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Title:
METHOD FOR GENERATING A MATHEMATICAL MODEL FOR POSITIONING INDIVIDUAL MIRRORS OF A FACET MIRROR IN AN OPTICAL SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/229351
Kind Code:
A1
Abstract:
A method is disclosed for generating a mathematical model (MM) for positioning individual mirrors (204, 204') of a facet mirror (200) in an optical system (500), in particular for a lithography apparatus (100A, 100B), the method including the steps of: a) providing (S701) target positions (SP) of the individual mirrors (204, 204') with the aid of an adjustment unit (502), b) capturing (S702) actual measurement positions (MI) of the individual mirrors (204, 204') with the aid of a measuring device (508), which is embodied as an interferometer, deflectometer and/or camera, and c) generating (S705) a mathematical model (MM) for positioning the individual mirrors (204, 204') on the basis of the captured actual measurement positions (MI) and the target positions (SP), wherein, in step c), a difference (EA) is formed (S703) between a respective actual measurement position (MI) and a respective target position (SP) and the mathematical model (MM) is generated (S705) on the basis of the difference (EA) formed.

Inventors:
KRETZSCHMAR NORMAN (DE)
MÜLLER ULRICH (DE)
HOLZ MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/062894
Publication Date:
November 19, 2020
Filing Date:
May 08, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZEISS CARL SMT GMBH (DE)
International Classes:
G03F7/20; G02B26/08
Domestic Patent References:
WO2010008993A12010-01-21
WO2018041670A12018-03-08
Foreign References:
EP2511765A22012-10-17
DE102016226079A12018-06-28
DE102019206865A2019-05-13
DE102012209412A12013-12-05
DE102016225900A12018-06-21
Attorney, Agent or Firm:
HORN KLEIMANN WAITZHOFER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Erzeugen eines mathematischen Modells (MM) zum Positio nieren von Einzelspiegeln (204, 204') eines Facettenspiegels (200) in einem opti- sehen System (500), insbesondere für eine Lithographieanlage (100A, 100B), wobei das optische System (500) aufweist:

einen Facettenspiegel (200) mit Einzelspiegeln (204, 204'),

Aktuatoren (300, 300'), welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel (204, 204') in Abhängigkeit von Stellgrößen (SG) zu positionieren,

Sensoren (324, 324', 326, 326'), welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Po- sitionen (SI) der Einzelspiegel (204, 204') zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit (502), welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen (SP) der Einzelspiegel (204, 204') bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit (504), welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen (SG) in Abhängigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen (SP) und der erfassten Sensor- Ist-Positionen (SI) bereitzustellen,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Bereitstellen (S70l) der Soll-Positionen (SP) der Einzelspiegel (204, 204') mithilfe der Einsteil-Einheit (502),

b) Erfassen (S702) von Mess-Ist-Positionen (MI) der Einzelspiegel (204, 204') mithilfe einer Messeinrichtung (508), welche als Interferometer, Deflektometer und/oder Kamera ausgebildet ist, und

c) Erzeugen (S705) eines mathematischen Modells (MM) zum Positionieren der Einzelspiegel (204, 204') in Abhängigkeit der erfassten Mess-Ist-Positionen (MI) und der Soll-Positionen (SP),

wobei in Schritt c) eine Differenz (EA) zwischen einer jeweiligen Mess-Ist- Position (MI) und einer jeweiligen Soll-Position (SP) gebildet wird (S703) und das mathematische Modell (MM) in Abhängigkeit der gebildeten Differenz (EA) er zeugt wird (S705).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mathematische Modell (MM) eine Wechselwirkung (WW) zwischen zumindest zwei Komponenten (300, 300', 320, 320', 322, 322', 324, 324', 326, 326', 516) des optischen Systems (500) berücksich - tigt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Wechselwirkung (WW) ein Überspre chen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zumindest zwei Komponenten zwei Sensoren (324, 324', 326, 326'), zwei Aktuatoren (300, 300'), ein Aktuator (300) und ein Sensor (324, 326) oder diesen jeweils zugeordnete elektrische und/o der optische Verbindungen (516) oder Bauteile sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mathematische Mo- dell (MM) für die Positionierung eines jeweiligen Einzelspiegel (204, 204') aus schließlich Eigenschaften anderer Einzelspiegel (204, 204') gleichen Typs (A, B) oder diesen zugeordneter Aktuatoren (300, 300') und/oder Sensoren (324, 324', 326, 326') berücksichtigt. 6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Eigenschaften eine Orientierung (a) und/oder einen Abstand (AS) der anderen Einzelspiegel (204') oder der diesen zu geordneten Aktuatoren (300, 300') und/oder Sensoren (324, 324', 326, 326') bezüg lich des jeweiligen Einzelspiegels (204) oder eines diesem zugeordneten Aktuators (300, 300') und/oder Sensors (324, 324', 326, 326') aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das mathematische Mo dell (MM) iterativ (IP) erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das mathematische Mo dell (MM) mithilfe einer numerischen Methode, insbesondere der Methode der kleinsten Quadrate, erzeugt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Messeinrichtung (508) die Mess-Ist-Positionen (MI) optisch erfasst.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Sensor-Ist-Positionen (SI), Mess-Ist-Positionen (MI) und die Soll-Positionen (SP) Winkellagen der Ein- zelspiegel (204, 204') sind.

