WO2018114966A1 - Steuerungsvorrichtung zum ansteuern einer aktuatoreinheit einer lithographieanlage, lithographieanlage mit einer steuerungsvorrichtung und verfahren zum betreiben der steuerungsvorrichtung - Google Patents

Steuerungsvorrichtung zum ansteuern einer aktuatoreinheit einer lithographieanlage, lithographieanlage mit einer steuerungsvorrichtung und verfahren zum betreiben der steuerungsvorrichtung Download PDF

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clock frequency
control device
signal
unit
duty cycle
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Stefan Krone
Lars Berger
Ralf KIESEL
Paul WIJLAARS
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Carl Zeiss Smt Gmbh
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    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits

Definitions

  • the present invention relates to a control device for controlling an actuator unit of a lithography system, a lithography system with such a control device and a method for operating a sol ⁇ Chen control device.
  • lithography equipment is used in the fabrication of integrated circuits (ICs) to image a mask pattern in a mask onto a substrate, such as a silicon wafer.
  • ICs integrated circuits
  • a signal generated by an optical system light beam is directed ge ⁇ through the mask onto the substrate.
  • the representable structure size depends strongly on the Lichtwel ⁇ lenin used.
  • ⁇ be Sonder's short-wave radiation.
  • EUV lithography systems ver ⁇ apply light having a wavelength in the range of 5 nm to 30 nm, insbesonde ⁇ re 13.5 nm. "EUV" stands for "Extreme Ultraviolet".
  • variable influences that the Resolution can worsen such as vibrations, vibrations and / or thermal effects that affect the optical properties of optical elements.
  • Such variable influences can be at least partially compensated by suitable measures.
  • wavefront manipulators are known that can correct aberrations by a targeted displacement of optical elements. The displacement takes place in particular by means of a respective optical element the supplied arrange ⁇ th actuator.
  • Switching amplifiers are electronic components that produce an output signal, such as a
  • Control voltage for an actuator generate from two input signals.
  • the input signals are, for example, a PWM signal (PWM: Pulse Width Modulation) as well as a constant voltage signal.
  • PWM signal is a piece-wise periodic signal with two levels per period, such as on / off, -0.5 / + 0.5 or 0/1, which has a duty cycle.
  • the value of the Tastver ⁇ ratio corresponds to the duration of the first level in relation to the duration of a total period.
  • the inverse of the total period is called the clock frequency of the PWM signal.
  • the output signal corresponds approximately to the product of the constant voltage signal with the PWM signal. Such a rectangular output signal has a time average which scales near ⁇ approximately linearly with the duty cycle of the PWM signal.
  • this output signal is used as control signal for an actuator whose frequency bandwidth is smaller than the clock frequency of the PWM signal, then, the actuator behaves as if driven by a DC signal that speaks ent ⁇ the average value of the rectangular output signal of the switching amplifier , Therefore, by changing the duty cycle differed ⁇ Liche mean values of the output signal can be achieved.
  • switching amplifiers have various disadvantages due to their architecture. These are, for example, a ripple current in the supply line, a ripple voltage at the output, a power loss dependent on clock frequency and duty cycle, a limited bandwidth of the settable duty cycles and a limited bandwidth of the possible clock frequencies.
  • a ripple current is also referred to as a ripple of current.
  • the ripple current can also occur within the switching amplifier, which can also adversely affect the operation.
  • a control device for controlling an actuator unit for adjusting a position of an optical element of a Lithography ⁇ phiestrom.
  • the control device has an amplifier unit for providing a control signal for the actuator unit by means of a voltage signal and a PWM signal.
  • the PWM signal has a duty cycle and a clock frequency.
  • the Steuerungsvorrich ⁇ tion on a modulator unit which is adapted to provide the PWM signal with the duty cycle with a specific clock frequency from a plurality of specific clock frequencies.
  • Such a control device has the advantage that each Tastver ⁇ ratio can be provided with a certain clock frequency, wherein the bestimm ⁇ te clock frequency from a predetermined plurality of clock frequencies selected out ⁇ is.
  • advantageous combinations of duty cycle and clock frequency can be realized if, due to different requirements, a single clock frequency is suboptimal for all duty cycles.
  • a power loss of the amplifier unit for a given Tastver mari ⁇ n is be different at different clock frequencies.
  • the behavior of such a control device can be well predicted, and a possible cross-interference with other electrical components of Li ⁇ thographiestrom be controlled.
  • the control device is preferably configured as an electronic circuit, wherein ⁇ example as an integrated circuit is formed.
  • the control device has various analog and / or digital components and / or assemblies.
  • the control device has a capacitor ⁇ a capacitor, a coil, a voltage source, a transistor, in particular a MOSFET (Metal Oxide semiconductor field-effect transistor), a diode, and / or other such devices.
  • the control device can also be referred to as a switching amplifier.
  • An actuator unit is for example an electro-mechanical actuator such as in particular a Lorentz actuator, an inductive actuator and / or a capaci tive ⁇ actuator.
  • the actuator unit is arranged, for example, on an optical element of the lithography system.
  • the control signal may be, for example, a DC signal.
  • the DC signal is generated by means of an amplified PWM signal because the actuator unit is sluggish compared to the clock frequency of the PWM signal.
  • An optical element of the lithography system is in particular a lens and / or a mirror.
  • various jet properties can ei ⁇ nes exposure light beam lithography system to adapt. For example, a wavefront of the exposure light beam can be changed and thus aberrations corrected.
  • the amplifier unit has, for example, two signal inputs and one signal output. At the signal output, an amplified input signal is provided as an output signal.
  • the output signal corresponds to the control ⁇ signal for the actuator unit.
  • a signal input is busy, for example, with a DC voltage having a constant voltage value, the other Sig ⁇ naleingang is occupied by the input signal to be amplified.
  • the DC voltage can also be referred to as supply voltage or operating voltage.
  • the amplifier unit provides, for example, by means of a multiplication of the input signal with the DC voltage, the output signal.
  • the repeater unit provides the output signal by Pro ⁇ duktoul of the two input signals. Deployment can also be referred to as generating and / or generating.
  • the input signal is in particular a PWM signal (PWM: Puls shimmerenmodula ⁇ tion).
  • PWM Puls shimmerenmodula ⁇ tion
  • the PWM refers to a way of providing a signal having a mean value between two levels by means of a signal having exactly two levels. For example, these are the level 0 and 1.
  • each signal can be represented by means of the PWM, which has an average value in ⁇ Be ranging from 0 to 1.
  • Other values are also possible.
  • the two level -10 V and +10 V can be a signal depicting ⁇ len, whose average value is in the range of -10 V to +10 V with the PWM.
  • the mean value of the PWM signal can be calculated approximately according to Equation 1:
  • PI denotes the first level
  • P2 the second level
  • Pm the mean value
  • x the duty cycle.
  • PWM this is achieved by adjusting the pulse duration of a single pulse at a given clock frequency.
  • a pulse is the time interval in a signal which determines the level worth 1.
  • a duty cycle of 0.5 can thus be achieved by generating a pulse with a duration of 0.5 s. That is, the signal has the level 1 for 0.5 s and the level 0 for another 0.5 s. If a PWM signal with this duty cycle is present for 10 s, a total of 10 of these pulses with a duration of 0, 5 s and a time interval of 0.5 s are generated.
  • a given duty cycle can be realized with different clock frequencies.
  • the clock frequency indicates in which chronological order the individual pulses are generated.
  • the clock frequency limits the temporal resolution with which the duty cycle of the PWM signal is variable. With a clock frequency of 1 Hz, the duty cycle can be set for one second by adjusting the pulse duration. With a clock frequency of 100 Hz, the duty cycle can be set for every 1/100 s.
  • control signal provided by the amplifier unit via the PWM signal and the constant voltage signal has the same waveform as the PWM signal, the levels corresponding to the product of the PWM signal levels having the constant voltage signal.
  • control signal can also be understood as a PWM signal.
  • clock frequencies of a few kHz up to MHz are used.
  • This means in particular also ensures that the actuator unit "sees" the ⁇ With mean value of the control signal.
  • the actuator device itself filtered PWM signal responds as a low pass.
  • the actuator unit is configured, for example, to effect a displacement of an optical element from a zero position by up to one centimeter in one direction. For example, an amplitude of the deflection from the zero position depends linearly on a level of the control signal.
  • a maximum amplitude or maximum deflection is achieved at a maximum level which corresponds to the value of the DC voltage signal.
  • a control signal with a level which corresponds to 0.4 times the maximum level is required. This is achieved in particular with a PWM signal with a duty cycle of 0.4, which is amplified by the DC signal.
  • the modulator unit is configured to provide the PWM signal with the duty cycle.
  • the modulator unit is advantageous to be ⁇ directed to generate the duty cycle with a specific clock rate, wherein the predetermined clock frequency of a plurality of different clock frequencies is selected be ⁇ voted. For example, a duty cycle of 0.4 is needed.
  • the modulator unit is then arranged to generate this duty cycle, for example with a Taktfre acid sequence of 10 kHz.
  • the period is then 100 ⁇ .
  • the level 1 is output for 40 ⁇ and the level 0 for another 60 ⁇ .
  • the modulator unit can also generate the duty cycle with a clock frequency of 1 MHz, the period being 1 ⁇ . For this, the level 1 is output for 0.4 ⁇ and the level 0 for 0.6 ⁇ . To get to the same Sig ⁇ nalratius as in the case, this is repeated 100 times.
  • switching amplifiers have a power dissipation that at a given clock frequency to low and / or high duty cycles in Ver ⁇ equal to average duty cycles increases sharply. This increase is smaller for ge ⁇ ring clock frequencies, which is why in view of the power loss, a lower clock frequency is preferred.
  • such a switching amplifier can have, for example, a ripple voltage at its output whose amplitude is very high at medium duty cycles and a low clock frequency, which can have negative effects on the actuator unit.
  • a ripple voltage is superimposed on the DC voltage signal change clamping voltage ⁇ .
  • ripple current which represents an alternating current signal superimposed on a current signal corresponding to the DC voltage signal.
  • ripple currents and / or ripple voltages may also be referred to as ripple of a respective signal.
  • ripple can also occur in the switching amplifier itself. Is operated Heidelbergver ⁇ a more in a conventional manner with a single clock frequency, so inevitably result in either loss of efficiency or in the Sig ⁇ nalteil.
  • a specific clock frequency for a duty cycle of a plurality of certain clock frequencies for generating the PWM signal turns ver ⁇ is, such a problem is solved according to the invention.
  • a limited number of discrete clock frequencies are provided.
  • each of the specific clock frequencies can be checked for compatibility with further electrical components of the lithography system.
  • ensuring the ⁇ that a cross-influencing and / or a disorder of various construction ⁇ share is excluded.
  • certain Taktfre ⁇ frequencies and / or intervals of clock frequencies lead to a resonance and / or radiation of electromagnetic fields.
  • none of the specific clock frequencies of the plurality comes from such an interval.
  • the amplifier unit is arranged to the control signal for the actuator unit in a first time interval using a first PWM signal with a ers ⁇ th certain clock frequency of the plurality of specific clock frequencies and in a direct effect on the first time interval following the second time Inter ⁇ vall using a second PWM signal with a second limited hours ⁇ th clock frequency of the plurality of certain clock frequencies interrup ⁇ chungslos provide.
  • This embodiment know in particular the advantage that the Steuersig ⁇ nal can be provided with an optimized for a particular operating case PWM signal at any time, without that when changing the PWM signal, example ⁇ as a new duty cycle with a changed frequency to erzeu ⁇ gene, an interruption of the control signal takes place. It can also be said that the PWM signal for providing the control signal is adapted adaptively.
  • the first PWM signal and second PWM signal exhibit particular ⁇ Kunststoffmug certain clock frequencies. Furthermore, they can also differ in their duty cycle.
  • Uninterrupted provision is understood here to mean that the control signal is available at the actuator at any time during the first time interval and at any time during the second time interval. In particular, this excludes that, for example, the modulator unit and / or the amplifier unit are switched off for a short time or the signal connections are interrupted for a short time to provide the new control signal.
  • the Mo ⁇ dulator unit is adapted to the PWM signal with a duty cycle of current be ⁇ riding observed in response to an adjusted position of the optical element. Furthermore, the modulator unit is adapted to the particular one Clock frequency of the PWM signal as a function of the current duty cycle to select from the plurality of specific clock frequencies.
  • the duty cycle is essentially determined by the position of the optical element to be set.
  • the position to be set can be detected, for example, by a user input, by a computer-assisted process and / or a control loop.
  • the duty cycle which is required to align the actuator unit with the position, can be derived from the position to be set.
  • the modulator unit is advantageously arranged to select in dependence of the current duty cycle of a clock frequency be ⁇ agreed for providing the current duty cycle of the plurality of predetermined duty cycles. This can ⁇ example, by means of a given assignment of certain clock frequencies on the adjustable duty cycles.
  • a position is requested to be set with a duty ratio of 0.5.
  • the modulator unit selects for example, be ⁇ voted clock frequency of which is a high clock frequency in comparison to the other particular clock ⁇ frequencies, since hereby, for example, both the ripple current, the ripple voltage and the power loss are also kept low can.
  • the modulator unit selects to set this duty ratio, for example, a certain Taktfre acid sequence of which is a low clock frequency compared to the other certain clock frequencies, since hereby as before, ripple current, ripple voltage and power dissipation can be minimized.
  • the plurality of specific clock frequencies comprises at most ten different be ⁇ specific clock frequencies. A larger number of specific clock frequencies is possible. However, the effort to imple mentation ⁇ and an advantage of a wider variety increases with the number of certain clock frequencies in certain Taktfre ⁇ frequencies becomes smaller. In advantageous embodiments, single ⁇ Lich three specific clock frequencies or five specific clock frequencies can be seen superiors.
  • control apparatus to a ⁇ Trim unit is provided which is adapted to assign to each of the adjustable for the PWM signal duty cycles of a certain frequency from the plurality of certain clock frequencies.
  • This embodiment has the advantage that the assignment of the specific clock frequencies to the adjustable duty cycles can be done independently of an implementation of the modulator unit.
  • the assignment can be made, for example, by means of a table in which each duty cycle is assigned a specific clock frequency.
  • the assignment unit can be designed, for example, inexpensively as a storage unit.
