially arranged in the vacuum housing bus system , which is connected to the Ausensevorrich ⁇ device arranged outside the vacuum housing and is adapted to transmit the N3 provided by the N3 position ⁇ sensor devices digital electrical position signals to the evaluation device.
  • a vacuum ⁇ compatible bus system is particularly favorable in terms of cost and dynamics.
  • the data collection device can be omitted, and it is so simp ⁇ cher, already even further into the bus lines to unite vacuum enclosure in order to save even more cable runs and costs.
  • a subset of which is arranged in the housing Va ⁇ uum position sensor devices sharing a bus system.
  • the further sensors can be coupled via a further bus system or via point-to-point connections to a data collection device then to be provided.
  • Separate bus systems can be particularly advantageous if the bus bandwidth is too low to support a required control bandwidth.
  • the sensor arrangement has a vacuum through-connection device for vacuum-compatible through-plating of the bus system through the vacuum housing.
  • the bus system has a plurality of bus lines coupling the position sensor devices, which are connected to a plug-in socket.
  • the data connection has a zwi ⁇ rule the connector socket and the vacuum
  • the measuring unit has a reference pattern for influencing the light beam and a mirror arrangement for reflecting the influenced light beam.
  • the reference pattern is arranged between the light source and the mirror arrangement.
  • the reference pattern has a scale, in particular a holographic scale.
  • the light source is adapted to expose the measuring unit with a modulated light beam.
  • the modulated light beam is for example a pulsed light beam or a sinusoidal light beam.
  • the amplitude of the light output for specific times can be increased and vermin ⁇ countries for certain other time points.
  • a control cycle of about 5 kHz is required in a projection system, for example. Consequently, the values of 5 kHz are fed to the controller and sampled.
  • the A / D converter can operate at a higher sampling rate from ⁇ , especially if more digital pre-filter are used at a higher sampling rate from ⁇ . A stronger and thus less noise signal leaves to reach through more light output.
  • the power loss averaged over time, low is a state-lated Exposure, such as a pulse or flash, advantageous.
  • the semiconductor-based light-generating elements can be operated in pulsed mode also over rated current, so that very high Lichtintensitä ⁇ th and thus very good signal-to-noise ratios can be made possible.
  • the operation above the rated current can be carried out within certain limits, even without or with an acceptable reduction of the expected life ⁇ who.
  • the sampling of the A / D converter is preferably synchronized with the pulses of the light ⁇ source.
  • the pulse frequency can be equal to the sampling frequency of the A / D converter.
  • the pulsed exposure has further potential for improving the signal-to-noise ratio, especially with 1 / f noise.
  • the pulsed exposure is theoretically a multiplication signal with a pulse train represent. Accordingly, the relevant Messinformati- on not already transported (only) in the baseband (at low frequencies) by the Verstär ⁇ ker and a remaining measurement path here.
  • the base carrier frequency is here the pulse rate at which the light source is pulsed.
  • the light source and the associated driver circuit are adapted to generate a pulsed light beam for exposure of the measuring unit.
  • the light source and the associated driver circuit are adapted to generate a sinusoidal light beam for Belich ⁇ tion of the measuring unit.
  • the light source has a light generating unit for generating a light beam and a modulator unit for generating a modulated light beam having a defined characteristic from the light beam generated by the light generating unit.
  • the modulator unit generates the modulated light beam by impressing a defined characteristic on the light beam generated by the light generating unit.
  • the light-generating unit has a semiconductor laser.
  • a projection system of a lithography system comprises a plurality of mirrors Nl, comprising a number N2 of aktuierbaren mirrors with N2 ⁇ Nl, and as described above Sensoranord- voltage.
  • the projection system includes a plurality of actuators for the Aktuieren aktuierbaren mirror and a Steuervorrich ⁇ processing for controlling the actuators.
  • the control device on the Auswer ⁇ tevorraum integrates the evaluation ⁇ device.
  • the evaluation device is to be ⁇ directed aktuierbaren for each of the N2 mirror a respective position in response to respective digital electric position signal to determ ⁇ men.
  • the control device is to be ⁇ directed to control the actuators depending on the loading of the evaluation ⁇ agreed positions of aktuierbaren mirror.
  • control device uses a model-based control in order to improve the quality of the measured values with regard to noise.
  • ⁇ play within a Kalman filter, a model of the plant, which represent, for example, the mirrors of the projection system and the actuator system can run, and thus improved by the model support the Area for the cash controller ⁇ readings.
  • the controller may also use spe ⁇ cial nonlinear variants of the Kalman filter instead of a classical Kalman filter.
  • examples include a linear Kalman filter with piecewise linear models, an extended Kalman filter or a Kalman filter with error backpropagation.
  • non-linear behavior and extraordinary chance you ⁇ th for example in a multi-modal distribution of the raw measurement signals Mirror of the projection system, with sufficient computing power and memory performance and the use of a particle filter can be beneficial.
  • the projection system comprises a power supply device for supplying electrical energy to the sensor arrangement arranged in the vacuum housing.
  • a lithography system which comprises a projection system as described in greater detail above.
  • step b) and step c Before the A / D converter and thus between step b) and step c), the analog electrical position signal is amplified in particular. The ver ⁇ strengthened, analog electrical position signal is then supplied to the A / D converter supplied ⁇ leads.
  • step d) is also performed by the integrated circuit.
  • step d) performed by a control device associated with the projection system.
  • the control device is particularly to the vacuum housing arranged externally ⁇ .
  • a computer program product such as a computer program means, for example, can be provided or supplied as a storage medium, such as memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of a ent ⁇ speaking file with the computer program product or program Computerpro ⁇ agent.
  • Other possible implementations of the invention include non-expli ⁇ zit Combinations of above or below with respect to the exporting approximately ⁇ Examples features or embodiments described. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an EUV lithography system
  • Fig. 2 shows a schematic view of an embodiment of a Sensoran ⁇ order with a position sensor device for determining a position to ⁇ least one mirror of the lithography system;
  • Fig. 3 shows a schematic view of an embodiment of a projection ⁇ system with associated control device!
  • FIG. 4 shows a schematic view of a further embodiment of a projection system with associated control device!
  • FIG. 5 shows a schematic view of another embodiment of a projection system with associated control device!
  • Fig. 6 shows a schematic view of another embodiment of a projection system with associated control device!
  • FIG. 7 shows simulation results for a pulsed exposure at the projec ⁇ onssystem FIG. 6!
  • Fig. 8 shows a schematic view of another embodiment of a projection system with associated control device!
  • Fig. 9 shows a schematic view of another embodiment of a projection system with associated control device!
  • Fig. 10 shows simulation results for a modulated exposure to sine ⁇ form in the projection system of FIG. 9!
  • Fig. 11 shows simulation results for demodulation and position determination in the projection system of Fig. 9!
  • Fig. 12 shows a schematic view of another embodiment of a projection system with associated control device! and
  • FIG. 13 shows an embodiment of a method for determining a position of at least one mirror of the lithography apparatus.
  • Fig. 1 is a schematic view of an EUV lithography apparatus 100A, wel ⁇ che shows a beam shaping and illumination system 102 and includes a projection system 104.
  • EUV stands for "extreme ultraviolet” (Engl .: extreme ultraviolet, EUV) and denotes a wavelength of the working light between 0.1 and 30 nm.
  • the beam shaping and illumination system 102 and the projection ⁇ system 104 are each in a vacuum enclosures provided, each Va ⁇ uum housing is evacuated by means of a not shown Evaku réellesvorrich ⁇ processing.
  • the vacuum housing are surrounded by a non-illustrated machine room. In this machine room and electrical controls and the like may be provided.
  • the EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A.
  • EUV light source 106A may be provided, for example, a plasma source or a Synchrot- ron, which radiation in the EUV range 108A (extremely ultravio ⁇ crisps range), for example in the wavelength range of 5 nm to 30 nm emit.
  • the EUV radiation 108A is collimated and the desired operating wavelength is filtered out of the EUV radiation 108A.
  • the EUV radiation 108A produced by the EUV light source 106A has a relatively low transmissivity through air, which is why the
  • Beam guiding chambers in the beam-forming and lighting system 102 and in the projection system 104 are evacuated.
  • the beamforming and illumination system 102 shown in FIG. 1 has five mirrors 110, 112, 114, 116, 118.
  • the EUV radiation 108A is applied to the photomask (Engl .: reticle) directed 120th
  • the photomask 120 is likewise designed as a reflective optical element and can be arranged outside the systems 102, 104. Further, the EUV radiation 108A can be directed to the photomask by a Spie ⁇ gels 136th
  • the photomask 120 has a structure that is reduced by a projection system 104 onto a wafer 122 or the like.
  • the projection system 104 includes six mirrors Ml - M6 for imaging the Pho ⁇ Tomaske 120 on the wafer 122nd
  • individual mirrors M1-M6 of the projection system 104 may be arranged symmetrically with respect to the optical axis 124 of the projection system 104. It should be noted that the number of
  • Is the mirror of the EUV lithography system 100A not be ⁇ limited to the number shown. It can also be provided more or less mirror. Furthermore, the mirrors M1-M6 are usually curved on their front side for beam shaping.
  • the projection system 104 further comprises a number of Positionssensorvorrich ⁇ obligations 140 for determining a position of the mirror Ml - M6.
  • FIG. 1 shows a position sensor device 140.
  • the position sensor device 140 is coupled to an off value device 304 (see FIGS. 2 and 3).
  • the evaluation device 304 is established, the positi on a ⁇ aktuierbaren mirror of the mirrors Ml - M6 to determine by means of the output signal of the position sensor device 140th
  • the evaluation device 304 can be arranged in the vacuum housing 137 of the projection system 104 (see FIG. 2). In this case, the evaluation device 304 is integrated, for example, in the signal processing unit 207. Alternatively, the evaluation device 304 may be disposed external to the Va ⁇ uum housing 137 of the projection system 104th For example, the evaluation device 304 may then be integrated into the projection system 104 to a ⁇ slave controller 303 (see for example Fig. 3).
  • FIG. 2 shows a schematic view of an embodiment of a sensor arrangement with a position sensor device 140 for determining a position of a mirror of the lithography system, for example the mirror M4 of the projection system 104 of the lithography system 100.
  • the sensor assembly of FIG. 2 includes a number of position devices 140.
  • the Fig. 2 shows a position ⁇ sensor device 140 for determining a position of a mirror of the Lithography ⁇ phiestrom, for example, the mirror M4 of the projection system 104 of the litho graphiestrom .
  • the position sensor device 140 of FIG. 2 comprises a measuring unit 201, a light source 203, a detection unit 204 and a signal processing unit
  • the measurement unit 201 is arranged to provide an optical signal of the position Posi ⁇ tion of the mirror M4 upon exposure to a light beam.
  • the light source 203 is configured to expose the measuring unit 201 to the light beam.
  • the detection unit 204 comprises a plurality of photodetectors 205 for outputting an analog electrical position signal by detecting the provided optical position signal. Without limiting the general ⁇ my unit 2 is shown in FIG. Three photodetectors 205.
