DE102024201167A1

DE102024201167A1 - Optisches system, lithographieanlage und verfahren

Info

Publication number: DE102024201167A1
Application number: DE102024201167.3A
Authority: DE
Inventors: Denis Mezger; Maximilian Steinhauser; Stefan Kaußler
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 2024-02-09
Filing date: 2024-02-09
Publication date: 2025-01-09

Abstract

Ein optisches System (100) zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur (103, 110, 112) einer Lithographieanlage (1), aufweisend ein Bauteil (101, 102), die Tragstruktur (103, 110, 112) zum Tragen des Bauteils (101, 102), mindestens eine zusätzliche Tilgermasse (128), wobei die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse (128) an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur (103, 110, 112) angebracht ist, um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur (103, 110, 112) anzupassen und/oder zu manipulieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, eine Lithographieanlage mit einem derartigen optischen System und ein Verfahren zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur einer derartigen Lithographieanlage.
Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithographieprozess wird mit einer Lithographieanlage durchgeführt, welche ein Beleuchtungssystem und ein Projektionssystem aufweist. Das Bild einer mittels des Beleuchtungssystems beleuchteten Maske (Retikel) wird hierbei mittels des Projektionssystems auf ein mit einer lichtempfindlichen Schicht (Photoresist) beschichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.
Getrieben durch das Streben nach immer kleineren Strukturen bei der Herstellung integrierter Schaltungen werden derzeit EUV-Lithographieanlagen entwickelt, welche Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,1 nm bis 30 nm, insbesondere 13,5 nm, verwenden. Da die meisten Materialien Licht dieser Wellenlänge absorbieren, müssen bei solchen EUV-Lithographieanlagen reflektierende Optiken, das heißt Spiegel, anstelle von - wie bisher - brechenden Optiken, das heißt Linsen, eingesetzt werden.
Die Spiegel können z. B. an einem Tragrahmen (Engl.: Force Frame) befestigt und wenigstens teilweise manipulierbar ausgestaltet sein, um eine Bewegung eines jeweiligen Spiegels in bis zu sechs Freiheitsgraden und damit eine hochgenaue Positionierung der Spiegel zueinander, insbesondere im pm-Bereich, zu ermöglichen. Somit können etwa im Betrieb der EUV-Lithographieanlage auftretende Änderungen der optischen Eigenschaften, z. B. infolge von thermischen Einflüssen, kompensiert werden.
Durch Effekte innerhalb wie außerhalb der EUV-Lithographieanlage können Schwingungen entstehen. Diese können sich auf unterschiedliche Weise negativ auf den Mikrolithographieprozess auswirken: Einerseits können die Schwingungen direkt auf die Position eines entsprechenden Spiegels und/oder einer Linse Einfluss nehmen. Andererseits können sie eine stabile Positionsregelung der entsprechenden Linse und/oder des entsprechenden Spiegels bzw. eine Positionsregelung mit hoher Regelgüte erschweren.
Entsprechend ist man bestrebt, schwingungskritische optische Elemente, wie etwa die Spiegel, im Hinblick auf die Schwingungen zu isolieren (sog. Schwingungsisolation). In Projektionsoptiken (POB) von EUV-Lithographieanlagen werden zur Schwingungsdämpfung Entkopplungsstufen verwendet, um Anregungen aus äußeren Störungen zu filtern und so die Bewegungen der Tragstrukturen und damit der kritischen Bauteile zu reduzieren. Ähnliche Probleme treten auch im Kontext von DUV-Anlagen auf.
Ein kritisches Problem, das sich in diesem Kontext ergibt, betrifft die Beeinflussung der kritischen Frequenzen von optischen Elementen und/oder von tragenden Bauteilen durch verschiedene Faktoren, die in der Konstruktion und dem Betrieb von EUV- und DUV-Anlagen auftreten.
Eines der Hauptprobleme ist die Interaktion der kritischen Frequenzen der optischen Elemente mit den Anbauteilen der EUV- oder DUV-Anlagen. Diese Frequenzen sind essentiell für die Aufrechterhaltung der optischen Leistung und Genauigkeit. Ihre Beeinflussung kann dabei zu einer signifikanten Verschlechterung der Bildqualität oder sogar zu einem Totalausfall der optischen Komponenten führen. Dabei führt eine Vielzahl von Faktoren zu Schwankungen dieser kritischen Frequenzen, was die Konstruktion und den Betrieb dieser hochspezialisierten Anlagen kompliziert gestaltet.
Zu den Faktoren, die zu einer Veränderung der kritischen Frequenzen führen, gehören Prozessschwankungen innerhalb der EUV- oder DUV-Anlage. Diese können aufgrund von Temperaturschwankungen, mechanischen Vibrationen oder anderen Umgebungsvariablen auftreten. Weiterhin spielen die Werkstoffeigenschaften eine entscheidende Rolle. Schwankungen im Elastizitätsmodul (E-Modul) oder der Masse der verwendeten Materialien können zudem zu unerwünschten Änderungen in den Schwingungseigenschaften der optischen Elemente und/oder der tragenden Bauteile führen.
Zusätzlich sind die Montageschritte und die damit verbundenen Fertigungstoleranzen sowie die veränderlichen Kontaktsteifigkeiten von Bedeutung. Diese Faktoren können dazu führen, dass die in der Endmontage realisierten Frequenzen von den ursprünglich in der Konstruktionsphase vorgesehenen abweichen. Schließlich tragen auch die Grenzen der Simulationsmodelle, wie die vereinfachte Geometrie in der Finite-Elemente-Methode (FEM) im Vergleich zur Realität, dazu bei, dass eine hundertprozentige Absicherung gegenüber diesen frequenzkritischen Veränderungen nicht möglich ist.
Diese Komplexität stellt eine erhebliche Herausforderung dar, da jede Abweichung von den spezifizierten Frequenzen die Leistungsfähigkeit der EUV- und DUV-Systeme beeinträchtigen kann. Daher ist eine Lösung erforderlich, die eine präzise Kontrolle und Anpassung der kritischen Frequenzen ermöglicht, um die Leistung und Zuverlässigkeit dieser hochentwickelten optischen Systeme zu gewährleisten.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, zumindest ein verbessertes optisches System bereitzustellen.
Demgemäß wird ein optisches System zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur einer EUV- und/oder DUV-Lithographieanlage vorgeschlagen, aufweisend ein Bauteil, eine Tragstruktur zum Tragen des Bauteils, mindestens eine zusätzliche Tilgermasse, wobei die mindestens eine zusätzliche bzw. nachträglich anbringbare bzw. im Retrofit anbringbare bzw. nachträglich wähl- oder einstellbare Tilgermasse an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur angebracht ist, um die Schwingungseigenschaften und/oder eine Schwerpunktlage der Tragstruktur, insbesondere nachträglich bzw. im Retrofit, anzupassen und/oder zu manipulieren.