  • Alterna ⁇ tiv can also by means of an optimization method, which depends, for example, ver ⁇ different input parameters such as a voltage level, a temperature, an operating time, a user input and / or Enhancement ⁇ rametern, carried out the allocation by the allocation unit.
  • the assignment unit is implemented, for example, as a FPGA (Field Programmable Gate Array), a CPU (Central Processing Unit), a PLC (Programmable Logic Controller), a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) circuit.
  • a to ⁇ Trim unit is provided which is adapted to divide the settable for the PWM signal duty cycles in a plurality of intervals and each interval assigned to a certain clock frequency of the plurality of certain clock frequencies.
  • the division into intervals can be predetermined, for example. For example, it may be provided that the duty cycle interval [0; l] into three intervals: [0; 0.3],] 0.3; 0.7 [, [0.7; l]. Alternatively, the division into intervals as a function of input parameters such as a voltage level, a Tem ⁇ temperature, an operating time, a user input and / or system parameters can be made. Both the number of intervals and the interval limits are variable.
  • the Mo ⁇ dulator unit to detect a particular duty cycle depending on the adjusted position of the optical element associated with the he ⁇ mediated duty ratio in the allocation unit is adapted to determine specific clock frequency and the PWM Provide signal with the determined Tastver ⁇ ratio and the determined specific clock frequency.
  • This embodiment ensures that each position to be set is adjusted by means of the duty cycle with an optimum clock frequency.
  • the modulator unit has a signal input for receiving a position signal which corresponds to the position to be set. speaks. The modulator unit samples the position signal to determine the duty cycle to be set. Subsequently, the modulator unit of the assignment unit calls the clock frequency with which the determined duty cycle is to be generated. The fetch may also be described as providing, wherein the modulator unit first provides the duty cycle of the assignment unit to be set, and then provides the duty cycle of the modulator unit associated with the duty cycle.
  • the modulator unit and the assignment unit can be provided in a single component.
  • each respective particular clock frequency of the plurality of specific clock frequencies is an integer multiple of a basic clock frequency, wherein the basic clock frequency is in the range of 10 kHz - 1 MHz and the integer multiple is determined by multiplication by a factor n.
  • This embodiment advantageously allows only a clock for generating He ⁇ the specific clock frequencies to need the additional clock frequencies of the basic clock frequency can be derived. This simplifies the ⁇ mentation, since fewer components are needed than if a separate clock is used for each specific clock frequency.
  • the basic clock frequency can be equal to the clock frequency generated by the clock, but it can also deviate therefrom.
  • integer multiples of a basic clock frequency makes it possible, by utilizing resonance effects, to select a basic clock frequency which does not interact with other system components and thus avoid an interference potential. For example, standing waves are formed at harmonics that represent an integer multiple of a fundamental. By choosing the basic clock frequency so that it does not generate any resonance, At the same time, it is ensured that the other specific clock frequencies are unproblematic in this regard.
  • each of the specific Taktfre ⁇ sequences based on a basic clock frequency is generated by multiplication by a ge ⁇ broken-rational factor.
  • An uninterrupted sequence is, for example, ⁇ l, 2, 3, 4, 5, 6 ⁇ .
  • a basic clock frequency of fo 100 kHz
  • the plurality of certain clock frequencies as ⁇ ⁇ 100, 200, 300, 400, 500, 600 ⁇ kHz.
  • the basic clock frequency is a clock frequency derived from a system clock frequency.
  • This embodiment advantageously makes it possible to use an already existing in the system clock frequency for generating the specific clock frequencies, such as a system clock frequency and / or a system clock. This simplifies implementation by reducing the number of parts required, while ensuring that the individual system components are synchronized.
  • a ⁇ be voted clock frequency anläge associated with a respective one of the duty cycles in response to a power loss, a current signal and / or a voltage signal of the control device and / or a system parameter of the lithography.
  • the system state includes all variable variables which describe a state of the control device and / or the lithography system. In particular, these are the power loss, the current signal, the voltage signal, a temperature and / or a user input.
  • each of said plurality is determined at certain clock frequencies in Ab ⁇ dependence of at least one system parameter.
  • the system state here includes all variable quantities describing a state of the control ⁇ device and / or the lithography tool. These are in particular the power loss, the current signal, the voltage signal, a tempera ture ⁇ and / or user input.
  • the Mo ⁇ dulator unit is formed as a digital circuit.
  • the actuator unit is designed as an electro-mechanical actuator, as an inductive actuator and / or as a capacitive actuator.
  • a Lorentz actuator is an example of an inductive actuator.
  • a magnetic field is dynamically generated with an electromagnet, which interacts with the magnetic field of a permanent magnet and thus generates an attrak ⁇ tive or repulsive force.
  • a piezo actuator is an example of a capacitive actuator. In this case, by applying a voltage by means of the piezoelectric effect, a force is generated which can be attractive or repulsive.
  • An electromechanical actuator includes, for example, a Elektromo ⁇ tor, which can drive a gear spindle.
  • a power loss of the amplifier unit at each duty cycle is less than 60% of a maximum power dissipation of the amplifier unit at a high clock frequency compared to the basic clock frequency. Furthermore, an amplitude of a superimposed alternating current in a supply line to the amplifier unit and an amplitude of a superimposed alternating voltage at an output of Ver ⁇ stronger unit at each duty cycle each less than 25% of a maxima ⁇ len amplitude of the superimposed alternating current and the superimposed change ⁇ voltage at the basic clock frequency is.
  • the STEU ⁇ réellesvortechnisch is designed as a switching amplifier.
  • the above-described embodiments of the control device particularly have the following advantages.
  • the maximum occurring ripple currents in the supply lines to the amplifier unit as well as in the amplifier unit itself are limited, which has a positive effect, in particular at average duty cycle ⁇ Sen, for example, between 0.25 and 0.75.
  • a smaller number and / or a smaller geometric see size of block capacitors to provide the amplifying DC voltage is needed.
  • the maximum occurring ripple voltages at the outputs of the control device, and thus also at the actuator Unity are limited. This favors in particular a low electromagnetic radiation ⁇ diagram of the system, a small cross-interference between different ver ⁇ actuator units in the lithography system, and a low cross interference from other sensors of the lithography tool.
  • the respective unit for example, the modulator unit or the allocation unit may be implemen ⁇ advantage in terms of hardware and / or software technology.
  • the respective technical unit can be configured as a device or as part of a device, such as a Compu ter ⁇ or as a microprocessor.
  • a software technical In ⁇ mentation of the respective unit as a computer program product as a function, as a routine, be formed as part of a program code or as Execute ⁇ bares object.
  • a lithography tool with a Steue ⁇ reasoning apparatus for driving an actuator unit is provided for adjusting a position of an optical element of the lithographic tool.
  • the control device corresponds in particular to one of the embodiments of the first aspect.
  • Such lithography system can be constructed in particular simp ⁇ cher, due to the to the first aspect already mentioned advantages of such a control device and an improved image quality, beispielswei- se improved resolution achieved.
  • the control device of the lithography system corresponds in particular to one of the embodiments of the control device of the first aspect.
  • a method for operating a Steue ⁇ approximately device of a lithography system is proposed.
  • the Lithographiean ⁇ layer comprises at least one optical element whose position is adjustable by means of a unit associated with the optical element actuator, wherein the control device for controlling the actuator unit is arranged.
  • the method comprises at least the steps of determining a duty cycle ⁇ ses a PWM signal in response to an adjusted position of the optical element's ⁇ !
  • a computer program product which causes the execution of the method as explained above on a program-controlled device.
  • a computer program product such as a computer program means, for example, as a storage medium, such as memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file provided by a server in ei ⁇ nem network or delivered. This can be done, for example, in a wireless communication network by the transmission of a corresponding file with the computer program product or program Computerpro ⁇ agent.
  • FIG. 1a shows a schematic view of an EUV lithography system with a control device and an actuator unit
  • FIG. 1b shows a schematic view of a DUV lithography system with a control device and an actuator unit
  • FIG. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a control device for controlling an actuator unit
  • FIG. Fig. 3a shows a first embodiment of a PWM signal with a tactile ⁇ ratio of 0.5 and a specific clock frequency
  • Fig. 3b shows a second embodiment of a PWM signal with a duty cycle of 0.4 and a specific clock frequency
  • Fig. 3c shows a third embodiment of a PWM signal with two different ⁇ different duty cycles, which are provided with different specific Taktfre ⁇ sequences! 4 shows an exemplary circuit arrangement for implementing a control device;
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a control device for actuating an actuator unit with an assignment unit
  • FIG. 6a shows an exemplary division of the duty cycle range from 0.1 to 0.9 into a plurality of intervals, to each of which a specific clock frequency is assigned;
  • FIG. Fig. 6b shows a way of generating a plurality of clock frequencies based on a system clock frequency;
  • FIG. 7a shows by way of example the amplitude of an occurring ripple current in the supply line to a switching amplifier in a duty cycle interval for four different clock frequencies
  • FIG. 7b shows by way of example the amplitude of an occurring ripple voltage at the output of a switching amplifier in a duty cycle interval for four different clock frequencies
  • FIG. Fig. 7c shows by way of example the occurring power loss of a switching amplifier in a duty cycle interval for four different clock frequencies
  • Fig. 8 shows an embodiment of a method for operating a STEU ⁇ réellesvorraum for driving an actuator unit phiestrom in a lithography!
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of a method for operating a control device for actuating an actuator unit in a lithography system.
  • Fig. La shows a schematic view of an EUV lithography apparatus 100A, which includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 ⁇ .
  • EUV stands for "extreme ultraviolet” (Engl .: ultra violet extreme, EUV), and denotes a wavelength of the working light (also useful ⁇ radiation-called) is between 0.1 and 30 nm.
  • the beam shaping and lighting ⁇ processing system 102 and the projection system 104 are arranged in a vacuum housing 101.
  • the vacuum housing 101 is evacuated by means of a not dargestell ⁇ th evacuation device.
  • the EUV lithography system 100A has an EUV light source 106A.
  • Be as EUV light source 106a may, for example, a plasma source (or Synchrotron) is provided which radiation 108A in the EUV region (extremely ult ⁇ ravioletter range), for example in the wavelength range of 0.1 nm to 30 nm, emits ⁇ ,
  • the EUV Radiation 108A bundled and filtered out the desired operating wavelength from the EUV radiation 108A.
  • the EU-V light source 106A er Weg ⁇ te EUV radiation 108A has a relatively low transmissivity by air, which is why the beam guide spaces in the radiation and illumination system is evacuated and 102 in the projection system 104th
  • the beam shaping and illumination system 102 shown in FIG. 1a 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 formed, for example, as a reflective optical element and may be disposed outside of the systems 102, 104. Further, the EUV radiation 108A may be directed to the photomask 120 by means of a mirror 122.
  • the photomask 120 has structures which are reduced in size by means of the projection system 104 onto a wafer 124 or the like. In this case, the wafer 124 is arranged in the image plane of the projection system 104.
  • the projection system 104 (also referred to as a projection objective) has six mirrors M1-M5, 20 for imaging the photomask 120 onto the wafer 124.
  • individual mirrors Ml - be arranged symmet ⁇ driven to the optical axis 126 of projection system 104 M5, 20 of the projection system 104th
  • the number of mirrors of the EUV lithography apparatus 100A is not limited to the number shown. It can also be provided more or less mirror. Furthermore, the mirrors are usually curved at the front for beam shaping.
  • the mirror 20 is movably mounted and an actuator unit 11, which is designed as a Lorentz actuator 11, is arranged on the mirror 20.
  • the Lorentz actuator 11 is adapted to set a position P of the mirror 20 in a range of 0-500 ⁇ m along a predetermined axis.
  • the position P to be set is doing with ⁇ means of a control signal 40 from a control device 10 via a signal Transfer connection 12.
  • the control signal 40 causes the Lorentz actuator 11 to approach the position P to be set.
  • a plurality of actuator units are provided on several ⁇ ren movably mounted parts of a mirror module.
  • a mirror module can also have a plurality of individual mirrors which can each be actuated individually and independently of one another.
  • the control device 10 can also be arranged outside the projection system 104 and / or evacuated housing 101. Furthermore, further mirrors can be movably mounted and equipped with actuator units 11 assigned to them. In addition, the movably mounted mirrors are preferably equipped with a plurality of actuator units 11 to allow movement in all three spatial axes.
  • Fig. Lb shows a schematic view of a DUV lithography system 100B which includes a beam shaping and illumination system 102 and a projection system 104 ⁇ . DUV stands for "deep ultraviolet” (English: deep ultraviolet, DUV) and denotes a wavelength of the working light (also called Nutzstrah ⁇ ment) between 30 and 250 nm.
  • the beam-forming and lighting system 102 and the projection system 104th 1a can be arranged in a vacuum housing as shown in Fig. 1.
  • Fig. 1b is shown only a vacuum housing 101 comprising the projection system 104, the photomask 120 and a control device 10.
  • the DUV lithography system 100B has a DUV light source 106B.
  • the beam shaping and illumination system 102 shown in Fig. 1B directs the DUV radiation 108B onto a photomask 120.
  • the photomask 120 is formed as a transmissive optical element and may be external to the systems 102, 104 may be arranged.
  • the photomask 120 has structures which with ⁇ means of the projection system 104 reduces to a wafer 124 or the like are mapped. In this case, the wafer 124 in the image plane of Giionssys ⁇ tems 104 is disposed.
  • the projection system 104 has a plurality of lenses 128 and / or mirrors 20, 130 for imaging the photomask 120 onto the wafer 124.
  • ⁇ ne single lenses 128 and / or mirror 20, 130 of projection system 104 be arranged symmetrically to the optical axis 126 of the projection system 104th It should be noted that the number of lenses and mirrors of the DUV
  • Lithography plant 100B is not limited to the number shown. There may also be more or fewer lenses and / or mirrors. Furthermore, the mirrors are usually curved at their front for beam shaping.
  • the mirror 20 is movably mounted and equipped with an actuator unit 11, which is here designed as an electromechanical Aktua ⁇ tor 11.
  • the electromechanical actuator 11 is configured to set a position P of the mirror 20 along an axis in a range of 0-5 mm.
  • the position P to be set is provided a ⁇ by a control signal 40 which is generated by the control device 10th
  • the control signal 40 is transmitted via a signal connection 12 to the electromechanical actuator 11.