  • the integrated Signal kausein ⁇ 207 includes at least one A / D converter 208 for converting the analog electrical position signal into a digital electric position signal.
  • the sensor assembly further includes an evaluation device 304 to iden ⁇ averaging the position of the mirror M4 by means of the digital electrical Positionssig ⁇ Nals.
  • the evaluation device 304 is integrated in the signal processing unit 207.
  • the integrated package 200 may at least partially with a, in the embodiment of FIG. Positioned 207 on a carrier board 202 and are part of an integrated construction ⁇ group against Outgassing protective layer be provided.
  • the carrier circuit board 202 is manufactured in ⁇ example of ceramic. Further, blocking capacitors (not shown) may be arranged on the carrier circuit board 202. The blocking condensers are in particular provided with a layer protecting against outgassing.
  • the detection unit 204 includes an optical system 206 ⁇ which is arranged for imaging the image provided by the measuring unit 201 optical position signal on the photodetectors 205th
  • the optic 206 includes, for example, at least one lens.
  • Fig. 3 shows a schematic view of an embodiment of a projection system ⁇ 104 with associated control device 303.
  • the position sensing device 140 of Fig. 3 corresponds to the position ⁇ sensor device 140 of Fig. 2.
  • the evaluation device 304 of Figure 3 al ⁇ is lerdings not in the vacuum housing 137 of the projection system arranged ⁇ 104 but is in the control device 303 of the. Projection system 304 integrated ⁇ .
  • the signal processing unit 207 transmits the digital position signal DP via data lines 307, a connector socket 301 and a vacuum feedthrough device 302 to the evaluation device 304. Details of this data transmission are described with reference to FIG. 4.
  • FIG. 3 shows an electrical power supply 305 provided in the control device 303, which supplies the position sensor device 140 with electrical energy via an electrical power supply line 306.
  • Fig. 4 shows a schematic view of another embodiment of a projection system 104 with an associated control device 303.
  • the sensor arrangement of Fig. 4 comprises a plurality N3 by in the vacuum housing 137 disposed position sensor devices 140, a respective position ⁇ sensor device 140 to one of a Plural N2 of actuatable mirrors M2- M6 of the lithography system 100 of the projection system 104 is assigned.
  • the evaluation device 304 is integrated in the control device 303 in the embodiment of FIG. 4, as in the embodiment of FIG. 3. Furthermore, the sensor arrangement of FIG. 4 has a data collection device 404 arranged in the vacuum housing 137. The data collection device 404 is connected to the outside of the vacuum housing 137 arranged evaluation ⁇ device 304 via a data connection.
  • the sammelvor- device 404 is adapted to collect from the N3 N3 Positionssensorvorrichtun ⁇ gen 140 provided digital position signals to a digital DP Sam ⁇ melsignal DS and transmit the digital signal DS on the movement of such data collection ⁇ connection to the evaluation device 304th
  • the data collection device 404 and the evaluation device 304 over a single data link ver ⁇ are connected.
  • the data connection can be oriented ⁇ forms as unidirectional data connection.
  • the data connection includes a vacuum für Vietnamese disciplinessvorraum 302 for vacuum-compatible via through the vacuum housing 307, a coupled between the data collection device 404 and the vacuum für Vietnamese disciplinessvortechnik 302 first data line 401 and between the vacuum-DurchTypetechniksvortechnik 302 and the off ⁇ value device 304 coupled to second data line 402.
  • FIG. 5 shows a schematic view of another embodiment of a projection system 104 with an associated control device 303.
  • the exporting ⁇ approximate shape of FIG. 5 differs from that of FIG. 4 in that the sensor arrangement of FIG. 5 instead a data collection device 404 has a bus system 501.
  • the bus system 501 is connected to the evaluation device 304 arranged outside the vacuum housing 137.
  • the Bussys ⁇ system 501 is arranged to process the digital electric position signals provided by the N3 N3 position sensor devices 140 DP to the evaluation device transmit the 304th
  • the vacuum via device 302 of FIG. 5 is configured for vacuum-compatible through-connection of the bus system 501 through the vacuum housing 137.
  • the bus system 501 of FIG. 5 includes a plurality of bus lines 502 coupling the position sensor device 140, which are coupled to the connector socket 301.
  • Fig. 6 shows a schematic view of another embodiment of a projection system 104 with an associated control device 303.
  • the exporting ⁇ approximate shape of the sensor assembly of Fig. 6 based on the embodiment of FIG. 3.
  • the light source 203 of Figure 6 comprises, a light generating unit 601 for generating a light beam and a pulse generator 602.
  • the In ⁇ pulse generator 602 is adapted to control the light generating unit to drive in such a way by means of a pulse sequence 601 in that the light generating unit 601 illuminates the measurement unit 201 with a modulated light beam such as a pulsed light beam.
  • the pulse generator 602 outputs a Syn ⁇ chronisationssignal 603, which speaks for example, the generated pulse sequence ent ⁇ or is derived therefrom, to the signal processing unit 207.
  • the signal processing unit 207 synchronizes the A / D converter 208 by means of the synchronization signal 603.
  • the optical position signal can have two mutually phase-shifted signal to ⁇ parts.
  • the detection unit 204 supplies voltage signals phase-shifted by 90 ° from one another as an analog electrical position signal. These phase-shifted voltage signals may also be referred to as A-signal and B-signal.
  • FIG. 7 shows the simulation results with pulsed exposure for the Pro ⁇ jemiessystem 104 of FIG. 6.
  • the curve 701 shows the actual x of the mirror Feinpo ⁇ sition (actual position) (normalized).
  • the curve 702 shows the light pulses
  • the curve 703 shows the A signal
  • the curve 704 shows the B signal.
  • the curve 705 the measured fine position of the mirror (nor ⁇ mized).
  • Fig. 8 shows a schematic view of another embodiment of a projection system 104 with an associated control device 303.
  • the exporting ⁇ approximate shape of the sensor assembly of FIG. 8 is based on the embodiment of Fig. 6.
  • the signal processing unit 8 comprises 207 of FIG. A Sig ⁇ nalanalyseech 801.
  • the signal analysis unit 801 is connected downstream of the A / D converter 208 in the signal processing unit 207.
  • the A / D converter 208 is not syn ⁇ chronized with the synchronization signal 603, but the subsequent signal analysis unit 801.
  • the Sig- nalanalyseemheit 801 is for example a digital pulse signal analysis unit.
  • the light source may be set 203 to witness a modulated light beam, such as a sinusoidal light beam ⁇ to it.
  • a modulated light beam such as a sinusoidal light beam ⁇ to it.
  • FIGS. 9 and 12 show a schematic view of another embodiment of a projection system 104 with an associated control device 303.
  • the exporting ⁇ approximate shape of the sensor assembly of FIG. 9 based on the embodiment of Fig. 3.
  • the light source 203 of FIG. 9 includes a light generating unit 601 for generating a light beam and a modulator unit 901 for Generie ⁇ tion of a modulated light beam from the signal generated from the light generating unit 601 light beam.
  • FIG. 9 comprises the A / D converter 208 and a demodulator 902 connected upstream of the A / D converter 208. Furthermore, a modulation source 903 is provided, which drives the modulator unit 901 by means of a synchronization signal 603. Furthermore, the modulation source 903 drives the demodulation unit 902 with the same synchronization signal 603. Consequently, the modulator unit 901 and the demodulation unit 902 are synchronized with each other.
  • the demodulation can be performed digitally or analogously (see FIG. 9, FIG. 12). Digital demodulation requires faster A / D converters, for example, with a sampling rate of 10 to 100 MHz.
  • Fig. 10 shows simulation results for a modulated exposure to sine form at the projection system 104 of FIG. 9.
  • the curve 701 modulated shows the tat ⁇ neuter fine position of the mirror (normalized), the curve 1001 shows, the modula ⁇ tion signal (exposure curve 1002 shows the modulated A signal and curve 1003 shows the modulated B signal.
  • the curve 705 again shows the measured fine position of the mirror in another scaling (normalized).
  • the modulated A and B signals of the curves 1002 and 1003 have the generally typical sinusoidal shape or cosine shape corresponding to the encoder position as a coarse shape (envelope curve).
  • the A and B signals are multiplied by the modulation signal 1001.
  • the quality of the measured position signal can be improved by increasing the modulation frequency, for example from 100 kHz to 500 kHz.
  • the Figure 11. 11 shows simulation results for demodulation and position ⁇ intended for the projection system 104 of Fig. 9.
  • curve 701 shows the Fig.
  • the curve 1002 shows the modulated A signal
  • the Curve 1003 shows the modulated B signal.
  • FIG. 12 a further embodiment of the sensor arrangement with position ⁇ sensor devices 140, and an evaluating device 303 is depicted.
  • the embodiment of FIG. 12 differs from the embodiment of FIG. 9 in the arrangement of the demodulator 902.
  • the demodulator 902 is arranged in the control device 303 and immediately upstream of the evaluation device 304.
  • Fig. 13 an embodiment of a method for determining a jewei ⁇ time position of a number of mirrors M1-M6 of a lithography system 100 is shown.
  • the method of FIG. 13 comprises the following steps S1 to S4:
  • step Sl a measuring unit 201 is illuminated with a light beam through a light ⁇ source 203.
  • step S2 a 201-provided optical of the measuring unit Positi ⁇ onssignals 204 is detected to output an analog electric signal by a position detection unit.
  • step S3 the analog electrical position signal is converted into a digital electrical ⁇ position signal DP by an A / D converter 208.
  • steps S 1) to S 3) are performed by an integrated subassembly 200 arranged in a vacuum housing 137, which integrates the light source 203, the detection unit 204 and the A / D converter 208.
  • step S4 the position of the mirror M1-M6 by means of the digital electrical signal DP ⁇ 's position is determined.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

Es wird eine Sensoranordnung zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer Anzahl von Spiegeln (M1-M6) einer Lithographieanlage (100) bereitgestellt, mit: einer Anzahl von Positionssensorvorrichtungen (140), wobei die jeweilige Positionssensorvorrichtung (140) eine Messeinheit (201) zur Bereitstellung eines optischen Positionssignals einer Position eines Spiegels (M1-M6) bei Belichtung durch einen Lichtstrahl, eine Lichtquelle (203) zur Belichtung der Messeinheit (201) mit dem Lichtstrahl, eine Detektionseinheit (204) mit einer Mehrzahl von Photodetektoren (205) zur Ausgabe eines analogen elektrischen Positionssignals durch Detektion des bereitgestellten optischen Positionssignals und eine Signalverarbeitungseinheit (207) umfasst, welche zumindest einen A/D-Wandler (208) zum Wandeln des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektrisches Positionssignals aufweist, wobei zumindest die Lichtquelle (203) und die Signalverarbeitungseinheit (207) in einer in einem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten integrierten Baugruppe (200) vorgesehen sind, und einer Auswertevorrichtung (304) zur Ermittlung der Position des Spiegels (M1-M6) mittels des digitalen elektrischen Positionssignals.