Das optische System ist dazu eingerichtet, Schwingungseigenschaften der Tragstruktur, spezifisch für EUV- (Extreme Ultraviolett) und/oder DUV- (Deep Ultraviolett) Lithographieanlagen, anzupassen. Das System ist vorzugsweise für optische Anwendungen, speziell in der Lithographie, vorgesehen. Die Tragstruktur ist dazu ausgebildet, ein oder mehrere Bauteile zu tragen. Die mindestens eine Tilgermasse dient dazu, die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur zu beeinflussen. Die Tilgermasse kann vorzugsweise nachträglich, also nach der Erstinstallation der Tragstruktur, beispielsweise im Zuge eines Retrofits oder während einer Wartung der Lithographieanlage angebracht oder angepasst werden. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung der Schwingungseigenschaften der Tragstruktur an veränderte Bedingungen oder Anforderungen. Die Hauptfunktion der Tilgermasse ist die Anpassung und Manipulation der Schwingungseigenschaften und/oder der Schwerpunktlage der Tragstruktur. Dies ist besonders wichtig in der Lithographie, wo Vibrationen und Schwingungen die Qualität der Fertigung beeinträchtigen können. Die Möglichkeit eines Retrofit beschreibt eine nachträgliche Aufrüstung oder Modifikation des bestehenden optischen Systems mit der Tilgermasse, was die Flexibilität und/oder Langlebigkeit und/oder Genauigkeit der Lithographieanlage erhöht. Insgesamt ermöglicht das optische System, die Präzision und Stabilität von EUV- und DUV-Lithographiesystemen durch eine anpassbare, nachträglich einsetzbare Komponente zur Dämpfung von Schwingungen zu verbessern.
Bei der Auslegung der Komponenten des optischen Systems wird grundsätzlich darauf geachtet, dass kritische, insbesondere nominale, Eigenfrequenzen von, insbesondere tragenden, Komponenten nicht durch Schwingungsanregungen von außerhalb oder innerhalb der Lithographieanlage getroffen werden. Allerdings führen, wie bereits eingangs erwähnt, Schwankungen im Lithographie-Prozess, bei der Montage der Komponenten der Lithographieanlage, Werkstoffeigenschaften und äußere Einflüsse zu Schwankungen dieser Eigenfrequenzen. Beispielsweise kann das E-Modul des Werkstoffes, aus dem eine Tragstruktur gefertigt ist, sich auf dessen Eigenfrequenz auswirken. Es können beispielweise E-Modulbedingte Schwankungen von größer als 10 Hz auftreten. Ebenfalls kann sich eine Dichteschwankung des Werkstoffes der Tragstruktur auf deren absolute Masse auswirken. Auch können Fertigungstoleranzen bei der Fertigung der Tragstruktur oder weiterer Komponenten des optischen Systems sich negativ auf Eigenfrequenzen auswirken, so kann beispielsweise eine Ebenheit oder eine Oberflächenrauigkeit einer Kontaktfläche zwischen der Tragstruktur und dem Bauteil und/oder zwischen der Tragstruktur und einer Anbindungskomponente sich negativ auf die Eigenfrequenz auswirken. Es kann beispielsweise zu Schwankungen einer Kontaktpressung sowie einer dadurch beeinflussten Vorspannkraft kommen. Auch können Haltekammern, deren Positionierung und/oder deren Vorspannkraft sich negativ auf die Eigenfrequenz(en) der Tragstruktur auswirken. Schließlich tragen auch die Grenzen der Simulationsmodelle, wie die vereinfachte Geometrie und/oder idealisierte Bedingungen in der Finite-Elemente-Simulation (FEM) im Vergleich zur Realität, dazu bei, dass eine hundertprozentige Absicherung gegenüber frequenzkritischen Veränderungen nicht möglich ist. So können durch Simulationsungenauigkeiten ebenfalls Abweichungen von größer als 10 % auftreten. Daher ist trotz gründlicher Auslegung keine 100%ige Absicherung bezüglich des Ausbleibens eines Resonanzfalls möglich.
Durch das vorliegende optische System ist es jedoch möglich, die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur im Nachhinein bzw. nachträglich zu verändern bzw. zu manipulieren, um derart beispielsweise Abweichungen von Eigenfrequenzen zu kompensieren. Durch das Anbringen der zusätzlichen Tilgermasse ist eine Anpassung einer Gesamtmasse der Tragstruktur auf einen Nominalwert möglich, um dadurch die Eigenfrequenzschwankungen zu vermindern. Ebenfalls ermöglicht die zusätzliche Tilgermasse ein nachträgliches Anpassen der Schwerpunktlage. Ebenfalls können durch das Anbringen der mindestens einen Tilgermasse die Eigenmoden der Tragstruktur verbessert bzw. vermindert werden.
Es versteht sich, dass das optische System eine Schwingungsentkopplungseinheit aufweisen kann, die zum Entkoppeln des Bauteils von einer Schwingung der Tragstruktur ausgebildet ist. Eine derartige Schwingungsentkopplungseinheit kann ein oder mehrere Federelemente und eine oder mehrere Entkopplungsmassen aufweisen. Die Schwingungsentkopplungseinheit kann ein oder mehrstufig ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse zur Manipulation einer Schwerpunktlage der Tragstruktur an der Tragstruktur oder in der Umgebung der Tragstruktur verteilt oder in mehrere Teile aufgeteilt angeordnet.
Ein weiterer Zweck der Tilgermasse in dieser Ausführungsform ist die Manipulation der Schwerpunktlage der Tragstruktur. Dies bedeutet, dass die Tilgermasse dazu eingesetzt wird, den Massenmittelpunkt der Tragstruktur zu verändern, was wiederum deren Stabilität und/oder Verhalten unter verschiedenen Bedingungen beeinflusst. Die Tilgermasse ist entweder direkt an der Tragstruktur oder in deren unmittelbarer Umgebung angebracht. Unter der Formulierung „in unmittelbarer Umgebung“ ist zu verstehen, dass die Tilgermasse in unmittelbarem oder mittelbarem Kontakt mit der Tragstruktur steht. Dabei kann es möglich sein, dass zwischen der Tilgermasse und der Tragstruktur ein Anbauteil bzw. ein Zwischenbauteil angeordnet ist. Dies ermöglicht eine flexible Handhabung der Positionierung der Tilgermasse, um eine optimale Auswirkung auf die Schwerpunktlage zu erzielen. Die Tilgermasse ist entweder verteilt oder in mehrere Teile aufgeteilt angeordnet. Diese Verteilung oder Segmentierung ermöglicht eine feinere Abstimmung und spezifischere Anpassung der Schwerpunktlage, indem die Masse über verschiedene Bereiche der Tragstruktur oder deren Umgebung verteilt wird. Durch die Möglichkeit, die Tilgermasse zu verteilen oder aufzuteilen, kann das optische System an unterschiedliche Anforderungen und Betriebsbedingungen angepasst werden. Da die Schwerpunktlage direkt die dynamischen Eigenschaften einer Struktur beeinflusst, ermöglicht diese Ausführungsform eine präzise Schwingungskontrolle, was besonders in hochsensiblen Anwendungen wie der Lithographie von Bedeutung ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Tilgermasse achsfluchtend mit mindestens einer Schwerpunktachse der Tragstruktur angeordnet.
