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技術 リソグラフィシステムにおける多数のミラーのそれぞれの位置を決定するセンサ構成体及び方法

出願人 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー
発明者 ヤンホルンステファンクローネラースベルガー
出願日 2016年5月17日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2017-559863
公開日 2018年7月12日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2018-518705
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による測長装置 光学要素の取付・調整
主要キーワード センサエレクトロニクス 信号理論 電気コントローラ 評価電子機器 位置センサ装置 コネクタブラケット 変調器ユニット センサ電子機器
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この項目の情報は公開日時点(2018年7月12日)のものです。
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課題・解決手段

本発明はリソグラフィシステムにおける多数のミラー(M1〜M6)のそれぞれの位置を決定するセンサ構成体に関し、センサ構成体は多数の位置センサ装置(140)と評価装置(304)とを備え、位置センサ装置(140)の各々は、測定ユニット(201)を変調光線照射する光源(203)と、提供された光位置信号を検出して電気位置信号を出力する複数の光検出器(205)を有する検出ユニット(204)とを有し、測定ユニット(201)は、該測定ユニットが変調光線で照射される際にミラー(M1〜M6)位置の光位置信号を供給する。変調された照射を用いることによって電力損失は減少し、位置信号のノイズ特性を改善することができる。よって、変調された照射は、平均電力損失の減少と良好な信号品質を提供することができる。本発明は更にリソグラフィシステムの多数のミラーのそれぞれの位置を決定する方法、リソグラフィシステムの投影系及びリソグラフィシステムに関する。

概要

背景

マイクロリソグラフィーは、例えば集積回路などの微細構造部品の製造に使用される。マイクロリソグラフィプロセスは照明系や投影系を有するリソグラフィ装置によって実行される。この場合、照明系によって照射されたマスクレチクル)の像は投影系によって感光性層フォトレジスト)で被覆された基板(例えばシリコンウエハ)上に投影され、投影系の結像面に配置されることにより、マスク構造が基板の感光性被覆転写される。

集積回路製造の際にはより小さな構造が求められるため、波長0.1nm〜30nm、具体的には13.5nmの光を用いるEUVリソグラフィ装置が現在開発中である。このようなEUVリソグラフィ装置の場合、この波長の光はほとんどの材料で多く吸収されるため、これまでの屈折性光学ユニット、すなわちレンズ素子の代わりに、反射光学ユニット、すなわちミラーを使用しなければならない。同じ理由により、ビーム形成及びビーム投影を真空中で行わなければならない。

ミラーは例えば支持フレームフォースフレーム)に固定され、それぞれのミラーが6自由度で動作可能なように、そして結果としてミラー相互の高精度な位置決め、具体的には上述の範囲内での位置決めが可能となるように、少なくとも部分的に操作可能又は傾斜可能に構成される。このため、例えば熱などの影響による、例えばリソグラフィ装置の動作中に発生する光学特性の変化を補正することができる。

ミラーを動かす、具体的には6自由度動かすために、制御ループによって駆動されるアクチュエータがミラーに割り当てられる。個々のミラーの傾斜角監視する装置が制御ループの一部として設けられる。

特許文献1はマイクロリソグラフィー投影露光装置結像装置を開示している。結像装置は少なくとも1つの光学素子と、この光学素子の位置を操作するリニアドライブを有する少なくとも1つのマニピュレータとを有する。この場合、リニアドライブは移動軸の方向に相互に移動可能な駆動部分および非駆動部分を有し、これらの部分は、移動軸に少なくとも略直角な有効方向に、そして移動軸に対して少なくとも略平行な有効方向に、機能素子を介して相互に断続的に接続される。

概要

本発明はリソグラフィシステムにおける多数のミラー(M1〜M6)のそれぞれの位置を決定するセンサ構成体に関し、センサ構成体は多数の位置センサ装置(140)と評価装置(304)とを備え、位置センサ装置(140)の各々は、測定ユニット(201)を変調光線で照射する光源(203)と、提供された光位置信号を検出して電気位置信号を出力する複数の光検出器(205)を有する検出ユニット(204)とを有し、測定ユニット(201)は、該測定ユニットが変調光線で照射される際にミラー(M1〜M6)位置の光位置信号を供給する。変調された照射を用いることによって電力損失は減少し、位置信号のノイズ特性を改善することができる。よって、変調された照射は、平均電力損失の減少と良好な信号品質を提供することができる。本発明は更にリソグラフィシステムの多数のミラーのそれぞれの位置を決定する方法、リソグラフィシステムの投影系及びリソグラフィシステムに関する。

目的

センサ構成体は多数の位置センサ装置を備え、各位置センサ装置は、測定ユニットを変調光線で露光する光源と、変調光線で露光される際、ミラー位置の光位置信号を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

リソグラフィ装置(100)における多数のミラー(M1〜M6)のそれぞれの位置を確認するセンサ構成体であって、各々が、変調光線による露光中、前記ミラー(M1〜M6)の位置の光位置信号を提供する測定ユニット(201)を、前記変調光線で露光する光源(203)と、提供された前記光位置信号の検出によって電気位置信号を出力する複数の光検出器(205)を有する検出ユニット(204)とを備え、前記測定ユニット(201)は、前記光線に影響を与える基準パターンと、前記影響が与えられた光線を反射するミラー配列とを有する、多数の位置センサ装置(140)と、前記電気位置信号によって前記ミラー(M1〜M6)の位置を確認する評価装置(304)と、を有するセンサ構成体。

請求項2

前記光源(203)は前記測定ユニット(201)を露光するパルス光線を生成する、請求項1に記載のセンサ構成体。

請求項3

前記光源(203)は前記測定ユニット(201)を露光する正弦波光線を生成する、請求項1に記載のセンサ構成体。

請求項4

前記光源(203)は、光線を生成する光生成ユニット(601)と、前記光生成ユニット(601)によって生成された前記光線から変調光線を生成する変調器ユニット(901)とを有する、請求項1〜3の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項5

前記光源(203)は、光線を生成する光生成ユニット(601)と、該光生成ユニット(601)が前記変調光線を出力するように、パルスシーケンスによって前記光生成ユニット(601)を駆動するパルス生成器(602)とを有する、請求項1〜3の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項6

前記光生成ユニットは半導体レーザを有する、請求項4又は5に記載のセンサ構成体。

請求項7

前記評価装置(304)は、前記光検出器(205)によって出力されたアナログ電気位置信号をデジタル電気位置信号(DP)に変換する、少なくとも1つのAD変換器(208)を有する信号処理ユニット(207)を備える、請求項1〜6の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項8

前記信号処理ユニット(207)と前記光源(203)とを同期する同期装置(602,903)を有する、請求項7に記載のセンサ構成体。

請求項9

前記パルス生成器(602)は前記同期装置を備え、前記パルス生成器(602)は前記信号処理ユニット(207)と前記光源(203)とをパルスシーケンスによって同期する、請求項4及び8に記載のセンサ構成体。

請求項10

前記信号処理ユニット(207)の前記AD変換器(208)はサンプリングユニット(209)及び量子化ユニット(210)を備え、前記同期装置(602)は前記変調光線を生成するために、前記サンプリングユニット(209)と前記光源(203)とを同期する、請求項8又は9に記載のセンサ構成体。

請求項11

前記信号処理ユニット(207)は前記AD変換器(208)と該AD変換器(208)の下流に配置された信号分析ユニット(801)とを備え、前記同期装置(602)は、前記変調光線を生成するために、前記信号分析ユニット(801)と前記光源(203)とを同期する、請求項8又は9に記載のセンサ構成体。