11. Verfahren zum Positionieren von Einzelspiegeln (204, 204') eines Facetten spiegels (200) in einem optischen System (500), insbesondere in einer Lithogra phieanlage (100A, 100B), wobei das optische System (500) aufweist:

einen Facettenspiegel (200) mit Einzelspiegeln (204, 204'),

Aktuatoren (300, 300'), welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel (204, 204') in Abhängigkeit von Stellgrößen (SG) zu positionieren,

Sensoren (324, 324', 326, 326'), welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Po- sitionen (SI) der Einzelspiegel (204, 204') zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit (502), welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen (SP) der Einzelspiegel (204, 204') bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit (504), welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen (SG) in Abhängigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen (SP), der erfassten Sensor-Ist- Positionen (SI) und eines mathematischen Modells (MM) bereitzustellen, wobei das mathematische Modell (MM) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt wurde,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Bereitstellen (S80l) der Soll-Positionen (SP) der Einzelspiegel (204, 204') mithilfe der Einsteil-Einheit (502), b) Erfassen (S802) der Sensor-Ist-Positionen (SI) der Einzelspiegel (204, 204') mithilfe der Sensoren (324, 324', 326, 326'), und

c) Bereitstellen (S803) der Stellgrößen (SG) in Abhängigkeit der bereitgestell ten Soll-Positionen (SP), der erfassten Sensor-Ist-Positionen (SI) und des mathe- matischen Modells (MM) mithilfe der Regler-Einheit (504).

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die von der Einsteil-Einheit (502) bereit gestellten Soll-Positionen (SP) mithilfe des mathematischen Modells (MM) kalib riert werden und die Regler-Einheit (504) die Stellgrößen (SG) in Abhängigkeit der kalibrierten Soll-Positionen (KS) und der erfassten Sensor-Ist-Positionen (SI) be reitstellt.

13. Optisches System (500), insbesondere für eine Lithographieanlage (100A, 100B), aufweisend:

einen Facettenspiegel (200) mit Einzelspiegeln (204, 204'),

Aktuatoren (300, 300'), welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel (204, 204') in Abhängigkeit von Stellgrößen (SG) zu positionieren,

Sensoren (324, 324', 326, 326'), welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Po- sitionen (SI) der Einzelspiegel (204, 204') zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit (502), welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen (SP) der Einzelspiegel (204, 204') bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit (504), welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen (SG) in Abhängigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen (SP), der erfassten Sensor-Ist- Positionen (SI) und eines mathematischen Modells (MM) bereitzustellen, wobei das mathematische Modell (MM) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt ist.

14. Lithographieanlage (100A, 100B) aufweisend ein optisches System (500) nach Anspruch 13.

Description:
VERFAHREN ZUM ERZEUGEN EINES MATHEMATISCHEN MODELLS

ZUM POSITIONIEREN VON EINZELSPIEGELN EINES

FACETTENSPIEGELS IN EINEM OPTISCHEN SYSTEM Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines mathema tischen Modells zum Positionieren von Einzelspiegeln eines Facettenspiegels in einem optischen System, ein Verfahren zum Positionieren von Einzelspiegeln ei nes Facettenspiegels in einem optischen System, ein optisches System sowie eine Lithographieanlage.

Der Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 2019 206 865.0, eingereicht am

13. Mai 2019, wird durch Bezugnahme vohumfänglich mit einbezogen.

Die Mikrolithographie wird zur Herstellung mikrostrukturierter Bauelemente, wie beispielsweise integrierter Schaltkreise, angewendet. Der Mikrolithogra phieprozess 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) be- schichtetes und in der Bildebene des Projektionssystems angeordnetes Substrat, beispielsweise einen Siliziumwafer, projiziert, um die Maskenstruktur auf die lichtempfindliche Beschichtung des Substrats zu übertragen.

EUV- Lithographieanlagen arbeiten mit extrem kurzwelliger Strahlung. Eine bei- spielhafte Wellenlänge beträgt 13.5 nm. Da die für die Herstellung von refr akti ven optischen Bauelementen, wie Linsen, verfügbaren Materialien gegenüber EUV- Strahlung undurchlässig sind, sind EUV- Lithographieanlagen zumindest überwiegend aus Spiegeln aufgebaut. In dem Beleuchtungssystem von EUV- Lithographieanlagen, dh. zwischen der Strahlungsquelle und dem Projektionssystem (auch als "Projektionsobjektiv" be zeichnet), sind Facettenspiegel enthalten. Ein Facettenspiegel ist ein Spiegel, dessen reflektierende Fläche aus einer Vielzahl von Einzelspiegeln, die in der vorliegenden Beschreibung als Facetten bezeichnet werden, gebildet ist.

Bei Facettenspiegeln für EUV- Anwendungen ist die korrekte Winkellage der ein zelnen Facetten jedes Facettenspiegels von Bedeutung für die Qualität der Strahlformung. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Facetten eines einzelnen Facettenspiegels relativ zueinander unterschiedliche Winkellagen aufweisen können, und jede Winkellage jeder Facette muss für die ordnungsge mäße Funktion des Facettenspiegels im optischen System in Bezug auf das glo bale Koordinatensystem korrekt justiert sein.

Allerdings besteht zunehmend die Anforderung, die einzelnen Facetten verkip pen zu können, um dadurch bspw. ein anderes Beleuchtungssetting während des Betriebs der Lithographieanlage einstellen zu können. Insofern offenbart die WO 2010/008993 A1 eine Messvorrichtung, um die Winkellagen der kippbaren Facet ten während des Betriebs des Projektionsbelichtungsobjektivs messen zu können. Die DE 10 2012 209 412 A1 beschreibt ein weiteres optisches Verfahren zum Messen von Winkellagen von Facetten eines Facettenspiegels eines für EUV- Anwendungen ausgelegten optischen Systems, und zum anschließenden Justie ren der Winkellagen in Abhängigkeit von der Abweichung der gemessenen Ist- Winkellagen von vorgegebenen Soll-Winkellagen.

Die WO 2018/041670 A1 beschreibt eine Steuereinrichtung für eine Baugruppe mit einer Mehrzahl von Sensoren und Aktuatoren, insbesondere für einen Facet tenspiegel einer Beleuchtungsoptik. Die im Stand der Technik genannten Messverfahren und Steuereinrichtungen berücksichtigen keine Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Regelkrei sen zur Einstellung der Winkellagen der Facetten eines Facettenspiegels. Die Wechselwirkungen können dabei auf verschiedenen physikalischen Mechanis- men beruhen, wie etwa elektro-magnetischem Signalübersprechen, das zu einer wechselseitige Störung von Signalamplituden, -frequenzen oder -phasenlagen führt, oder wechselseitigen optischen Störungen (z.B. Streulicht), oder mechani schen Spannungen und Deformationen. Quelle dieser Wechselwirkungen als auch die von der resultierenden Störung betroffenen Bauteile, können unter- schiedliche Komponenten der Regelkreise sein, wie etwa die Aktuatoren und Sensoren, die beide für die Regelung der Winkellagen der Facetten notwendig sind.