Alternativ oder ergänzend (d.h., und/oder) kann die mindestens eine Tilgermasse auch außerhalb der mindestens einen Schwerpunktachse der Tragstruktur angeordnet sein, um dadurch aktiv die Schwerpunktlage zumindest im Hinblick auf eine Raumrichtung und/oder Ausrichtung zu verändern und/oder zu manipulieren.
Die Tilgermasse kann achsfluchtend mit mindestens einer Schwerpunktachse der Tragstruktur angeordnet sein. Das bedeutet, die Tilgermasse ist entlang einer imaginären Linie platziert, die durch den Schwerpunkt der Tragstruktur verläuft. Dies zielt darauf ab, die Schwingungs- und Stabilitätseigenschaften der Tragstruktur entlang dieser spezifischen Achse zu beeinflussen. Zusätzlich, oder als Alternative, kann die Tilgermasse auch außerhalb der Schwerpunktachse der Tragstruktur angeordnet sein. Dies bietet eine zusätzliche Flexibilität bei der Gestaltung des Systems, um die Schwerpunktlage und damit verbundene Eigenschaften der Tragstruktur anzupassen. Die Anordnung der Tilgermasse - sowohl achsfluchtend als auch außerhalb der Schwerpunktachse - zielt darauf ab, die Schwerpunktlage der Tragstruktur aktiv zu verändern oder zu manipulieren. Dies beschreibt eine Einflussnahme auf die dynamischen Eigenschaften der Tragstruktur, wie etwa ihre Balance oder Ausrichtung. Die Veränderung oder Manipulation der Schwerpunktlage kann sich auf eine spezifische Raumrichtung und/oder Ausrichtung beziehen. Dies bedeutet, dass die Anordnung der Tilgermasse gezielt dazu genutzt werden kann, um die Tragstruktur in Bezug auf verschiedene räumliche Dimensionen zu optimieren. Die Möglichkeit, die Tilgermasse sowohl achsfluchtend als auch außerhalb der Schwerpunktachse anzuordnen, ermöglicht eine flexible und präzise Kontrolle über die Schwingungseigenschaften und Stabilität der Tragstruktur.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Lage und/oder Position der mindestens einen Tilgermasse an der Tragstruktur oder in der Umgebung der Tragstruktur durch eine Modalanalyse bestimmt.
Eine Modalanalyse ist vorzugsweise eine Methode, die in der Strukturdynamik verwendet wird, um die natürlichen Frequenzen, Dämpfungseigenschaften und/oder Modeformen (Schwingungsformen) einer Struktur zu bestimmen. Dies ermöglicht, dass die Lage der Tilgermasse basierend auf einer detaillierten Untersuchung der Schwingungseigenschaften der Tragstruktur festgelegt wird. Die genaue Positionierung der Tilgermasse(n) erfolgt auf der Grundlage der Ergebnisse der Modalanalyse. Dies bedeutet, dass die Position(en) der Masse(n) gezielt gewählt werden, um optimale Effekte in Bezug auf die Schwingungsreduktion oder Stabilisierung der Tragstruktur zu erzielen. Die Tilgermasse kann direkt an der Tragstruktur oder in ihrer Nähe angebracht werden. Dies bietet Flexibilität bei der Implementierung der Tilgermasse, um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur zu beeinflussen. Durch die Nutzung der Modalanalyse zur Positionierung der Tilgermasse liegt der Fokus auf einer präzisen Schwingungskontrolle und Verbesserung der Stabilität der Tragstruktur.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Tilgermasse an einer von außerhalb der Lithographieanlage zugänglichen Stelle angebracht.
Die Tilgermasse ist an einer oder mehreren Stellen angebracht, die von außerhalb der Lithographieanlage zugänglich ist/sind. Die Tilgermasse ist also so positioniert, dass sie von außerhalb der Anlage erreicht und ggf. gewartet oder angepasst werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Tragstruktur eine Stützstruktur und/oder eine Strukturkomponente und/oder ein Gehäusebauteil und/oder ein Gehäuseprofil und/oder ein Trägerprofil und/oder einen Sensorrahmen und/oder einen Tragteilrahmen und/oder einen Tragrahmen zum Tragen des optischen Elements und/oder des Sensors einer Lithographieanlage auf.
Derartige Tragstrukturen einer Lithographieanlage dienen vorzugsweise dazu, verschiedenen Komponenten der Lithographieanlage zu halten und/oder relativ zueinander zu positionieren und/oder beweglich zu lagern. Grundsätzlich kann es sich bei der Tragstruktur auch um eine mit dem Bauteil verbundene Lagerung und/oder um eine Aktorik und/oder um eine Sensorik und/oder um eine Wärmequelle und/oder Wärmesenke und/oder um ein Projektionsobjektiv handeln. Eine derartige Tragstruktur weist vorzugsweise eine vorbestimmte Steifigkeit und/oder Stabilität auf, um eine, insbesondere präzise, Positionierung und/oder Bewegung und/oder Lagerung und/oder Halterung einer mit der Tragstruktur in Kontakt und/oder in Verbindung stehenden Anlagenkomponente, wie beispielsweise dem Bauteil, zu ermöglichen. Bei der Tragstruktur kann es sich beispielhaft um eine Bodenplatte und/oder um ein Gerüst und/oder um einen Rahmen und/oder um einen Maschinentisch und/oder um einen Arm und/oder um einen Komponententräger und/oder um eine Stütze und/oder um eine sonstige Halterung handeln, die beispielsweise dazu dient, die verschiedenen Anlagenteile, wie z.B. eine Vakuumkammer, eine Gasversorgungseinheit, der Lithographieanlage zu halten und/oder zu positionieren. Bei der Tragstruktur kann es sich beispielhaft um eine Waferstage bzw. um einen Wafertisch handeln. Der Sensorrahmen kann dazu vorgesehen sein, den Sensor vorzugsweise schwingungsisoliert gegenüber einer Umgebung zu halten und/oder zu lagern. Der Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen ist vorzugsweise dazu ausgebildet, ein Gewicht zu tragen und/oder äußere Kräfte aufzunehmen, die während des Betriebs der Lithographieanlage auftreten. Der Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen lagert und/oder hält vorzugsweise das jeweilige optische Element und/oder den jeweiligen Sensor in einer relativ zu dem Tragteilrahmen und/oder der Tragrahmen vorbestimmten, insbesondere fixen, Position. Besonders bevorzugt kann eine Position und/oder Orientierung des Tragteilrahmens und/oder das Tragrahmens in der Lithographieanlage durch mindestens einen Aktuator verändert und/oder gesteuert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bauteil ein optisches Element, insbesondere einen Spiegel und/oder eine Linse und/oder eine Blende, und/oder einen Sensor auf.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Bauteil um eine Komponente der Lithographieanlage, die von äußeren oder Lithographieanlagen-internen Schwingungen zu entkoppeln ist, da beispielsweise eine hochpräzise Positionierung und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Bauteils zur Gewährleistung einer optimalen Funktion der Lithographieanlage benötigt ist, die durch äußere oder anlageninterne Schwingungen gestört werden könnte. Der Sensor kann beispielsweise einen Positionsmesssensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drucksensor und/oder einen Kraftsensor und/oder einen Lichtsensor und/oder ein sonstiges Sensorelement aufweisen.