請求項12

前記AD変換器(208)は前記電気位置信号の複数のサンプリングのために構成される、請求項11に記載のセンサ構成体。

請求項13

前記信号処理ユニット(207)は前記AD変換器(208)と該AD変換器(208)の上流に配置された復調器(902)とを備え、前記同期装置(903)は正弦波光線を生成するために前記復調器(902)と前記光源(203)とを同期する、請求項8又は9に記載のセンサ構成体。

請求項14

少なくとも前記光源(203)及び前記信号処理ユニット(207)は真空ハウジング(137)に配置された統合コンポーネント(200)に設けられる、請求項7〜13の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項15

前記光源(203)及び前記信号処理ユニット(207)は単一の統合コンポーネント(200)内に設けられる、請求項14に記載のセンサ構成体。

請求項16

前記光源(203)、前記信号処理ユニット(207)及び前記検出ユニット(204)の前記光検出器(205)は前記統合コンポーネント(200)内に設けられる、請求項14又は15に記載のセンサ構成体。

請求項17

前記リソグラフィ装置(100)における前記ミラー(M1〜M6)の動作可能なミラーを駆動するアクチュエータを制御する制御装置(300)を有する、請求項1〜16の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項18

前記制御装置(303)は前記評価装置(304)を有する、請求項17に記載のセンサ構成体。

請求項19

前記検出ユニット(204)は、前記測定ユニット(201)によって提供される前記光位置信号を前記光検出器(205)に結像する光学ユニット(206)を更に有する、請求項1〜18の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項20

前記真空ハウジング(137)に配置された複数N3個の位置センサ装置(140)であって、それぞれの位置センサ装置(140)は前記リソグラフィ装置(100)における複数N2個の動作可能なミラー(M2〜M6)の内の1つに割り当てられる位置センサ(140)と、データ収集装置(404)であって、前記真空ハウジング(137)に配置され、前記真空ハウジング(137)の外部に配置された前記評価装置(304)にデータリンクによって接続され、前記N3個の位置センサ装置(140)によって提供された前記N3個の電気位置信号を収集してデジタル一括信号(DS)を形成し、該デジタル一括信号(DS)を前記評価装置(304)へ前記データリンクを介して伝送するデータ収集装置(404)とを有する、請求項1〜19の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項21

前記データ収集装置(404)及び前記評価装置(304)は単一のデータリンクによって接続される、請求項20に記載のセンサ構成体。

請求項22

前記データリンクは前記データ収集装置(404)と前記評価装置(304)との間に一方向データリンクとして構成される、請求項20又は21に記載のセンサ構成体。

請求項23

前記データリンクは、前記真空ハウジング(137)を貫通する、真空に適した貫通接続のための真空貫通接続装置(302)と、前記データ収集装置(404)と前記真空貫通接続装置(302)との間を接続する第1データライン(401)と、前記真空貫通接続装置(302)と前記評価装置(304)との間を接続する第2データライン(402)とを有する、請求項20〜22の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項24

前記真空ハウジング(137)に配置された複数N3個の位置センサ装置(140)であって、それぞれの位置センサ装置(140)は、前記リソグラフィ装置(100)の複数N2個の動作可能なミラー(M2〜M6)の内の1つに割り当てられる位置センサ装置(140)と、バスシステム(501)であって、前記真空ハウジング(137)に配置され、前記真空ハウジング(137)の外部に配置された前記評価装置(304)に接続され、前記N3個の位置センサ装置(140)によって提供された前記N3個の電気位置信号を前記評価装置(304)に伝送するバスシステム(501)とを有する、請求項1〜19の何れか一項に記載のセンサ構成体。

請求項25

前記真空ハウジング(137)を貫通する、前記バスシステム(501)の真空に適した貫通接続用の真空貫通接続装置(302)を有する、請求項24に記載のセンサ構成体。

請求項26

前記バスシステム(501)は前記位置センサ装置(140)を連結する複数のバスライン(502)を有し、該バスラインはコネクタブラケット(301)に接続されている、請求項25に記載のセンサ構成体。

請求項27

前記データリンクは前記コネクタブラケット(301)と前記真空貫通接続装置(302)とを連結する第1データライン(401)と、前記真空貫通接続装置(302)と前記評価装置(304)とを連結する第2データライン(402)とを有する、請求項26に記載のセンサ構成体。

請求項28

前記真空ハウジング(137)に配置された複数N3個の位置センサ装置(140)であって、それぞれの位置センサ装置(140)は前記リソグラフィ装置(100)における複数N2個の動作可能なミラー(M2〜M6)の内の1つに割り当てられる位置センサ装置(140)と、前記真空ハウジング(137)に配置された情報収集装置(405)であって、前記真空ハウジング(137)の外部に配置された前記評価装置(304)にケーブル(406)によって接続され、前記N3個の位置センサ装置(140)によって提供された前記N3個の電気位置信号を、時分割多重化又は周波数分割多重化によって前記ケーブル(406)を介してアナログ伝送する情報収集装置(405)とを有する、請求項2に記載のセンサ構成体。

請求項29

前記真空ハウジング(137)に配置された複数N3個の位置センサ装置(140)であって、それぞれの位置センサ装置(140)は前記リソグラフィ装置(100)における複数N2個の動作可能なミラー(M2〜M6)の内の1つに割り当てられる位置センサ装置(140)と、前記真空ハウジング(137)に配置された情報収集装置(405)であって、前記真空ハウジング(137)の外部に配置された前記評価装置(304)にケーブル(406)によって接続され、前記N3個の位置センサ装置(140)によって提供された前記N3個の電気位置信号を、周波数分割多重化によって前記ケーブル(406)を介してアナログ伝送する情報収集装置(405)とを有する、請求項3に記載のセンサ構成体。

請求項30

リソグラフィ装置(100)の投影系(104)であって、多数N2個の動作可能なミラー(M1〜M6)を備える複数N1個のミラー(M1〜M6)(N2≦N1)と、複数N3個の位置センサ装置(140)を有する、請求項1〜29の何れか一項に記載のセンサ構成体であって、N4個の前記位置センサ装置(140)はそれぞれ前記N2個の動作可能なミラー(M1〜M6)の内の1つに割り当てられ、N3=N4・N2であるセンサ構成体とを有する投影系(104)。

請求項31

前記動作可能なミラー(M1〜M6)を駆動させる複数のアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御装置(303)とを有する、請求項30に記載の投影系。

請求項32

前記制御装置(303)は前記評価装置(304)を有する、請求項31に記載の投影系。

請求項33

前記評価装置(304)は前記それぞれの電気位置信号に基づいて、前記N2個の動作可能なミラー(M1〜M6)の各々の位置を決定する、請求項31又は32に記載の投影系。

請求項34

前記制御装置(303)は、前記評価装置(304)によって決定される前記動作可能なミラー(M1〜M6)の位置に基づいて、前記アクチュエータを駆動する、請求項33に記載の投影系。

請求項35

前記真空ハウジング(137)に配置された前記センサ構成体に電力を供給する電力供給装置(305)を有する、請求項30〜34の何れか一項に記載の投影系。

請求項36

請求項30〜35の何れか一項に記載の投影系(104)を有するリソグラフィ装置(100)。

請求項37

リソグラフィ装置(100)における多数のミラー(M1〜M6)のそれぞれの位置を確認する方法であって、測定ユニット(201)に変調光線を光源(203)によって露光するステップ(S1)と、前記測定ユニット(201)によって提供された光位置信号を、前記測定ユニット(201)が前記変調光線によって露光された際、検出ユニット(204)によって検出して電気位置信号を出力するステップであって、前記測定ユニット(201)は前記光線に影響を与える基準パターンと、前記影響が与えられた光線を反射するミラー配列とを有するステップ(S2)と、前記電気位置信号によって前記ミラー(M1〜M6)の位置を確認するステップ(S3)とを含む方法。