Diese Wechselwirkungen führen in der Praxis zu Abweichungen der Ist- Winkel - lagen von den durch das Beleuchtungssetting vorgegebenen Soll- Winkellagen der einzelnen Facetten, wobei die Abweichungen selbst von dem eingestellten Be leuchtungssetting abhängen. Diese Abweichungen liegen dabei oftmals oberhalb der geforderten Spezifikationen, so dass diese nicht mehr erfüllt werden können. Zudem ist im Vorhinein nicht bekannt, welche Beleuchtungssettings Endanwen der der Lithographieanlage (Kunde) in Zukunft einstellen werden. Aufgrund der sehr großen Zahl an denkbaren Beleuchtungssettings sind die möglichen Abwei chungen zwischen Soll- und Ist-Winkellagen noch schwieriger zu beherrschen. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren sowie ein verbessertes optisches System bereitzustel len.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Erzeugen eines mathematischen Modells zum Positionieren von Einzelspiegeln eines Facettenspiegels in einem optischen System, insbesondere für eine Lithographieanlage, vor geschlagen, wobei das opti sche System aufweist:

einen Facettenspiegel mit Einzelspiegeln,

Aktuatoren, welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel in Abhängigkeit von Stellgrößen zu positionieren,

Sensoren, welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Positionen der Einzel· spiegel zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen der Ein zelspiegel bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen in Abhän gigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen und der erfassten Sensor-Ist-Positio- nen bereitzustellen,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Bereitstellen der Soll-Positionen der Einzelspiegel mithilfe der Einstell- Einheit,

b) Erfassen von Mess-Ist-Positionen der Einzelspiegel mithilfe einer Messein richtung, und

c) Erzeugen eines mathematischen Modells zum Positionieren der Einzelspie gel in Abhängigkeit der erfassten Mess-Ist-Positionen und der Soll-Positionen.

Die von der Messeinrichtung erfassten Mess-Ist-Positionen weisen eine höhere Ge nauigkeit auf als die Sensor-Ist-Positionen. Dies ist darin begründet, dass die Mes seinrichtung, weil sie nicht Bestandteil des optischen Systems als solches ist und daher während der Erfassung der Mess-Ist-Positionen insbesondere außerhalb desselben angeordnet werden kann, potentiellen Störquellen aus dem optischen System, wie etwa elektrische Felder, die zu einem Übersprechen führen können, in keinem relevantem Umfang ausgesetzt ist.

Vorteilhaft können somit insbesondere die auftretenden Abweichungen der Ist- Winkellagen der Facetten eines Facettenspiegels zu den durch das Beleuchtungssetting vorgegebenen Soll-Winkellagen vorhergesagt und korrigiert werden, ohne auf eine umfassende Vermessung aller denkbaren Beleuchtungs- settings angewiesen zu sein. Im Ergebnis sollen diese Abweichungen, die von dem durch den Endanwender gewählten Beleuchtungssetting abhängen, signifi- kant reduziert oder vollständig beseitigt werden.

Der Facettenspiegel kann beispielsweise größer 100 oder 1000 Facetten (Einzel spiegel) aufweisen. Er kann insbesondere als Teil des Beleuchtungssystems einer Lithographieanlage vorgesehen sein.

Ein Beispiel für einen Aktuator ist eine Spule, ein Elektromagnet oder ein Lo renzaktuator. Insbesondere kann der Aktuator einen Permanentmagneten auf weisen, der in einem strominduzierten Magnetfeld ausgelenkt wird, und bevor zugt als Tauchspulenaktuator ausgeführt sein kann.

Ein Beispiel für einen Sensor ist ein induktiver, kapazitiver oder optischer Sen sor.

Ein Beispiel für eine Einsteil-Einheit ist ein Steuergerät, welches in Abhängig keit eines eingestellten Beleuchtungssettings Vorgabewerte (Soll-Positionen) der Einzelspiegel während der Belichtung bereitstellt.

Ein Beispiel für eine Regler-Einheit ist ein PID-Regler (proportional-integral-de- rivative Controller) bestehend aus Anteilen eines P-Gliedes, eines I-Gliedes und eines D-Gliedes.

Vorzugsweise umfasst der Schritt a) das Bereitstellen von mehreren Sätzen an Soll-Positionen. Jeder Satz umfasst die Soll-Positionen sämtlicher Einzelspiegel für ein Beleuchtungssetting (was einem Zeitpunkt entspricht). Die mehreren Sätze entsprechen mehreren Beleuchtungssettings (welche die Einzelspiegel zu unterschiedlichen Zeitpunkten einnehmen können).

Entsprechend umfasst Schritt b) vorzugsweise das Erfassen von mehreren Sät- zen an Mess-Ist-Positionen. Jeder Satz umfasst die erfassten bzw. gemessenen Mess-Ist-Positionen sämtlicher Einzelspiegel für ein Beleuchtungssetting (was einem Zeitpunkt entspricht). Die mehreren Sätze entsprechen mehreren Be leuchtungssettings (welche die Einzelspiegel zu unterschiedlichen Zeitpunkten einnehmen können).

Die Schritte a) und b) werden vorzugsweise iterativ ausgeführt, d.h., es wird in Schritt a) ein erster Satz Soll-Positionen bereitgestellt, dann in Schritt b) der ent sprechende erste Satz Mess-Ist-Positionen erfasst, dann ein zweiter Satz Soll-Po sitionen bereitgestellt, dann in Schritt b) der entsprechende zweite Satz Mess- Ist-Positionen erfasst, usw.