Das Bauteil weist insbesondere sechs Freiheitsgrade, bevorzugt drei translatorische Freiheitsgrade, jeweils entlang der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung sowie drei rotatorische Freiheitsgrade jeweils um die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung auf. Das heißt, eine Position und eine Orientierung des Bauteils können mithilfe der sechs Freiheitsgrade bestimmt oder beschrieben werden. Unter der „Position“ des Bauteils sind insbesondere dessen Koordinaten oder die Koordinaten eines an dem Bauteil vorgesehenen Messpunkts bezüglich der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung zu verstehen. Unter der „Orientierung“ des Bauteils ist insbesondere dessen Verkippung bezüglich der drei Raumrichtungen zu verstehen. Das heißt, das Bauteil kann um die x-Richtung, die y-Richtung und/oder die z-Richtung verkippt werden. Hiermit ergeben sich die sechs Freiheitsgrade für die Position und Orientierung des Bauteils. Eine „Lage“ des Bauteils umfasst sowohl dessen Position als auch dessen Orientierung.
Durch welche Art der Verbindung die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse an der Tragstruktur oder in der Umgebung der Tragstruktur angebracht bzw. angebunden bzw. befestigt ist/wird, ist grundsätzlich beliebig. Bevorzugt handelt es sich bei der Verbindungsart um eine lösbare Verbindung, um derart beispielsweise ein Austauschen von der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse im Wartungs- und/oder Reparaturfall und/oder Retrofit-Fall zu ermöglichen. Grundsätzlich kann die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse auch nicht lösbar an der Tragstruktur oder in der Umgebung der Tragstruktur angebracht sein. Die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse kann unmittelbar oder mittelbar, d.h., unter Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils oder einer weiteren Komponente an der Tragstruktur angeordnet sein.
Ferner wird eine Lithographieanlage mit mindestens einem derartigen optischen System vorgeschlagen.
Die Lithographieanlage kann mehrere optische Systeme aufweisen, sodass mehrere Bauteile der Lithographieanlage in vorliegend beschriebener Weise von äußeren Schwingungen entkoppelbar sind. Das optische System ist bevorzugt eine Projektionsoptik der Lithographieanlage. Das optische System kann jedoch auch ein Beleuchtungssystem sein. Die Lithographieanlage kann eine EUV-Lithographieanlage sein. EUV steht für „Extreme Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Die Lithographieanlage kann auch eine DUV-Lithographieanlage sein. DUV steht für „Deep Ultraviolet“ und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur einer Lithographieanlage vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Bauteils, der Tragstruktur zum Tragen des Bauteils, und mindestens einer zusätzlichen Tilgermasse; und Anbringen der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur, um die Schwingungseigenschaften und/oder eine Schwerpunktlage der Tragstruktur, insbesondere nachträglich bzw. im Retrofit, anzupassen und/oder zu manipulieren.
Die zuvor genannten Verfahrensschritte müssen nicht in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden, sondern können auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Es können auch einzelne Komponenten des optischen Systems bereits vorgefertigt sein.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Die für das optische System beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Lithographieanlage und das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen 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 Gegenstand der abhängigen sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt einen schematischen Meridionalschnitt einer Lithographieanlage für die EUV-Projektionslithographie;
2 zeigt schematisch ein optisches System gemäß einer ersten Ausführungsform;
3 zeigt schematisch ein optisches System gemäß einer zweiten Ausführungsform;
4 zeigt schematisch ein optisches System gemäß einer dritten Ausführungsform; und
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur einer Lithographieanlage.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Lithographieanlage 1 (Projektionsbelichtungsanlage), insbesondere einer EUV-Lithographieanlage. Eine Ausführung eines Beleuchtungssystems 2 der Lithographieanlage 1 hat neben einer Licht- beziehungsweise Strahlungsquelle 3 eine Beleuchtungsoptik 4 zur Beleuchtung eines Objektfeldes 5 in einer Objektebene 6. Bei einer alternativen Ausführung kann die Lichtquelle 3 auch als ein zum sonstigen Beleuchtungssystem 2 separates Modul bereitgestellt sein. In diesem Fall umfasst das Beleuchtungssystem 2 die Lichtquelle 3 nicht.
Belichtet wird ein im Objektfeld 5 angeordnetes Retikel 7. Das Retikel 7 ist von einem Retikelhalter 8 gehalten. Der Retikelhalter 8 ist über einen Retikelverlagerungsantrieb 9, insbesondere in einer Scanrichtung, verlagerbar.
In der 1 ist zur Erläuterung ein kartesisches Koordinatensystem mit einer x-Richtung x, einer y-Richtung y und einer z-Richtung z eingezeichnet. Die x-Richtung x verläuft senkrecht in die Zeichenebene hinein. Die y-Richtung y verläuft horizontal und die z-Richtung z verläuft vertikal. Die Scanrichtung verläuft in der 1 längs der y-Richtung y. Die z-Richtung z verläuft senkrecht zur Objektebene 6.
Die Lithographieanlage 1 umfasst eine Projektionsoptik 10. Die Projektionsoptik 10 dient zur Abbildung des Objektfeldes 5 in ein Bildfeld 11 in einer Bildebene 12. Die Bildebene 12 verläuft parallel zur Objektebene 6. Alternativ ist auch ein von 0° verschiedener Winkel zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12 möglich.