技術分野

0001

本発明は、リソグラフィ装置における多数のミラーのそれぞれの位置を確認するセンサ構成体及び方法と、リソグラフィ装置の投影系とリソグラフィ装置とに関する。センサ構成体は、ミラーに位置信号を提供する少なくとも1つの位置センサ装置と、位置信号に基づいてミラーの位置を確認する評価装置とを備える。

関連出願の相互参照

0002

優先権出願であるドイツ国特許出願第10 2015 209 077.9号の内容全体を参照として援用する。

背景技術

0003

マイクロリソグラフィーは、例えば集積回路などの微細構造部品の製造に使用される。マイクロリソグラフィプロセスは照明系や投影系を有するリソグラフィ装置によって実行される。この場合、照明系によって照射されたマスクレチクル)の像は投影系によって感光性層フォトレジスト)で被覆された基板(例えばシリコンウエハ)上に投影され、投影系の結像面に配置されることにより、マスク構造が基板の感光性被覆転写される。

0004

集積回路製造の際にはより小さな構造が求められるため、波長0.1nm〜30nm、具体的には13.5nmの光を用いるEUVリソグラフィ装置が現在開発中である。このようなEUVリソグラフィ装置の場合、この波長の光はほとんどの材料で多く吸収されるため、これまでの屈折性光学ユニット、すなわちレンズ素子の代わりに、反射光学ユニット、すなわちミラーを使用しなければならない。同じ理由により、ビーム形成及びビーム投影を真空中で行わなければならない。

0005

ミラーは例えば支持フレームフォースフレーム)に固定され、それぞれのミラーが6自由度で動作可能なように、そして結果としてミラー相互の高精度な位置決め、具体的には上述の範囲内での位置決めが可能となるように、少なくとも部分的に操作可能又は傾斜可能に構成される。このため、例えば熱などの影響による、例えばリソグラフィ装置の動作中に発生する光学特性の変化を補正することができる。

0006

ミラーを動かす、具体的には6自由度動かすために、制御ループによって駆動されるアクチュエータがミラーに割り当てられる。個々のミラーの傾斜角監視する装置が制御ループの一部として設けられる。

0007

特許文献1はマイクロリソグラフィー投影露光装置結像装置を開示している。結像装置は少なくとも1つの光学素子と、この光学素子の位置を操作するリニアドライブを有する少なくとも1つのマニピュレータとを有する。この場合、リニアドライブは移動軸の方向に相互に移動可能な駆動部分および非駆動部分を有し、これらの部分は、移動軸に少なくとも略直角な有効方向に、そして移動軸に対して少なくとも略平行な有効方向に、機能素子を介して相互に断続的に接続される。

先行技術

0008

国際公開第03/052511A2号パンフレット

発明が解決しようとする課題

0009

更に、ミラーに取り付けられた基準パターン光学エンコーダによって取り込むことが知られている。このような光学エンコーダは、位相が相互に90°シフトした、A−信号及びB−信号とも称される電圧信号を供給するが、これらの位相シフト電圧信号はノイズの影響を受け易い。また光学エンコーダは、スイッチオン位置又は基準位置に対し、固有の絶対位置(粗位置)ではなく、曖昧な相対位置(微細位置)を供給する。このためスイッチオン位置に対するセンサが更に必要となる。

0010

このような背景に対する本発明の目的は、リソグラフィ装置において少なくとも1つのミラーの位置の確認を改善させることである。

課題を解決するための手段

0011

そこで、リソグラフィ装置における多数のミラーのそれぞれの位置を確認するセンサ構成体が提案される。センサ構成体は多数の位置センサ装置を備え、各位置センサ装置は、測定ユニット変調光線露光する光源と、変調光線で露光される際、ミラー位置の光位置信号を提供する測定ユニットと、提供された光位置信号を検出することによって電気位置信号を出力する複数の光検出器を有する検出ユニットとを備え、測定ユニットは、光線に影響を与える基準パターンと、影響が与えられた光線を反射するミラー構成体とを有する。更に、センサ構成体は電気位置信号によってミラーの位置を確認する評価装置を有する。

0012

変調された露光を用いることによって電力損失は減少し、位置信号のノイズ特性肯定的な影響を受けることができる。従って、変調された露光により、平均電力損失の少ない品質の高い信号を提供することが可能となる。

0013

例えば、変調光線はパルス光線又は正弦波光線である。具体的に正弦波光線は正弦波エンベロープを有する。よって、光出力振幅を特定の時点で増減させることができる。詳述すれば、位置決め精度及びノイズ補償の要求を満たすために、投影系には例えば約5kHzの制御クロックが必要とされる。このため、レギュレータに値が供給され、5kHzでサンプリングされる。AD変換器は、特にデジタル前置フィルタもより速いサンプリング速度で使用される場合、より速いサンプリング速度で作動させることができる。より少ない光出力により、より強い、従って、よりノイズの少ない信号を取得することができる。しかしながら、例えばパルス点灯又は点滅などの変調された露光は、例えば半導体レーザ又はレーザダイオードなどの光源又は光生成コンポーネントに熱的な負荷をかけすぎない、及び/又は光源の駆動回路の電力損失を時間平均で少なくするためには有益である。

0014

また、半導体ベース光生成素子の大部分は定格電流によるパルス運転で動作させることができるため、非常に高い光強度、従って非常に良好な信号対雑音比を得ることができる。一定の制限内において、定格電流を上回る動作は、予想寿命の減少を伴わず、又は許容できる減少を伴って実行させることができる。パルス露光の場合には光位置信号もパルス化されるので、AD変換器のサンプリングは、好適には、光源のパルスと同期される。この場合、AD変換器のサンプリング周波数パルス周波数以上である。従って、変調されたパルス露光の利点は、より多くのパルス光出力、従って、より良好な信号対雑音比が達成できることである。

0015

更なる実施形態によれば、光源は、測定ユニットを露光するパルス光線を生成する。

0016

信号理論的には、パルス露光はパルスシーケンスによる乗算を表している。この場合にも、関連する測定情報増幅器及び残りの測定経路を通り、(低周波数の)ベースバンドではもはや伝送されない。(パルス露光による)時間領域内のパルスシーケンスによる乗算は周波数領域内のパルスシーケンスによる畳み込みに対応するので、信号内容もより高いキャリア周波数及びその倍数で伝送される。この場合、ベースキャリア周波数は光源がパルス化されるパルス周波数である。

0017

高い光パルス出力又はエネルギーに加え、パルス露光は、信号対雑音比、特に1/fノイズを改善する更なる可能性を有している。

0018

更なる実施形態によれば、光源は測定ユニットを露光する正弦波光線を生成する。

0019

更なる実施形態によれば、光源は光線を生成する光生成ユニットと、光生成ユニットによって生成された光線から変調光線を生成する変調器ユニットとを有する。

0020

変調器ユニットは、光生成ユニットによって生成された光線に所定の特徴をインプリントする(impressing)ことによって変調光線を生成する。

0021

更なる実施形態によれば、光源は、光線を生成する光生成ユニットと、光生成ユニットが所定の特徴を有する変調光線を出力するように、パルスシーケンスによって光生成ユニットを駆動するパルス生成器とを有する。