  • La can advantageously be provided, several Aktu ⁇ ator- units 11 to move in all three spatial directions and / or Verkip- pitch an optical element 20 assigned. This is the same when a single actuator unit 11 is provided, which can perform a movement in all room ⁇ directions and / or tilting.
  • 2 shows an exemplary embodiment of a control device 10 for actuating an actuator unit 11.
  • the illustrated embodiment is suitable, for example, for setting a position P of an optical element 20 in one of the lithography systems 100A, 100B of FIG. 1a, 1b.
  • the control device 10 comprises a modulator unit 50, here embodied as a digital circuit, and an amplifier unit 30, which is also implemented as a digital circuit.
  • the control device 10 of FIG. 2 may be collectively referred to as a switching amplifier 10.
  • the modulator unit 50 is in particular configured to provide a PWM signal 42, which has a duty cycle 43, with a specific clock frequency 51 from a plurality of specific clock frequencies 52.
  • the modulator unit 50 is adapted to generate duty cycles 43 in the region of at least 0.25- 0.75, wherein the plurality of clock frequencies ⁇ 52 are based on one basic clock frequency fo.
  • the basic clock frequency fo is for example in the range of 10 kHz - 100 kHz.
  • the basic clock frequency fo 55 kHz
  • the plurality of clock frequencies 52 as ⁇ includes, for example, the clock frequencies 55 kHz, 110 kHz, 165 kHz and 220 kHz.
  • the determined clock frequency 51 is 110 kHz, for example, and the duty cycle 43 is 0.3.
  • the amplifier unit 30 receives the PWM signal 42 and amplifies it by means of a voltage signal 41, which here is a DC signal with a level between 10 V and 100 V, for example 50 V.
  • the control signal 40 thus corresponds to the PWM signal 42, which jumps between the levels 0 and 50 V, depending on the switching state. With the duty cycle of 0.3, this results in an average value of the control signal 40 of 15 V.
  • This control signal 40 is transmitted to the actuator unit 11.
  • the actuator unit 11 thus moves to the position P, which corresponds to a signal with a level of 15 V. Fig.
  • FIG. 3a shows a first embodiment of a PWM signal 42 having a duty ratio of 0.5 43 and a certain clock frequency 51.
  • the ⁇ depicting lung shows a diagram having an abscissa t (time axis) and an ordinate axis A (amplitude of the PWM - signal 42).
  • the two levels having the PWM signal 42 0 and 1.
  • the duty cycle 43 corresponds to the time average of the signal 42.
  • the Taktfre ⁇ frequency 51 results from the representation as a sweeping break of the periods shown ⁇ period T of the signal 42.
  • the figure shows three periods of the signal T 42nd
  • One period T of the signal 42 is composed of a first time Inter ⁇ vall ti during which the level of the signal 42 is 1, and a second time interval to ⁇ during which the level of the signal 42 0.
  • FIG. 3b shows a second exemplary embodiment of a PWM signal 42 with a duty ratio 43 of 0.4 and a specific clock frequency.
  • the representation corresponds to that of FIG. 3 a, with the difference that the time intervals t i, to have different values, resulting in a different period T and another duty cycle 43.
  • the period T results in turn in the specific clock frequency 51, which in the present case is higher than in FIG. 3a.
  • a third embodiment of a PWM signal is 42 with two un ⁇ teretzlichen duty cycles 43 which are provided with different clock frequencies certain 51st
  • the illustration corresponds to that of FIGS. 3 a and 3 b, with a different PWM signal 42.
  • the time axis is shown in Fig. 3c by a time t c in two areas set ⁇ divides.
  • the PWM signal 42 has a duty cycle 43 of 0.25, which is generated at a relatively low clock frequency 51, which corresponds to the reciprocal of the period T.
  • ti 2.3
  • the position P of the actuator unit 11 to be set changes (see, for example, FIGS. 2, 4, 5).
  • a duty ratio 43 of 0.6 is required for the position P to be set. Due to boundary conditions, which in particular require a minimization of the power loss of the amplifier unit 30 and at the same time a minimization of ripple current and ripple voltage, this duty cycle 43 is generated with a different to the first specific Taktfre ⁇ frequency 51.
  • FIGS. 1 a, 1 b, 2, 5 shows an exemplary circuit arrangement for implementing a control device 10 for actuating an actuator unit 11.
  • the arrangement shown can be used, for example, in a control device 10 of one of FIGS. 1 a, 1 b, 2, 5.
  • the modulator unit 50 is configured to switch the PWM signal 42 to be amplified to two switching transistors 410. As a result, the supply voltage 420 is switched in accordance with the PWM signal 42 at the node 411. That is, the control signal 40 is present at the node 411.
  • the coil 430 and the capacitor 440 form an output filter that filters out high frequency noise from the control signal 40.
  • the control signal 40 is transmitted to the actuator unit 11, which moves to a position P corresponding to the control signal 40. All voltages in the present case correspond to the potential difference of a point against a ground potential 450, eg a ground potential.
  • 5 shows a further exemplary embodiment of a control device 10 for actuating an actuator unit 11. The embodiment shown has the features of the embodiment shown in FIG.
  • each duty cycle 42 has a certain clock frequency of a multi ⁇ number assigned to clock frequencies of 52 51st
  • an assignment unit 60 can also be provided in the lithography systems 100A, 100B of FIGS. 1a, 1b.
  • the assignment unit 60 is in particular configured to select the specific clock frequency 51 on the basis of a determined duty cycle 42. Selecting comprises, for example, a detecting parameters ⁇ values such as a temperature (not shown). As a function of these parameter values, the assignment unit 60 assigns a determined clock frequency 51 to the determined duty ratio 42. The associated clock frequency 51 is provided to the modulator unit 50, which generates the PWM signal 42 with the duty cycle 43 and the clock frequency 51.
  • Fig. 6a illustrates an exemplary division of the duty ratio range 0.1 to 0.9 in six intervals Ii-I 7, which in each case a certain clock frequency 51 of the plurality of clock frequencies 52, comprising four different Taktfre ⁇ frequencies fi, ⁇ , ⁇ and f 4 , is assigned.
  • FIG. 6b shows an embodiment of how the plurality of particular clock frequencies 52 in Table 1 are generated from a system clock frequency fs.
  • Fig. 7a shows a diagram of an amplitude I of the ripple current for a match stick at ⁇ range of duty cycles of 0.1 0.9, shown for the four different union under ⁇ certain clock frequencies fi, ⁇ , ⁇ and f 4.
  • FIG. 7b shows a diagram as in FIG. 7a, but here the amplitude of the ripple voltage is plotted at the output, likewise without specific numerical values.
  • the assignment of the curves to the frequencies is as in Fig. 7a.
  • the curves are again symmetric about the duty cycle of 0.5, each having two maxima that are slightly above or slightly below the duty cycle of 0.5.
  • the threshold is exemplified by Ut and is for example between 0.5 V - 10 V.
  • FIG. 7 c shows a further diagram of this type, wherein here the power loss of the switching amplifier 10 is plotted.
  • the assignment of the curves to the clock frequencies 51 is reversed here, ie fi, ⁇ , ⁇ and f 4 are arranged from bottom to top (except for a small duty cycle range around 0.5, where the curves overlap).
  • the curves are also symmetrical about a duty cycle of 0.5, but here the value of power dissipation increases to lower and higher duty cycles than 0.5 out. In this case, the higher the clock frequency 51, the stronger the increase.
  • a predetermined threshold value for the power loss is shown by way of example and is characterized with Pt be _.
  • Fig. 8 shows an embodiment of a method for operating a control-device 10 for driving an actuator unit 11 in a Litho ⁇ graphiestrom 100A, 100B (see Fig. La and Fig. Lb).
  • a duty cycle 43 of a PWM signal 42 to be set is determined as a function of a position P to be set of an optical element 20 of the lithography system 100A, 100B. From the determined position P, it is possible indirectly to derive the duty ratio 43 with which the actuator unit 11 will be actuated in order to set the position P. Determining Sl this includes, for example, calculating the duty ratio of 43 or comparing the adjusted position P with a mapping table to Tast ⁇ ratios 43rd
  • a clock frequency 51 is determined as a function of the determined duty cycle 43, with which the duty cycle 43 is provided. For this purpose, for example, the determined Ta st ratio 43 is compared with a table in which the assignment of duty cycles 43 to certain clock ⁇ frequencies 51 is deposited.
  • step S3 the now determined by the determined clock frequency 51 and the duty cycle 43 PWM signal 42 is provided.
  • step S4 the provided PWM signal 42 is amplified by the amplifier unit 30 with the voltage signal 41, thus generating the control signal 40, which is transmitted to the actuator unit 11.
  • the actuator unit 11 is caused by the control signal 40 thus generated to set the position P to be set.
  • Fig. 9 shows another exemplary embodiment of a method for operating a control device 10 for driving a a mirror 20 of a Li ⁇ thographiestrom 100A, 100B associated actuator unit 11 (see, eg, Fig. La, lb).
  • a position P to be set of the mirror 20 is detected. This can, for example, detecting an output value of a control circuit ⁇ include (not shown).
  • the position P to be set results, for example, from a control loop (not shown) which manipulates, in particular optimizes, a wavefront of the exposure light.
  • a required Tastver consent ⁇ nis is determined 43 from the adjusted position P, with which the position P to the actuator unit is achieved.
  • a allocation unit 60 determines (see Fig. 5) a certain clock frequency 51 as a function of the duty cycle determined 43.
  • step S3 the PWM signal 42 is generated with the determined Ta st ratio 43 and the determined clock frequency 51 from a modulator unit 50 and provided.
  • step S4 the provided PWM signal 42 is picked up by an amplifier unit 30 and amplified to generate the control signal 40 for the actuator unit 11.
  • step S5 the generated control signal 40 is transmitted to the actuator unit 11, so that the actuator unit 11 adjusts the position P to be set.

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Abstract

Steuerungs Vorrichtung (10) zum Ansteuern einer Aktuator-Einheit (11) zum Einstellen einer Position (P) eines optischen Elements (20) einer Lithographieanläge (100A, 100B), mit einer Verstärker-Einheit (30) zum Bereitstellen eines Steuersignals (40) für die Aktuator-Einheit (11) mittels eines Spannungssignals (41) und eines PWM-Signals (42), wobei das PWM-Signal (42) ein Tastverhältnis (43) und eine Taktfrequenz (51) aufweist, und einer Modulator-Einheit (50), welche dazu eingerichtet ist, das PWM-Signal (42) mit dem Tastverhältnis (43) mit einer bestimmten Taktfrequenz (51) aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) bereitzustellen, wobei die jeweilige bestimmte Taktfrequenz (51) der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) ein ganzzahliges Vielfaches einer Grundtaktfrequenz (f0) ist, wobei die Grundtaktfrequenz (f0) im Bereich von 10 kHz - 1 MHz liegt und das ganzzahlige Vielfache durch Multiplikation mit einem Faktor n bestimmt ist.

Description

STEUERUNGSVORRICHTUNG ZUM ANSTEUERN EINER AKTUATOR- EINHEIT EINER LITHOGRAPHIEANLAGE, LITHOGRAPHIEANLAGE MIT EINER STEUERUNGSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN
DER STEUERUNGSVORRICHTUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern einer Aktuator- Einheit einer Lithographieanlage, eine Lithographieanlage mit einer solchen Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer sol¬ chen Steuerungsvorrichtung.
Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2016 226 082.0 wird durch Bezug¬ nahme vollumfänglich mit einbezogen.
Lithographieanlagen werden beispielsweise bei der Herstellung von integrierten Schaltungen bzw. ICs verwendet, um ein Maskenmuster in einer Maske auf ein Substrat, wie z.B. einem Siliziumwafer, abzubilden. Dabei wird ein von einem optischen System erzeugtes Lichtbündel durch die Maske auf das Substrat ge¬ richtet. Die darstellbare Strukturgröße hängt dabei stark von der verwendeten Lichtwel¬ lenlänge ab. Um besonders kleine Strukturen zu erreichen ist es erwünscht, be¬ sonders kurzwellige Strahlung zu verwenden. EUV- Lithographieanlagen ver¬ wenden Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 5 nm bis 30 nm, insbesonde¬ re 13,5 nm. "EUV" steht für "Extreme Ultraviolet". Bei solchen Lithographiean- lagen müssen wegen der hohen Absorption der meisten Materialien von Licht dieser Wellenlänge reflektierende Optiken, d.h. Spiegel, anstelle von brechenden Optiken, d.h. Linsen, eingesetzt werden. Außerdem muss das Gehäuse, in dem sich die abbildende Optik befindet, evakuiert sein, da bereits die Anwesenheit eines Gases zu einer großen Absorption der Strahlung führen kann.