Description

SENSORANORDNUNG UND VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG EINER JEWEILIGEN POSITION EINER ANZAHL VON SPIEGELN EINER
LITHOGRAPHIEANLAGE Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung und ein Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer Anzahl von Spiegeln einer Lithogra¬ phieanlage, ein Projektionssystem einer Lithographieanlage und eine Lithogra¬ phieanlage. Die Sensoranordnung umfasst zumindest eine Positionssensorvor¬ richtung zur Bereitstellung eines Positionssignals für einen Spiegel und eine Auswertevorrichtung zur Ermittlung der Position des Spiegels in Abhängigkeit von dem Positionssignal.
Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2015 209 078.7 wird durch Bezug¬ nahme vollumfänglich mit einbezogen.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikro strukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise angewendet. Der Mikrolithogra- phieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Be¬ leuchtungssystem und ein Projektions System aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Pro¬ jektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) be¬ schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat (z. B. ein Siliziumwafer) projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfind¬ liche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstel¬ lung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV- Lithographieanlagen entwi¬ ckelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, ins¬ besondere 13,5 nm verwenden. Bei solchen EUV-Lithographieanlagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellen¬ länge reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von— wie bisher— bre- chenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden. Aus gleichem Grund ist die Strahlformung und Strahlprojektion in einem Vakuum durchzuführen.
Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (Engl.: force frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar oder verkippbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm- Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermi- sehen Einflüssen, ausgeregelt werden.
Für das Verfahren der Spiegel, insbesondere in den sechs Freiheitsgraden, sind diesen Aktuatoren zugeordnet, welche über einen Regelkreis angesteuert wer¬ den. Als Teil des Regelkreises ist eine Vorrichtung zur Überwachung des Kipp- winkels eines jeweiligen Spiegels vorgesehen.
Das Dokument WO 03/052511 A2 zeigt eine Abbildungseinrichtung in einer Pro- jektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Die Abbildungseinrichtung hat wenigstens ein optisches Element und wenigstens einen einen Linearantrieb aufweisenden Manipulator zur Manipulation der Position des optischen
Elements. Dabei weist der Linearantrieb einen angetriebenen Teilbereich und einen nicht angetriebenen Teilbereich auf, welche relativ zueinander in Richtung einer Bewegungsachse beweglich sind, wobei die Teilbereiche über Funktions¬ elemente mit einer Wirkungsrichtung wenigstens annähernd senkrecht zur Be- wegungsachse und über Funktionselemente mit einer Wirkungsrichtung wenigs¬ tens annähernd parallel zur Bewegungsachse zumindest zeitweise miteinander verbunden sind.
Ferner ist bekannt, ein an einem Spiegel angebrachtes Referenzmuster mittels eines optischen Gebers (Engl.: optical encoder) zu erfassen. Ein solcher optischer Geber liefert um 90° zueinander phasenverschobene Niederspannungssignale, auch A-Signal und B-Signal genannt, aber diese phasenverschobenen Span- nungssignale sind allerdings rauschanfällig. Auch liefert der optische Geber eine mehrdeutige relative Position (Feinposition) gegenüber einer Einschalt- Position oder Referenz-Position, nicht aber eine eindeutige absolute Position (Grobpositi¬ on). Somit ist ein weiterer Positionssensor für die Einschalt- Position erforderlich.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Ermitteln einer Position zumindest eines Spiegels einer Lithographieanlage zu verbessern. Demgemäß wird eine Sensoranordnung zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer Anzahl von Spiegeln einer Lithographieanlage, insbesondere eines Projek¬ tionssystems einer Lithographieanlage, bereitgestellt. Die Sensoranordnung weist eine Anzahl von Positionssensorvorrichtungen auf, wobei die jeweilige Posi¬ tionssensorvorrichtung eine Messeinheit zur Bereitstellung eines optischen Posi- tionssignals einer Position eines Spiegels bei Belichtung durch einen Lichtstrahl, eine Lichtquelle zur Belichtung der Messeinheit mit dem Lichtstrahl, eine Detek- tionseinheit mit einer Mehrzahl von Photodetektoren zur Ausgabe eines analo¬ gen elektrischen Positionssignals durch Detektion des bereitgestellten optischen Positionssignals und eine Signalverarbeitungseinheit umfasst, welche zumindest einen A/D-Wandler zum Wandeln des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektrisches Positionssignal aufweist, wobei zumindest die Licht¬ quelle und die Signalverarbeitungseinheit in einer in einem Vakuum- Gehäuse angeordneten integrierten Baugruppe vorgesehen sind. Zudem umfasst die Sen¬ soranordnung eine Auswertevorrichtung zur Ermittlung der Position des Spie- gels mittels des digitalen elektrischen Positionssignals.
Durch die Integration in derselben integrierten Baugruppe kann Platz eingespart werden. Dadurch, dass die Lichtquelle, die Signalverarbeitungseinheit und vor¬ zugsweise zusätzlich die Photodetektoren in derselben integrierten Baugruppe vorgesehen sind, kann die Position wenigstens eines Spiegels sehr schnell ermit¬ telt werden. Insbesondere die räumliche Zusammenfassung von Photodetektoren und Signalverarbeitungseinheit erlaubt eine sehr schnelle Signalverarbeitung. Die verkürzten Signalwege zwischen den Photodetektoren und der Signalverar¬ beitungseinheit bedingen weiterhin die Vorteile einer Verbesserung des Signal- Rausch-Verhältnisses und einer Reduzierung der Störanfälligkeit. Insbesondere ist die integrierte Baugruppe mit einer gegen Ausgasung schützenden Schicht versehen.
Durch die Integration der Lichtquelle in der integrierten Baugruppe und damit in dem Vakuum- Gehäuse ist es nicht mehr notwendig, extern erzeugte Licht¬ strahlen durch das Vakuum- Gehäuse durchzuführen. Hierdurch werden Kosten eingespart. Auch die Ansteuerung der Lichtquelle oder vorzugsweise auch die Treiberschaltung für die Lichtquelle ist innerhalb des Vakuum- Gehäuses ange¬ ordnet. Beispielsweise ist die Treiberschaltung für die Lichtquelle in der Signal¬ verarbeitungseinheit integriert. Der A/D-Wandler umfasst insbesondere eine Ab¬ tasteinheit und eine Quantisierungseinheit, die auf der integrierten Baugruppe integriert sind.
Durch die innerhalb des Vakuum- Gehäuses bereitgestellte Generierung des digi¬ talen elektrischen Positionssignals ist es vorteilhafterweise möglich, eine digitale Datenleitung zur Führung der Signale nach außen, d.h. außerhalb des Vakuum- Gehäuses, zu verwenden. Vorteilhafterweise können die Daten auf der digitalen Datenleitung komprimiert und/oder durch Fehlercodes geschützt werden.
Die Erzeugung der digitalen Positionssignale unmittelbar an der Messstelle und damit in dem Vakuum- Gehäuse bietet Vorteile bezüglich Signalintegrität und Handhabbarkeit des Systems. Ein Grund hierfür ist, dass die Positionssignale digital nach außen transportiert werden können. Somit entfallen vorteilhafter¬ weise die empfindlichen und teuren Fasern und Durchführungen für extern er¬ zeugtes Speiselicht für die Positionssensorvorrichtungen. Insbesondere ist die Lichtquelle dazu eingerichtet, die Messeinheit mittels eines modulierten Lichtstrahls, beispielsweise eines gepulsten Lichtstrahls, zu belich¬ ten. Sowohl durch die Integration der Signalverarbeitungseinheit und Vorzugs- weise zusätzlich der Photodetektoren in der integrierten Baugruppe als auch durch die Verwendung der modulierten Belichtung kann die Verlustleistung re¬ duziert werden. Die modulierte Belichtung erlaubt eine gute Signalqualität bei geringer mittlerer Verlustleistung. Eine integrierte Baugruppe erlaubt ein opti- miertes Design bei absolut minimierter Verlustleistung.
Unter einer integrierten Baugruppe ist eine Anordnung mit einer Anzahl von integrierten Schaltungen und/oder Bauteilen zu verstehen, die auf einer Träger¬ leiterplatte oder mehreren Trägerleiterplatten angeordnet sind. Die integrierte Baugruppe kann auch als integrierte Sensorelektronik bezeichnet werden.
Beispielsweise die Signalverarbeitungseinheit kann als integrierte Schaltung ausgebildet sein. Ein Beispiel für ein auf der Trägerleiterplatte angeordnetes Bauteil ist die Lichtquelle. Die Trägerleiterplatte umfasst beispielsweise eine Keramikplatine.
Unter einer„integrierten Schaltung" ist vorliegend eine auf einem einzigen Halb¬ leitersubstrat (Wafer) angeordnete elektronische Schaltung (auch als monolithi¬ scher Schaltkreis bezeichnet) zu verstehen. Die digitale Schaltung ist beispiels- weise eine programmierbare digitale Schaltung (field-programmable gate array, FPGA) oder eine anwendungsspezifische digitale Schaltung (application- specific integrated circuit, ASIC).
Gemäß einer Ausführungsform sind die Lichtquelle und die Signalverarbeitungs- einheit in einer einzigen integrierten Baugruppe vorgesehen. Hiermit wird die Integration optimiert. Die Optimierung der Integration minimiert die Verlust¬ leistung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lichtquelle, die Signalverarbei- tungseinheit und die Photodetektoren der Detektionseinheit in der integrierten Baugruppe vorgesehen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Detektionseinheit ferner eine Optik auf, welche dazu eingerichtet ist, das von der Messeinheit bereitgestellte optische Positionssignal auf die Photodetektoren abzubilden. Die Optik umfasst insbesondere zumindest eine Linse.
Beispielsweise hat das Projektionssystem der Lithographieanlage eine Anzahl Nl Spiegel mit einer Anzahl N2 von aktuierbaren Spiegeln (N2 < Nl) und N3 Positionssensorvorrichtungen. Dabei ist jeweils eine Anzahl N4 der Positions¬ sensorvorrichtungen einem der N2 aktuierbaren Spiegeln zugeordnet (N3 = N4 · N2). Insbesondere sind Nl, N2, N3 und N4 natürliche Zahlen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung eine Mehrzahl N3 von in dem Vakuum- Gehäuse angeordneten Positionssensorvor¬ richtungen, wobei eine jeweilige Positionssensorvorrichtung einem einer Mehr- zahl N2 von aktuierbaren Spiegeln der Lithographieanlage zugeordnet ist, und eine in dem Vakuum- Gehäuse angeordnete Datensammelvorrichtung, welche mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses angeordneten Auswertevorrichtung über eine Datenverbindung verbunden ist und welche dazu eingerichtet ist, die N3 von den N3 Positionssensorvorrichtungen bereitgestellten digitalen elektrischen Positionssignale zu einem digitalen Sammelsignal zu sammeln und das digitale Sammelsignal über die Datenverbindung an die Auswertevorrichtung zu über¬ tragen.