0022

更なる実施形態によれば、光生成ユニットは半導体レーザを有する。

0023

更なる実施形態によれば、評価装置は、光検出器によって出力されたアナログ電気位置信号をデジタル電気位置信号に変換する少なくとも1つのAD変換器を有する信号処理ユニットを備える。

0024

更なる実施形態によれば、センサ構成体は信号処理ユニットと光源とを同期させる同期装置を備える。例えば、同期装置はパルス生成器又は変調源として構成することができる。

0025

更なる実施形態によれば、パルス生成器は同期装置を備える。この場合、パルス生成器はパルスシーケンスによって信号処理ユニットと光源とを同期させる。

0026

更なる実施形態によれば、信号処理ユニットのAD変換器はサンプリングユニット量子化ユニットとを備え、同期ユニット装置は、サンプリングユニットと光源とを同期させて変調光線を生成する。

0027

更なる実施形態によれば、信号処理ユニットはAD変換器とAD変換器の下流に配置された信号分析ユニットとを備え、同期装置は信号分析ユニットと光源とを同期させて変調光線を生成する。

0028

更なる実施形態によれば、AD変換器は電気位置信号の多数回サンプリングのために構成される。多数回サンプリングの場合、電気位置信号は複数回サンプリングされる、すなわち信号は一度にサンプリングされ、その後すぐに(例えば1マイクロ秒後)再びサンプリングされる。具体的には、多数回サンプリングは相関ダブルサンプリングに従った方法である。相関ダブルサンプリングによる方法は1/fノイズの場合特に有利である。例えば、多数回サンプリングの場合、電気位置信号は、位置信号が存在する場合と、そしてそのすぐ後の位置信号が存在しない場合との2回サンプリングされるため、2つのパルス間の休止中にノイズのみが存在する。これら2つの情報アイテムは相互に減算することができる。ノイズ信号が2つのサンプリング点(例えば1/fノイズの場合)の間で変化しなかったとすると、これによってノイズは除去される、又は最小限に抑えられる。

0029

更なる実施形態によれば、信号処理ユニットはAD変換器と、AD変換器の上流に配置された復調器とを備える。この場合、同期装置は復調器と光源とを同期させて正弦波光線を生成する。

0030

更なる実施形態によれば、少なくとも光源及び信号処理ユニットは真空ハウジング内に配置された統合コンポーネント内に設けられる。

0031

統合コンポーネントは、1つのキャリアプリント基板又は複数のキャリアプリント基板上に配置された、多数の集積回路及び/又は構成要素を有する構成体であると理解されたい。統合コンポーネントは一体化センサエレクトロニクスとも称される。

0032

信号処理ユニットは例えば集積回路として構成することができる。キャリアプリント基板上に配置される構成要素の例として、光源があげられる。例えば、キャリアプリント基板はセラミック回路基板を備える。

0033

同じ統合コンポーネントに一体化することにより、スペースを節約することができる。光源を統合コンポーネント、従って真空ハウジングに一体化することにより、外部で生成された光線を真空ハウジングに誘導する必要がなくなる。このためコストも削減できる。光源の作動装置、又は好適には光源用の駆動回路も真空ハウジング内に配置される。例えば、光源用の駆動回路は信号処理ユニットに一体化される。

0034

信号処理ユニットのAD変換器によって真空ハウジング内にデジタル電気位置信号が生成されることにより、デジタルデータラインを有利に用いて、信号を外部、すなわち真空ハウジングの外部へと誘導することができる。有利には、データをエラーコードによってデジタルライン上で圧縮及び/又は保護することができる。具体的には、AD変換器はサンプリングユニットと量子化ユニットとを備え、これらは統合コンポーネントに一体化される。

0035

測定点において、すなわち真空ハウジング内においてデジタル位置信号を迅速に製造することにより、信号の完全性及びシステムの管理容易性において利点がもたらされる。これは、位置信号は外部にデジタル伝送することができるからである。

0036

更なる実施形態によれば、光源と信号処理ユニットとは単一の統合コンポーネント内に設けられる。

0037

更なる実施形態によれば、光源、信号処理ユニット及び検出ユニットの光検出器は統合コンポーネント内に設けられる。

0038

光源、信号処理ユニット、及び好適には光検出器も同じ統合コンポーネント内に設けることにより、少なくとも1つのミラーの位置を非常に迅速に確立することができる。光検出器と信号処理ユニットとを空間的に組み合わせることにより、非常に迅速な信号処理が可能となる。光検出器と信号処理ユニットとの間の信号経路を短縮することにより、信号対雑音比の改善がもたらされ、欠陥が起こりにくくなる。具体的には、統合コンポーネントにはアウトガスから保護する層が設けられる。

0039

更なる実施形態によれば、センサ構成体は、リソグラフィ装置におけるミラーの内、動作可能なミラーを駆動するアクチュエータを制御する制御装置を備える。

0040

更なる実施形態によれば、制御装置は評価装置を有する。

0041

更なる実施形態によれば、検出ユニットは、測定ユニットによって提供された光位置信号を光検出器に結像する光学ユニットを更に有する。具体的には、光学ユニットは少なくとも1つのレンズを有する。

0042

例えば、リソグラフィ装置の投影系は、多数N2個の動作可能ミラーを有する多数N1個のミラー(N2≦N1)と、N3個の位置センサ装置とを備える。この場合、N4個の位置センサ装置はそれぞれN2個の動作可能ミラーの内の1つに割り当てられる(N3=N4・N2)。具体的には、N1,N2,N3及びN4は自然数である。

0043

更なる実施形態によれば、センサ構成体は真空ハウジングに配置された複数N3個の位置センサ装置を備え、位置センサ装置はそれぞれリソグラフィ装置の複数N2個の動作可能なミラーの内の1つに割り当てられる。またセンサ構成体はデータ収集装置を備え、これは真空ハウジング内に配置され、真空ハウジングの外部に配置された評価装置にデータリンクによって接続され、N3個の位置センサ装置によって提供されたN3個のデジタル電気位置信号を収集してデジタル一括信号を形成し、この信号を評価装置にデータリンクを介して伝送する。

0044

有利には、データ収集装置は、デジタル位置信号を真空ハウジング内で収集し、これらの信号を一括して外部へ伝送するオプションを提供する。有利には、これによって電信料が削減される。例えば、データ収集装置は集積回路などの電子ユニットである。上述のデータ収集装置を用いた実装は、外部に対するデジタルデータケーブルが多くのアナログ信号用ケーブルよりもはるかに剛性が低いという点で有利である。

0045

更なる実施形態によれば、データ収集装置及び評価装置は1つのデータリンクを介して接続される。単一のデータリンクを使用することにより、真空ハウジングに必要なケーブル及びケーブルグランドのコストを削減することができる。

0046

更なる実施形態によれば、データ収集装置と評価装置との間のデータリンクは一方向データリンクとして構成される。

0047

外部に対する一方向データリンクの使用は、有利には、データ収集装置への外部からのアクセスを防止する。

0048

更なる実施形態によれば、データリンクは真空ハウジングを貫通する、真空に適切な貫通接続用の真空貫通接続装置と、データ収集装置と真空貫通接続装置とを接続する第1データラインと、真空貫通接続装置と評価装置とを接続する第2データラインとを有する。

0049

更なる実施形態によれば、データ収集装置はそれぞれのラインによってN3個の位置センサ装置の各々に接続される。

0050

この結果、データ収集装置に対して容易に設置可能なポイントツーポイントのデータリンクが実現される。

0051

更なる実施形態によれば、コネクタブラケットはデータ収集装置と第1データラインとを電気的に接続する。コネクタブラケットはアダプタであり、これによってデータ収集装置と第1データラインとを機械的、電気的に接続することができる。