Je kleiner die angestrebte Strukturgröße ist, umso besser sollte die Auflösung der abbildenden Optik sein. Dabei gibt es viele veränderliche Einflüsse, die die Auflösung verschlechtern können, beispielsweise Schwingungen, Vibrationen und/oder thermische Effekte, die sich auf optische Eigenschaften von optischen Elementen auswirken. Derartige veränderliche Einflüsse können zumindest teilweise durch geeignete Maßnahmen kompensiert werden. Beispielsweise sind Wellenfront-Manipulatoren bekannt, die durch eine gezielte Verschiebung von optischen Elementen Abbildungsfehler korrigieren können. Die Verschiebung erfolgt insbesondere mittels einem dem jeweiligen optischen Element zugeordne¬ ten Aktuator. Zur Aktuierung von optischen Elementen in Lithographieanlagen werden bevor¬ zugt Schaltverstärker eingesetzt, da diese beispielsweise gegenüber Linearver¬ stärkern eine geringere Verlustleistung aufweisen, was insgesamt positive Aus¬ wirkungen auf das Systemdesign, insbesondere bezüglich der zugeführten elektrischen Leistung als auch der abzuführenden Wärme, bietet. Schaltverstär- ker sind elektronische Bauteile, die ein Ausgangssignal, beispielsweise eine
Steuerspannung für einen Aktuator, aus zwei Eingangssignalen generieren. Die Eingangssignale sind beispielsweise ein PWM- Signal (PWM: Pulsweitenmodula- tion) sowie ein konstantes Spannungssignal. Das PWM- Signal ist ein stückweise periodisches Signal mit zwei Pegeln je Periode, wie beispielsweise Ein/ Aus, - 0,5/+0,5 oder 0/1, welches ein Tastverhältnis aufweist. Der Wert des Tastver¬ hältnisses entspricht der Dauer des ersten Pegels im Verhältnis zu der Dauer einer Gesamtperiode. Das Inverse der Gesamtperiode wird als Taktfrequenz des PWM-Signals bezeichnet. Das Ausgangssignal entspricht näherungs weise dem Produkt des konstanten Spannungssignals mit dem PWM-Signal. Ein solches rechteckiges Ausgangssignal weist einen zeitlichen Mittelwert auf, der nähe¬ rungsweise linear mit dem Tastverhältnis des PWM-Signals skaliert. Wird dieses Ausgangssignal als Steuersignal für einen Aktuator verwendet, dessen Frequenz- Bandbreite kleiner als die Taktfrequenz des PWM-Signals ist, dann verhält sich der Aktuator so, als würde er mit einem Gleichspannungssignal angesteuert, das dem Mittelwert des rechteckigen Ausgangssignals des Schaltverstärkers ent¬ spricht. Durch Veränderung des Tastverhältnisses lassen sich daher unterschied¬ liche Mittelwerte des Ausgangssignals erzielen. Schaltverstärker weisen jedoch architekturbedingt verschiedene Nachteile auf. Dies sind beispielsweise ein Ripple- Strom in der Zuleitung, eine Ripple- Spannung am Ausgang, eine von Taktfrequenz und Tastverhältnis abhängige Verlustleistung, eine begrenzte Bandbreite der einstellbaren Tastverhältnisse und eine begrenzte Bandbreite der möglichen Taktfrequenzen. Ein Ripple-Strom wird auch als eine Welligkeit des Stroms bezeichnet. Der Ripple-Strom kann auch innerhalb des Schaltverstärkers auftreten, was sich ebenfalls nachteilig auf den Betrieb auswirken kann.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung eines Aktuators in Li¬ thographieanlagen zu schaffen. Demgemäß wird eine Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern einer Aktuator- Einheit zum Einstellen einer Position eines optischen Elements einer Lithogra¬ phieanlage vorgeschlagen. Die Steuerungsvorrichtung weist eine Verstärker- Einheit zum Bereitstellen eines Steuersignals für die Aktuator- Einheit mittels eines Spannungssignals und eines PWM- Signals auf. Das PWM- Signal weist ein Tastverhältnis und eine Taktfrequenz auf. Ferner weist die Steuerungsvorrich¬ tung eine Modulator- Einheit auf, welche dazu eingerichtet ist, das PWM- Signal mit dem Tastverhältnis mit einer bestimmten Taktfrequenz aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen bereitzustellen. Eine solche Steuerungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass ein jedes Tastver¬ hältnis mit einer bestimmten Taktfrequenz bereitstellbar ist, wobei die bestimm¬ te Taktfrequenz aus einer vorgegebenen Mehrzahl an Taktfrequenzen ausge¬ wählt ist. Damit lassen sich vorteilhafte Kombinationen von Tastverhältnis und Taktfrequenz realisieren, wenn aufgrund von verschiedenen Anforderungen eine einzelne Taktfrequenz für alle Tastverhältnisse suboptimal ist. Beispielsweise kann eine Verlustleistung der Verstärker- Einheit für ein gegebenes Tastverhält¬ nis bei unterschiedlichen Taktfrequenzen unterschiedlich sei. Dann lässt sich eine optimale Taktfrequenz aus der Mehrzahl der Taktfrequenzen auswählen, welche eine vorteilhafte Verlustleistung aufweist. Da ferner eine begrenzte An¬ zahl an vorbestimmten bestimmten Taktfrequenzen zur Verfügung steht, kann das Verhalten einer solchen Steuerungsvorrichtung gut vorhergesagt werden und eine eventuelle Querbeeinflussung mit anderen elektrischen Bauteilen der Li¬ thographieanlage kontrolliert werden.
Die Steuerungsvorrichtung ist bevorzugt als eine elektronische Schaltung, bei¬ spielsweise als ein integrierter Schaltkreis, ausgebildet. Dabei weist die Steue- rungsvorrichtung verschiedene analoge und/oder digitale Bauelemente und/oder Baugruppen auf. Beispielsweise weist die Steuerungsvorrichtung einen Konden¬ sator, eine Spule, eine Spannungsquelle, einen Transistor, insbesondere einen MOSFET (Metal oxide semiconductor field-effect transistor), eine Diode, und/oder weitere derartige Bauelemente auf. Die Steuerungsvorrichtung kann insgesamt auch als Schaltverstärker bezeichnet werden.
Eine Aktuator- Einheit ist beispielsweise ein elektro-mechanischer Aktuator wie insbesondere ein Lorentz-Aktuator, ein induktiver Aktuator und/oder ein kapazi¬ tiver Aktuator. Die Aktuator- Einheit ist beispielsweise an einem optischen Ele- ment der Lithographieanlage angeordnet. Indem die Aktuator- Einheit mit einem Steuersignal angesteuert wird, ist so die Position des der Aktuator- Einheit zuge¬ ordneten optischen Elements veränderbar. Das Steuersignal kann beispielsweise ein Gleichspannungssignal sein. In Abhängigkeit eines Pegels des Gleichspan¬ nungssignals ändert die Aktuator- Einheit die Position. Das Gleichspannungssig- nal wird mittels eines verstärkten PWM- Signals generiert, da die Aktuator- Einheit im Vergleich zu der Taktfrequenz des PWM- Signals träge ist.
Ein optisches Element der Lithographieanlage ist insbesondere eine Linse und/oder ein Spiegel. Durch eine relative Verschiebung eines optischen Elements relativ zu beispielsweise einer Bildebene und/oder einer Feldebene und/oder zu weiteren optischen Elementen, lassen sich verschiedene Strahleigenschaften ei¬ nes Belichtungslichtstrahls der Lithographieanlage anpassen. Beispielsweise kann eine Wellenfront des Belichtungslichtstrahls verändert werden und damit Bildfehler korrigiert werden.
Die Verstärker- Einheit weist beispielsweise zwei Signaleingänge und einen Sig- nalausgang auf. An dem Signalausgang wird ein verstärktes Eingangssignal als ein Ausgangssignal bereitgestellt. Das Ausgangssignal entspricht dem Steuer¬ signal für die Aktuator- Einheit. Ein Signaleingang ist beispielsweise mit einer Gleichspannung mit einem konstanten Spannungswert belegt, der andere Sig¬ naleingang ist mit dem zu verstärkenden Eingangssignal belegt. Die Gleichspan- nung kann auch als Versorgungsspannung oder Betriebsspannung bezeichnet werden. Die Verstärker- Einheit stellt beispielsweise mittels einer Multiplikation des Eingangssignals mit der Gleichspannung das Ausgangssignal bereit. Man kann auch sagen, dass die Verstärker- Einheit das Ausgangssignal durch Pro¬ duktbildung der beiden Eingangssignale bereitstellt. Bereitstellen kann vorlie- gend auch als Generieren und/oder Erzeugen bezeichnet werden.
Das Eingangssignal ist insbesondere ein PWM- Signal (PWM: Pulsweitenmodula¬ tion). Die PWM bezeichnet eine Möglichkeit, mittels eines Signals mit genau zwei Pegeln ein Signal bereitzustellen, das einen Mittelwert aufweist, der zwi- sehen den beiden Pegeln liegt. Beispielsweise sind das die Pegel 0 und 1. Dann lässt sich mittels der PWM jedes Signal darstellen, das einen Mittelwert im Be¬ reich von 0 bis 1 aufweist. Andere Werte sind auch möglich. Wenn beispielsweise die beiden Pegel -10 V und +10 V sind, lässt sich mit der PWM ein Signal darstel¬ len, dessen Mittelwert im Bereich von -10 V bis +10 V liegt. Der Mittelwert des PWM- Signals lässt sich näherungsweise gemäß Gleichung 1 berechnen:
PI · x + P2 · (1 - x) = Pm (Gleichung l)
Hierbei bezeichnet PI den ersten Pegel, P2 den zweiten Pegel, Pm den Mittel- wert und x das Tastverhältnis. Bei der PWM wird dies dadurch erreicht, dass bei vorgegebener Taktfrequenz die Pulsdauer eines Einzelpulses angepasst wird. Als Puls werden diejenigen Zeitintervalle in einem Signal bezeichnet, die den Pegel- wert 1 aufweisen. Bei einer Taktfrequenz von 1 Hz kann somit ein Tastverhältnis von 0,5 erzielt werden, indem ein Puls mit einer Dauer von 0,5 s generiert wird. Das heißt, das Signal hat für 0,5 s den Pegel 1 und für weitere 0,5 s den Pegel 0. Soll ein PWM-Signal mit diesem Tastverhältnis für 10 s vorliegen, so würden insgesamt 10 dieser Pulse mit einer Dauer von 0,5 s und einem zeitlichen Ab¬ stand von 0,5 s generiert werden. Ein vorgegebenes Tastverhältnis lässt sich mit verschiedenen Taktfrequenzen realisieren. Die Taktfrequenz gibt insbesondere an, in welcher zeitlichen Folge die einzelnen Pulse generiert werden. Der Kehr¬ wert der Taktfrequenz ist die Periodendauer. Beträgt die Taktfrequenz im vorge- nannten Beispiel beispielsweise 100 Hz, so liegt die Periodendauer bei 1/100 s. Um ein Tastverhältnis von 0,5 zu erzielen, ist die Pulsdauer dann auf 1/200 s zu setzen. Wenn die Taktfrequenz und die Pulsdauer eines Signals bekannt sind, lässt sich das Tastverhältnis des Signals aus dem Verhältnis von Pulsdauer zu Periodendauer ermitteln. Im genannten Beispiel wäre das Tastverhältnis daher (l/200)/(l/100) = 0,5.
Die Taktfrequenz begrenzt die zeitliche Auflösung, mit der das Tastverhältnis des PWM- Signals veränderbar ist. Bei einer Taktfrequenz von 1 Hz lässt sich das Tastverhältnis jeweils für eine Sekunde einstellen, indem die Pulsdauer ange- passt wird. Bei einer Taktfrequenz von 100 Hz lässt sich das Tastverhältnis für jede 1/100 s einstellen.
Das Steuersignal, das von der Verstärker- Einheit mittels des PWM- Signals und des konstanten Spannungssignals bereitgestellt wird, weist insbesondere die gleiche Signalform wie das PWM-Signal auf, wobei die Pegel dem Produkt der PWM-Signal-Pegel mit dem konstanten Spannungssignal entsprechen. Somit kann das Steuersignal auch als ein PWM-Signal aufgefasst werden.
Vorteilhaft werden Taktfrequenzen von einigen kHz bis hin zu MHz verwendet. Damit ist insbesondere auch sichergestellt, dass die Aktuator- Einheit den Mit¬ telwert des Steuersignals „sieht". Damit ist gemeint, dass die Aktuator- Einrichtung selbst wie auf ein Tiefpass- gefiltertes PWM-Signal reagiert. Dies liegt beispielsweise an der Trägheit der Aktuator- Einrichtung, die einer Bewe¬ gung mit einer so hohen Frequenz nicht folgen kann. Die Aktuator- Einheit ist beispielsweise dazu eingerichtet, eine Verschiebung eines optischen Elements von einer Nullposition um bis zu einen Zentimeter in eine Richtung zu bewirken. Beispielsweise hängt eine Amplitude der Auslenkung aus der Nullposition linear von einem Pegel des Steuersignals ab. Dabei wird bei einem Maximalpegel, der dem Wert des Gleichspannungssignals entspricht, eine Maximalamplitude oder Maximalauslenkung erreicht. Um das optische Element beispielsweise um 0,4 cm aus der Nullposition auszulenken, wird ein Steuersignal mit einem Pegel, der dem 0,4-fachen des Maximalpegels entspricht, benötigt. Dies wird insbesondere mit einem PWM- Signal mit einem Tastverhältnis von 0,4 erreicht, das mit dem Gleichspannungssignal verstärkt wird.
Die Modulator- Einheit ist dazu eingerichtet, das PWM- Signal mit dem Tastver- hältnis bereitzustellen. Dabei ist die Modulator- Einheit vorteilhaft dazu einge¬ richtet, das Tastverhältnis mit einer bestimmten Taktfrequenz zu generieren, wobei die bestimmte Taktfrequenz aus einer Mehrzahl an unterschiedlichen be¬ stimmten Taktfrequenzen ausgewählt ist. Beispielsweise ist ein Tastverhältnis von 0,4 benötigt. Die Modulator- Einheit ist dann dazu eingerichtet, dieses Tastverhältnis beispielsweise mit einer Taktfre¬ quenz von 10 kHz zu generieren. Die Periodendauer beträgt dann 100 μβ. Es wird für 40 μβ der Pegel 1 und für weitere 60 μβ der Pegel 0 ausgegeben. Alternativ kann die Modulator- Einheit das Tastverhältnis auch mit einer Taktfrequenz von 1 MHz generieren, wobei die Periodendauer 1 μβ beträgt. Hierzu wird dann für 0,4 μβ der Pegel 1 und für 0,6 μβ der Pegel 0 ausgegeben. Um auf die gleiche Sig¬ nallänge wie in dem Fall zu kommen, wird dies 100 Mal wiederholt.