Abgebildet wird eine Struktur auf dem Retikel 7 auf eine lichtempfindliche Schicht eines im Bereich des Bildfeldes 11 in der Bildebene 12 angeordneten Wafers 13. Der Wafer 13 wird von einem Waferhalter 14 gehalten. Der Waferhalter 14 ist über einen Waferverlagerungsantrieb 15 insbesondere längs der y-Richtung y verlagerbar. Die Verlagerung einerseits des Retikels 7 über den Retikelverlagerungsantrieb 9 und andererseits des Wafers 13 über den Waferverlagerungsantrieb 15 kann synchronisiert zueinander erfolgen.
Bei der Lichtquelle 3 handelt es sich um eine EUV-Strahlungsquelle. Die Lichtquelle 3 emittiert insbesondere EUV-Strahlung 16, welche im Folgenden auch als Nutzstrahlung, Beleuchtungsstrahlung oder Beleuchtungslicht bezeichnet wird. Die Nutzstrahlung 16 hat insbesondere eine Wellenlänge im Bereich zwischen 5 nm und 30 nm. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um eine Plasmaquelle handeln, zum Beispiel um eine LPP-Quelle (Engl.: Laser Produced Plasma, mithilfe eines Lasers erzeugtes Plasma) oder um eine DPP-Quelle (Engl.: Gas Discharged Produced Plasma, mittels Gasentladung erzeugtes Plasma). Es kann sich auch um eine synchrotronbasierte Strahlungsquelle handeln. Bei der Lichtquelle 3 kann es sich um einen Freie-Elektronen-Laser (Engl.: Free-Electron-Laser, FEL) handeln.
Die Beleuchtungsstrahlung 16, die von der Lichtquelle 3 ausgeht, wird von einem Kollektor 17 gebündelt. Bei dem Kollektor 17 kann es sich um einen Kollektor mit einer oder mit mehreren ellipsoidalen und/oder hyperboloiden Reflexionsflächen handeln. Die mindestens eine Reflexionsfläche des Kollektors 17 kann im streifenden Einfall (Engl.: Grazing Incidence, GI), also mit Einfallswinkeln größer als 45°, oder im normalen Einfall (Engl.: Normal Incidence, NI), also mit Einfallwinkeln kleiner als 45°, mit der Beleuchtungsstrahlung 16 beaufschlagt werden. Der Kollektor 17 kann einerseits zur Optimierung seiner Reflektivität für die Nutzstrahlung und andererseits zur Unterdrückung von Falschlicht strukturiert und/oder beschichtet sein.
Nach dem Kollektor 17 propagiert die Beleuchtungsstrahlung 16 durch einen Zwischenfokus in einer Zwischenfokusebene 18. Die Zwischenfokusebene 18 kann eine Trennung zwischen einem Strahlungsquellenmodul, aufweisend, die Lichtquelle 3 und den Kollektor 17, und der Beleuchtungsoptik 4 darstellen.
Die Beleuchtungsoptik 4 umfasst einen Umlenkspiegel 19 und diesem im Strahlengang nachgeordnet einen ersten Facettenspiegel 20. Bei dem Umlenkspiegel 19 kann es sich um einen planen Umlenkspiegel oder alternativ um einen Spiegel mit einer über die reine Umlenkungswirkung hinaus bündelbeeinflussenden Wirkung handeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Umlenkspiegel 19 als Spektralfilter ausgeführt sein, der eine Nutzlichtwellenlänge der Beleuchtungsstrahlung 16 von Falschlicht einer hiervon abweichenden Wellenlänge trennt. Sofern der erste Facettenspiegel 20 in einer Ebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, die zur Objektebene 6 als Feldebene optisch konjugiert ist, wird dieser auch als Feldfacettenspiegel bezeichnet. Der erste Facettenspiegel 20 umfasst eine Vielzahl von einzelnen ersten Facetten 21, welche auch als Feldfacetten bezeichnet werden können. Von diesen ersten Facetten 21 sind in der 1 nur beispielhaft einige dargestellt.
Die ersten Facetten 21 können als makroskopische Facetten ausgeführt sein, insbesondere als rechteckige Facetten oder als Facetten mit bogenförmiger oder teilkreisförmiger Randkontur. Die ersten Facetten 21 können als plane Facetten oder alternativ als konvex oder konkav gekrümmte Facetten ausgeführt sein.
Wie beispielsweise aus der DE 10 2008 009 600 A1 bekannt ist, können die ersten Facetten 21 selbst jeweils auch aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, insbesondere einer Vielzahl von Mikrospiegeln, zusammengesetzt sein. Der erste Facettenspiegel 20 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS-System) ausgebildet sein. Für Details wird auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Zwischen dem Kollektor 17 und dem Umlenkspiegel 19 verläuft die Beleuchtungsstrahlung 16 horizontal, also längs der y-Richtung y.
Im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 ist dem ersten Facettenspiegel 20 nachgeordnet ein zweiter Facettenspiegel 22. Sofern der zweite Facettenspiegel 22 in einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet ist, wird dieser auch als Pupillenfacettenspiegel bezeichnet. Der zweite Facettenspiegel 22 kann auch beabstandet zu einer Pupillenebene der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sein. In diesem Fall wird die Kombination aus dem ersten Facettenspiegel 20 und dem zweiten Facettenspiegel 22 auch als spekularer Reflektor bezeichnet. Spekulare Reflektoren sind bekannt aus der US 2006/0132747 A1 , der EP 1 614 008 B1 und der US 6,573,978 .
Der zweite Facettenspiegel 22 umfasst eine Mehrzahl von zweiten Facetten 23. Die zweiten Facetten 23 werden im Falle eines Pupillenfacettenspiegels auch als Pupillenfacetten bezeichnet.
Bei den zweiten Facetten 23 kann es sich ebenfalls um makroskopische Facetten, die beispielsweise rund, rechteckig oder auch hexagonal berandet sein können, oder alternativ um aus Mikrospiegeln zusammengesetzte Facetten handeln. Diesbezüglich wird ebenfalls auf die DE 10 2008 009 600 A1 verwiesen.
Die zweiten Facetten 23 können plane oder alternativ konvex oder konkav gekrümmte Reflexionsflächen aufweisen.
Die Beleuchtungsoptik 4 bildet somit ein doppelt facettiertes System. Dieses grundlegende Prinzip wird auch als Wabenkondensor (Engl.: Fly's Eye Integrator) bezeichnet.
Es kann vorteilhaft sein, den zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt in einer Ebene, welche zu einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 optisch konjugiert ist, anzuordnen. Insbesondere kann der zweite Facettenspiegel 22 gegenüber einer Pupillenebene der Projektionsoptik 10 verkippt angeordnet sein, wie es zum Beispiel in der DE 10 2017 220 586 A1 beschrieben ist.