0052

更なる実施形態によれば、センサ構成体は真空ハウジング内に配置された複数N3個の位置センサ装置を備え、これらはそれぞれリソグラフィ装置の複数N2個の動作可能ミラーの内の1つに割り当てられる。またセンサ構成体はバスシステムを備え、これは少なくともその一部が真空ハウジングに配置され、真空ハウジングの外部に配置された評価装置に接続され、N3個の位置センサ装置によって提供されるN3個のデジタル電気位置信号を評価装置に伝送する。

0053

真空ハウジングのポイントツーポイント接続に関して、コストと動力学の点から、具体的には真空に適したバスシステムが有利である。更に、データ収集装置を省くことができるので、バスケーブルの更に多くの部分を真空ハウジングにまとめて、ケーブル、そして結果的にはコストを削減することができる。

0054

更なる実施形態によれば、真空ハウジングに配置された位置センサ装置の一部はバスシステムを共有する。更に多くのバスシステム又はポイントツーポイント接続により、この場合に設けられるデータ収集装置に更に多くのセンサを接続することができる。具体的には、バス帯域幅が必要とされる制御帯域幅をサポートするのに狭過ぎる場合、別個のバスシステムを設けことは有利である。

0055

更なる実施形態によれば、センサ構成体は真空ハウジングを貫通する、バスシステムの真空に適した貫通接続用の真空貫通接続装置を有する。

0056

更なる実施形態によれば、バスシステムは位置センサ装置を接続する複数のバスラインを有し、これらのバスラインはコネクタブラケットに接続される。

0057

更なる実施形態によれば、データリンクはコネクタブラケットと真空貫通接続装置との間を接続する第1データラインと、真空貫通接続装置と評価装置との間を接続する第2データラインとを有する。

0058

更なる実施形態によれば、光源とミラー配列との間に基準パターンが配置される。

0059

更なる実施形態によれば、基準パターンはスケール、具体的にはホログラムスケールを有する。

0060

更なる実施形態によれば、センサ構成体は真空ハウジングに配置された複数N3個の位置センサ装置を備え、それぞれの位置センサ装置はリソグラフィ装置の複数N2個の動作可能ミラーに割り当てられる。またセンサ構成体は情報収集装置を備え、これは真空ハウジングに配置され、真空ハウジングの外部に配置された評価装置にケーブルによって接続され、N3個の位置センサ装置によって提供されたN3個の電気位置信号を、時分割多重化又は周波数分割多重化により、ケーブルを介してアナログ伝送する。

0061

パルス光線及び分割多重法、この場合においては時分割多重化又は周波数分割多重化、を用いることにより、位置信号を複数の位置センサ装置から1つのケーブルを介してアナログ伝送することが可能である。これによってコストを削減することができる。具体的には、真空ハウジング内にシンプルな真空電子機器を実現することができる。

0062

更なる実施形態によれば、センサ構成体は真空ハウジングに配置された複数N3個の位置センサ装置を備え、それぞれの位置センサ装置はリソグラフィ装置の複数N2個の動作可能ミラーの内の1つに割り当てられ、またセンサ構成体は情報収集装置を備え、これは真空ハウジングに配置され、真空ハウジングの外部に配置された評価装置にケーブルによって接続され、N3個の位置センサ装置によって提供されたN3個の電気位置信号を、周波数分割多重化により、ケーブルを介してアナログ伝送する。

0063

正弦波光線及び分割多重化法、この場合には周波数分割多重化、を用いることにより、複数の位置センサ装置から位置信号を1本のケーブルを介してアナログ伝送することが可能である。これによってコストを削減することができる。具体的には、真空ハウジング内にシンプルな真空電子機器を実現することができる。

0064

更に、N2個の動作可能なミラーを含む複数N1個のミラー(N2≦N1)と、上述のセンサ構成体とを備えるリソグラフィ装置の投影系が提案される。センサ構成体は複数N3個の位置センサ装置を備え、N4個の位置センサ装置はそれぞれN2個の動作可能なミラーの内の1つに割り当てられ、N3=N4・N2である。

0065

一実施形態によれば、投影系は動作可能なミラーを動作させる複数のアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを備える。

0066

更なる実施形態によれば、制御装置は評価装置を有する。具体的に、制御装置は評価装置を一体化する。

0067

更なる実施形態によれば、評価装置はそれぞれのデジタル電気位置信号に応じて、N2個の動作可能なミラーのそれぞれの位置を決定する。

0068

更なる実施形態によれば、制御装置は、評価装置によって決定された動作可能なミラーの位置に応じてアクチュエータを動作させる。

0069

この場合、具体的には、制御装置はモデル支持閉ループ制御を用いて、ノイズに関する測定値の質を向上させる。例えば、投影系のミラー及びそのアクチュエータを再現する制御ループのモデルをカルマンフィルタ内で実行することができ、その結果、モデルのサポートにより、レギュレータに利用できる測定値を改善することができる。

0070

従来のカルマンフィルタの代わりに、制御装置はカルマンフィルタの特定の非線形の変形を使用することもできる。この例として、区分的線形モデルを有する線形カルマンフィルタ、拡張カルマンフィルタ又は誤差伝播法によるカルマンフィルタがある。十分な計算能力及び記憶容量がある場合、例えば、投影系のミラーからの原測定信号における多モード分布などの、非線形挙動及び例外的な確率密度の場合、粒子フィルタの使用も有利であり得る。

0071

更なる実施形態によれば、投影系は真空ハウジングに配置されたセンサ構成体に電力を供給する電力供給装置を備える。

0072

更に、上述の様な投影系を有するリソグラフィ装置が提案される。

0073

更に、リソグラフィ装置の多数のミラーのそれぞれの位置を確認する方法が提案され、これは以下のa)〜c)のステップ、すなわち、a)測定ユニットに変調光線を光源によって露光するステップと、b)測定ユニットが変調光線によって露光される際、測定ユニットによって提供された光位置信号を検出ユニットによって検出し、電気位置信号を出力するステップであって、測定ユニットは光線に影響を与える基準パターンと、影響が与えられた光線を反射するミラー構成体とを有するステップと、c)電気位置信号によってミラーの位置を確認するステップとを含む。

0074

一実施形態によれば、ステップa)及びb)、並びに好適には更にステップc)は、光源及び検出ユニットが一体化されて真空ハウジングに配置された統合コンポーネントによって実行される。

0075

提案された装置について説明された実施形態及び特徴は、提案された方法に応じて適用可能である。

0076

更に、プログラム制御装置で上述の方法のステップa)〜c)を実行させるコンピュータプログラム製品が提案される。

0077

例えばコンピュータプログラム手段などのコンピュータプログラム製品は、例えば、メモリカード、USBスティックCD−ROM,DVDなどの記憶媒体、又はネットワークにおいてサーバからダウンロード可能なファイルの形態で提供又は供給することができる。例えば、無線通信ネットワークの場合には、コンピュータプログラム製品又はコンピュータプログラム手段によって適切なファイルを伝送することによって行うことができる。

0078

本発明の更なる可能な実施形態は、例示的実施形態に関して記載される特徴、又は実施形態に関する明示的に記載されていない組み合わせも含む。これに関して、当業者は個々の態様を、改善又は追加として本発明の基本的な形態に加えてもよい。