In Abhängigkeit von applikationsspezifischen Randbedingungen kann es vorteil- haft sein, ein erstes Tastverhältnis mit einer ersten Taktfrequenz zu generieren und ein zweites Tastverhältnis mit einer zweiten Taktfrequenz zu generieren. Beispielsweise weisen Schaltverstärker eine Verlustleistung auf, die bei einer gegebenen Taktfrequenz zu geringen und/oder hohen Tastverhältnissen im Ver¬ gleich zu mittleren Tastverhältnissen stark ansteigt. Dieser Anstieg ist für ge¬ ringe Taktfrequenzen kleiner, weshalb im Hinblick auf die Verlustleistung eine geringere Taktfrequenz bevorzugt ist. Allerdings kann ein solcher Schaltverstär- ker beispielsweise eine Ripple-Spannung an seinem Ausgang aufweisen, deren Amplitude bei mittleren Tastverhältnissen und einer geringen Taktfrequenz sehr hoch ist, was negative Auswirkungen auf die Aktuator- Einheit haben kann. Eine Ripple-Spannung ist eine dem Gleichspannungssignal überlagerte Wechselspan¬ nung. Ebenso kann es einen Ripple- Strom geben, der ein einem dem Gleichspan- nungssignal korrespondierenden Stromsignal überlagertes Wechselstromsignal darstellt. Derartige Ripple-Ströme und/oder Ripple- Spannungen können auch als Welligkeit eines jeweiligen Signals bezeichnet werden. Ferner kann eine solche Welligkeit auch in dem Schaltverstärker selbst auftreten. Wird ein Schaltver¬ stärker in herkömmlicher Weise mit einer einzigen Taktfrequenz betrieben, so ergeben sich zwangsläufig Einbußen entweder in der Effizienz oder in der Sig¬ nalqualität. Indem eine bestimmte Taktfrequenz für ein Tastverhältnis aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen zum Erzeugen des PWM- Signals ver¬ wendet wird, wird ein solches Problem erfindungsgemäß gelöst. Im Unterschied zu einer herkömmlichen Delta- Sigma-Modulation weist das er¬ findungsgemäß generierte PWM-Signal jederzeit eine wohldefinierte Taktfre¬ quenz auf. Insbesondere ist eine begrenzte Anzahl von diskreten Taktfrequenzen vorgesehen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine jede der bestimmten Taktfrequenzen auf eine Verträglichkeit mit weiteren elektrischen Bauteilen der Lithographieanlage hin überprüft werden kann. Somit kann sichergestellt wer¬ den, dass eine Querbeeinflussung und/oder eine Störung von verschiedenen Bau¬ teilen ausgeschlossen ist. Beispielsweise ist es möglich, dass gewisse Taktfre¬ quenzen und/oder Intervalle von Taktfrequenzen zu einer Resonanz und/oder einer Abstrahlung von elektromagnetischen Feldern führen. Vorteilhaft stammt keine der bestimmten Taktfrequenzen der Mehrzahl aus einem solchen Intervall. Gemäß einer Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Verstärker- Einheit dazu eingerichtet, das Steuersignal für die Aktuator- Einheit in einem ersten Zeitintervall unter Verwendung eines ersten PWM- Signals mit einer ers¬ ten bestimmten Taktfrequenz aus der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen und in einem unmittelbar auf das erste Zeitintervall folgenden zweiten Zeitinter¬ vall unter Verwendung eines zweiten PWM- Signals mit einer zweiten bestimm¬ ten Taktfrequenz aus der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen unterbre¬ chungslos bereitzustellen. Diese Ausführungsform weißt insbesondere den Vorteil auf, dass das Steuersig¬ nal jederzeit mit einem für einen jeweiligen Betriebsfall optimierten PWM-Signal bereitgestellt werden kann, ohne dass beim Ändern des PWM- Signals, beispiels¬ weise um ein neues Tastverhältnis mit einer geänderten Taktfrequenz zu erzeu¬ gen, eine Unterbrechung des Steuersignals erfolgt. Man kann auch sagen, das PWM-Signal zur Bereitstellung des Steuersignals wird adaptiv angepasst.
Das erste PWM-Signal und das zweite PWM-Signal weisen insbesondere unter¬ schiedliche bestimmte Taktfrequenzen auf. Ferner können sie sich auch in ihrem Tastverhältnis unterscheiden.
Unter einer unterbrechungslosen Bereitstellung wird vorliegend verstanden, dass das Steuersignal zu jedem Zeitpunkt des ersten Zeitintervalls und zu jedem Zeitpunkt des zweiten Zeitintervalls an dem Aktuator bereitsteht. Insbesondere ist damit ausgeschlossen, dass beispielsweise die Modulator- Einheit und/oder die Verstärker- Einheit kurzzeitig ausgeschaltet werden oder die Signalverbindungen kurzzeitig unterbrochen werden, um das neue Steuersignal bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Mo¬ dulator-Einheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer einzustellenden Position des optischen Elements das PWM-Signal mit einem aktuellen Tastverhältnis be¬ reitzustellen. Ferner ist die Modulator- Einheit dazu eingerichtet, die bestimmte Taktfrequenz des PWM- Signals in Abhängigkeit des aktuellen Tastverhältnisses aus der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen auszuwählen.
Das Tastverhältnis wird im Wesentlichen von der einzustellenden Position des optischen Elements bestimmt. Die einzustellende Position kann beispielsweise durch eine Benutzereingabe, durch einen computergestützten Ablauf und/oder eine Regelschleife erfasst werden. Aus der einzustellenden Position lässt sich insbesondere das Tastverhältnis ableiten, welches erforderlich ist, um die Aktua- tor- Einheit auf die Position auszurichten. Vorteilhaft ist die Modulator- Einheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des aktuellen Tastverhältnisses eine be¬ stimmte Taktfrequenz zur Bereitstellung des aktuellen Tastverhältnisses aus der Mehrzahl an bestimmten Tastverhältnissen auszuwählen. Dies kann beispiels¬ weise mittels einer vorgegebenen Zuordnung von bestimmten Taktfrequenzen zu einstellbaren Tastverhältnissen erfolgen.
Beispielsweise wird eine Position angefordert, die mit einem Tastverhältnis von 0,5 einzustellen ist. Dann wählt die Modulator- Einheit beispielsweise eine be¬ stimmte Taktfrequenz aus, die im Vergleich zu den weiteren bestimmten Takt¬ frequenzen eine hohe Taktfrequenz ist, da hiermit beispielsweise sowohl der Ripple-Strom, die Ripple- Spannung als auch die Verlustleistung zugleich gering gehalten werden können. Wenn anschließend eine Position angefordert wird, die mit einem Tastverhältnis von 0,9 einzustellen ist, wählt die Modulator- Einheit zum Einstellen dieses Tastverhältnisses beispielsweise eine bestimmte Taktfre¬ quenz aus, die im Vergleich zu den weiteren bestimmten Taktfrequenzen eine niedrige Taktfrequenz ist, da hiermit, wie zuvor, der Ripple-Strom, die Ripple- Spannung und die Verlustleistung gering gehalten werden können. Dies hat ge¬ genüber einer konstanten Taktfrequenz für jedes Tastverhältnis den Vorteil, dass eine gleichzeitige Optimierung von Ripple-Strom, Ripple-Spannung, Ver¬ lustleistung und/oder weiteren Systemparametern möglich ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung umfasst die Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen höchstens zehn unterschiedliche be¬ stimmte Taktfrequenzen. Eine größere Zahl an bestimmten Taktfrequenzen ist zwar möglich. Allerdings steigt mit der Anzahl an bestimmten Taktfrequenzen der Aufwand zur Imple¬ mentierung und ein Vorteil aus einer größeren Vielfalt an bestimmten Taktfre¬ quenzen wird geringer. In vorteilhaften Ausführungsformen können auch ledig¬ lich drei bestimmte Taktfrequenzen oder fünf bestimmte Taktfrequenzen vorge- sehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist eine Zu¬ ordnungs-Einheit vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, jedem der für das PWM- Signal einstellbaren Tastverhältnisse eine bestimmte Taktfrequenz aus der Mehrzahl der bestimmten Taktfrequenzen zuzuordnen.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Zuordnung der bestimmten Taktfrequenzen zu den einstellbaren Tastverhältnissen unabhängig von einer Implementierung der Modulator- Einheit erfolgen kann. Die Zuordnung kann bei- spielsweise mittels einer Tabelle erfolgen, in welcher jedem Tastverhältnis eine bestimmte Taktfrequenz zugeordnet ist. Hierfür kann die Zuordnungs- Einheit beispielsweise kostengünstig als eine Speichereinheit ausgebildet sein. Alterna¬ tiv kann auch mittels eines Optimierungsverfahrens, das beispielsweise von ver¬ schiedenen Eingangsparametern wie beispielsweise einem Spannungspegel, ei- ner Temperatur, einer Betriebszeit, einer Benutzereingabe und/oder Systempa¬ rametern abhängt, die Zuordnung durch die Zuordnungs- Einheit erfolgen. Die Zuordnungs- Einheit ist hierfür beispielsweise als ein FPGA (Field Programmable Gate Array), eine CPU (Central Processing Unit), ein PLC (Programmable Logic Controller), ein CMOS-Schaltkreis (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) implementiert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist eine Zu¬ ordnungs-Einheit vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die für das PWM- Signal einstellbaren Tastverhältnisse in mehrere Intervalle zu unterteilen und einem jeden Intervall eine bestimmte Taktfrequenz aus der Mehrzahl der be- stimmten Taktfrequenzen zuzuordnen.
Der Vorteil einer Einteilung in Intervalle liegt darin, dass es keine Probleme ge¬ ben kann, wenn beispielsweise das einzustellende Tastverhältnis genau zwischen zwei Tastverhältnissen mit bestimmtem Wert liegt. Dies kann zu einem unbe- stimmten Zustand führen und so zu Problemen führen. Außerdem lässt sich so auch Speicherplatz in der Zuordnungs- Einheit einsparen.
Die Einteilung in Intervalle kann beispielsweise vorgegeben sein. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, das Tastverhältnis-Intervall [0; l] in drei Intervalle aufzu- teilen: [0; 0,3], ]0,3; 0,7[, [0,7; l]. Alternativ kann die Aufteilung in Intervalle in Abhängigkeit von Eingangsparametern wie einem Spannungspegel, einer Tem¬ peratur, einer Betriebszeit, einer Benutzereingabe und/oder Systemparametern erfolgen. Dabei sind sowohl die Anzahl an Intervallen als auch die Intervallgren¬ zen variabel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Mo¬ dulator-Einheit dazu eingerichtet, in Abhängigkeit der einzustellenden Position des optischen Elements ein bestimmtes Tastverhältnis zu ermitteln, die dem er¬ mittelten Tastverhältnis in der Zuordnungs- Einheit zugeordnete bestimmte Taktfrequenz zu ermitteln und das PWM- Signal mit dem ermittelten Tastver¬ hältnis und der ermittelten bestimmten Taktfrequenz bereitzustellen.
Diese Ausführungsform stellt sicher, dass jede einzustellende Position mittels des Tastverhältnisses mit einer optimalen Taktfrequenz eingestellt wird.
Beispielsweise verfügt die Modulator- Einheit über einen Signaleingang, zum Empfangen eines Positionssignals, welches der einzustellenden Position ent- spricht. Die Modulator- Einheit tastet das Positionssignal ab und ermittelt so das einzustellende Tastverhältnis. Anschließend ruft die Modulator- Einheit von der Zuordnungs- Einheit die Taktfrequenz ab, mit der das ermittelte Tastverhältnis generiert werden soll. Das Abrufen kann auch als ein Bereitstellen beschrieben werden, wobei die Modulator- Einheit zunächst das einzustellende Tastverhältnis der Zuordnungs- Einheit bereitstellt und diese daraufhin die dem Tastverhältnis zugeordnete Taktfrequenz der Modulator- Einheit bereitstellt.
Insbesondere können die Modulator- Einheit und die Zuordnungs- Einheit in ei- nem einzelnen Bauteil vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist eine jede jeweilige bestimmte Taktfrequenz der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen ein ganzzahliges Vielfaches einer Grundtaktfrequenz, wobei die Grundtaktfre- quenz im Bereich von 10 kHz - 1 MHz liegt und das ganzzahlige Vielfache durch Multiplikation mit einem Faktor n bestimmt ist.
Diese Ausführungsform ermöglicht es vorteilhaft, nur einen Taktgeber zur Er¬ zeugung der bestimmten Taktfrequenzen zu benötigen, wobei die weiteren Takt- frequenzen von der Grundtaktfrequenz ableitbar sind. Dies vereinfacht die Im¬ plementierung, da weniger Bauteile nötig sind, als wenn für jede bestimmte Taktfrequenz ein eigener Taktgeber verwendet wird.
Die Grundtaktfrequenz kann gleich der von dem Taktgeber erzeugten Taktfre- quenz sein, sie kann aber auch davon abweichen.
Die Verwendung von ganzzahligen Vielfachen einer Grundtaktfrequenz erlaubt es, unter Ausnutzung von Resonanzeffekten eine Grundtaktfrequenz zu wählen, die nicht mit anderen Systemkomponenten wechselwirkt und so ein Störpotential zu vermeiden. Beispielsweise bilden sich stehende Wellen bei Oberschwingungen aus, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Grundschwingung darstellen. Indem die Grundtaktfrequenz so gewählt wird, dass sie keine Resonanz erzeugt, ist da- her zugleich sichergestellt, dass auch die weiteren bestimmten Taktfrequenzen in dieser Hinsicht unproblematisch sind.
Es ist auch technisch einfacher, ein ganzzahliges Vielfaches einer Taktfrequenz zu erzeugen, als beispielsweise ein gebrochen-rationales Vielfaches.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine jede der bestimmten Taktfre¬ quenzen auf Basis einer Grundtaktfrequenz durch Multiplikation mit einem ge¬ brochen-rationalen Faktor erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung bilden Fak¬ toren ni, Ώ. , nk zur Erzeugung unterschiedlicher Taktfrequenzen fi, Ϊ , fk, wobei fk = f o ' nk ist, eine ununterbrochene Folge von natürlichen Zahlen, mit m = 1.
Dies ermöglicht es, ein diskretes Spektrum von bestimmten Taktfrequenzen zu erzeugen, wobei die Taktfrequenzen auch durch Aufsummieren erzeugbar sind.
Eine ununterbrochene Folge ist beispielsweise {l, 2, 3, 4, 5, 6}. Bei einer Grund- taktfrequenz von fo = 100 kHz ist die Mehrzahl bestimmter Taktfrequenzen da¬ mit {100, 200, 300, 400, 500, 600} kHz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Grundtaktfrequenz eine von einer Systemtaktfrequenz abgeleitete Taktfrequenz.