Die Schritte a) und b) werden wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Sätzen Soll-Positionen und Mess-Ist-Positionen abgearbeitet ist. Beispielsweise werden die Schritte a) und b) jeweils mindestens 10, 100 oder 1000 Mal durchlaufen. An schließend erst erfolgt Schritt c), d.h., das Ermitteln des mathematischen Mo dells in Abhängigkeit von den erfassten Sätzen von Soll-Positionen und Mess-Ist- Positionen. Alternativ kann der Schritt c) nach jedem Schritt b) erfolgen und das mathematische Modell in Abhängigkeit eines jeden weiteren Satzes Soll-Positio nen und Mess-Ist-Positionen angepasst werden.

Gemäß einer Ausführungsform berücksichtigt das mathematische Modell eine Wechselwirkung zwischen zumindest zwei Komponenten des optischen Systems.

Die Wechselwirkung kann eine elektrische, magnetische, mechanische und/oder optische Wechselwirkung zwischen den zumindest zwei Komponenten sein. Die elektrische und/oder magnetische Wechselwirkung wird durch eine Überlagerung eines elektrischen und/oder magnetischen Felds einer ersten der zumindest zwei Komponenten mit einem elektrischen und/oder magnetischen Feld einer zweiten der zumindest zwei Komponenten hervorgerufen. Die mechanische Wechselwir- kung ergibt sich aus einer wechselseitigen mechanischen Beeinflussung (Span nung oder Deformation) zumindest der ersten und zweiten Komponente. Die opti sche Wechselwirkung ist Ergebnis wechselseitiger optischer Beeinflussung (bei spielsweise durch Streulicht) der zumindest zwei Komponenten. Die zumindest zwei Komponenten gehören vorzugsweise zu unterschiedlichen Regelkreisen des optischen Systems. Jeder dieser Regelkreise umfasst zumindest einen Aktuator und einen Sensor, aber auch entsprechende elektrische und/oder optische Verbindungen (beispielsweise Signalleitungen) oder Bauteile (beispiels weise Mikroprozessoren, gemeinsame Potenziale oder HF (high frequency)-Gene- ratoren).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Wechselwirkung ein Überspre chen.

Das Übersprechen ist beispielsweise ein elektro-magnetisches Signalüberspre- chen, das zu einer wechselseitigen Störung von Signalamplituden, -frequenzen und/oder -phasenlagen führt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die zumindest zwei Komponenten zwei Sensoren, zwei Aktuatoren, ein Aktuator und ein Sensor oder diesen jeweils zugeordnete elektrische und/oder optische Verbindungen oder Bauteile.

Die Sensoren, Aktuatoren und diesen jeweils zugeordnete Verbindungen oder Bauteile gehören vorzugsweise den vorgenannten unterschiedlichen Regelkreisen an. Gemäß einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt das mathematische Mo dell für die Positionierung eines jeweiligen Einzelspiegels ausschließlich Eigen schaften anderer Einzelspiegel gleichen Typs oder diesen zugeordneter Aktua toren und/oder Sensoren.

Die Einzelspiegel können beispielsweise 2 oder mehr verschiedenen Typen ent sprechen. Mit gleichem Typ ist hingegen gemeint, dass sich die Einzelspiegel bzw. die diesen zugeordneten Aktuatoren und/oder Sensoren in ihrer Bauart oder Ansteuerung gleichen. Die gleiche Bauart kann beispielsweise dann vorliegen, wenn die jeweiligen Sensorachsen (Hauptmessrichtung, welche beispielsweise durch ein oder mehrere elektrische Spulen des Sensors vorgegeben ist) die glei che Orientierung im Raum aufweisen. Die gleiche Ansteuerung kann beispiels weise dann gegeben sein, wenn eine Ansteuerfrequenz der Sensoren überein stimmt oder in einem überlappenden Bereich liegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Eigenschaften eine Orientie rung und/oder einen Abstand der anderen Einzelspiegel oder der diesen zugeord neten Aktuatoren und/oder Sensoren bezüglich des jeweiligen Einzelspiegels oder eines diesem zugeordneten Aktuators und/oder Sensors auf.

Mit Orientierung (in Bezug auf die Orientierung der Sensorachsen) ist insbeson dere eine Ausrichtung der anderen Einzelspiegel (Aktuatoren, Sensoren) im Raum (nicht jedoch die Ist-Position) gemeint. Die Eigenschaften Orientierung und Abstand sind besonders maßgeblich für die wechselseitige Beeinflussung der Komponenten und ergeben sich aus dem optischen Design des Facettenspiegels.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Differenz zwischen einer je weiligen Mess-Ist-Position und einer jeweiligen Soll-Position gebildet, und das mathematische Modell wird in Abhängigkeit der gebildeten Differenz erzeugt. Das mathematische Modell wird derart erzeugt, dass es die Differenz bestmög lich annähert.

Gemäß einer Ausführungsform wird das mathematische Modell iterativ erzeugt.

Eine iterative Erzeugung ist regelmäßig deshalb erforderlich, weil sogenannte Fit-Parameter angepasst werden, um die vorgenannte Differenz möglichst gut anzunähern. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das mathematische Modell mithilfe einer numerischen Methode, insbesondere der Methode der kleinsten Quadrate, erzeugt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform misst die Messeinrichtung die Mess-Ist- Positionen optisch.