0079

本発明の更なる有利な構成及び態様は、以下に記載する本発明の従属請求項及び例示的実施形態の主題である。好適な実施形態に基づき、添付図面を参照して本発明を以下に詳述する。

図面の簡単な説明

0080

EUVリソグラフィ装置の概略図である。
リソグラフィ装置における少なくとも1つのミラーの位置を確認する位置センサ装置を有する、センサ構成体の一実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の一実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
図9の投影系におけるパルス露光のシミュレーション結果を示す図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
図12の投影系において、正弦波によって変調された露光のシミュレーション結果を示す図である。
図12の投影系において、復調及び位置決定のシミュレーション結果を示す図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
割り当てられた制御装置を有する投影系の更なる実施形態を示す概略図である。
リソグラフィ装置における少なくとも1つのミラーの位置を確認する方法の実施形態を示す図である。

実施例

0081

図面において、特に記載のない限り、同一の要素又は同一の機能を持つ要素には同じ参照符号が付されている。尚、図面は必ずしも縮尺通りではないことを理解されたい。

0082

図1は、ビーム成形照明系102と投影系104とを備えるEUVリソグラフィ装置100Aの概略図である。EUVとは「極紫外線」のことであり、0.1〜30nmの動作光の波長を表す。ビーム成形照明系102及び投影系104はそれぞれ真空ハウジング内に設けられ、各々の真空ハウジングは具体的に表示しない排気装置のサポートによって排気される。真空ハウジングは図示しない機械室によって囲まれている。この機械室には電気コントローラなどを設けることができる。

0083

EUVリソグラフィ装置100AはEUV光源106Aを備える。EUV範囲(極紫外線範囲)、すなわち、例えば5nm〜30nmの波長範囲の照射108Aを放射するプラズマ源を、EUV光源106Aとして設けることができる。ビーム成形照明系102において、EUV照射108Aは集束され、所望の動作波長がEUV照射108Aからフィルタリングされる。EUV光源106Aによって生成されるEUV照射108Aの空気透過率は比較的低いため、ビーム成形照明系102及び投影系104内のビーム誘導空間は真空引きされる。

0084

図1に示すビーム成形照明系102は5つのミラー110,112,114,116及び118を有する。EUV照射108Aはビーム成形照明系102を通してレチクル120に向けられる。レチクル120も反射光学素子として形成され、照明系102及び投影系104の外部に配置させることができる。更にEUV照射108Aはミラー136によってレチクルに誘導される。レチクル120は、投影系104によって縮小されてウエハ122に結像される構造を有する。

0085

投影系104はレチクル120をウエハ122に結像させる6つのミラーM1〜M6を有する。この場合、投影系104の個々のミラーM1〜M6は投影系104の光学軸124に対して対称的に配置させることができる。尚、EUVリソグラフィ装置100Aのミラーの数は記載されている数に限定されない。ミラーの数はこれより多くても少なくてもよい。更に、ミラーM1〜M6の前面はビーム成形のため、通常は湾曲している。

0086

投影系104は、ミラーM1〜M6の内の1つの位置を決定する多数の位置センサ装置140を更に有する。

0087

投影系104が6つのミラーM1〜M6(N1=6)を有し、その内の5つのミラーを動作させることができ(N2=5)、動作可能なミラーの各々を6自由度に対応する6つの位置センサ装置140(N4=6)に割り当てることができるという例示的仮定において、投影系104の位置センサ装置140の数N3は30となる(N3=N4・N2=6・5=30)。

0088

一般性を損ねることなく、そして説明を簡潔にするために、図1には1つの位置センサ装置140を示している。

0089

位置センサ装置140は評価装置304(図2及び図3参照のこと)に連結される。評価装置304は、位置センサ装置140の出力信号により、ミラーM1〜M6の動作可能なミラーの位置を決定する。評価装置304は、位置センサ装置140と同様に、投影系104の真空ハウジング137に配置することもできる(図2参照)。この場合、評価装置304は例えば信号処理ユニット207と一体化される。あるいは、評価装置304は投影系104の真空ハウジング137の外部に配置することができる。例えば、評価装置304は投影系104に割り当てられる制御装置303と一体化することができる(例えば図3参照)。

0090

位置センサ装置140について、図2図15を参照して以下に詳述する。

0091

図2は、リソグラフィ装置のミラー、例えばリソグラフィ装置100における投影系104のミラーM4の位置を確認する位置センサ装置140を有するセンサ構成体の一実施形態の概略図である。

0092

図2のセンサ構成体は多数の位置センサ装置140を備える。一般性を損ねることなく、図2はリソグラフィ装置のミラー、例えばリソグラフィ装置100における投影系104のミラーM4の位置を確認する位置センサ装置140を示している。例えば、図7は複数のミラーM2〜M6のそれぞれの位置を確認する複数の位置センサ装置140を示している。

0093

図2の位置センサ装置140は、測定ユニット201、光源203、検出ユニット204及び信号処理ユニット207を備える。

0094

測定ユニット201は、変調光線による露光の場合、ミラーM4の位置の光位置信号を提供する。例えば、変調光線はパルス光線又は正弦波光線である。光源203は測定ユニット201に変調光線を露光する。検出ユニット204は、提供された光位置信号を検出することによってアナログ電気位置信号を出力する、複数の光検出器205を備える。一般性を損ねることなく、図2は3つの光検出器205を示す。信号処理ユニット207は、アナログ電気位置信号をデジタル電気位置信号に変換する、少なくとも1つのAD変換器208を備える。

0095

センサ構成体は、デジタル電気位置信号によってミラーM4の位置を確認する評価装置304を更に備える。図2の実施形態において、評価装置304は信号処理ユニット207と一体化される。

0096

更に、光源203、検出ユニット204の光検出器205及び信号処理ユニット207は、図2の実施形態におけるキャリアプリント基板202、及び統合コンポーネント200の一部に配置される。統合コンポーネント200の少なくとも一部には、排気から保護する層を設けることができる。例えば、光源203は半導体レーザを備える。例えば、キャリアプリント基板202はセラミック製である。更に、阻止コンデンサ(図示せず)をプリント基板202に配置してもよい。具体的には、阻止コンデンサには排気から保護する層が設けられる。

0097

更に図2は、検出ユニット204が光学ユニット206を有し、これは測定ユニット201によって提供される光位置信号を光検出器205に結像することを示している。例えば、光学ユニット206は少なくとも1つのレンズを備える。

0098

図3は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の実施形態を示す概略図である。明確にするために、図3には図1のミラーM1〜M6全てを示さず、ミラーM4のみを例示的に示している。具体的には、このミラーM4には6つの位置センサ装置140が割り当てられているが、図3においては、明確にするために、1つの位置センサ装置140のみを示している。図3の位置センサ装置140は図2の位置センサ装置140に対応する。しかしながら、図3の評価装置304は投影系104の真空ハウジング137に配置されておらず、投影系104の制御装置303に一体化されている。信号処理ユニット207はデジタル位置信号DPを、データライン307、接続ソケット301及び真空貫通接続装置302を介して評価装置304に伝送する。

0099

更に、図3は制御装置303に設けられた電圧供給装置305を示しており、この電圧供給装置は電圧供給線306によって位置センサ装置140に電力を供給する。

0100

図4は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図4の実施形態と図3の実施形態との大きな違いは、図4では光源203が投影系104の真空ハウジング137の外部に配置されていることである。また、図4の実施形態は、光源203、電力供給装置305及び増幅器308を有するセンサ電子機器309を示している。図4の電力供給装置又は電圧供給装置305は、電圧供給線306によって位置センサ装置140に電力を供給する。図4の光源203は、変調光線203を真空ハウジング137に多数の光ファイバ310を介して供給し、光線は真空貫通接続装置302及び接続ソケット301を通して位置センサ装置140に誘導される。更に真空ハウジング137には光学ユニット211が配置され、この光学ユニットは変調光線を結合し、結合された出力である変調光線で測定ユニット201を露光するように出力する。明確に示すため、及び一般性を損ねることなく、図4には1つの光ファイバ310を示している。