Diese Ausführungsform ermöglicht es vorteilhaft, eine in dem System bereits vorhandene Taktfrequenz zur Erzeugung der bestimmten Taktfrequenzen zu verwenden, wie beispielsweise eine Systemtaktfrequenz und/oder eine System- Clock. Dies vereinfacht die Implementierung, da weniger Bauteile nötig sind, und stellt zugleich sicher, dass die einzelnen Systemkomponenten synchronisiert gesteuert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist eine be¬ stimmte Taktfrequenz einem jeweiligen der Tastverhältnisse in Abhängigkeit von einer Verlustleistung, einem Stromsignal und/oder einem Spannungssignal der Steuerungsvorrichtung und/oder einem Systemparameter der Lithographie- anläge zugeordnet.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, für einen jeden Systemzustand und jedes Tastverhältnis eine optimale Taktfrequenz zuzuordnen. Der Systemzustand um- fasst hierbei alle veränderlichen Größen, die einen Zustand der Steuerungsvor- richtung und/oder der Lithographieanlage beschreiben. Insbesondere sind dies die Verlustleistung, das Stromsignal, das Spannungssignal, eine Temperatur und/oder eine Benutzereingabe.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist eine jede bestimmte Taktfrequenz der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen in Ab¬ hängigkeit von zumindest einem Systemparameter bestimmt.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, für einen jeden Systemzustand und jedes Tastverhältnis eine optimale Taktfrequenz zu bestimmen. Der Systemzustand umfasst hierbei alle veränderlichen Größen, die einen Zustand der Steuerungs¬ vorrichtung und/oder der Lithographieanlage beschreiben. Insbesondere sind dies die Verlustleistung, das Stromsignal, das Spannungssignal, eine Tempera¬ tur und/oder eine Benutzereingabe. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Mo¬ dulator-Einheit als eine digitale Schaltung ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Ak- tuator- Einheit als ein elektro-mechanischer Aktuator, als ein induktiver Aktua- tor und/oder als ein kapazitiver Aktuator ausgebildet. Ein Lorentz-Aktuator ist ein Beispiel für einen induktiven Aktuator. Dabei wird ein magnetisches Feld dynamisch mit einem Elektromagneten erzeugt, welches mit dem Magnetfeld eines Permanentmagneten wechselwirkt und so eine attrak¬ tive oder repulsive Kraft erzeugt. Ein Piezo-Aktuator ist ein Beispiel für einen kapazitiven Aktuator. Hierbei wird durch Anlegen einer Spannung mittels des piezoelektrischen Effekts eine Kraft erzeugt, welche attraktiv oder repulsiv sein kann. Ein elektromechanischer Aktuator umfasst beispielweise einen Elektromo¬ tor, welcher eine Getriebespindel antreiben kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung beträgt eine Verlustleistung der Verstärker- Einheit bei jedem Tastverhältnis weniger als 60% einer maximalen Verlustleistung der Verstärker- Einheit bei einer im Vergleich zu der Grundtaktfrequenz hohen Taktfrequenz. Ferner ist eine Amplitude eines überlagerten Wechselstroms in einer Zuleitung zu der Verstärker- Einheit und eine Amplitude einer überlagerten Wechselspannung an einem Ausgang der Ver¬ stärker-Einheit bei jedem Tastverhältnis jeweils weniger als 25% einer maxima¬ len Amplitude des überlagerten Wechselstroms und der überlagerten Wechsel¬ spannung bei der Grundtaktfrequenz ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung ist die Steu¬ erungsvorrichtung als ein Schaltverstärker ausgebildet.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuerungsvorrichtung weisen insbesondere die folgenden Vorteile auf. Die maximal auftretenden Ripple- Ströme in den Zuleitungen zu der Verstärker- Einheit als auch in der Verstärker- Einheit selbst sind begrenzt, was sich insbesondere bei mittleren Tastverhältnis¬ sen, beispielsweise zwischen 0,25 und 0,75, positiv auswirkt. Dies begünstigt ins¬ besondere eine geringe Querbeeinflussung zwischen mehreren Steuerungsvor¬ richtungen. Ferner ist eine geringere Anzahl und/oder eine geringere geometri- sehe Größe von Block-Kondensatoren zur Bereitstellung der verstärkenden Gleichspannung benötigt. Auch die maximal auftretenden Ripple- Spannungen an den Ausgängen der Steuerungsvorrichtung, und damit auch an der Aktuator- Einheit, sind begrenzt. Dies begünstigt insbesondere eine geringe elektromagne¬ tische Abstrahlung des Systems, eine geringe Querbeeinflussung zwischen ver¬ schiedenen Aktuator- Einheiten in der Lithographieanlage sowie eine geringe Querbeeinflussung von anderen Sensoren der Lithographieanlage.
Ferner werden die Verlustleistung und damit auch die Abwärme der Steue¬ rungsvorrichtung begrenzt. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Lebensdauer der Steuerungsvorrichtung sowie ein geringerer Wärmeeintrag in die Lithographie¬ anlage, was es erlaubt, benötigte Kühlvorrichtungen einfacher zu gestalten. Dar¬ über hinaus lässt sich ein sehr großer Bereich von Tastverhältnissen einstellen, unter Einhaltung einer minimalen Pulsweite. Dies erlaubt insbesondere eine op¬ timale Ausnutzung der Versorgungsspannung sowie eine hohe Leistungseffizienz der Verstärker- Einheit (geringe Verlustleistung und Abwärme). Außerdem lassen sich durch die Verwendung von einer diskreten Anzahl be¬ stimmter Taktfrequenzen in einem schmalen Frequenzbereich Verstärker- Einheiten mit begrenzter oberer Bandbreite, damit aber auch mit hoher mögli¬ cher Versorgungsspannung, verwenden. Ferner kann eine Querbeeinflussung von weiteren elektrischen Komponenten der Lithographieanlage, die beispiels- weise in bestimmten Frequenzbereichen arbeiten, vermieden werden. Auch die Erzeugung der bestimmten Taktfrequenzen ist vereinfacht möglich, da diese sich von einer vorhandenen System- Clock einfach ableiten lassen.
Die jeweilige Einheit, zum Beispiel die Modulator- Einheit oder die Zuordnungs- Einheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implemen¬ tiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Compu¬ ter oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Im¬ plementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführ¬ bares Objekt ausgebildet sein. Gemäß eines zweiten Aspekts wird eine Lithographieanlage mit einer Steue¬ rungsvorrichtung zum Ansteuern einer Aktuator- Einheit zum Einstellen einer Position eines optischen Elements der Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Steuerungsvorrichtung entspricht insbesondere einer der Ausführungsformen des ersten Aspekts.
Eine solche Lithographieanlage kann insbesondere aufgrund der zu dem ersten Aspekt bereits genannten Vorteile einer solchen Steuerungsvorrichtung einfa¬ cher aufgebaut sein und auch eine verbesserte Abbildungsleistung, beispielswei- se verbesserte Auflösung, erzielen.
Die Steuerungsvorrichtung der Lithographieanlage entspricht insbesondere einer der Ausführungsformen der Steuerungsvorrichtung des ersten Aspekts. Gemäß eines dritten Aspekts wird ein Verfahren zum Betreiben einer Steue¬ rungsvorrichtung einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Die Lithographiean¬ lage weist wenigstens ein optisches Element auf, dessen Position mittels einer dem optischen Element zugeordneten Aktuator- Einheit einstellbar ist, wobei die Steuerungs Vorrichtung zur Ansteuerung der Aktuator- Einheit eingerichtet ist. Das Verfahren weist zumindest die Schritte auf Ermitteln eines Tastverhältnis¬ ses eines PWM- Signals in Abhängigkeit einer einzustellenden Position des opti¬ schen Elements! Ermitteln einer bestimmten Taktfrequenz aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen in Abhängigkeit des ermittelten Tastverhältnis¬ ses; Bereitstellen des PWM-Signals mit dem ermittelten Tastverhältnis und der ermittelten Taktfrequenz; und Verstärken des PWM-Signals mit dem Span¬ nungssignal zum Bereitstellen des Steuersignals zur Einstellung der Position des optischen Elements.
Dieses Verfahren erlaubt es insbesondere mit einer Lithographieanlage gemäß des zweiten Aspekts mit einer Steuerungsvorrichtung gemäß des ersten Aspekts die oben geschilderten Vorteile zu erzielen. Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung 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.
Die für die vorgeschlagene Steuerungsvorrichtung beschriebenen Ausführungs¬ formen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.
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. la zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage mit einer Steuerungs Vorrichtung und einer Aktuator- Einheit;
Fig. lb zeigt eine schematische Ansicht einer DUV-Lithographieanlage mit einer Steuerungsvorrichtung und einer Aktuator- Einheit; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung zur Ansteue- rung einer Aktuator- Einheit; Fig. 3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals mit einem Tast¬ verhältnis von 0,5 und einer bestimmten Taktfrequenz;
Fig. 3b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals mit einem Tastverhältnis von 0,4 und einer bestimmten Taktfrequenz;
Fig. 3c zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals mit zwei unter¬ schiedlichen Tastverhältnissen, die mit unterschiedlichen bestimmten Taktfre¬ quenzen bereitgestellt werden! Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung zur Implementierung einer Steuerungsvorrichtung;
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit mit einer Zuordnungs- Einheit;
Fig. 6a zeigt eine beispielhafte Unterteilung des Tastverhältnisbereichs von 0,1 - 0,9 in mehrere Intervalle, denen jeweils eine bestimmte Taktfrequenz zugeordnet wird; Fig. 6b zeigt eine Möglichkeit zur Erzeugung einer Mehrzahl an Taktfrequenzen basierend auf einer Systemtaktfrequenz;
Fig. 7a zeigt beispielhaft die Amplitude eines auftretenden Ripple- Stroms in der Zuleitung zu einem Schaltverstärker in einem Tastverhältnis-Intervall für vier verschiedene Taktfrequenzen; Fig. 7b zeigt beispielhaft die Amplitude einer auftretenden Ripple- Spannung am Ausgang eines Schaltverstärkers in einem Tastverhältnis-Intervall für vier ver¬ schiedene Taktfrequenzen; Fig. 7c zeigt beispielhaft die auftretende Verlustleistung eines Schaltverstärkers in einem Tastverhältnis-Intervall für vier verschiedene Taktfrequenzen;
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben einer Steu¬ erungsvorrichtung zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit in einer Lithogra- phieanlage! und
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betreiben einer Steuerungs Vorrichtung zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit in einer Lithographieanlage.
In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Be¬ zugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Fig. la zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions¬ system 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett" (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts (auch Nutz¬ strahlung genannt) zwischen 0,1 und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuch¬ tungssystem 102 und das Projektionssystem 104 sind in einem Vakuumgehäuse 101 angeordnet. Das Vakuumgehäuse 101 wird mit Hilfe einer nicht dargestell¬ ten Evakuierungsvorrichtung evakuiert.
Die EUV- Lithographieanlage 100A weist eine EUV- Lichtquelle 106A auf. Als EUV- Lichtquelle 106A kann beispielsweise eine Plasmaquelle (oder ein Syn- chrotron) vorgesehen sein, welche Strahlung 108A im EUV- Bereich (extrem ult¬ ravioletter Bereich), also z.B. im Wellenlängenbereich von 0,1 nm bis 30 nm, aus¬ sendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV- Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV-Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EU V- Lichtquelle 106A erzeug¬ te EUV-Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlungs- und Beleuchtungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.
Das in Fig. la 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 beispielsweise als reflektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spiegels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist Strukturen auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet werden. Dabei ist der Wafer 124 in der Bildebene des Projektionssystems 104 angeordnet.
Das Projektions System 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel Ml - M5, 20 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml - M5, 20 des Projektionssystems 104 symmet¬ risch zur optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel der EUV-Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel i.d.R. an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
In dem Beispiel der Fig. la ist insbesondere der Spiegel 20 beweglich gelagert und eine Aktuator- Einheit 11, die als ein Lorentz-Aktuator 11 ausgebildet ist, ist an dem Spiegel 20 angeordnet. Der Lorentz-Aktuator 11 ist dazu eingerichtet, eine Position P des Spiegels 20 in einem Bereich von 0 - 500 μηι entlang einer vorgegebenen Achse einzustellen. Die einzustellende Position P wird dabei mit¬ tels eines Steuersignals 40 von einer Steuerungsvorrichtung 10 über eine Signal- Verbindung 12 übertragen. Das Steuersignal 40 bewirkt, dass der Lorentz- Aktuator 11 die einzustellenden Position P anfährt. Über die Darstellung der Fig. 1 hinaus ist es ferner möglich, dass mehrere Aktuator- Einheiten an mehre¬ ren beweglich gelagerten Teilen eines Spiegel-Moduls vorgesehen sind. Bei- spielsweise kann ein Spiegel-Modul auch mehrere Einzelspiegel aufweisen, die jeweils einzeln und unabhängig voneinander aktuierbar sind.
Die Steuerungsvorrichtung 10 kann auch außerhalb des Projektionssystems 104 und/oder evakuierten Gehäuses 101 angeordnet sein. Ferner können weitere Spiegel beweglich gelagert und mit ihnen zugeordneten Aktuator- Einheiten 11 ausgerüstet sein. Außerdem sind die beweglich gelagerten Spiegel bevorzugt mit mehreren Aktuator- Einheiten 11 ausgerüstet, um eine Bewegung in alle drei Raumachsen zu ermöglichen. Fig. lb zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektions¬ system 104 umfasst. Dabei steht DUV für„tiefes Ultraviolett" (Engl.: deep ultra- violet, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts (auch Nutzstrah¬ lung genannt) zwischen 30 und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungs- System 102 und das Projektionssystem 104 können - wie bereits mit Bezug zu Fig. la beschrieben— in einem Vakuumgehäuse angeordnet sein. In der Fig. lb ist lediglich ein Vakuumgehäuse 101, welches das Projektionssystem 104, die Photomaske 120 sowie eine Steuerungsvorrichtung 10 umfasst, gezeigt. Die DUV- Lithographieanlage 100B weist eine DUV- Lichtquelle 106B auf. Als DUV- Lichtquelle 106B kann beispielsweise ein ArF-Excimerlaser vorgesehen sein, welcher Strahlung 108B im DUV- Bereich bei beispielsweise 193 nm emit¬ tiert. Das in Fig. 1B dargestellte Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 leitet die DUV-Strahlung 108B auf eine Photomaske 120. Die Photomaske 120 ist als transmissives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Die Photomaske 120 weist Strukturen auf, welche mit¬ tels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet werden. Dabei ist der Wafer 124 in der Bildebene des Projektionssys¬ tems 104 angeordnet.
Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 20, 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzel¬ ne Linsen 128 und/oder Spiegel 20, 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zur optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen und Spiegel der DUV-
Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen und/oder Spiegel vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.