Bei der Messeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Interferometer, De flektometer oder eine Kamera, insbesondere CCD (charge-coupled device)-Ka- mera, handeln. Vorteilhaft lassen sich optische Messeinrichtungen weit und da- mit möglichst unbeeinflusst von dem optischen System anordnen, so dass die Mess-Ist-Positionen genau gemessen werden können.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Sensor-Ist-Positionen, Mess-Ist- Positionen und die Soll-Positionen Winkellagen der Einzelspiegel.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird bereitgestellt: ein Verfahren zum Positionie ren von Einzelspie geln eines Facettenspiegels in einem optischen System, insbe sondere in einer Lithographieanlage, wobei das optische System aufweist:

einen Facettenspiegel mit Einzelspiegeln, Aktuatoren, welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel in Abhängigkeit von Stellgrößen zu positionieren,

Sensoren, welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Positionen der Einzel· spiegel zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen der Ein zelspiegel bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen in Abhän gigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen, der erfassten Sensor-Ist-Positionen und eines mathematischen Modells bereitzustellen, wobei das mathematische Mo- dell, wie vorstehend beschrieben, erzeugt wurde,

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Bereitstellen der Soll-Positionen der Einzelspiegel mithilfe der Einsteil-

Einheit,

b) Erfassen der Sensor-Ist-Positionen der Einzelspiegel mithilfe der Senso- ren, und

c) Bereitstellen der Stellgrößen in Abhängigkeit der bereitgestellten Soll-Po sitionen, der erfassten Sensor-Ist-Positionen und des mathematischen Modells mithilfe der Regler-Einheit. Indem das mathematische Modell beim Hersteller des optischen Systems erzeugt wird, kann dieses dann ohne weiteres beim Endanwender bzw. Kunden (insbe sondere Chiphersteller) dazu eingesetzt werden, dass trotz - insbesondere wegen Übersprechens - ungenauer (gemessener) Ist-Positionen eine möglichst gute Re gelung erfolgt. Dies auch für dem Hersteller nicht bekannte, aber für den Kun- den günstige Beleuchtungssettings.

Gemäß einer Ausführungsform werden die von der Einstell-Einheit bereitgestell ten Soll-Positionen mithilfe des mathematischen Modells kalibriert, und die Reg ler-Einheit stellt die Stellgrößen in Abhängigkeit der kalibrierten Soll-Positionen und der erfassten Sensor-Ist-Positionen bereit. Bei diesem Ansatz werden also die bereitgestellten Stellgrößen (also die Rege lung der Aktuatoren) dadurch angepasst, dass bereits die Soll-Positionen mithilfe des mathematischen Modells korrigiert werden. Dies kann beispielsweise mit- hilfe einer Korrektur-Einheit erfolgen, die insbesondere als Mikroprozessor mit zugeordneten Sp eichermitteln ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird bereitgestellt: ein optisches System, insbeson dere für eine Lithographieanlage, aufweisend:

einen Facettenspiegel mit Einzelspiegeln,

Aktuatoren, welche dazu eingerichtet sind, die Einzelspiegel in Abhängigkeit von Stellgrößen zu positionieren,

Sensoren, welche dazu eingerichtet sind, Sensor-Ist-Positionen der Einzel spiegel zu erfassen,

eine Einsteil-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, Soll-Positionen der Ein zelspiegel bereitzustellen, und

eine Regler-Einheit, welche dazu eingerichtet ist, die Stellgrößen in Abhän gigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen, der erfassten Sensor-Ist-Positionen und eines mathematischen Modells bereitzustellen, wobei das mathematische Mo- dell, wie vorstehend beschrieben, erzeugt ist.

Ferner wird eine Lithographieanlage mit einem optischen System, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. "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 Zähl wort 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 die vorgeschlagenen Verfahren beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene optische System sowie für die vor ge schlagene Lithographieanlage entsprechend und umgekehrt.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht expli zit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausfüh rungsbeispiele 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 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 er läutert.

Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer EUV- Lithographieanlage;

Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer DUV- Lithographieanlage;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Facettenspiegel gemäß einer Ausführungs- form;

Fig. 3 illustriert in perspektivischer Ansicht Teile eines Tauchspulenaktuators gemäß einer Ausführungsform;

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung weiterer Teile des Tauchspulenaktuator aus Fig. 3; Fig. 5 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein optisches System gemäß einer Ausführungsform, wie es etwa bei einem Hersteller des Systems vorgesehen sein kann;

Fig. 5A zeigt ein Netz äquidistanter Winkellagen;

Fig. 5B zeigt ein Übersprechen bei Sensoren gleichen Typs; Fig. 5C zeigt Winkel zwischen einer Verbindungslinie und Sensorachsen;

Fig. 6 zeigt ein beispielsweise an einen Kunden ausgeliefertes optisches System gemäß einer Ausführungsform ; und Fig. 7 und 8 zeigen jeweils in einem Flussdiagramm ein Verfahren gemäß einer jeweiligen Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder funktions gleiche Elemente mit denselben Be zugszeichen versehen worden, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Ferner sollte beachtet werden, dass die Darstellungen in den Figuren nicht notwendiger weise maßstabsgerecht sind.

Fig. 1A zeigt eine schematische Ansicht einer EUV- Lithographieanlage 100A, welche ein Str ahlformungs - und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssys- tem 104 umfasst. Dabei steht EUV für„extremes Ultraviolett“ (Engl.: extreme ultraviolet, EUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 0,1 nm und 30 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Pro jektionssystem 104 sind jeweils in einem nicht gezeigten Vakuum -Gehäuse vor gesehen, wobei jedes Vakuum -Gehäuse mit Hilfe einer nicht dargestellten Eva- kuierungsvorrichtung evakuiert wird. Die Vakuum-Gehäuse sind von einem nicht dargestellten Maschinenraum umgeben, in welchem Antriebsvorrichtungen zum mechanischen Verfahren beziehungsweise Einstellen von optischen Elemen ten vorgesehen sind. Ferner können auch elektrische Steuerungen und derglei chen in diesem Maschinenraum vorgesehen sein.

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 beispielsweise im Wellenlängenbereich von 5 nm bis 20 nm, aussendet. Im Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 wird die EUV- Strahlung 108A gebündelt und die gewünschte Betriebswellenlänge aus der EUV- Strahlung 108A herausgefiltert. Die von der EUV- Lichtquelle 106A er zeugte EUV- Strahlung 108A weist eine relativ niedrige Transmissivität durch Luft auf, weshalb die Strahlführungsräume im Strahlformungs- und Beleuch- tungssystem 102 und im Projektionssystem 104 evakuiert sind.