Vorteilhafterweise stellt die Datensammelvorrichtung eine Möglichkeit bereit, die digitalen Positionssignale im Vakuum- Gehäuse zu sammeln und gebündelt nach außen zu transportieren. Hierdurch werden vorteilhafterweise die Kabel¬ kosten reduziert. Die Datensammelvorrichtung ist beispielsweise eine Elektroni¬ keinheit, zum Beispiel eine integrierte Schaltung. Eine Realisierung mit der an¬ gesprochenen Datensammelvorrichtung hat auch den Vorteil, dass ein digitales Datenkabel nach außen viel weniger steif ist als viele Kabel für viele Analogsig¬ nale und die Übertragung von störenden Anregungen von z.B. der Tragstruktur auf ein optisches Element wird so vorteilhafterweise reduziert.. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Datensammelvorrichtung und die Auswertevorrichtung über eine einzige Datenverbindung verbunden. Die Verwendung einer einzigen Datenverbindung reduziert die Kosten für notwendi- ge Kabel und Kabeldurchführungen durch das Vakuum-Gehäuse.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Datenverbindung zwischen der Datensammelvorrichtung und der Auswertevorrichtung als eine unidirektionale Datenverbindung ausgebildet.
Durch die Verwendung einer unidirektionalen Datenverbindung nach außen wird vorteilhafterweise ein Zugriff von außen auf die Datensammelvorrichtung verhindert. Durch die Verhinderung des Zugriffs von außen kann die Daten¬ sammelvorrichtung vorteilhafterweise nicht und auch nicht unabsichtlicherweise manipuliert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Datenverbindung eine Vaku- um-Durchkontaktierungsvorrichtung zur vakuumtauglichen Durchkontaktie- rung durch das Vakuum- Gehäuse, eine zwischen der Datensammelvorrichtung und der Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung gekoppelte erste Datenlei¬ tung und eine zwischen der Vakuum- Durchkontaktierungs Vorrichtung und der Auswertevorrichtung gekoppelte zweite Datenleitung auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Datensammelvorrichtung mit einer jeden der N3 Positionssensorvorrichtungen mittels einer jeweiligen Leitung verbunden.
Hierdurch werden einfach herstellbare Punkt-zu-Punkt-Datenverbindungen zu der Datensammelvorrichtung realisiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform koppelt ein Steckverbindungssockel die Datensammelvorrichtung und die erste Datenleitung elektrisch. Ein Steckver- bindungssockel (Connector Bracket) ist ein Adapter, mit dem die Datensammel- vorrichtung und die erste Datenleitung mechanisch und elektrisch gekoppelt werden können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung eine Mehrzahl N3 von in dem Vakuum- Gehäuse angeordneten Positionssensorvor¬ richtungen, wobei eine jeweilige Positionssensorvorrichtung einem einer Mehr¬ zahl N2 von aktuierbaren Spiegeln der Lithographieanlage zugeordnet ist, und ein zumindest teilweise in dem Vakuum- Gehäuse angeordnetes Bussystem, wel- ches mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses angeordneten Auswertevorrich¬ tung verbunden ist und dazu eingerichtet ist, die N3 von den N3 Positions¬ sensorvorrichtungen bereitgestellten digitalen elektrischen Positionssignale an die Auswertevorrichtung zu übertragen. Gegenüber Punkt-zu-Punkt- Verbindungen im Vakuum- Gehäuse ist ein vakuum¬ taugliches Bussystem besonders günstig hinsichtlich Kosten und Dynamik. Zu¬ sätzlich kann die Datensammelvorrichtung entfallen, und es wird damit einfa¬ cher, Busleitungen bereits noch weiter in dem Vakuum- Gehäuse zu vereinen, um noch mehr Kabelstrecken und damit Kosten zu sparen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform teilt sich eine Teilmenge der in dem Va¬ kuum-Gehäuse angeordneten Positionssensorvorrichtungen ein Bussystem. Die weiteren Sensoren können über ein weiteres Bussystem gekoppelt sein oder über Punkt- zu- Punkt- Verbindungen zu einer dann vorzusehenden Datensammelvor- richtung. Getrennte Bussysteme können insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Busbandbreite zu gering ist, um eine geforderte Regelbandbreite zu unterstützen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoranordnung eine Vaku- um-Durchkontaktierungsvorrichtung zur vakuumtauglichen Durchkontaktie- rung des Bussystems durch das Vakuum- Gehäuse auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bussystem eine Mehrzahl von die Positionssensorvorrichtungen ankoppelnden Busleitungen auf, welche mit einem Steckverbindungssockel verbunden sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Datenverbindung eine zwi¬ schen dem Steckverbindungssockel und der Vakuum-
Durchkontaktierungsvorrichtung gekoppelte erste Datenleitung und eine zwi¬ schen der Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung und der Auswertevorrich¬ tung gekoppelte zweite Datenleitung auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Messeinheit ein Referenzmus¬ ter zur Beeinflussung des Lichtstrahls und eine Spiegelanordnung zur Reflexion des beeinflussten Lichtstrahls auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Referenzmuster zwischen der Lichtquelle und der Spiegelanordnung angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Referenzmuster einen Ma߬ stab, insbesondere einen holographischen Maßstab, auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lichtquelle dazu eingerichtet, die Messeinheit mit einem modulierten Lichtstrahl zu belichten.
Der modulierte Lichtstrahl ist beispielsweise ein gepulster Lichtstrahl oder ein sinusförmiger Lichtstrahl. Damit lässt sich die Amplitude der Lichtleistung für bestimmte Zeitpunkte erhöhen und für bestimmte andere Zeitpunkte vermin¬ dern. Hierzu im Detail Um die Anforderungen an Positioniergenauigkeit und Störkompensation zu erfüllen, ist bei einem Projektionssystem beispielsweise ein Regeltakt von etwa 5 kHz erforderlich. Folglich werden die Werte mit 5 kHz dem Regler zugeführt und abgetastet. Der A/D-Wandler kann mit einer höheren Ab¬ tastrate arbeiten, insbesondere falls noch digitale Vorfilter bei einer höheren Ab¬ tastrate eingesetzt sind. Ein stärkeres und damit rauschärmeres Signal lässt sich durch mehr Lichtleistung erreichen. Um aber die Lichtquelle oder das licht¬ erzeugende Bauelement, wie beispielsweise einen Halbleiter-Laser oder eine La¬ serdiode, nicht thermisch zu überlasten und/oder in der Treiberschaltung für die Lichtquelle die Verlustleistung im zeitlichen Mittel gering zu halten, ist eine mo- dulierte Belichtung, beispielsweise ein Pulsen oder Blitzen, vorteilhaft.
Die meisten auf Halbleiter basierenden lichterzeugenden Elemente lassen sich im Pulsbetrieb auch über Nennstrom betreiben, so dass sehr hohe Lichtintensitä¬ ten und damit sehr gute Signal-Rausch-Verhältnisse ermöglicht werden können. Das Betreiben oberhalb des Nennstroms kann in gewissen Grenzen sogar ohne oder mit akzeptabler Reduktion der erwarteten Lebensdauer durchgeführt wer¬ den. Da bei gepulster Belichtung auch das optische Positionssignal gepulst ist, wird die Abtastung des A/D-Wandlers vorzugsweise mit den Pulsen der Licht¬ quelle synchronisiert. Die Pulsfrequenz kann dabei gleich der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers sein. Zusammenfassend ist der Vorteil der modulierten oder ge¬ pulsten Belichtung, dass mehr Impuls-Lichtleistung und damit ein besseres Sig¬ nal-Rausch-Verhältnis erreicht werden können.
Neben den hohen Lichtimpuls-Leistungen bzw. -Energien hat die gepulste Be- lichtung weiteres Potenzial zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, insbesondere bei 1/f-Rauschen.
Die gepulste Belichtung stellt signaltheoretisch eine Multiplikation mit einer Impulsfolge dar. Demzufolge wird auch hier bereits die relevante Messinformati- on nicht mehr (nur) im Basisband (bei geringen Frequenzen) durch die Verstär¬ ker und eine verbleibende Messstrecke transportiert. Eine Multiplikation mit der Impulsfolge im Zeitbereich (durch die gepulste Belichtung) entspricht im Fre¬ quenzbereich einer Faltung mit einer Impulsfolge, so dass Signalinhalte auch auf einer höheren Trägerfrequenz und Vielfachen davon transportiert werden. Die Grund-Trägerfrequenz ist hier die Pulsfrequenz, mit der die Lichtquelle gepulst wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lichtquelle und die zugehörige Treiberschaltung dazu eingerichtet, einen gepulsten Lichtstrahl zur Belichtung der Messeinheit zu generieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Lichtquelle und die zugehörige Treiberschaltung dazu eingerichtet, einen sinusförmigen Lichtstrahl zur Belich¬ tung der Messeinheit zu generieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lichtquelle eine Lichterzeu- gungseinheit zur Erzeugung eines Lichtstrahls und eine Modulatoreinheit zur Generierung eines modulierten Lichtstrahls mit definierter Charakteristik aus dem von der Lichterzeugungseinheit erzeugten Lichtstrahl auf.
Die Modulatoreinheit erzeugt den modulierten Lichtstrahl durch Aufprägen ei- ner definierten Charakteristik auf den von der Lichterzeugungseinheit erzeugten Lichtstrahl.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lichtquelle eine Lichterzeu¬ gungseinheit zur Erzeugung eines Lichtstrahls und einen Impulsgenerator auf, welcher dazu eingerichtet ist, die Lichterzeugungseinheit mittels einer Impuls¬ folge derart anzusteuern, dass die Lichterzeugungseinheit den modulierten Lichtstrahl mit der definierten Charakteristik ausgibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Lichterzeugungseinheit einen Halbleiter-Laser auf.
Ferner wird ein Projektions System einer Lithographieanlage vorgeschlagen, wel¬ che eine Mehrzahl Nl von Spiegeln, welche eine Anzahl N2 von aktuierbaren Spiegeln umfasst, mit N2 < Nl, und eine wie oben beschriebene Sensoranord- nung umfasst. Die Sensoranordnung umfasst eine Mehrzahl N3 von Positions¬ sensorvorrichtungen, wobei jeweils eine Anzahl N4 der Positionssensorvorrich¬ tungen einem der N2 aktuierbaren Spiegeln zugeordnet sind, mit N3 = N4 · N2. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Projektions System eine Mehrzahl von Aktuatoren zum Aktuieren der aktuierbaren Spiegel und eine Steuervorrich¬ tung zum Steuern der Aktuatoren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuervorrichtung die Auswer¬ tevorrichtung auf. Insbesondere integriert die Steuervorrichtung die Auswerte¬ vorrichtung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auswertevorrichtung dazu einge¬ richtet, für einen jeden der N2 aktuierbaren Spiegel eine jeweilige Position in Abhängigkeit des jeweiligen digitalen elektrischen Positionssignals zu bestim¬ men. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu einge¬ richtet, die Aktuatoren in Abhängigkeit der von der Auswertevorrichtung be¬ stimmten Positionen der aktuierbaren Spiegel zu regeln.