0101

上述の実施形態の様に、図4の測定ユニット210は、光源203によって生成された変調光線によって露光されると、ミラーM4の位置の光位置信号を提供する。検出ユニット204の光検出器205は、測定ユニット201によって提供された光位置信号を検出することによってアナログ電気位置信号APを出力し、これらの信号をアナログ電気位置信号APをデータライン307、接続ソケット301及び真空貫通接続装置302を介してセンサ電子機器309に伝送する。センサ電子機器309の増幅器308は受信したアナログ電気位置信号APを増幅し、増幅されたアナログ位置信号VPをその下流に配置された制御装置303に出力する。

0102

増幅されたアナログ電気位置信号VPは制御装置303のAD変換器208に供給される。AD変換器208は、増幅されたアナログ電気位置信号VPをサンプリングするサンプリングユニット209と、その下流に配置された、サンプリングされた信号ASを量子化する量子化ユニット210とを備える。AD変換器208の下流に配置された評価装置304は、サンプリングされ、量子化された信号DPに基づいてミラーM4の位置を決定する。

0103

制御装置303は、同期信号603を出力するパルス生成器602を更に有する。パルス生成器602は、同期信号603によって、AD変換器208のサンプリングユニット209と光源203とを同期させる。

0104

図5は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図5のセンサ構成体の実施形態は図4の実施形態に基づくものである。

0105

図5の制御装置303は、AD変換器208の上流に配置された復調器902と変調源903とを備える。変調源903は正弦波変調信号603を出力する。変調源903は、光源203が正弦波光線を位置センサ装置140に放出するよう、正弦波変調信号で光源203を駆動する。更に変調源903は、正弦波変調信号603によって制御装置303の復調器902と光源203とを同期する。従って、光源203及び復調器902は正弦波変調信号によって相互に同期される。

0106

復調器902は、センサ電子機器309の増幅器308から増幅されたアナログ位置信号VPを受信し、この増幅されたアナログ位置信号を復調し、復調されたアナログ位置信号DAをAD変換器208のサンプリングユニット209に出力する。

0107

図6は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図6によるセンサ構成体の実施形態は、図5による実施形態と、制御装置303の実施形態の点で異なっている。図6の実施形態において、制御装置303のAD変換器208は、センサ電子機器309から増幅されたアナログ位置信号VPを受信し、この増幅されたアナログ位置信号をデジタル位置信号DPに変換する。デジタル位置信号DPは、例えば復調器902、評価装置304、及びミラーM1〜M6のアクチュエータを駆動する駆動ユニット312を備えるFPGA311に供給される。図6の変調源903と復調器902との間の破線矢印で示す様に、復調器902は正弦波変調信号602によって任意選択に同期することができる。これは正弦波変調信号902のキャリア周波数が予め復調器902に知らされている場合には必要ない。復調されたデジタル位置信号は評価装置304に供給され、評価装置304は復調されたデジタル位置信号に基づいてミラーM4の位置を決定する。評価装置304の出力信号は駆動ユニット312に供給され、駆動ユニット312は評価装置304の受信信号に応じてミラーのアクチュエータを駆動することができる。

0108

図7は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図7のセンサ構成体は真空ハウジング137に配置された複数N3個の位置センサ装置140を備え、位置センサ装置140はそれぞれ、リソグラフィ装置100の投影系104における複数N2個の動作可能なミラーM2〜M6の内の1つに割り当てられる。図7の位置センサ装置140はそれぞれ図2の位置センサ装置に対応する。図7の例では5つのミラーM2〜M6が動作可能である(N2=5)。更に、6つの位置センサ装置140は、6自由度により、5つの動作可能なミラーM2〜M5の各々に割り当てられる(N3=6・N2=30)。明確にするために、図7では動作可能なミラーM2〜M6にそれぞれ1つの位置センサ装置140のみが割り当てられている。図7の実施形態において、評価装置304は、図3の実施形態と同様に、制御装置303と一体化されている。

0109

更に、図7のセンサ構成体は、真空ハウジング137に配置されたデータ収集装置404を有する。データ収集装置404は、真空ハウジング137の外部に配置された評価装置304にデータリンクを介して接続される。データ収集装置404はN3個の位置センサ装置140によって提供されるM3個のデジタル位置信号DPを収集してデジタル一括信号DSを形成し、このデジタル一括信号DSを評価装置304へデータリンクを介して伝送する。

0110

図7に示すように、好適には、データ収集装置404及び評価装置304は単一のデータリンクによって接続される。データリンクは一方向データリンクとして構成することができる。データリンクは、真空ハウジング137を貫通する、真空に適した貫通接続のための真空貫通接続装置302と、データ収集装置404と真空貫通接続装置302との間を接続する第1データライン401と、真空貫通接続装置302と評価装置304との間を接続する第2データライン402とを備えている。

0111

図8は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図8の実施形態は図7の実施形態と、図8のセンサ構成体がデータ収集装置404の代わりにバスシステム501を有する点で異なっている。バスシステム501は、真空ハウジング137の外部に配置された評価装置304に接続される。バスシステム501は、N3位置センサ装置140によって供給されたN3デジタル電気位置信号DPを評価装置304に伝送する。図8の真空貫通接続装置302は、真空ハウジング137を貫通するバスシステム501の真空に適した貫通接続のために構成される。図8のバスシステム501は、位置センサ装置140を連結する複数のバスライン502を備え、これらのバスラインはコネクタブラケット301に接続されている。

0112

図9は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図9によるセンサ構成体の実施形態は図3による実施形態に基づくものである。更に図9の光源203は、光線を生成する光生成ユニット601とパルス生成器602とを備えている。パルス生成器602は、光生成ユニット601が測定ユニット201を変調光線、例えばパルス光線で露光するよう、パルスシーケンスによって光生成ユニット601を駆動する。更に、パルス生成器602は、例えば生成されたパルスシーケンスに対応する、又はこれから得られる同期信号603を信号処理ユニット207に出力する。信号処理ユニット207は同期信号603によってAD変換器208を同期する。

0113

光位置信号は2つの相互に位相シフトした信号成分を有し得る。このため、検出ユニット204はアナログ電気位置信号として相互に90°位相シフトした電圧信号を供給する。これらの位相シフトした低電圧信号はA−信号及びB−信号とも称することができる。

0114

図10は、図9における投影系104のパルス露光のシミュレーション結果を示す。この場合、曲線701はミラーの実際の(正規化された)微細位置(実際の位置)xを示している。曲線702は光パルス、曲線703はA−信号を示し、また、曲線704はB−信号を示している。更に曲線705はミラーの(正規化された)測定微細位置を示している。

0115

従って図10より、(A,B)T=(cos(x)sin(x))Tによる位置依存を有するA−信号703及びB−信号704が同様にパルス化されることがわかる。しかしながら、その後の逆タンジェント計算によるパルス同期サンプリングにより、例えば測定される位置信号を回復させることができる(曲線705参照)。