Mithilfe des zweiten Facettenspiegels 22 werden die einzelnen ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 abgebildet. Der zweite Facettenspiegel 22 ist der letzte bündelformende oder auch tatsächlich der letzte Spiegel für die Beleuchtungsstrahlung 16 im Strahlengang vor dem Objektfeld 5.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann im Strahlengang zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Objektfeld 5 eine Übertragungsoptik angeordnet sein, die insbesondere zur Abbildung der ersten Facetten 21 in das Objektfeld 5 beiträgt. Die Übertragungsoptik kann genau einen Spiegel, alternativ aber auch zwei oder mehr Spiegel aufweisen, welche hintereinander im Strahlengang der Beleuchtungsoptik 4 angeordnet sind. Die Übertragungsoptik kann insbesondere einen oder zwei Spiegel für senkrechten Einfall (NI-Spiegel, Normal Incidence Spiegel) und/oder einen oder zwei Spiegel für streifenden Einfall (GI-Spiegel, Grazing Incidence Spiegel) umfassen.
Die Beleuchtungsoptik 4 hat bei der Ausführung, die in der 1 gezeigt ist, nach dem Kollektor 17 genau drei Spiegel, nämlich den Umlenkspiegel 19, den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Bei einer weiteren Ausführung der Beleuchtungsoptik 4 kann der Umlenkspiegel 19 auch entfallen, sodass die Beleuchtungsoptik 4 nach dem Kollektor 17 dann genau zwei Spiegel aufweisen kann, nämlich den ersten Facettenspiegel 20 und den zweiten Facettenspiegel 22.
Die Abbildung der ersten Facetten 21 mittels der zweiten Facetten 23 beziehungsweise mit den zweiten Facetten 23 und einer Übertragungsoptik in die Objektebene 6 ist regelmäßig nur eine näherungsweise Abbildung.
Die Projektionsoptik 10 umfasst eine Mehrzahl von Spiegeln Mi, welche gemäß ihrer Anordnung im Strahlengang der Lithographieanlage 1 durchnummeriert sind.
Bei dem in der 1 dargestellten Beispiel umfasst die Projektionsoptik 10 sechs Spiegel M1 bis M6. Alternativen mit vier, acht, zehn, zwölf oder einer anderen Anzahl an Spiegeln Mi sind ebenso möglich. Bei der Projektionsoptik 10 handelt es sich um eine doppelt obskurierte Optik. Der vorletzte Spiegel M5 und der letzte Spiegel M6 haben jeweils eine Durchtrittsöffnung für die Beleuchtungsstrahlung 16. Die Projektionsoptik 10 hat eine bildseitige numerische Apertur, die größer ist als 0,2 und die auch größer sein kann als 0,3 und die beispielsweise 0,33 betragen kann.
Reflexionsflächen der Spiegel Mi können als Freiformflächen ohne Rotationssymmetrieachse ausgeführt sein. Alternativ können die Reflexionsflächen der Spiegel Mi als asphärische Flächen mit genau einer Rotationssymmetrieachse der Reflexionsflächenform gestaltet sein. Die Spiegel Mi können, genauso wie die Spiegel der Beleuchtungsoptik 4, hochreflektierende Beschichtungen für die Beleuchtungsstrahlung 16 aufweisen. Diese Beschichtungen können als Multilayer-Beschichtungen, insbesondere mit alternierenden Lagen aus Molybdän und Silizium, gestaltet sein.
Die Projektionsoptik 10 hat einen großen Objekt-Bildversatz in der y-Richtung y zwischen einer y-Koordinate eines Zentrums des Objektfeldes 5 und einer y-Koordinate des Zentrums des Bildfeldes 11. Dieser Objekt-Bild-Versatz in der y-Richtung y kann in etwa so groß sein wie ein z-Abstand zwischen der Objektebene 6 und der Bildebene 12.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere anamorphotisch ausgebildet sein. Sie weist insbesondere unterschiedliche Abbildungsmaßstäbe βx, βy in x- und y-Richtung x, y auf. Die beiden Abbildungsmaßstäbe βx, βy der Projektionsoptik 10 liegen bevorzugt bei (βx, βy) = (+/- 0,25, +/- 0,125). Ein positiver Abbildungsmaßstab β bedeutet eine Abbildung ohne Bildumkehr. Ein negatives Vorzeichen für den Abbildungsmaßstab B bedeutet eine Abbildung mit Bildumkehr.
Die Projektionsoptik 10 führt somit in x-Richtung x, das heißt in Richtung senkrecht zur Scanrichtung, zu einer Verkleinerung im Verhältnis 4:1.
Die Projektionsoptik 10 führt in y-Richtung y, das heißt in Scanrichtung, zu einer Verkleinerung von 8:1.
Andere Abbildungsmaßstäbe sind ebenso möglich. Auch vorzeichengleiche und absolut gleiche Abbildungsmaßstäbe in x- und y-Richtung x, y, zum Beispiel mit Absolutwerten von 0,125 oder von 0,25, sind möglich.
Die Anzahl von Zwischenbildebenen in der x- und in der y-Richtung x, y im Strahlengang zwischen dem Objektfeld 5 und dem Bildfeld 11 kann gleich sein oder kann, je nach Ausführung der Projektionsoptik 10, unterschiedlich sein. Beispiele für Projektionsoptiken mit unterschiedlichen Anzahlen derartiger Zwischenbilder in x- und y-Richtung x, y sind bekannt aus der US 2018/0074303 A1 .
Jeweils eine der zweiten Facetten 23 ist genau einer der ersten Facetten 21 zur Ausbildung jeweils eines Beleuchtungskanals zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 zugeordnet. Es kann sich hierdurch insbesondere eine Beleuchtung nach dem Köhlerschen Prinzip ergeben. Das Fernfeld wird mithilfe der ersten Facetten 21 in eine Vielzahl an Objektfeldern 5 zerlegt. Die ersten Facetten 21 erzeugen eine Mehrzahl von Bildern des Zwischenfokus auf den diesen jeweils zugeordneten zweiten Facetten 23.
Die ersten Facetten 21 werden jeweils von einer zugeordneten zweiten Facette 23 einander überlagernd zur Ausleuchtung des Objektfeldes 5 auf das Retikel 7 abgebildet. Die Ausleuchtung des Objektfeldes 5 ist insbesondere möglichst homogen. Sie weist vorzugsweise einen Uniformitätsfehler von weniger als 2 % auf. Die Felduniformität kann über die Überlagerung unterschiedlicher Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Durch eine Anordnung der zweiten Facetten 23 kann geometrisch die Ausleuchtung der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 definiert werden. Durch Auswahl der Beleuchtungskanäle, insbesondere der Teilmenge der zweiten Facetten 23, die Licht führen, kann die Intensitätsverteilung in der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 eingestellt werden. Diese Intensitätsverteilung wird auch als Beleuchtungssetting oder Beleuchtungspupillenfüllung bezeichnet.