Dabei benutzt die Steuervorrichtung insbesondere eine modellgestützte Rege- lung, um die Qualität der Messwerte bezüglich Rauschen zu verbessern. Bei¬ spielsweise innerhalb eines Kaiman- Filters kann ein Modell der Regelstrecke, welche beispielsweise die Spiegel des Projektionssystems und deren Aktuatorik abbilden, laufen, und somit durch die Modellstützung die für den Regler verfüg¬ baren Messwerte verbessern.
Die Steuervorrichtung kann anstelle eines klassischen Kaiman- Filters auch spe¬ zielle nichtlineare Varianten des Kaiman- Filters verwenden. Beispiele hierfür sind ein lineares Kalman-Filter mit stückweise linearen Modellen, ein Extended- Kalman-Filter oder ein Kalman-Filter mit Error-Backpropagation. Insbesondere bei nichtlinearem Verhalten und außergewöhnlichen Wahrscheinlichkeitsdich¬ ten, zum Beispiel bei einer multimodalen Verteilung der Roh-Messsignale der Spiegel des Projektionssystems, kann bei ausreichender Rechenleistung und Speicherleistung auch der Einsatz eines Particle- Filters vorteilhaft sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Projektions System eine Energieversorgungsvorrichtung zum Versorgen der in dem Vakuum- Gehäuse angeordneten Sensoranordnung mit elektrischer Energie.
Des Weiteren wird eine Lithographieanlage vorgeschlagen, welche ein wie oben näher beschriebenes Projektionssystem umfasst.
Außerdem wird ein Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer An¬ zahl von Spiegeln einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Dieses weist folgende Schritte a) bis d) auf
a) Belichten einer Messeinheit mit einem Lichtstrahl durch eine Lichtquelle, b) Detektieren eines von der Messeinheit bei Belichtung derselben durch den
Lichtstrahl bereitgestellten optischen Positionssignals durch eine Detektionsem¬ heit zur Ausgabe eines analogen elektrischen Positionssignals,
c) Wandeln des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektri¬ sches Positionssignal durch einen A/D-Wandler, wobei die Schritte a) bis c) durch eine in einem Vakuum- Gehäuse angeordnete integrierte Baugruppe, welche die Lichtquelle, die Detektionseinheit und den A/D-Wandler integriert, durchgeführt werden, und
d) Ermitteln der Position des Spiegels mittels des digitalen elektrischen Positi¬ onssignals.
Vor dem A/D-Wandler und damit zwischen dem Schritt b) und dem Schritt c) wird das analoge elektrische Positionssignal insbesondere verstärkt. Das ver¬ stärkte, analoge elektrische Positionssignal wird dann dem A/D-Wandler zuge¬ führt.
Gemäß einer Ausführungsform wird auch der Schritt d) durch die integrierte Schaltung ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform wird der Schritt d) durch eine dem Projektionssystem zugeordnete Steuervorrichtung durchgeführt. Die Steuervorrichtung ist insbesondere extern zu dem Vakuum- Gehäuse ange¬ ordnet. Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung zumindest der Schritte b) und c) des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in ei- nem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer ent¬ sprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerpro¬ gramm-Mittel erfolgen. Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli¬ zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh¬ rungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegen¬ stand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs¬ beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzug¬ ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage; Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Sensoran¬ ordnung mit einer Positionssensorvorrichtung zum Ermitteln einer Position zu¬ mindest eines Spiegels der Lithographieanlage;
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Projektions¬ systems mit zugeordneter Steuervorrichtung!
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung!
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung! Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung!
Fig. 7 zeigt Simulationsergebnisse für eine gepulste Belichtung bei dem Projekti¬ onssystem der Fig. 6!
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung!
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung!
Fig. 10 zeigt Simulationsergebnisse für eine modulierte Belichtung mit Sinus¬ form bei dem Projektionssystem der Fig. 9! Fig. 11 zeigt Simulationsergebnisse für Demodulation und Positionsbestimmung bei dem Projektionssystem der Fig. 9! Fig. 12 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems mit zugeordneter Steuervorrichtung! und
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Ermitteln einer Positi- on zumindest eines Spiegels der Lithographieanlage.
In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Be¬ zugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, wel¬ che ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssystem 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett" (Engl.: extreme ultra - violet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektions¬ system 104 sind jeweils in einem Vakuum-Gehäuse vorgesehen, wobei jedes Va¬ kuum-Gehäuse mit Hilfe einer nicht näher dargestellten Evakuierungsvorrich¬ tung evakuiert wird. Die Vakuum- Gehäuse sind von einem nicht näher darge- stellten Maschinenraum umgeben. In diesem Maschinenraum können auch elektrische Steuerungen und dergleichen vorgesehen sein.
Die EUV- Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle oder ein Synchrot- ron vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extrem ultravio¬ letten Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 30 nm aussenden. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A erzeugte EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die
Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind. Das in Fig. 1 dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 weist fünf Spiegel 110, 112, 114, 116, 118 auf. Nach dem Durchgang durch das Strahl¬ formungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV-Strahlung 108A auf die Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie¬ gels 136 auf die Photomaske gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 122 oder dergleichen abgebildet wird.
Das Projektionssystem 104 weist sechs Spiegel Ml - M6 zur Abbildung der Pho¬ tomaske 120 auf den Wafer 122 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml - M6 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 124 des Projektions- Systems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der
Spiegel der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl be¬ schränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel Ml - M6 i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
Das Projektionssystem 104 weist ferner eine Anzahl von Positionssensorvorrich¬ tungen 140 zur Ermittlung einer Position eines der Spiegel Ml - M6 auf.
Unter der beispielhaften Annahme, dass das Projektionssystem 104 sechs Spiegel Ml - M6 (Nl = 6) aufweist, von denen fünf Spiegel aktuierbar sind (N2 = 5) und jeder der aktuierbaren Spiegel sechs Positionssensorvorrichtungen 140 (N4 = 6) zuzuordnen sind, ergibt sich eine Anzahl N3 der Positionssensorvorrichtungen 140 in dem Projektionssystem 104 von 30 (N3 = N4 · N2 = 6 · 5 = 30). Ohne Einschränkung der Allgemeinheit und aus Gründen der vereinfachten Darstellung zeigt Fig. 1 eine Positionssensorvorrichtung 140. Die Positionssensorvorrichtung 140 ist mit einer Aus Wertevorrichtung 304 (siehe Fig. 2 und 3) gekoppelt. Die Auswertevorrichtung 304 ist eingerichtet, die Positi¬ on eines aktuierbaren Spiegels der Spiegel Ml - M6 mittels des Ausgangssignals der Positionssensorvorrichtung 140 zu ermitteln. Die Auswertevorrichtung 304 kann - wie die Positionssensorvorrichtung 140 - in dem Vakuum- Gehäuse 137 des Projektionssystems 104 angeordnet sein (siehe Fig. 2). In diesem Fall ist die Auswertevorrichtung 304 beispielsweise in der Signalverarbeitungseinheit 207 integriert. Alternativ kann die Auswertevorrichtung 304 auch extern zu dem Va¬ kuum-Gehäuse 137 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Beispielsweise kann dann die Auswertevorrichtung 304 in einer dem Projektionssystem 104 zu¬ geordneten Steuervorrichtung 303 integriert sein (siehe zum Beispiel Fig. 3).
Details zu der Positionssensorvorrichtung 140 sind mit Bezug zu den Fig. 2 bis 12 näher beschrieben.
Hierzu zeigt die Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Sensoranordnung mit einer Positionssensorvorrichtung 140 zum Ermitteln einer Position eines Spiegels der Lithographieanlage, zum Beispiel des Spiegels M4 des Projektionssystems 104 der Lithographieanlage 100.
Die Sensoranordnung der Fig. 2 umfasst eine Anzahl von Positionsvorrichtungen 140. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit zeigt die Fig. 2 eine Positions¬ sensorvorrichtung 140 zum Ermitteln einer Position eines Spiegels der Lithogra¬ phieanlage, zum Beispiel des Spiegels M4 des Projektionssystems 104 der Litho- graphieanlage 100. Beispielsweise in Fig. 4 sind mehrere Positionssensorvorrich¬ tungen 140 zur Ermittlung der jeweiligen Position einer Mehrzahl von Spiegeln M2 - M6 dargestellt.
Die Positionssensorvorrichtung 140 der Fig. 2 umfasst eine Messeinheit 201, eine Lichtquelle 203, eine Detektionseinheit 204 und eine Signalverarbeitungseinheit Die Messeinheit 201 ist dazu eingerichtet, ein optisches Positionssignal der Posi¬ tion des Spiegels M4 bei Belichtung durch einen Lichtstrahl bereitzustellen. Die Lichtquelle 203 ist dazu eingerichtet, die Messeinheit 201 mit dem Lichtstrahl zu belichten. Die Detektionseinheit 204 umfasst eine Mehrzahl von Photodetektoren 205 zur Ausgabe eines analogen elektrischen Positionssignals durch Detektion des bereitgestellten optischen Positionssignals. Ohne Einschränkung der Allge¬ meinheit zeigt die Fig. 2 drei Photodetektoren 205. Die Signalverarbeitungsein¬ heit 207 umfasst zumindest einen A/D-Wandler 208 zum Wandeln des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektrisches Positionssignal.
Die Sensoranordnung umfasst ferner eine Auswertevorrichtung 304 zur Ermitt¬ lung der Position des Spiegels M4 mittels des digitalen elektrischen Positionssig¬ nals. In der Ausführungsform der Fig. 2 ist die Auswertevorrichtung 304 in der Signalverarbeitungseinheit 207 integriert.
Ferner sind in der Ausführungsform der Fig. 2 die Lichtquelle 203, die Photode¬ tektoren 205 der Detektionseinheit 204 und die Signalverarbeitungseinheit 207 auf einer Trägerleiterplatte 202 angeordnet und sind Teil einer integrierte Bau¬ gruppe 200. Die integrierte Baugruppe 200 kann zumindest teilweise mit einer gegen Ausgasung schützenden Schicht versehen sein. Die Lichtquelle 203 um¬ fasst beispielsweise einen Halbleiter-Laser. Die Trägerleiterplatte 202 ist bei¬ spielsweise aus Keramik gefertigt. Auf der Trägerleiterplatte 202 können ferner Abblockkondensatoren (nicht gezeigt) angeordnet sein. Die Abblockkondensato¬ ren sind insbesondere mit einer gegen Ausgasung schützenden Schicht versehen.