Das in Fig. 1A 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 eine Photomaske (Engl.: reticle) 120 geleitet. Die Photomaske 120 ist ebenfalls als re- flektives optisches Element ausgebildet und kann außerhalb der Systeme 102, 104 angeordnet sein. Weiter kann die EUV-Strahlung 108A mittels eines Spie gels 122 auf die Photomaske 120 gelenkt werden. Die Photomaske 120 weist eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder dergleichen abgebildet wird.

Das Projektionssystem 104 (auch als Projektionsobjektiv bezeichnet) weist sechs Spiegel Ml bis M6 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Spiegel Ml bis M6 des Projektionssystems 104 symmet risch zu einer optischen Achse 126 des Projektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Spiegel Ml bis M6 der EUV- Lithographieanlage 100A nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Spiegel Ml bis M6 vorgesehen sein. Des Weite ren sind die Spiegel Ml bis M6 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlfor- mung gekrümmt.

Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht einer DUV- Lithographieanlage 100B, welche ein Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und ein Projektionssys tem 104 umfasst. Dabei steht DUV für„tiefes Ultraviolett“ (Engl.: deep ultravio- let, DUV) und bezeichnet eine Wellenlänge des Arbeitslichts zwischen 30 nm und 250 nm. Das Strahlformungs- und Beleuchtungssystem 102 und das Projektions system 104 können - wie bereits mit Bezug zu Fig. 1A beschrieben - in einem Va kuumgehäuse angeordnet und/oder von einem Maschinenraum mit entsprechen den Antriebsvorrichtungen umgeben sein.

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 eine Struktur auf, welche mittels des Projektionssystems 104 verkleinert auf einen Wafer 124 oder derglei chen ab gebildet wird.

Das Projektionssystem 104 weist mehrere Linsen 128 und/oder Spiegel 130 zur Abbildung der Photomaske 120 auf den Wafer 124 auf. Dabei können einzelne Linsen 128 und/oder Spiegel 130 des Projektionssystems 104 symmetrisch zu einer optischen Achse 126 des Proj ektionssystems 104 angeordnet sein. Es sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Linsen 128 und Spiegel 130 der DUV- Lithographieanlage 100B nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt ist. Es können auch mehr oder weniger Linsen 128 und/oder Spiegel 130 vorgesehen sein. Des Weiteren sind die Spiegel 130 in der Regel an ihrer Vorderseite zur Strahlformung gekrümmt.

Ein Luftspalt zwischen der letzten Linse 128 und dem Wafer 124 kann durch ein flüssiges Medium 132 ersetzt sein, welches einen Brechungsindex > 1 aufweist. Das flüssige Medium 132 kann beispielsweise hochreines Wasser sein. Ein sol cher Aufbau wird auch als Immersionslithographie bezeichnet und weist eine er höhte photolithographische Auflösung auf. Das Medium 132 kann auch als Im mersionsflüssigkeit bezeichnet werden. Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht einen Facettenspiegel 200, bei dem es sich bei spielsweise um den Facettenspiegel 116 des Beleuchtungssystems 102 aus Fig.

1A handeln kann. Erkennbar ist eine Trägerplatte 202, welche mit einer Vielzahl von Facetten 204 bedeckt ist. Beispielsweise kann der Facettenspiegel 200 größer 100 oder größer 1000 Facetten 204 und insbesondere einen Durchmesser von 50 cm und mehr aufweisen. Eine jeweilige Facette 204 kann beispielsweise in Form eines Ringsegments gebildet sein. Die Facetten 204 sind dazu eingerichtet, Ar beitslicht, insbesondere das EUV- Arbeitslicht 108A aus Fig. 1A zu reflektieren. Mithilfe der Facetten 204 wird das Arbeitslicht geeignet geformt, sodass eine günstige Lichtverteilung im Raum erzielt wird. Dies richtet sich wiederum nach dem gewünschten Beleuchtungssetting bzw. von der konkreten Belichtungsauf gabe am Wafer 124. Als Beispiele für ein Beleuchtungssetting ist ein Dipol oder Quadropol-Setting bekannt.

Jede der Facetten 204 ist um zwei zueinander orthogonale Achsen x, y verkipp - bar vorgesehen, sodass das Arbeitslicht, insbesondere das EUV- Arbeitslicht 108A, auf unterschiedliche Zielpunkte, beispielsweise auf dem Facettenspiegel 118 (siehe Figur 1A), gerichtet werden kann. Die von den Achsen x, y aufge spannte Ebene kann beispielsweise parallel zu der Trägerplatte 202 vorgesehen sein.

Fig. 3 illustriert in perspektivische Ansicht Teile eines Tauchspulenaktuators 300, welcher dazu eingerichtet ist, eine der Facetten 204 aus Fig. 2 um die Ach sen x, y zu verkippen. Ein solcher Tauchspulenaktuator ist grundsätzlich aus der DE 10 2016 225 900 A1 bekannt, weshalb dieser nachfolgend nur kurz erläutert wird. Es könnte aber auch jeder andere geeignete (insbesondere Spulen-) Aktua tor Anwendung finden.

Der Tauchspulenaktuator 300 umfasst eine fest an der Trägerplatte 202 angeord nete Befestigungshülse 302. An dieser stützt sich ein Tragelement 304 über ein Festkörpergelenk 306 mit Beinen 308 ab. An dem Tragelement 304 ist oberseitig eine Facette 204 befestigt. Unterseitig greift an dem Tragelement 304 ein Betäti gungsstab 312 an, der an seinem unteren Ende ein magnetisches Endstück 314 (Permanentmagnet) trägt. Ein Auslenken des Endstücks 314 in den mit P ge kennzeichneten Richtungen in Fig. 3 führt zu einem Verkippen der Facette 204 um die Achsen x, y in einem Kipppunkt 316.

In Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung weiterer Teile des Tauchspulenaktuators 300 gezeigt. Gegebenenfalls unter einer Trennfläche 318 sind Aktuatorspulen 320,

322 und Sensorspulen 324, 326 angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Aktuatorspule 320 eine Flachspule und die Aktuatorspule 322 eine Toroid- spule. Die Sensorspulen 324, 326 sind jeweils insbesondere als Flachspulen aus gebildet. Die Mittelachsen M 1 , M 2 der Aktuatorspulen 320, 322 sind koaxial an geordnet. In der Ruhelage des Endstücks 314 ist auch dessen Mittelachse M 3 ko axial mit den Mittelachsen M 1 , M 2 angeordnet. Durch Bestromung der Aktuatorspulen 320, 322 lässt sich das Endstück 314 derart bewegen, dass die Facette 204 um die Achsen x, y verschwenkt.

Zwecks Ansteuerns einer Facette 204' (siehe Fig. 2), welche neben der Facette 204 angeordnet ist, ist ein weiterer Tauchspulenaktuator 300' neben dem Tauch spulenaktuator 300 (siehe Fig. 4) angeordnet. Hierbei kann es nun zu einem elektrischen und/oder magnetischen Übersprechen zwischen den jeweiligen Spu len 320, 320', 322, 322', 324, 324' und 326, 326' kommen, wie durch die geschlos sene Feldlinie U in Fig. 4 angedeutet. D. h., die jeweiligen magnetischen Felder überlagern sich. Wird aufgrund der Bewegung des Endstücks 314, 314' in die Sensorspulen 324, 324', 326, 326' induzierter Strom als Maß für die Ist-Position des Endstücks 314, 314' und damit der Facette 204, 204' in einer Auswerteelekt ronik ausgewertet, so hat das Übersprechen zur Folge, dass die (tatsächliche) Ist- Position nur ungenau erfasst wird und die Facetten 204, 204' nicht die ge- wünschte Soll-Position einnehmen.

Fig. 5 zeigt in Form eines Blockdiagramms ein optisches System 500, das bei spielsweise in einer der Lithographieanlagen 100A, 100B eingesetzt ist. Das opti sche System 500 umfasst beispielsweise den in Zusammenhang mit Fig. 2 be- schriebenen Facettenspiegel 200. Der Facettenspiegel 200 umfasst Facetten 204, 204' (vorhegend gemeinschaftlich auch nur mit "204" bezeichnet). Die Facetten 204 sind mithilfe von Aktuatoren 300, 300' (vorliegend gemeinschaftlich auch nur mit "300" bezeichnet), wie beispielsweise im Zusammenhang mit den Figs. 3 und 4 beschrieben, positionierbar, insbesondere verkippbar. Das Positionieren mittels der Aktuatoren 300 erfolgt in Abhängigkeit von Stehgrößen SG. Neben den Aktu atoren 300 umfasst das optische System 500 Sensoren 324, 326, 324', 326' (vorlie gend gemeinschaftlich auch nur mit "324" bezeichnet), welche beispielsweise wie in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, ausgebildet sein können. Ganz allge mein kommen hier insbesondere kapazitive, induktive oder optische Sensoren in Betracht. Die Sensoren 324 sind dazu eingerichtet, Sensor-Ist-Positionen SI der Facetten 204, hier im Besonderen Ist-Winkellagen, zu erfassen. Weiter ist eine Einstell-Einheit 502 vorgesehen, welche ein Beleuchtungssetting in Form von Soll-Positionen SP, hier im besonderen Soll-Winkellagen, bereitstellt. Eine Reg ler-Einheit 504 stellt die Stellgrößen SG in Abhängigkeit der bereitgestellten Soll-Positionen SP und der erfassten Sensor-Ist-Positionen SI bereit.

Die Facetten 204, Aktuatoren 300, Sensoren 324 und Regler-Einheit 504 bilden mehrere Regelkreise 506, wobei ein jeweiliger Regelkreis 506 zumindest jeweils eine dieser Komponenten aufweist. Zwischen diesen Regelkreisen 506 kann es zu der vorstehend beschriebenen Wechselwirkung WW, insbesondere einem Über sprechen zwischen den Sensoren 324, 326, 324', 326' der unterschiedlichen Regel kreise 506 kommen, sodass die Sensor-Ist-Positionen SI nicht die erforderliche Genauigkeit besitzen. Insoweit ist nun Folgendes vorgesehen:

Das optische System 500 (siehe Fig. 5) wird beim Hersteller aufgebaut. Die Ein stell-Einheit 502 steuert die Regler-Einheit 504 mit den Soll-Positionen SP ge mäß verschiedener vordefinierter Beleuchtungssettings an (Schritt S 701 in Fig. 7). Ein jedes Beleuchtungssetting umfasst dabei einen Satz Soll-Positionen SP, d.h. eine Soll-Position SP für jede Facette 204. Die Wahl der zu messenden Be leuchtungssettings kann anhand verschiedener Auswahlregeln erfolgen: Kanoni sche, allgemein bekannte Standardsettings. Oder für jede der einzelnen Facetten 204 wird sequentiell eine Anzahl vordefinierter Standard-Winkellagen angesteu ert, die auch in der Endnutzung (beim Kunden) zur Anwendung kommen. Weiter kann für jede der einzelnen Facetten 204 sequentiell ein Netz äquidistanter Win kellagen angesteuert werden. D.h., dass, wie in Fig. 5A illustriert, nacheinander Winkellagen (wobei eine Winkellage durch die Auslenkungen Tx und Ty um die x bzw. y-Achse - vgl. Fig. 3 - definiert ist) angesteuert werden, die z.B. den Wertepaaren Tx = [-1°, 0°,+ l° ] x Ty = [-1°, 0°, +1°], also beispielsweise neun ver schiedenen Winkellagen entsprechen.