Eine ebenfalls bevorzugte Pupillenuniformität im Bereich definiert ausgeleuchteter Abschnitte einer Beleuchtungspupille der Beleuchtungsoptik 4 kann durch eine Umverteilung der Beleuchtungskanäle erreicht werden.
Im Folgenden werden weitere Aspekte und Details der Ausleuchtung des Objektfeldes 5 sowie insbesondere der Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 beschrieben.
Die Projektionsoptik 10 kann insbesondere eine homozentrische Eintrittspupille aufweisen. Diese kann zugänglich sein. Sie kann auch unzugänglich sein.
Die Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 lässt sich regelmäßig mit dem zweiten Facettenspiegel 22 nicht exakt ausleuchten. Bei einer Abbildung der Projektionsoptik 10, welche das Zentrum des zweiten Facettenspiegels 22 telezentrisch auf den Wafer 13 abbildet, schneiden sich die Aperturstrahlen oftmals nicht in einem einzigen Punkt. Es lässt sich jedoch eine Fläche finden, in welcher der paarweise bestimmte Abstand der Aperturstrahlen minimal wird. Diese Fläche stellt die Eintrittspupille oder eine zu ihr konjugierte Fläche im Ortsraum dar. Insbesondere zeigt diese Fläche eine endliche Krümmung.
Es kann sein, dass die Projektionsoptik 10 unterschiedliche Lagen der Eintrittspupille für den tangentialen und für den sagittalen Strahlengang aufweist. In diesem Fall sollte ein abbildendes Element, insbesondere ein optisches Bauelement der Übertragungsoptik, zwischen dem zweiten Facettenspiegel 22 und dem Retikel 7 bereitgestellt werden. Mithilfe dieses optischen Elements kann die unterschiedliche Lage der tangentialen Eintrittspupille und der sagittalen Eintrittspupille berücksichtigt werden.
Bei der in der 1 dargestellten Anordnung der Komponenten der Beleuchtungsoptik 4 ist der zweite Facettenspiegel 22 in einer zur Eintrittspupille der Projektionsoptik 10 konjugierten Fläche angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zur Objektebene 6 angeordnet. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom Umlenkspiegel 19 definiert ist. Der erste Facettenspiegel 20 ist verkippt zu einer Anordnungsebene angeordnet, die vom zweiten Facettenspiegel 22 definiert ist.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines optischen Systems 100.
Das optische System 100 weist ein Bauteil 101, das ein optisches Element 102, beispielsweise ein optischer Sensor, sein kann, und eine Tragstruktur 103 zum Tragen des Bauteils 101 auf. Die Tragstruktur 103 kann einen Tragrahmen 110 (Engl.: Force Frame) des optischen Systems 100 aufweisen. Die Tragstruktur 103 kann einen Sensorrahmen 112 (Engl.: Sensor Frame) aufweisen.
Der Tragrahmen 110 ist mit Hilfe eines Kopplungselements 114 mit einer festen Welt 116 gekoppelt. Es können mehrere derartige Kopplungselemente 114 vorgesehen sein. Der Sensorrahmen 112 ist mit Hilfe eines Kopplungselements 118 mit dem Tragrahmen110 gekoppelt. Es können mehrere derartige Kopplungselemente 118 vorgesehen sein. Der Tragrahmen110 trägt somit den Sensorrahmen 112. Die Kopplungselemente 114, 118 können Federn aufweisen. Unter einer „festen Welt“ ist vorliegend ein bezüglich des Tragrahmens 110 unbeweglicher Bereich des optischen Systems 100 zu verstehen.
Wie zuvor erwähnt, kann das optische System 100 mehrere Bauteile 101 bzw. mehrere optische Elemente 102 aufweisen, von denen in der 2 jedoch nur eines gezeigt ist. Das optische Element 102 ist mit Hilfe einer Aktuatoreinheit 120 in sechs Freiheitsgraden justierbar oder ausrichtbar. Der Sensorrahmen 112 dient als Referenz für eine Lageänderung des optischen Elements 102. Über die Aktuatoreinheit 120 ist das optische Element 102 an den Tragrahmen 110 angebunden. Das optische Element 102 kann mit Hilfe eines Kopplungselements 122 an die Aktuatoreinheit 120 angebunden sein, welche wiederum über ein Kopplungselement 124 an den Tragrahmen 110 angebunden ist.
Mit Hilfe einer Regel- und Steuereinheit 126 wird beispielsweise eine Soll-Lage des optischen Elements 102 gehalten. Die Regel- und Steuereinheit 126 kann hierzu mit der Aktuatoreinheit 120 kommunizieren. Die Regel- und Steuereinheit 126 wechselwirkt mit dem Sensorrahmen 112 derart, dass beispielsweise an dem Sensorrahmen 112 angebrachte Sensoren das optische Element 102 vermessen, wobei die Regel- und Steuereinheit 126 basierend auf Sensorsignalen dieser Sensoren die Aktuatoreinheit 120 ansteuert, um die Soll-Lage des optischen Elements 102 zu halten.
Das optische System 100 weist ferner mindestens eine zusätzliche Tilgermasse 128 auf, die zur Anpassung von Schwingungseigenschaften der jeweiligen Tragstruktur 103 der Lithographieanlage 1 eingesetzt ist. Die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse 128 ist an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur 103 angebracht, um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur 103 anzupassen und/oder zu manipulieren. Gemäß 2 ist eine Tilgermasse 128 an dem Tragrahmen 110 angebracht. Eine weitere Tilgermasse 128 ist an dem Sensorrahmen 112 angebracht. Die mindestens eine Tilgermasse 128 ist an einer von außerhalb der Lithographieanlage 1 zugänglichen Stelle angebracht. Eine Lage und/oder Position der mindestens einen Tilgermasse 128 an der jeweiligen Tragstruktur 103 oder in der Umgebung der jeweiligen Tragstruktur 103 ist durch eine Modalanalyse bestimmt.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des optischen Systems 100.
Das Bauteil 101 bzw. das optische Element 102 ist vorliegend ein Sensor, der von dem Sensorrahmen 112 getragen bzw. gehalten wird. Die mindestens eine Tilgermasse 128, vorliegend zwei Tilgermassen 128, ist achsfluchtend mit mindestens einer Schwerpunktachse 130, 132 eines Schwerpunktes S der Tragstruktur 103 bzw. des Sensorrahmens 112 angeordnet. Ferner ist die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse 128, vorliegend auf zwei Tilgermassen 128 aufgeteilt, die verteilt an dem Sensorrahmen 112 angeordnet sind.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des optischen Systems 100.