Des Weiteren zeigt die Fig. 2, dass die Detektionseinheit 204 eine Optik 206 auf¬ weist, welche dazu eingerichtet ist, das von der Messeinheit 201 bereitgestellte optische Positionssignal auf die Photodetektoren 205 abzubilden. Die Optik 206 umfasst beispielsweise zumindest eine Linse.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Projektions¬ systems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Aus Gründen der Veran- schaulichung zeigt die Fig. 3 nicht alle Spiegel Ml - M6 der Fig. 1, sondern bei¬ spielhaft nur einen einzigen Spiegel M4. Diesem Spiegel M4 sind insbesondere sechs Positionssensorvorrichtungen 140 zugeordnet, wobei die Fig. 3 wiederum aus Gründen der Veranschaulichung nur eine Positionssensorvorrichtung 140 zeigt. Die Positionssensorvorrichtung 140 der Fig. 3 entspricht der Positions¬ sensorvorrichtung 140 der Fig. 2. Die Auswertevorrichtung 304 der Fig. 3 ist al¬ lerdings nicht in dem Vakuum- Gehäuse 137 des Projektionssystems 104 ange¬ ordnet, sondern ist in der Steuervorrichtung 303 des Projektionssystems 304 in¬ tegriert. Die Signalverarbeitungseinheit 207 überträgt das digitale Positionssig- nal DP über Datenleitungen 307, einen Steckverbindungssockel 301 und eine Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung 302 an die Auswertevorrichtung 304. Details zu dieser Datenübertragung sind mit Bezug zu Fig. 4 beschrieben.
Ferner zeigt die Fig. 3 eine in der Steuervorrichtung 303 vorgesehene elektrische Spannungsversorgung 305, welche die Positionssensorvorrichtung 140 über eine elektrische Spannungsversorgungsleitung 306 mit elektrischer Energie versorgt.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Die Sensoran- Ordnung der Fig. 4 umfasst eine Vielzahl N3 von in dem Vakuum- Gehäuse 137 angeordneten Positionssensorvorrichtungen 140, wobei eine jeweilige Positions¬ sensorvorrichtung 140 einem einer Mehrzahl N2 von aktuierbaren Spiegeln M2— M6 der Lithographieanlage 100 des Projektionssystems 104 zugeordnet ist. In dem Beispiel der Fig. 4 sind fünf Spiegel M2 - M6 aktuierbar (N2 = 5). Ferner sind jedem der fünf aktuierbaren Spiegel M2 - M5 sechs Positionssensorvorrich¬ tungen 140 zugeordnet (N3 = 6 · N2 = 30). Aus Gründen der Veranschaulichung ist jeweils nur eine einem aktuierbaren Spiegel M2— M6 zugeordnete Positions¬ sensorvorrichtung 140 in der Fig. 4 abgebildet. Die Auswertevorrichtung 304 ist in der Ausführungsform der Fig. 4— wie in der Ausführungsform der Fig. 3— in der Steuervorrichtung 303 integriert. Ferner weist die Sensoranordnung der Fig. 4 eine in dem Vakuum- Gehäuse 137 angeordnete Datensammelvorrichtung 404 auf. Die Datensammelvorrichtung 404 ist mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses 137 angeordneten Auswerte¬ vorrichtung 304 über eine Datenverbindung verbunden. Die Datensammelvor- richtung 404 ist dazu eingerichtet, die N3 von den N3 Positionssensorvorrichtun¬ gen 140 bereitgestellten digitalen Positionssignale DP zu einem digitalen Sam¬ melsignal DS zu sammeln und das digitale Sammelsignal DS über die Datenver¬ bindung an die Auswertevorrichtung 304 zu übertragen. Vorzugsweise und wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Datensammelvorrichtung 404 und die Auswertevorrichtung 304 über eine einzige Datenverbindung ver¬ bunden. Die Datenverbindung kann als unidirektionale Datenverbindung ausge¬ bildet sein. Die Datenverbindung umfasst eine Vakuum-Durchkontaktierungs- vorrichtung 302 zur vakuumtauglichen Durchkontaktierung durch das Vakuum- Gehäuse 307, einen zwischen der Datensammelvorrichtung 404 und der Vaku- um-Durchkontaktierungsvorrichtung 302 gekoppelte erste Datenleitung 401 und eine zwischen der Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung 302 und der Aus¬ wertevorrichtung 304 gekoppelte zweite Datenleitung 402. Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Die Ausfüh¬ rungsform der Fig. 5 unterscheidet sich von der der Fig. 4 dahingehend, dass die Sensoranordnung der Fig. 5 anstelle einer Datensammelvorrichtung 404 ein Bussystem 501 aufweist. Das Bussystem 501 ist mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses 137 angeordneten Auswertevorrichtung 304 verbunden. Das Bussys¬ tem 501 ist dazu eingerichtet, die N3 von den N3 Positionssensorvorrichtungen 140 bereitgestellten digitalen elektrischen Positionssignale DP an die Auswerte- vorrichtung 304 zu übertragen. Die Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung 302 der Fig. 5 ist zur vakuumtauglichen Durchkontaktierung des Bussystems 501 durch das Vakuum-Gehäuse 137 eingerichtet. Das Bussystem 501 der Fig. 5 umfasst eine Mehrzahl von die Positionssensorvorrichtung 140 ankoppelnden Busleitungen 502, welche mit dem Steckverbindungssockel 301 gekoppelt sind. Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Die Ausfüh¬ rungsform der Sensoranordnung der Fig. 6 basiert auf der Ausführungsform der Fig. 3. Ferner umfasst die Lichtquelle 203 der Fig. 6 eine Lichterzeugungseinheit 601 zur Erzeugung eines Lichtstrahls und einen Impulsgenerator 602. Der Im¬ pulsgenerator 602 ist dazu eingerichtet, die Lichterzeugungseinheit 601 mittels einer Impulsfolge derart anzusteuern, dass die Lichterzeugungseinheit 601 die Messeinheit 201 mit einem modulierten Lichtstrahl, beispielsweise mit einem gepulsten Lichtstrahl, belichtet. Ferner gibt der Impulsgenerator 602 ein Syn¬ chronisationssignal 603, welches beispielsweise der generierten Impulsfolge ent¬ spricht oder daraus abgeleitet ist, an die Signalverarbeitungseinheit 207 aus. Die Signalverarbeitungseinheit 207 synchronisiert den A/D-Wandler 208 mittels des Synchronisationssignals 603.
Das optische Positionssignal kann zwei zueinander phasenverschobene Signalan¬ teile haben. Beispielsweise liefert die Detektionseinheit 204 um 90° zueinander phasenverschobene Spannungssignale als analoges elektrisches Positionssignal. Diese phasenverschobenen Spannungssignale können auch als A- Signal und B- Signal bezeichnet werden.
Hierzu zeigt Fig. 7 Simulationsergebnisse bei gepulster Belichtung für das Pro¬ jektionssystem 104 der Fig. 6. Dabei zeigt die Kurve 701 die tatsächliche Feinpo¬ sition (Ist- Position) x des Spiegels (normiert). Die Kurve 702 zeigt die Lichtpulse, die Kurve 703 zeigt das A-Signal, wohingegen die Kurve 704 das B-Signal zeigt. Des Weiteren zeigt die Kurve 705 die gemessene Feinposition des Spiegels (nor¬ miert).
Damit ist aus Fig. 7 zu erkennen, dass die gemäß (A, B)T = (cos(x), sin(x))T positi- onsabhängigen A- und B- Signale 703, 704 ebenfalls gepulst sind. Zum Beispiel durch eine pulssynchrone Abtastung können die Signale aber zurückgewonnen werden (vgl. Kurve 705). Um einzelne Pulse in den A- und B-Signalen 703, 704 auflösen zu können, wer¬ den vorzugsweise entsprechende Verstärker mit hoher Bandbreite eingesetzt. Durch geeignete Maßnahmen in der nachgelagerten Auswertevorrichtung (Aus- werteelektronik) können aber auch durch Bandbegrenzung (z.B. der Verstärker) verformte Pulse korrekt ausgewertet werden. Zum Beispiel können Pulsintegrale in den A- und B-Signalen 703, 704 ausgewertet werden, statt direkt die Auswer¬ tung der Momentan- Amplituden durchzuführen. Die Integration der Signale kann analog erfolgen oder bei Verwendung schneller A/D-Wandler digital. Die digitale Variante ist signaltechnisch vorteilhafter.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Die Ausfüh¬ rungsform der Sensoranordnung der Fig. 8 basiert auf der Ausführungsform der Fig. 6. Ferner umfasst die Signalverarbeitungseinheit 207 der Fig. 8 eine Sig¬ nalanalyseeinheit 801. Die Signalanalyseeinheit 801 ist dem A/D-Wandler 208 in der Signalverarbeitungseinheit 207 nachgeschaltet. In der Ausführungsform der Fig. 8 wird nicht der A/D-Wandler 208 mit dem Synchronisationssignal 603 syn¬ chronisiert, sondern die nachgeschaltete Signalanalyseeinheit 801. Die Sig- nalanalyseemheit 801 ist beispielsweise eine Digitalpuls-Signalanalyseeinheit.
Wie oben ausgeführt, kann die Lichtquelle 203 dazu eingerichtet werden, einen modulierten Lichtstrahl, beispielsweise einen sinusförmigen Lichtstrahl, zu er¬ zeugen. Dies hat den Vorteil, dass die Positionsinformation zur Trägerfrequenz hingeschoben wird und somit auch auf der Trägerfrequenz statt im niederfre¬ quenten Basisband durch die Verstärker- und Kabelstrecke gehen kann.
Beispiele hierfür sind in den Fig. 9 und 12 gezeigt. Letzterer oben genannter Vor¬ teil gilt im Besonderen für die Anordnung der Fig. 12, in welcher die Demodula- tion in der Steuervorrichtung 303 und damit extern im Vakuum- Gehäuse 137 durchgeführt wird. Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Projektionssystems 104 mit zugeordneter Steuervorrichtung 303. Die Ausfüh¬ rungsform der Sensoranordnung der Fig. 9 basiert auf der Ausführungsform der Fig. 3. Die Lichtquelle 203 der Fig. 9 umfasst eine Lichterzeugungseinheit 601 zur Erzeugung eines Lichtstrahls und eine Modulatoreinheit 901 zur Generie¬ rung eines modulierten Lichtstrahls aus dem von der Lichterzeugungseinheit 601 erzeugten Lichtstrahl. Ferner umfasst die Signalverarbeitungseinheit 207 der Fig. 9 den A/D-Wandler 208 und einen dem A/D-Wandler 208 vorgeschalteten Demodulator 902. Weiter ist eine Modulationsquelle 903 vorgesehen, welche die Modulatoreinheit 901 mittels eines Synchronisationssignals 603 ansteuert. Des Weiteren steuert die Modulationsquelle 903 die Demodulationseinheit 902 mit demselben Synchronisationssignal 603 an. Folglich sind die Modulatoreinheit 901 und die Demodulationseinheit 902 miteinander synchronisiert. Die Demodulation kann digital oder analog (siehe Fig. 9, Fig. 12) vorgenommen werden. Die digitale Demodulation erfordert schnellere A/D-Wandler, zum Bei¬ spiel mit einer Abtastrate von 10 bis 100 MHz.