In dem Beispiel der Fig. lb ist insbesondere der Spiegel 20 beweglich gelagert und mit einer Aktuator- Einheit 11, die hier als ein elektromechanischen Aktua¬ tor 11 ausgebildet ist, ausgestattet. Der elektromechanische Aktuator 11 ist dazu eingerichtet, eine Position P des Spiegels 20 entlang einer Achse in einem Be- reich von 0— 5 mm einzustellen. Die einzustellende Position P wird mittels eines Steuersignals 40, welches von der Steuerungsvorrichtung 10 generiert wird, ein¬ gestellt. Das Steuersignal 40 wird dabei über eine Signalverbindung 12 an den elektromechanischen Aktuator 11 übertragen. Über die Darstellung der Fig. lb hinausgehend kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Linsen 128 sowie der Spiegel 130 beweglich gelagert und mit einer jeweiligen Aktuator- Einheit 11 ausgestattet sein können. Wie schon in Be¬ zug auf die Fig. la beschrieben, kann vorteilhaft vorgesehen sein, mehrere Aktu¬ ator- Einheiten 11 zur Bewegung in allen drei Raumrichtungen und/oder Verkip- pungen einem optischen Element 20 zuzuordnen. Dem steht es gleich, wenn eine einzelne Aktuator- Einheit 11 vorgesehen ist, die eine Bewegung in alle Raum¬ richtungen und/oder Verkippungen ausführen kann. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung 10 zur Ansteu- erung einer Aktuator- Einheit 11. Die dargestellte Ausführungsform eignet sich beispielsweise zum Einstellen einer Position P eines optischen Elements 20 in einer der Lithographieanlagen 100A, 100B der Fig. la, lb. Der Einfachheit hal¬ ber ist das optische Element in der Darstellung der Fig. 2 nicht dargestellt.
Die Steuerungsvorrichtung 10 umfasst eine Modulator- Einheit 50, die hier als eine digitale Schaltung ausgeführt ist, sowie eine Verstärker- Einheit 30, die ebenfalls als eine digitale Schaltung ausgeführt ist. Die Steuerungsvorrichtung 10 der Fig. 2 kann insgesamt als ein Schaltverstärker 10 bezeichnet werden.
Die Modulator- Einheit 50 ist insbesondere dazu eingerichtet, ein PWM-Signal 42, welches ein Tastverhältnis 43 aufweist, mit einer bestimmten Taktfrequenz 51 aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen 52 bereitzustellen. In dem Beispiel ist die Modulator- Einheit 50 dazu eingerichtet, Tastverhältnisse 43 im Bereich von mindestens 0,25— 0,75 zu erzeugen, wobei die Mehrzahl der Takt¬ frequenzen 52 auf einer Grundtaktfrequenz fo basieren. Die Grundtaktfrequenz fo liegt beispielsweise im Bereich von 10 kHz - 100 kHz. Zum Beispiel ist die Grundtaktfrequenz fo = 55 kHz, wobei die Mehrzahl der Taktfrequenzen 52 da¬ mit beispielsweise die Taktfrequenzen 55 kHz, 110 kHz, 165 kHz und 220 kHz umfasst. Die bestimmte Taktfrequenz 51 ist beispielsweise 110 kHz und das Tastverhältnis 43 ist 0,3. Die Verstärker- Einheit 30 empfängt das PWM-Signal 42 und verstärkt es mittels eines Spannungssignals 41, das hier ein Gleichspannungssignal mit einem Pegel zwischen 10 V und 100 V, beispielsweise 50 V ist. Das Steuersignal 40 entspricht somit dem PWM-Signal 42, welches zwischen den Pegeln 0 und 50 V springt, in Abhängigkeit vom Schaltzustand. Mit dem Tastverhältnis von 0,3 ergibt sich damit ein Mittelwert des Steuersignals 40 von 15 V. Dieses Steuersignal 40 wird an die Aktuator- Einheit 11 übertragen. Die Aktuator- Einheit 11 fährt damit die Position P an, die einem Signal mit einem Pegel von 15 V entspricht. Fig. 3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals 42 mit einem Tastverhältnis 43 von 0,5 und einer bestimmten Taktfrequenz 51. Die Darstel¬ lung zeigt ein Diagramm mit einer Abszisse t (Zeitachse) und einer Ordinaten- achse A (Amplitude des PWM- Signals 42). In dem Beispiel sind die beiden Pegel, die das PWM- Signal 42 aufweist, 0 und 1. In diesem speziellen Fall entspricht das Tastverhältnis 43 dem zeitlichen Mittelwert des Signals 42. Die Taktfre¬ quenz 51 ergibt sich aus der Darstellung als Kehrbruch der gezeigten Perioden¬ dauer T des Signals 42. Die Darstellung zeigt insgesamt drei Perioden T des Sig- nals 42.
Eine Periode T des Signals 42 setzt sich zusammen aus einem ersten Zeitinter¬ vall ti, während dem der Pegel des Signals 42 auf 1 ist, und einem zweiten Zeit¬ intervall to, während dem der Pegel des Signals 42 auf 0 ist. Das Tastverhältnis 43 lässt sich aus diesen Werten gemäß Gleichung 2 berechnen: x = ti/T = ti/(ti+t0) (Gleichung 2)
Vorliegend ist ti = to, weshalb sich x = 0,5 ergibt.
Fig. 3b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals 42 mit einem Tastverhältnis 43 von 0,4 und einer bestimmten Taktfrequenz. Die Darstellung entspricht jener der Fig. 3a, mit dem Unterschied, dass die Zeitintervalle ti, to andere Werte haben, woraus sich eine andere Periodendauer T sowie eine ande- res Tastverhältnis 43 ergeben. Aus der Periodendauer T ergibt sich wiederum die bestimmte Taktfrequenz 51, die vorliegend höher ist als in der Fig. 3a.
Fig. 3c zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines PWM- Signals 42 mit zwei un¬ terschiedlichen Tastverhältnissen 43, die mit unterschiedlichen bestimmten Taktfrequenzen 51 bereitgestellt werden. Die Darstellung entspricht jener der Fig. 3a und 3b, mit einem anderen PWM- Signal 42. Die Zeitachse ist in der Fig. 3c durch einen Zeitpunkt tc in zwei Bereiche aufge¬ teilt. Zu Zeiten kleiner als tc weist das PWM- Signal 42 ein Tastverhältnis 43 von 0,25 auf, das mit einer relativ kleinen Taktfrequenz 51 generiert wird, die dem Kehrwert der Periode T entspricht. In dem Beispiel liegt die bestimmte Taktfre- quenz 51 bei 110 kHz, somit ist die Periodendauer T = 9,1 μβ. Ferner sind ti = 2,3
Figure imgf000029_0001
Zum Zeitpunkt tc ändert sich die einzustellende Position P der Aktuator- Einheit 11 (siehe z.B. Fig. 2, 4, 5). Für die einzustellende Position P wird ein Tastver- hältnis 43 von 0,6 benötigt. Aufgrund von Randbedingungen, die insbesondere eine Minimierung der Verlustleistung der Verstärker- Einheit 30 und gleichzeitig eine Minimierung von Ripple-Strom und Ripple-Spannung fordern, wird dieses Tastverhältnis 43 mit einer zu der ersten unterschiedlichen bestimmten Taktfre¬ quenz 51 generiert. In dem Beispiel ist die neue bestimmte Taktfrequenz 51 220 kHz, was dem Doppelten der ersten Taktfrequenz 51 entspricht. Daher ist T* = 4,5 μβ und ti* = 2,7 μβ und to* = 1,8 μβ.
Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Schaltungsanordnung zur Implementierung einer Steuerungsvorrichtung 10 zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit 11. Die ge- zeigte Anordnung kann beispielsweise in einer Steuerungsvorrichtung 10 einer der Fig. la, lb, 2, 5 verwendet werden.
Die Modulator- Einheit 50 ist dazu eingerichtet, das zu verstärkende PWM- Signal 42 auf zwei Schalttransistoren 410 zu schalten. Dadurch wird an dem Knoten 411 die Versorgungsspannung 420 gemäß dem PWM- Signal 42 geschaltet. Das heißt, das Steuersignal 40 liegt an dem Knoten 411 vor. Die Spule 430 und der Kondensator 440 bilden einen Ausgangsfilter, der hochfrequente Störsignale aus dem Steuersignal 40 herausfiltert. Das Steuersignal 40 wird an die Aktuator- Einheit 11 übertragen, welche eine dem Steuersignal 40 entsprechende Position P anfährt. Alle Spannungen entsprechen vorliegend der Potentialdifferenz eines Punktes gegen ein Grundpotential 450, z.B. ein Massepotential. Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuerungsvorrichtung 10 zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit 11. Die dargestellte Ausführungsform weist die Merkmale der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform auf, wobei in der Fig. 5 eine Zuordnungs- Einheit 60 vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, ei- nem jeden Tastverhältnis 42 eine bestimmte Taktfrequenz 51 aus einer Mehr¬ zahl an Taktfrequenzen 52 zuzuordnen. Eine solche Zuordnungs- Einheit 60 kann auch in den Lithographieanlagen 100A, 100B der Fig. la, lb vorgesehen sein.
Die Zuordnungs- Einheit 60 ist insbesondere dazu eingerichtet, auf Basis eines ermittelten Tastverhältnisses 42 die bestimmte Taktfrequenz 51 auszuwählen. Das Auswählen umfasst dabei beispielsweise auch ein Erfassen von Parameter¬ werten, wie beispielsweise einer Temperatur (nicht dargestellt). In Abhängigkeit dieser Parameterwerte ordnet die Zuordnungs- Einheit 60 dem ermittelten Tast¬ verhältnis 42 eine bestimmte Taktfrequenz 51 zu. Die zugeordnete Taktfrequenz 51 wird der Modulator- Einheit 50 bereitgestellt, welche das PWM-Signal 42 mit dem Tastverhältnis 43 und der Taktfrequenz 51 erzeugt.
Alternativ zu einer Zuordnung in Abhängigkeit von Parameterwerten kann vor¬ gesehen sein, dass die Zuordnungs- Einheit 60 die einstellbaren Tastverhältnisse 42 in mehrere Intervalle unterteilt und jedem Intervall eine bestimmte Taktfre¬ quenz 51 zuordnet. Eine Unterteilung dieser Art ist in der Fig. 6a gezeigt.
Fig. 6a zeigt eine beispielhafte Unterteilung des Tastverhältnisbereichs von 0,1 - 0,9 in sechs Intervalle Ii— I7, denen jeweils eine bestimmte Taktfrequenz 51 aus der Mehrzahl an Taktfrequenzen 52, umfassend vier unterschiedliche Taktfre¬ quenzen fi, Ϊ , ΪΆ und f4, zugeordnet ist.
Die Unterteilung des Tastverhältnisbereichs in die Intervalle Ii— I7 sowie die Zu¬ ordnung der Taktfrequenzen 51 zu diesen Intervallen Ii— V ergeben sich aus ei- ner Betrachtung des Ripple-Stroms, der Ripple- Spannung sowie der Verlustleis¬ tung des verwendeten Schaltverstärkers 10. Diese sind für die verschiedenen Taktfrequenzen in den Fig. 7a - 7c gezeigt. Zunächst wird anhand von Fig. 6b erläutert, wie die Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen 52 erzeugt wird.
Fig. 6b zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie von einer Systemtaktfrequenz fs die Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen 52 in Tabelle 1 erzeugt wird. Das Bei¬ spiel der Fig. 6b basiert auf einer Systemtaktfrequenz fs von 100 MHz, von der mittels eines Faktors von 1818 eine Grundtaktfrequenz fo = 100 MHz / 1818 = 55 kHz abgeleitet wird. Indem die Grundtaktfrequenz fo mit den ganzzahligen Fak¬ toren ni=l,
Figure imgf000031_0001
multipliziert wird, ergeben sich die vier unterschied- liehen bestimmten Taktfrequenzen fi, Ϊ , ΪΆ und f4.
Fig. 7a zeigt ein Diagramm einer Amplitude I des Ripple- Stroms für einen bei¬ spielhaften Bereich an Tastverhältnissen von 0,1— 0,9, gezeigt für die vier unter¬ schiedlichen bestimmten Taktfrequenzen fi, Ϊ , ΪΆ und f4. Die tatsächliche
Amplitude hängt von der Implementierung ab, weshalb hier keine Zahlenwerte angegeben sind. Die Kurven entsprechen von oben nach unten durchnummeriert den Taktfrequenzen fi=55 kHz, f2=110 kHz, f3 = 165 kHz und f4=220 kHz. Ferner ist in das Diagramm ein Schwellwert It für die Amplitude des Ripple-Stroms bei¬ spielhaft als gestrichelte Linie dargestellt, als auch die jeweiligen Intervallgren- zen. Es ist ersichtlich, dass bei einer konstanten Taktfrequenz 51 die Amplitude des Ripple-Stroms in der Zuleitung symmetrisch um das Ta st Verhältnis 0,5 ist, wobei das Maximum ebenda erreicht wird.
Fig. 7b zeigt ein Diagramm wie in Fig. 7a, jedoch ist hier die Amplitude der Ripp- le-Spannung am Ausgang aufgetragen, ebenfalls ohne konkrete Zahlenwerte. Die Zuordnung der Kurven zu den Frequenzen ist wie in der Fig. 7a. Die Kurven sind wieder symmetrisch um das Tastverhältnis von 0,5, wobei jede zwei Maxima aufweist, die etwas über bzw. etwas unter dem Tastverhältnis von 0,5 liegen. Der Schwellwert ist beispielhaft mit Ut bezeichnet und liegt beispielsweise zwischen 0,5 V - 10 V. Fig. 7c zeigt ein weiteres Diagramm dieser Art, wobei hier die Verlustleistung des Schaltverstärkers 10 aufgetragen ist. Die Zuordnung der Kurven zu den Taktfrequenzen 51 ist hier umgekehrt, d.h. fi, Ϊ , ΪΆ und f4 sind hier von unten nach oben angeordnet (ausgenommen ein kleiner Tastverhältnisbereich um 0,5, wo sich die Kurven überschneiden). Die Kurven verlaufen ebenfalls symmetrisch um ein Tastverhältnis von 0,5, wobei hier jedoch der Wert der Verlustleistung zu geringeren und höheren Tastverhältnissen als 0,5 hin zunimmt. Dabei ist die Zunahme umso stärker, je höher die Taktfrequenz 51 ist. Ein vorgegebener Schwellwert für die Verlustleistung ist beispielhaft eingezeichnet und mit Pt be_ zeichnet.