Das Bauteil 101 bzw. das optische Element 102 ist vorliegend ein Sensor, der von dem Sensorrahmen 112 getragen bzw. gehalten wird. Die mindestens eine Tilgermasse 128, vorliegend zwei Tilgermassen 128, ist außerhalb der mindestens einen Schwerpunktachse 130, 132 der Tragstruktur 103 bzw. des Sensorrahmens 112 angeordnet. Ferner ist die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse 128 zur Manipulation einer Schwerpunktlage des Schwerpunktes S der Tragstruktur 103 bzw. des Sensorrahmens 112 an der Tragstruktur 103 bzw. dem Sensorrahmen 112 verteilt angeordnet. Wie aus 4 schematisch hervorgeht, verschiebt sich durch die Anordnung der Tilgermassen 128 eine Lage des Schwerpunktes S hin zu S'.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Anpassung von Schwingungseigenschaften der Tragstruktur 103, 110, 112 der Lithographieanlage 1.
In einem Schritt S1 erfolgt ein Bereitstellen eines Bauteils 101, 102, der Tragstruktur 103, 110, 112 zum Tragen des Bauteils 101, 102, und mindestens einer zusätzlichen Tilgermasse 128.
In einem Schritt S2 erfolgt ein Anbringen der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse 128 an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur 103, 110, 112, um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur 103, 110, 112 anzupassen und/oder zu manipulieren.
Optional kann in einem Schritt S3, der in dem Schritt S2 umfasst sein kann, ein Einstellen der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse 128 und/oder ein Manipulieren des Schwerpunkt S (siehe 3 und 4) der Tragstruktur 103, 110, 112 durch ein Positionieren der mindestens einen Tilgermasse 128 zur Optimierung mindestens eines Eigenmodus der Tragstruktur 103, 110, 112 erfolgen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Lithographieanlage
2: Beleuchtungssystem
3: Lichtquelle
4: Beleuchtungsoptik
5: Objektfeld
6: Objektebene
7: Retikel
8: Retikelhalter
9: Retikelverlagerungsantrieb
10: Projektionsoptik
11: Bildfeld
12: Bildebene
13: Wafer
14: Waferhalter
15: Waferverlagerungsantrieb
16: Beleuchtungsstrahlung
17: Kollektor
18: Zwischenfokusebene
19: Umlenkspiegel
20: erster Facettenspiegel
21: erste Facette
22: zweiter Facettenspiegel
23: zweite Facette
100: optisches System
101: Bauteil
102: optisches Element
103: Tragstruktur
110: Tragrahmen
112: Sensorrahmen
114: Kopplungselement
116: feste Welt
118: Kopplungselement
120: Aktuatoreinheit
122: Kopplungselement
124: Kopplungselement
126: Regel- und Steuereinheit
128: Tilgermasse
130: Schwerpunktachse
132: Schwerpunktachse
M1: Spiegel
M2: Spiegel
M3: Spiegel
M4: Spiegel
M5: Spiegel
M6: Spiegel
S: Schwerpunkt
S': Schwerpunkt
S1: Verfahrensschritt
S2: Verfahrensschritt
S3: Verfahrensschritt
x: x-Richtung
y: y-Richtung
z: z-Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10 2008 009 600 A1 [0052, 0056]
US 2006/0132747 A1 [0054]
EP 1 614 008 B1 [0054]
US 6,573,978 [0054]
DE 10 2017 220 586 A1 [0059]
US 2018/0074303 A1 [0073]

Claims

Optisches System (100) zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur (103, 110, 112) einer Lithographieanlage (1), aufweisend ein Bauteil (101, 102), die Tragstruktur (103, 110, 112) zum Tragen des Bauteils (101, 102), mindestens eine zusätzliche Tilgermasse (128), wobei die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse (128) an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur (103, 110, 112) angebracht ist, um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur (103, 110, 112) anzupassen und/oder zu manipulieren.
Optisches System nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine zusätzliche Tilgermasse (128) zur Manipulation einer Schwerpunktlage der Tragstruktur (103, 110, 112) an der Tragstruktur (103, 110, 112) oder in der Umgebung der Tragstruktur (103, 110, 112) verteilt oder aufgeteilt angeordnet ist.
Optisches System nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Tilgermasse (128) achsfluchtend mit mindestens einer Schwerpunktachse (130, 132) der Tragstruktur (103, 110, 112) angeordnet ist, und/oder außerhalb der mindestens einen Schwerpunktachse (130, 132) der Tragstruktur (103, 110, 112) angeordnet ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-3, wobei eine Lage und/oder Position der mindestens einen Tilgermasse (128) an der Tragstruktur (103, 110, 112) oder in der Umgebung der Tragstruktur (103, 110, 112) durch eine Modalanalyse bestimmt ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die mindestens eine Tilgermasse (128) an einer von außerhalb der Lithographieanlage (1) zugänglichen Stelle angebracht ist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Tragstruktur (103, 110, 112) eine Stützstruktur und/oder eine Strukturkomponente und/oder einen Sensorrahmen (112) und/oder einen Tragteilrahmen und/oder einen Tragrahmen zum Tragen eines optischen Elements (102) und/oder eines Sensors aufweist.
Optisches System nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Bauteil (101) ein optisches Element (102), insbesondere einen Spiegel (M1 - M6) und/oder eine Linse und/oder eine Blende, und/oder einen Sensor aufweist.
Lithographieanlage (1) mit einem optischen System (100) nach einem der Ansprüche 1-7.
Verfahren zur Anpassung von Schwingungseigenschaften einer Tragstruktur (103, 110, 112) einer Lithographieanlage (1), aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen (S1) eines Bauteils (101, 102), der Tragstruktur (103, 110, 112) zum Tragen des Bauteils (101, 102), und mindestens einer zusätzlichen Tilgermasse (128), und b) Anbringen (S2) der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse (128) an der oder in einer Umgebung der Tragstruktur (103, 110, 112), um die Schwingungseigenschaften der Tragstruktur (103, 110, 112) anzupassen und/oder zu manipulieren.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Anbringen (S2) ein Einstellen (S3) der mindestens einen zusätzlichen Tilgermasse (128) und/oder ein Manipulieren eines Schwerpunkts (S, S') der Tragstruktur (103, 110, 112) durch ein Positionieren der mindestens einen Tilgermasse (128) zur Optimierung mindestens eines Eigenmodus der Tragstruktur (103, 110, 112) aufweist.