Fig. 10 zeigt Simulationsergebnisse für eine modulierte Belichtung mit Sinus- form bei dem Projektions System 104 der Fig. 9. Dabei zeigt die Kurve 701 die tat¬ sächliche Feinposition des Spiegels (normiert), die Kurve 1001 zeigt das Modula¬ tionssignal (modulierte Belichtung), die Kurve 1002 zeigt das modulierte A- Signal und die Kurve 1003 zeigt das modulierte B-Signal. Die Kurve 705 zeigt wiederum die gemessene Feinposition des Spiegels in einer anderen Skalierung (normiert).
Die Fig. 10 illustriert dabei, dass die modulierten A- und B-Signale der Kurven 1002 und 1003 die allgemein typische Sinusform bzw. Cosinusform entsprechend der Encoderposition als Grobform (Hüllkurve) aufweisen. Zusätzlich sind die A- und B-Signale mit dem Modulationssignal 1001 multipliziert. Bei 1/f-Rauschen kann durch eine Erhöhung der Modulationsfrequenz, zum Bei¬ spiel von 100 kHz auf 500 kHz, die Qualität des gemessenen Positionssignals verbessert werden. Ferner zeigt die Fig. 11 Simulationsergebnisse für Demodulation und Positions¬ bestimmung für das Projektionssystem 104 der Fig. 9. Dabei zeigt Kurve 701 der Fig. 11 die tatsächliche Feinposition des Spiegels (normiert), die Kurve 1002 zeigt das modulierte A-Signal und die Kurve 1003 zeigt das modulierte B-Signal. In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsform der Sensoranordnung mit Positions¬ sensorvorrichtungen 140 und einer Auswertevorrichtung 303 abgebildet. Die Ausführungsform der Fig. 12 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 9 in der Anordnung des Demodulators 902. In der Ausführungsform der Fig. 12 ist der Demodulator 902 in der Steuervorrichtung 303 angeordnet und der Auswertevorrichtung 304 unmittelbar vorgeschaltet.
In Fig. 13 ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Ermittlung einer jewei¬ ligen Position einer Anzahl von Spiegeln M1-M6 einer Lithographieanlage 100 dargestellt.
Das Verfahren der Fig. 13 umfasst die folgenden Schritte Sl bis S4:
Im Schritt Sl wird eine Messeinheit 201 mit einem Lichtstrahl durch eine Licht¬ quelle 203 belichtet.
Im Schritt S2 wird ein von der Messeinheit 201 bereitgestelltes optisches Positi¬ onssignals 204 zur Ausgabe eines analogen elektrischen Positionssignals durch eine Detektionseinheit detektiert. Im Schritt S3 wird das analoge elektrische Positionssignal in ein digitales elekt¬ risches Positionssignal DP durch einen A/D-Wandler 208 gewandelt. Dabei werden die Schritte Sl) bis S3) durch eine in einem Vakuum-Gehäuse 137 angeordnete integrierte Baugruppe 200, welche die Lichtquelle 203, die Detekti- onseinheit 204 und den A/D-Wandler 208 integriert, durchgeführt. Im Schritt S4 wird die Position des Spiegels M1-M6 mittels des digitalen elektri¬ schen Positionssignals DP ermittelt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie¬ ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Lithographieanlage
100A EUV- Lithographieanlage
102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem
104 Proj ektions System
106A EUV-Lichtquelle
108A EUV- Strahlung
110 Spiegel
112 Spiegel
114 Spiegel
116 Spiegel
118 Spiegel
120 Photomaske
122 Wafer
124 optische Achse des Projektionssystems
136 Spiegel
137 Vakuum- Gehäuse
140 Positionssensorvorrichtung
200 integrierte Baugruppe
201 Messeinheit
202 Tr ä gerleiterplatte
203 Lichtquelle
204 Detektionseinheit
205 Photodetektor
206 Optik
207 Signalverarbeitungseinheit
208 A/D-Wandler
301 Steckverbindungssockel
302 Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtun^
303 Steuervorrichtung
304 Auswertevorrichtung 305 Energieversorgungsvorrichtung
306 Spannungsversorgungsleitung
307 Datenleitung
401 erste Datenleitung
402 zweite Datenleitung
403 Leitung
404 Datensammelvorrichtung
501 Bussystem
502 Busleitung
601 Lichterzeugungseinheit
602 Impulsgenerator
603 Synchronisationssignal
701 Ist- Feinposition des Spiegels, normiert
702 Impulssignal
703 A- Signal der Detektionseinheit, gepulst
704 B- Signal der Detektionseinheit, gepulst
705 gemessene Feinposition des Spiegels, normiert
801 Signalanalyseeinheit
901 Modulatoreinheit
902 Demodulationseinheit
903 Modulationsquelle
1001 Modulationssignal
1002 A- Signal der Detektionseinheit, moduliert
1003 B- Signal der Detektionseinheit, moduliert
M1-M6 Spiegel
S1-S4 Verfahrensschritte
t Zeit
DP digitales Positionssignal

Claims

Sensoranordnung zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer Anzahl von Spiegeln (M1-M6) einer Lithographieanlage (100), mit:
einer Anzahl von Positionssensorvorrichtungen (140), wobei die jeweilige Po¬ sitionssensorvorrichtung (140) eine Messeinheit (201) zur Bereitstellung ei¬ nes optischen Positionssignals einer Position eines Spiegels (M1-M6) bei Be¬ lichtung durch einen Lichtstrahl, eine Lichtquelle (203) zur Belichtung der Messeinheit (201) mit dem Lichtstrahl, eine Detektionseinheit (204) mit einer Mehrzahl von Photodetektoren (205) zur Ausgabe eines analogen elektri¬ schen Positionssignals durch Detektion des bereitgestellten optischen Positi¬ onssignals und eine Signalverarbeitungseinheit (207) umfasst, welche zu¬ mindest einen A/D-Wandler (208) zum Wandeln des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektrisches Positionssignals (DP) aufweist, wobei zumindest die Lichtquelle (203) und die Signalverarbeitungseinheit (207) in einer in einem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten integrierten Baugruppe (200) vorgesehen sind, und einer Auswertevorrichtung (304) zur Ermittlung der Position des Spiegels (M1-M6) mittels des digitalen elektri¬ schen Positionssignals (DP).
Sensoranordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (203) und die Signalverarbeitungseinheit (207) in einer einzigen integrierten Baugruppe (200) vorgesehen sind.
Sensoranordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Lichtquelle (203), die Signalverarbeitungseinheit (207) und die Photodetektoren (205) der Detekti¬ onseinheit (204) in der integrierten Baugruppe (200) vorgesehen sind.
Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Detektions¬ einheit (204) ferner eine Optik (206) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das von der Messeinheit (201) bereitgestellte optische Positionssignal auf die Photodetektoren (205) abzubilden.
Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit:
einer Mehrzahl N3 von in dem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten Posi¬ tionssensorvorrichtungen (140), wobei eine jeweilige Positionssensorvorrich¬ tung (140) einem einer Mehrzahl N2 von aktuierbaren Spiegeln (M2-M6) der Lithographieanlage (100) zugeordnet ist, und
einer in dem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten Datensammelvorrich¬ tung (404), welche mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses (137) angeord¬ neten Auswertevorrichtung (304) über eine Datenverbindung verbunden ist und welche dazu eingerichtet ist, die N3 von den N3 Positionssensorvorrich¬ tungen (140) bereitgestellten digitalen elektrischen Positionssignale zu einem digitalen Sammelsignal (DS) zusammenzuführen oder zu kombinieren und das digitale Sammelsignal (DS) über die Datenverbindung an die Auswerte¬ vorrichtung (304) zu übertragen.
Sensoranordnung gemäß Anspruch 5, wobei die Datensammelvorrichtung (404) und die Auswertevorrichtung (304) über eine einzige Datenverbindung verbunden sind.
Sensoranordnung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Datenverbindung zwi¬ schen der Datensammelvorrichtung (404) und der Auswertevorrichtung (304) als eine unidirektionale Datenverbindung ausgebildet ist.
Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Datenver¬ bindung eine Vakuum- Dur chkontaktierungs Vorrichtung (302) zur vakuum¬ tauglichen Durchkontaktierung durch das Vakuum- Gehäuse (137), eine zwi¬ schen der Datensammelvorrichtung (404) und der Vakuum- Durchkontak- tierungsvorrichtung (302) gekoppelte erste Datenleitung (401) und eine zwi¬ schen der Vakuum-Durchkontaktierungsvorrichtung (302) und der Auswer¬ tevorrichtung (304) gekoppelte zweite Datenleitung (402) aufweist.
9. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Datensam- melvorrichtung (404) mit einer jeden der N3 Positionssensorvorrichtungen (140) mittels einer jeweiligen Leitung (403) verbunden ist.
10. Sensoranordnung gemäß Anspruch 9, wobei ein Steckverbindungssockel (301) die Datensammelvorrichtung (404) und die erste Datenleitung (401) elektrisch koppelt.
11. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, mit:
einer Mehrzahl N3 von in dem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten Posi¬ tionssensorvorrichtungen (140), wobei eine jeweilige Positionssensorvorrich¬ tung (140) einem einer Mehrzahl N2 von aktuierbaren Spiegeln (M1-M6) der Lithographieanlage (100) zugeordnet ist, und
einem zumindest teilweise in dem Vakuum-Gehäuse (137) angeordneten Bussystem (501), welches mit der außerhalb des Vakuum- Gehäuses (137) an¬ geordneten Auswertevorrichtung (304) verbunden ist und dazu eingerichtet ist, die N3 von den N3 Positionssensorvorrichtungen (140) bereitgestellten di¬ gitalen elektrischen Positionssignale (DP) an die Auswertevorrichtung (304) zu übertragen.
12. Sensoranordnung gemäß Anspruch 11, mit:
einer Vakuum- Dur chkontaktierungs Vorrichtung (302) zur vakuumtaugli¬ chen Durchkontaktierung des Bussystems (501) durch das Vakuum- Gehäuse (137).
13. Sensoranordnung gemäß Anspruch 12, wobei das Bussystem (501) eine
Mehrzahl von die Positionssensorvorrichtungen (140) ankoppelnden Buslei¬ tungen (502) aufweist, welche mit einem Steckverbindungssockel (301) ver¬ bunden sind.
14. Sensoranordnung gemäß Anspruch 13, wobei die Datenverbindung eine zwi¬ schen dem Steckverbindungs sockel (301) und der Vakuum- Durchkontaktierungsvorrichtung (302) gekoppelte erste Datenleitung (401) und eine zwischen der Vakuum- Durchkontaktierungsvorrichtung (302) und der Auswertevorrichtung (304) gekoppelte zweite Datenleitung (402) auf¬ weist.
15. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Messein¬ heit (201) ein Referenzmuster zur Beeinflussung des Lichtstrahls und eine Spiegelanordnung zur Reflexion des beeinflussten Lichtstrahls aufweist.
16. Sensoranordnung gemäß Anspruch 15, wobei das Referenzmuster zwischen der Lichtquelle (203) und der Spiegelanordnung angeordnet ist.
17. Sensoranordnung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das Referenzmuster einen Maßstab, insbesondere einen holographischen Maßstab, aufweist.
18. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Lichtquelle (203) dazu eingerichtet ist, die Messeinheit (201) mit einem modulierten Lichtstrahl zu belichten.
19. Sensoranordnung gemäß Anspruch 18, wobei die Lichtquelle (203) dazu ein¬ gerichtet ist, einen gepulsten Lichtstrahl zur Belichtung der Messeinheit (201) zu generieren.
20. Sensoranordnung gemäß Anspruch 18, wobei die Lichtquelle (203) dazu ein¬ gerichtet ist, einen sinusförmigen Lichtstrahl zur Belichtung der Messeinheit (201) zu generieren.
21. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Lichtquel¬ le (203) eine Lichterzeugungseinheit (601) zur Erzeugung eines Lichtstrahls und eine Modulatoreinheit (901) zur Generierung eines modulierten Licht¬ strahls aus dem von der Lichterzeugungseinheit (601) erzeugten Lichtstrahl aufweist.
22. Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Lichtquel¬ le (203) eine Lichterzeugungseinheit (601) zur Erzeugung eines Lichtstrahls und einen Impulsgenerator (602) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, die Lichterzeugungseinheit (601) mittels einer Impulsfolge derart anzusteuern, dass die Lichterzeugungseinheit (601) den modulierten Lichtstrahl ausgibt.
23. Sensoranordnung gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei die Lichterzeugungs¬ einheit (601) einen Halbleiter-Laser aufweist.
24. Projektionssystem (104) einer Lithographieanlage (100), mit:
einer Mehrzahl Nl von Spiegeln (M1-M6), welche eine Anzahl N2 von ak- tuierbaren Spiegeln (M1-M6) umfasst, mit N2 < Nl, und
einer Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23, welche eine Mehrzahl N3 von Positionssensorvorrichtungen (140) aufweist, wobei jeweils eine Anzahl N4 der Positionssensorvorrichtungen (140) einem der N2 aktu- ierbaren Spiegeln (M1-M6) zugeordnet ist, mit N3 = N4 · N2.
25. Projektionssystem gemäß Anspruch 24, mit:
einer Mehrzahl von Aktuatoren zum Aktuieren der aktuierbaren Spiegel (M1-M6), und
einer Steuervorrichtung (303) zum Steuern der Aktuatoren.
26. Projektionssystem gemäß Anspruch 25, wobei die Steuervorrichtung (303) die Auswertevorrichtung (304) aufweist.
27. Projektionssystem gemäß Anspruch 25 oder 26, wobei die Auswertevorrich¬ tung (304) dazu eingerichtet ist, für einen jeden der N2 aktuierbaren Spiegel (M1-M6) eine jeweilige Position in Abhängigkeit des jeweiligen digitalen elektrischen Positionssignals (DP) zu bestimmen.
28. Projektionssystem nach Anspruch 27, wobei die Steuervorrichtung (303) dazu eingerichtet ist, die Aktuatoren in Abhängigkeit der von der Auswertevor¬ richtung (304) bestimmten Positionen der aktuierbaren Spiegel (M1-M6) zu regeln.
29. Projektionssystem gemäß einem der Ansprüche 24 bis 28, mit:
einer Energieversorgungsvorrichtung zum Versorgen der in dem Vakuum- Gehäuse (137) angeordneten Sensoranordnung mit elektrischer Energie.
30. Lithographieanlage, aufweisend ein Projektionssystem (104) gemäß einem der Ansprüche 24 bis 29.
31. Verfahren zur Ermittlung einer jeweiligen Position einer Anzahl von Spie¬ geln (M1-M6) einer Lithographieanlage (100), mit:
a) Belichten (Sl) einer Messeinheit (201) mit einem Lichtstrahl durch eine
Lichtquelle (203),
b) Detektieren (S2) eines von der Messeinheit (201) bereitgestellten optischen Positionssignals durch eine Detektionseinheit (204) zur Ausgabe eines analo¬ gen elektrischen Positionssignals,
c) Wandeln (S3) des analogen elektrischen Positionssignals in ein digitales elektrisches Positionssignal (DP) durch einen A/D-Wandler (208), wobei die Schritte a) bis c) durch eine in einem Vakuum- Gehäuse (137) angeordnete in¬ tegrierte Baugruppe (200), welche die Lichtquelle (203), die Detektionsein¬ heit (204) und den A/D-Wandler (208) integriert, durchgeführt werden, und d) Ermitteln (S4) der Position des Spiegels (M1-M6) mittels des digitalen elektrischen Positionssignals (DP).
PCT/EP2016/059766 2015-05-18 2016-05-02 Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage Ceased WO2016184670A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680028907.6A CN107850849B (zh) 2015-05-18 2016-05-02 传感器组合件和确定光刻系统的多个反射镜各自的位置的方法
KR1020177035879A KR102600384B1 (ko) 2015-05-18 2016-05-02 리소그래피 시스템의 다수의 미러의 각각의 위치를 결정하기 위한 센서 조립체 및 방법
US15/807,077 US10444633B2 (en) 2015-05-18 2017-11-08 Sensor assembly and method for determining respective positions of a number of mirrors of a lithography system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015209078.7 2015-05-18
DE102015209078.7A DE102015209078A1 (de) 2015-05-18 2015-05-18 Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/807,077 Continuation US10444633B2 (en) 2015-05-18 2017-11-08 Sensor assembly and method for determining respective positions of a number of mirrors of a lithography system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016184670A1 true WO2016184670A1 (de) 2016-11-24

Family

ID=55862796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/059766 Ceased WO2016184670A1 (de) 2015-05-18 2016-05-02 Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10444633B2 (de)
KR (1) KR102600384B1 (de)
CN (1) CN107850849B (de)
DE (1) DE102015209078A1 (de)
WO (1) WO2016184670A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200215A1 (de) * 2018-01-09 2018-06-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Sensoreinrichtung
DE102019214050A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Steckeranordnung, system und lithographieanlage
DE102020209065B4 (de) * 2020-07-07 2024-01-25 Micro-Epsilon Optronic Gmbh Optischer Abstandssensor mit Belichtungsregelung sowie entsprechendes Verfahren

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052511A2 (de) 2001-12-19 2003-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Abbildungseinrichtung in einer projektionsbelichtungsanlage
US20040227915A1 (en) * 2003-02-13 2004-11-18 Masaru Ohtsuka Optical system in exposure apparatus, and device manufacturing method
DE102011005885A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographievorrichtung
DE102013214008A1 (de) * 2013-07-17 2015-01-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Optikanordnung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280293A (zh) * 2000-08-03 2001-01-17 中国科学院上海光学精密机械研究所 物体位移的纳米精度的测量方法
EP1345082A1 (de) 2002-03-15 2003-09-17 ASML Netherlands BV Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
WO2008095695A2 (de) 2007-02-06 2008-08-14 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren und vorrichtung zur überwachung von mehrfachspiegelanordnungen in einem beleuchtungssystem einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
CN101916040B (zh) * 2010-07-14 2012-09-05 中国科学院光电技术研究所 一种适用于投影光刻系统的检焦系统
DE102010053993A1 (de) * 2010-12-09 2012-06-14 Baumer Innotec Ag Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach dem Prinzip der Phasenmessung mit zusätzlicher Trägermodulation
DE102011005882A1 (de) 2011-03-22 2012-09-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts in einem Abgas und Verfahren zur Kennzeichnung und zum Betrieb einer Breitband-Lambdasonde
DE102012216286A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage mit optimiertem Messsystem
DE102015209077A1 (de) * 2015-05-18 2016-11-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003052511A2 (de) 2001-12-19 2003-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Abbildungseinrichtung in einer projektionsbelichtungsanlage
US20040227915A1 (en) * 2003-02-13 2004-11-18 Masaru Ohtsuka Optical system in exposure apparatus, and device manufacturing method
DE102011005885A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographievorrichtung
DE102013214008A1 (de) * 2013-07-17 2015-01-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Optikanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015209078A1 (de) 2016-11-24
CN107850849B (zh) 2021-05-11
US20180067399A1 (en) 2018-03-08
KR20180008606A (ko) 2018-01-24
KR102600384B1 (ko) 2023-11-10
US10444633B2 (en) 2019-10-15
CN107850849A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016184836A1 (de) Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage
EP2511765B1 (de) Regelvorrichtung zur Regelung einer flächigen Anordnung individuell ansteuerbarer Strahlablenkungselemente in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
DE69133544T2 (de) Vorrichtung zur Projektion eines Maskenmusters auf ein Substrat
DE60033775T2 (de) Lithographischer Apparat mit einem System zur Positionsdetektion
JP5645410B2 (ja) 瞳孔フィルターを用いたリソグラフィー画像再構成によるフォトマスクの検査方法及び装置
DE102011006468A1 (de) Vermessung eines abbildenden optischen Systems durch Überlagerung von Mustern
CN101114134A (zh) 用于投影扫描光刻机的对准方法及微器件制造方法
WO2016203020A1 (de) Optisches system
WO2016184670A1 (de) Sensoranordnung und verfahren zur ermittlung einer jeweiligen position einer anzahl von spiegeln einer lithographieanlage
WO2023012330A1 (de) Temperaturmessvorrichtung, lithographieanlage und verfahren zum messen einer temperatur
DE60120000T2 (de) Lithographischer Apparat mit System zur Bestimmung des Abbe-Abstandes
DE102015212658A1 (de) Lithographieanlage und verfahren zum betreiben einer lithographieanlage
EP3298459B1 (de) Positionssensorvorrichtung und verfahren zum ermitteln einer position zumindest eines spiegels einer lithographieanlage
WO2025256988A1 (de) Messvorrichtung, lithographieanlage und verfahren zum kalibrieren einer messvorrichtung
DE102012216286A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage mit optimiertem Messsystem
DE102015209173B4 (de) Verfahren zum herstellen eines objektivs für eine lithographieanlage
WO2024170251A1 (de) System mit einer lithographieanlage und einer anzahl von elektronikmodulen und verfahren zum betreiben eines systems
WO2024110635A1 (de) Optisches system, lithographieanlage mit einem optischen system und anordnung mit einem optischen system
DE102018221647B3 (de) Detektionseinrichtung zur Erfassung einer Struktur auf einem Flächenabschnitt einer Lithografiemaske sowie Vorrichtung und Verfahren mit einer derartigen Detektionseinrichtung
WO2024052084A1 (de) Anordnung und verfahren zur kalibrierung eines spiegelarrays
WO2022179906A1 (de) Optisches system, montagevorrichtung und verfahren zur positionsmessung eines messobjekts
DE102005062081A1 (de) Projektionsobjektiv mit dezentraler Steuerung
DE102018202096A1 (de) Bildsensor für eine positionssensorvorrichtung, positionssensorvorrichtung mit einem bildsensor, lithographieanlage mit einer positionssensorvorrichtung und verfahren zum betreiben eines bildsensors
DE102005062038A1 (de) Optisches Projektionssystem mit einer Positionsbestimmungseinrichtung
DE102021213610A1 (de) Verfahren, optisches system, testgerät und anordnung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16719869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016719869

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177035879

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16719869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1