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Title:
CONTROL DEVICE FOR ACTUATING AN ACTUATOR UNIT OF A LITHOGRAPHY SYSTEM, LITHOGRAPHY SYSTEM HAVING A CONTROL DEVICE, AND METHOD FOR OPERATING THE CONTROL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/114966
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control device (10) for actuating an actuator unit (11) for setting a position (P) of an optical element (20) of a lithography system (100A, 100B), having: an amplifier unit (30) for providing a control signal (40) for the actuator unit (11) by means of a voltage signal (41) and a PWM signal (42), the PWM signal (42) having a duty factor (43) and a clock frequency (51); and a modulator unit (50) which is designed to provide the PWM signal (42) having the duty factor (43) and a defined clock frequency (51) from a plurality of defined clock frequencies (52), wherein a defined clock frequency (51) of the plurality of defined clock frequencies (52) is an integer multiple of a basic clock frequency (f0), the basic clock frequency (f0) being in a range of 10 kHz - 1 MHz, and the integer multiple being defined by multiplication by a factor n.

Inventors:
KRONE STEFAN (DE)
BERGER LARS (DE)
KIESEL RALF (DE)
WIJLAARS PAUL (NL)
Application Number:
PCT/EP2017/083569
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 19, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G03F7/20; G02B7/182; H03K7/08
Foreign References:
EP2687906A22014-01-22
DE102005062081A12007-07-05
DE102014218010A12016-03-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
HORN KLEIMANN WAITZHOFER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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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).

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+t 0 ) (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 t c in zwei Bereiche aufge ¬ teilt. Zu Zeiten kleiner als t c 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

Zum Zeitpunkt t c 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— I 7 , denen jeweils eine bestimmte Taktfrequenz 51 aus der Mehrzahl an Taktfrequenzen 52, umfassend vier unterschiedliche Taktfre ¬ quenzen fi, Ϊ , ΪΆ und f 4 , 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, multipliziert wird, ergeben sich die vier unterschied- liehen bestimmten Taktfrequenzen fi, Ϊ , ΪΆ und f 4 .

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 f 4 . 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, f 2 =110 kHz, f 3 = 165 kHz und f 4 =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 f 4 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 f 2 bestimmte Taktfrequenz f 3 bestimmte Taktfrequenz bestimmte Taktfrequenz fk bestimmte Taktfrequenz fs Systemtaktfrequenz

Ii Intervall

Intervall

Intervall

I 4 Intervall

Is Intervall

I 6 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

u t 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