Aus einer gemeinsamen Betrachtung der Fig. 7a— 7c ergeben sich nun die Vor¬ teile, die eine Tastverhältnis-abhängige Auswahl einer bestimmten Taktfrequenz mit sich bringt. Nur auf diese Weise ist es möglich, dass der tatsächlichen Wert für die Amplitude des Ripple- Stroms, der Ripple-Spannung und auch der Ver¬ lustleistung für jedes einstellbare Tastverhältnis unter dem vorgegebenen Schwellwert für die jeweilige Größe bleibt.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Steue- rungsvorrichtung 10 zur Ansteuerung einer Aktuator- Einheit 11 in einer Litho¬ graphieanlage 100A, 100B (siehe Fig. la und Fig. lb).
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte. In Schritt Sl wird ein einzustellendes Tastverhältnis 43 eines PWM- Signals 42 in Abhängigkeit einer einzustellenden Position P eines optischen Elements 20 der Lithographieanlage 100A, 100B ermittelt. Aus der ermittelten Position P lässt sich mittelbar das Tast Verhältnis 43 ableiten, mit dem die Aktuator- Einheit 11 angesteuert werden wird, um die Position P einzustellen. Das Ermitteln Sl umfasst hierzu beispielsweise ein Berechnen des Tastverhältnisses 43 oder ein Vergleichen der einzustellenden Position P mit einer Zuordnungstabelle zu Tast¬ verhältnissen 43. In Schritt S2 wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Tastverhältnis 43 eine Taktfrequenz 51 ermittelt, mit der das Tastverhältnis 43 bereitgestellt wird. Hierzu wird beispielsweise das ermittelte Ta st Verhältnis 43 mit einer Tabelle verglichen, in der die Zuordnung von Tastverhältnissen 43 zu bestimmten Takt¬ frequenzen 51 hinterlegt ist.
In Schritt S3 wird das nun eindeutig durch die ermittelte Taktfrequenz 51 und das Tastverhältnis 43 bestimmte PWM-Signal 42 bereitgestellt. Bereitstellen heißt insbesondere, dass das PWM-Signal 42 einer Verstärker- Einheit 30 zuge¬ führt wird, um ein Steuersignal 40 für eine Aktuator- Einheit 11 zu erzeugen.
In Schritt S4 wird das bereitgestellte PWM-Signal 42 von der Verstärker- Einheit 30 mit dem Spannungssignal 41 verstärkt und so das Steuersignal 40 erzeugt, welches an die Aktuator- Einheit 11 übertragen wird. Die Aktuator- Einheit 11 wird durch das derart erzeugte Steuersignal 40 veranlasst, die einzustellende Position P einzustellen.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerungsvorrichtung 10 zum Ansteuern einer einem Spiegel 20 einer Li¬ thographieanlage 100A, 100B zugeordneten Aktuator- Einheit 11 (siehe z.B. Fig. la, lb).
In Schritt SO des Verfahrens wird eine einzustellende Position P des Spiegels 20 erfasst. Dies kann beispielsweise ein Erfassen eines Ausgabewerts eines Regel¬ kreises umfassen (nicht dargestellt). Die einzustellende Position P ergibt sich beispielsweise aus einem Regelkreis (nicht dargestellt), der eine Wellenfront des Belichtungslichts manipuliert, insbesondere optimiert. In Schritt Sl wird aus der einzustellenden Position P ein benötigtes Tastverhält¬ nis 43 ermittelt, mit welchem die Position P mit der Aktuator- Einheit 11 erreicht wird. In Schritt S2 ermittelt eine Zuordnungs- Einheit 60 (siehe Fig. 5) eine bestimmte Taktfrequenz 51 in Abhängigkeit des ermittelten Tastverhältnisses 43. Dies er¬ folgt beispielsweise mittels Vergleichs mit einer Tabelle, in der eine Zuordnung von Tastverhältnissen -Intervallen zu den die bestimmten Taktfrequenzen 51 erzeugenden Faktoren n hinterlegt ist. Ein Beispiel hierfür stellt Tabelle 1 dar, die im Zusammenhang mit den Fig. 6a, 6b, 7a, 7b, 7c erläutert wurde. Aus dem ermittelten Faktor ergibt sich unmittelbar die bestimmte Taktfrequenz 51 durch Multiplikation mit der Grundtaktfrequenz fo.
In Schritt S3 wird das PWM-Signal 42 mit dem ermittelten Ta st Verhältnis 43 und der ermittelten Taktfrequenz 51 von einer Modulator- Einheit 50 erzeugt und bereitgestellt. In Schritt S4 wird das bereitgestellte PWM-Signal 42 von einer Verstärker- Einheit 30 aufgegriffen und verstärkt, unter Erzeugung des Steuersignals 40 für die Aktuator- Einheit 11.
In Schritt S5 wird das erzeugte Steuersignal 40 an die Aktuator- Einheit 11 über- tragen, sodass die Aktuator- Einheit 11 die einzustellende Position P einstellt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie¬ ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Steuerungs Vorrichtung
11 Aktuator- Einheit
12 Signalverbindung
20 optisches Element
30 Verstärker- Einheit
40 Steuersignal
41 Gleichspannungssignal
42 PWM- Signal
43 Tastverhältnis
50 Modulator- Einheit
51 Taktfrequenz
52 Mehrzahl an Taktfrequenzen
60 Zuordnungs- Einheit
100A EUV-Lithographieanlage
100B DUV-Lithographieanlage
101 Vakuumgehäuse
102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 104 abbildende Optik
106A EUV- Strahlungsquelle
106B DUV- Strahlungsquelle
108A EUV-Strahlung
108B DUV-Strahlung
110 Spiegel
112 Spiegel
114 Spiegel
116 Spiegel
118 Spiegel
120 lithographische Struktur
122 Spiegel
124 Wafer mit photoaktiver Beschichtung 126 optische Achse
128 Linse
130 Spiegel
132 Index-Matching Flüssigkeit 410 Schalttransistor
411 Knoten
420 Gleichspannungsquelle
430 Spule
440 Kondensator
450 Grundpotential fo Grundtaktfrequenz fl bestimmte Taktfrequenz f2 bestimmte Taktfrequenz f3 bestimmte Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenz fk bestimmte Taktfrequenz fs Systemtaktfrequenz
Ii Intervall
Intervall
Intervall
I4 Intervall
Is Intervall
I6 Intervall
Intervall
It Strom- Schwellwert
Ml Spiegel
M2 Spiegel
M3 Spiegel
M4 Spiegel
M5 Spiegel
ni ganzzahliger Faktor 112 ganzzahliger Faktor
113 ganzzahliger Faktor
ri4 ganzzahliger Faktor
rik ganzzahliger Faktor
P Position
Pt Leistungs- Schwellwert
so Verfahrensschritt
Sl Verfahrensschritt
S2 Verfahrensschritt
S3 Verfahrensschritt
S4 Verfahrensschritt
S5 Verfahrensschritt
T Periode/Periodendauer
ut Spannungs-Schwellwert
to Zeitintervall (Pegel 0)
to* Zeitintervall (Pegel 0)
tl Zeitintervall (Pegel l)
tl* Zeitintervall (Pegel l)
X Tastverhältnis
tmax maximal einstellbares Tastverhältnis tmin minimal einstellbares Tastverhältnis

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Steuerungsvorrichtung (10) zum Ansteuern einer Aktuator- Einheit (ll) zum Einstellen einer Position (P) eines optischen Elements (20) einer Lithographiean- läge (100A, 100B), mit:
einer Verstärker- Einheit (30) zum Bereitstellen eines Steuersignals (40) für die Aktuator- Einheit (ll) mittels eines Spannungssignals (41) und eines PWM- Signals (42), wobei das PWM-Signal (42) ein Tastverhältnis (43) und eine Takt¬ frequenz (51) aufweist, und
einer Modulator- Einheit (50), welche dazu eingerichtet ist, das PWM-Signal
(42) mit dem Tastverhältnis (43) mit einer bestimmten Taktfrequenz (51) aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) bereitzustellen,
wobei die jeweilige bestimmte Taktfrequenz (51) der Mehrzahl an bestimm¬ ten Taktfrequenzen (52) ein ganzzahliges Vielfaches einer Grundtaktfrequenz (fo) ist, wobei die Grundtaktfrequenz (fo) im Bereich von 10 kHz - 1 MHz liegt und das ganzzahlige Vielfache durch Multiplikation mit einem Faktor n bestimmt ist.
2. Steuerungs Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Verstärker- Einheit (30) dazu eingerichtet ist, das Steuersignal (40) für die Aktuator- Einheit (ll) in einem ersten Zeitintervall unter Verwendung eines ersten PWM- Signals (42) mit einer ersten bestimmten Taktfrequenz (51) aus der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) und in einem unmittelbar auf das erste Zeitintervall folgen¬ den zweiten Zeitintervall unter Verwendung eines zweiten PWM- Signals (42) mit einer zweiten bestimmten Taktfrequenz (51) aus der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) unterbrechungslos bereitzustellen.
3. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Modulator- Einheit (50) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer einzustellenden Position (P) des optischen Elements (20) das PWM-Signal (42) mit einem aktuellen Tast- Verhältnis (43) bereitzustellen, und die bestimmte Taktfrequenz (51) des PWM- Signals (42) in Abhängigkeit des aktuellen Tastverhältnisses (43) aus der Mehr¬ zahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) auszuwählen.
4. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Zu¬ ordnungs-Einheit (60) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, jedem der für das PWM- Signal (42) einstellbaren Tastverhältnisse (43) eine bestimmte Takt- frequenz (51) aus der Mehrzahl der bestimmten Taktfrequenzen (52) zuzuordnen.
5. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Zu¬ ordnungs-Einheit (60) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, die für das PWM- Signal (42) einstellbaren Tastverhältnisse (43) in mehrere Intervalle (Ii - I7) zu unterteilen und einem jeden Intervall (Ii— I7) eine bestimmte Taktfrequenz (51) aus der Mehrzahl der bestimmten Taktfrequenzen (52) zuzuordnen.
6. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Modulator- Einheit (50) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der einzustellenden Position (P) des optischen Elements (20) ein bestimmtes Tastverhältnis (43) zu ermitteln, die dem ermittelten Tastverhältnis (43) in der Zuordnungs- Einheit (60) zugeord¬ nete bestimmte Taktfrequenz (51) zu ermitteln und das PWM- Signal (42) mit dem ermittelten Tastverhältnis (43) und der ermittelten bestimmten Taktfre¬ quenz (51) bereitzustellen.
7. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Faktoren ni, Ώ. , nk zur Erzeugung unterschiedlicher Taktfrequenzen fi, Ϊ , fk, wobei f k = f 0 ' nk, eine ununterbrochene Folge von natürlichen Zahlen bilden und nl = 1 ist.
8. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Grundtaktfrequenz (fo) eine von einer Systemtaktfrequenz (fs) abgeleitete Takt¬ frequenz ist. 9. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine be¬ stimmte Taktfrequenz (51) einem jeweiligen der Tastverhältnisse (43) in Abhän¬ gigkeit von einer Verlustleistung, einem Stromsignal und/oder einem Span- nungssignal der Steuerungsvorrichtung (10) und/oder einem Systemparameter der Lithographieanlage (100A, 100B) zugeordnet ist.
10. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine jede bestimmte Taktfrequenz (51) der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) in Abhängigkeit von zumindest einem Systemparameter bestimmt ist.
11. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
eine Verlustleistung der Verstärker- Einheit (13) bei jedem Tastverhältnis (43) weniger als 60% einer maximalen Verlustleistung der Verstärker- Einheit (30) bei einer im Vergleich zu der Grundtaktfrequenz (fo) hohen Taktfrequenz (51) beträgt, und
eine Amplitude eines überlagerten Wechselstroms in einer Zuleitung (31) zu der Verstärker- Einheit (30) und eine Amplitude einer überlagerten Wechsel - Spannung an einem Ausgang (32) der Verstärker- Einheit (30) bei jedem Tastver¬ hältnis (43) jeweils weniger als 25% einer maximalen Amplitude des überlager¬ ten Wechselstroms und der überlagerten Wechselspannung bei der Grundtakt¬ frequenz (fo) ist. 12. Steuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Steuerungsvorrichtung (10) als ein Schaltverstärker (10) ausgebildet ist.
13. Lithographieanlage (lOOA, 100B) mit einer Steuerungsvorrichtung (10) ge¬ mäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zum Betreiben einer Steuerungsvorrichtung (10) einer Lithogra¬ phieanlage (lOOA, 100B), welche wenigstens ein optisches Element (20) aufweist, dessen Position mittels einer dem optischen Element (20) zugeordneten Aktua- tor-Einheit (ll) einstellbar ist, wobei die Steuerungsvorrichtung (10) zur Ansteu- erung der Aktuator- Einheit (ll) eingerichtet ist, mit:
Ermitteln (Sl) eines Tastverhältnisses (43) eines PWM-Signals (42) in Ab¬ hängigkeit einer einzustellenden Position (P) des optischen Elements (20), Ermitteln (S2) einer bestimmten Taktfrequenz (51) aus einer Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) in Abhängigkeit des ermittelten Tastverhält¬ nisses (43), wobei die jeweilige bestimmte Taktfrequenz (51) der Mehrzahl an bestimmten Taktfrequenzen (52) ein ganzzahliges Vielfaches einer Grundtakt- frequenz (fo) ist, wobei die Grundtaktfrequenz (fo) im Bereich von 10 kHz— 1 MHz liegt und das ganzzahlige Vielfache durch Multiplikation mit einem Faktor n bestimmt ist,
Bereitstellen (S3) des PWM- Signals (42) mit dem ermittelten Tastverhältnis (43) und der ermittelten Taktfrequenz (51), und
Verstärken (S4) des PWM-Signals (42) mit dem Spannungssignal (41) zum
Bereitstellen des Steuersignals (40) zur Einstellung der Position (P) des opti¬ schen Elements (20).
PCT/EP2017/083569 2016-12-22 2017-12-19 Steuerungsvorrichtung zum ansteuern einer aktuatoreinheit einer lithographieanlage, lithographieanlage mit einer steuerungsvorrichtung und verfahren zum betreiben der steuerungsvorrichtung WO2018114966A1 (de)

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