0116

個々のパルスをA−信号703及びB−信号704に分解することができるように、好適には、対応する高帯域幅を有する増幅器を用いる。しかしながら下流に配置される評価装置304(評価電子機器)において適切な測定が行われることにより、帯域幅の制限によって変形されたパルスを正しく評価することも可能である。例えば、電流振幅の評価を直接行う代わりに、A−信号703及びB−信号704におけるパルス積分を評価することが可能である。信号の積分はアナログで行うことができる、又は、高速AD変換器を用いることにより、デジタルで行うことができる。信号伝送の観点からはデジタル方式の方が有利である。

0117

図11は割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図11のセンサ構成体の実施形態は図9の実施形態に基づくものである。図11の信号処理ユニット207は信号分析ユニット801を更に備える。信号分析ユニット801は、信号処理ユニット207において、AD変換器208の下流に配置される。図11の実施形態において、同期信号603と同期するのはAD変換器208ではなく、その下流に配置された信号分析ユニット801である。

0118

上述の様に、光源203は変調光線、例えば正弦波光線を生成するように構成することができる。これは、位置情報がキャリア周波数に向かってシフトされ、それにより、低周波数のベースバンドではなく、キャリア周波数の周囲の周波数バンドにおいて増幅器及びケーブル経路を通ることができるという点で有利である。

0119

この例は図12及び図15に示されている。上述の利点は特に図15の配置に適用される。図15では、復調は制御装置303、すなわち真空ハウジング137の外部で行われる。

0120

図12は割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図12のセンサ構成体の実施形態は図3の実施形態に基づくものである。図12の光源203は、光線を生成する光生成ユニット601と、光生成ユニット601によって生成された光線から変調光線を生成する変調器ユニット901とを備える。更に、図12の信号処理ユニット207は、AD変換器208とAD変換器208の上流に配置された復調器902とを備える。更に、同期信号603によって変調器ユニット901を作動させる変調源903が設けられる。更に、変調源903は復調器902を同じ同期信号603で作動する。このため、変調器ユニット901と復調器902とは相互に同期される。

0121

復調はデジタル(図12参照)又はアナログ(図5参照)方式で行うことができる。デジタル復調は、例えばサンプリングレート10〜100MHzの比較的速いAD変換器を必要とする。

0122

図13は、図12の投影系104における正弦波形による変調露光のシミュレーション結果を示す。この場合、曲線701はミラーの実際の(正規化された)微細位置を示し、曲線1001は変調信号(変調された露光)を示し、曲線1002は変調されたA−信号を示し、曲線1003は変調されたB−信号を示している。曲線705はミラーの(正規化された)測定微細位置を異なる尺度で再度示している。

0123

この場合、図13は、曲線1002及び1003の変調されたA−信号及びB−信号が、近似形(エンベロープ)として、エンコーダ位置に対応する典型的な正弦形状又は余弦形状を有することを示している。更に、A−信号及びB−信号は変調信号1001によって乗算される。

0124

1/fノイズの場合、測定された位置信号の品質は、変調周波数を例えば200kHzから500kHzへと増やすことによって改善することができる。

0125

更に、図14図12の投影系104に対する復調及び位置決定のシミュレーション結果を示している。この場合、図14の曲線701はミラーの実際の(正規化された)微細位置を示し、曲線1002は変調されたA−信号を示し、曲線1003は変調されたB−信号を示している。

0126

図15は、位置センサ装置140及び評価装置303を有するセンサ構成体の更なる実施形態を示している。図15の実施形態は図12の実施形態と、復調器902の配置の点で異なる。図15の実施形態において、復調器902は、制御装置303内において評価装置304の直上流に配置されている。

0127

図16は、割り当てられた制御装置303を有する投影系104の更なる実施形態を示す概略図である。図16のセンサ構成体は真空ハウジング137に配置された複数N3個の位置センサ装置140を備え、それぞれの位置センサ装置140は、リソグラフィ装置100における投影系104の複数N2個の動作可能なミラーM2〜M6の内の1つに割り当てられている。図16の位置センサ装置140はそれぞれ図4の位置センサ装置に対応する。図16の例では5つのミラーM2〜M6(N2=5)が動作可能である。更に、6つの位置センサ装置140が6自由度に従って、5つの動作可能なミラーM2〜M5の各々に割り当てられている(N3=6・N2=30)。明確にするために、図16では動作可能なミラーM2〜M6にそれぞれ1つの位置センサ装置140のみが割り当てられている。図16の実施形態において、評価装置304は制御装置303と一体化されている。

0128

更に、図16に示すセンサ構成体は真空ハウジング137に配置された情報収集装置405を有する。情報収集装置405は真空ハウジング137の外部に配置された評価装置304にケーブル406で接続されている。情報収集装置405は、N3個の位置センサ装置140によって提供されたN3個の電気位置信号を、時分割多重化又は周波数分割多重化により、ケーブル406を介してアナログ伝送する。

0129

パルス光線の場合、位置信号は時分割多重化又は周波数分割多重化によってアナログ伝送される。正弦波光線の場合、位置信号は周波数分割多重化によってアナログ伝送される。

0130

図17は、リソグラフィ装置100における多数のミラーM1〜M6のそれぞれの位置を確認する方法の実施形態を示している。

0131

図17の方法は以下のステップS1〜S3を含む。

0132

ステップS1では、光源203により、測定ユニット201を変調光線で露光する。例えば、変調光線はパルス化される、又は正弦波エンベロープを有する。

0133

ステップS2では、変調光線で測定ユニット201を露光する際、測定ユニット201によって提供された光位置信号204を検出ユニットによって検出し、電気位置信号を出力する。この場合、AD変換器208によってアナログ電気位置信号をデジタル電気位置信号に変換してもよい。

0134

ステップS3では、ミラーM1〜M6の位置を電気位置信号によって確認する。

0135

例えば、光源203と検出ユニット204とを一体化した、真空ハウジング137に配置された統合コンポーネント200によってステップS1〜S3を実行する。

0136

本発明を例示的実施形態によって説明してきたが、これらは種々の方法で変更することができる。

0137

100リソグラフィ装置
100AEUVリソグラフィ装置
102ビーム成形照明系
104投影系
106AEUV光源
108A EUV照射
110ミラー
112 ミラー
114 ミラー
116 ミラー
118 ミラー
120レチクル
122ウエハ
124 投影系の光学軸
136 ミラー
M1〜M6 ミラー
137真空ハウジング
140位置センサ装置
200統合コンポーネント
201測定ユニット
202キャリアプリント基板
203光源
204検出ユニット
205光検出器
206光学ユニット
207信号処理ユニット
208AD変換器
209サンプリングユニット
210量子化ユニット
211 光学ユニット
301コネクタブラケット
302真空貫通接続装置
303制御装置
304評価装置
305電力供給装置
306電圧供給ライン
307データライン
308増幅器
309センサ電子機器
310光学ファイバ
311FPGA
312駆動ユニット
401 第1データライン
402 第2データライン
403ライン
404データ収集装置
405情報収集装置
406ケーブル
501バスシステム
502バスライン
601光生成ユニット
602パルス生成器
603同期信号
701 ミラーの実際の正規化された微細位置
702パルス信号
703 検出ユニットのパルス化されたA−信号
704 検出ユニットのパルス化されたB−信号
705 ミラーの測定された、正規化された微細位置
801信号分析ユニット
901変調器ユニット
902復調ユニット
903変調源
1001変調信号
1002 検出ユニットの変調されたA−信号
1003 検出ユニットの変調されたB−信号
APアナログ位置信号
ASサンプリングされた信号
DA復調されたアナログ位置信号
DPデジタル位置信号
S1−S3 方法のステップ
t 時間
VP増幅されたアナログ位置信号

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