Weiter wird eine Messeinrichtung 508 aufgebaut, welche insbesondere außerhalb - in räumlicher Hinsicht - des optischen Systems 500 angeordnet ist. Die Mess einrichtung 508 erfasst Ist-Positionen der Facetten 204 in Form von Mess-Ist-Po- sitionen MI (Schritt 702 in Fig. 7). Zu jedem Beleuchtungssetting gehört dem nach ein Satz Mess-Ist-Positionen MI, welcher die gemessenen Ist-Positionen für jede der Facetten 204 aufweist. Die Mess-Ist-Positionen MI weisen eine höhere Genauigkeit auf als die Sensor-Ist-Positionen. Dies deshalb, weil die Messein richtung 508 die Mess-Ist-Positionen MI ohne Beeinflussung durch die vorge nannte Wechselwirkung WW erfassen kann. Dies wird insbesondere durch ein nicht der Wechselwirkung WW unterliegendes Messverfahren der Messeinrich tung 508 und/oder einen (ausreichenden) Abstand (z.B. mindestens ein Meter) zu dem optischen System 500 gewährleistet. Bevorzugt ist die Messeinrichtung 508 dazu eingerichtet, die Mess-Ist-Positionen MI optisch zu erfassen. Dazu kann die Messeinrichtung 508 beispielsweise als Interferometer und/oder Deflektometer (entsprechend interferometrische und/oder deflektometrische Messung) ausgebil det sein.

In einem weiteren Schritt (S703 in Fig. 7) wird in einer Vergleicher-Einheit 510 eine Differenz zwischen den Mess-Ist-Positionen MI und den Soll-Positionen SP in Form einer empirischen Abweichung EA gebildet. Die empirische Abweichung EA wird in einer Vergleicher-Einheit 512 mit einer modellierten Abweichung MA verglichen (Schritt S704 in Fig. 7). Aus der Diffe renz zwischen der empirischen Abweichung EA und der modellierten Abwei chung MA wird in einer Rechner- und Speicher-Einheit 514, beispielsweise ein Mikroprozessor samt zugeordneter Speichermittel, ein mathematisches Modell MM gebildet (Schritt S 705 in Fig. 7). Weiter findet - neben den Soll-Positionen SP - in das mathematische Modell MM Vorwissen VW über die Wechselwirkungen WW Eingang, welche aufgrund des optischen Designs des Facettenspiegel 200 bzw. der Facetten 204, der Aktuatoren 300 sowie der Sensoren 324 zu erwarten sind. Das Vorwissen kann beispiels weise umfassen: die geometrische Anordnung der Facetten 204, der Aktuatoren 300 und Sensoren 324, eine Typisierung der Komponenten (insbesondere der Komponenten 204, 300, 324 inklusive elektrischer oder optischer Signalleitun gen, hier beispielhaft mit dem Bezugszeichen 516 bezeichnet) anhand techni- scher Kriterien, die potentiell Einfluss haben auf das Wechselwirkungsverhalten: z.B. Orientierung, Beschaltung, Signalfrequenzen, etc., sowie die Menge der vor definierter Standard- Winkellagen (Beleuchtungssettings) der einzelnen Facetten 204, die auch in der Endnutzung zur Anwendung kommen. Zum physikalischen und phänomenologischen Vorwissens VW über die den empi rischen Abweichungen EA zu Grunde liegenden Wechselwirkungen WW können weiter gehören: die Komponenten der Regelkreise 506 und das mechatronische Konzept (Aktuatoren 300: elektromagnetisch, piezoelektrisch, etc.; Positions- /Winkelsensoren 324: induktiv, kapazitiv, optisch, etc.; Signalleitungen 516, ge- meinsame Potentiale, HF-Generatoren, etc.), zu erwartende Wechsel wirkungs- mechanismen (elektromagnetisch: induktives/kapazitives Signalüber sprechen, Erdschleifen etc., wechselseitige Störung von Signalamplituden, Signalfrequen zen und Signalphasenlagen ; optisch (z.B. Str eulicht); mechanisch (Deformatio nen, Spannungen), Korrelationen zwischen ausgesuchten Stehparametern (z.B. Soll-Winkellagen SP von Nachbarfacetten 204) und den auftretenden Abweichun gen EA sowie Identifikation von Wechselwirkungspaaren bzw. Mechanismen (beispielsweise Sensor-Sensor-Übersprechen, Aktuator-Sensor-Übersprechen, etc). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von einer Wechselwirkung WW der Regelkreise 506 durch Sensor-Sensor-Übersprechen ausgegangen, sowie von der Gültigkeit des (linearen) Superpositionsprinzips im Falle mehrerer Stör quellen. Es kommt dabei ausschließlich zum Signalübersprechen von Sensoren 324 glei- eben Typs, d.h., insbesondere mit gleich orientierten Sensorachsen, wie anhand von Fig. 5B illustriert (Die Typenbildung und Beabstandung von Sensoren glei chen Typs voneinander reduziert für sich genommen zwar ein Über sprechen, reicht aber oftmals nicht aus.). Die unterschiedlichen Typen der Wirbelstromsensoren 324, 324* bzw. die diesen jeweils zugeordneten Facetten 204, 204* sind in Fig. 2 mit A und B bezeichnet und unterscheiden sich dabei in der Orientierung ihrer Sensorachsen M 1 , M 2 in Bezug auf das globale Koordinatensystem (siehe Fig. 5B) sowie in ihren Ansteue rungsfrequenzen. Zudem hängt die Wirkung des Übersprechens von der wechsel- seitigen Orientierung a der Sensorachsen (siehe Fig. 5C), beispielsweise M 1 , M 2 , in Bezug auf eine Verbindungslinie V zwischen diesen bzw. deren jeweiligen Ur sprüngen O, O’, sowie dem Abstand AS (in Fig. 4) der Sensoren 324, 324' zuei nander ab. Im Folgenden wird zur Vereinfachungszwecken auch von lediglich zwei verschiedenen Sensortypen ausgegangen werden, die mit " 1" und "2" unter- schieden werden und beispielsweise den Typen A und B aus Fig. 2 entsprechen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Folgende konkrete, global para- metrisierte Modell verwendet, um die gemessenen Abweichung DT F emp der Ist- Winkellagen der Spiegelfacetten (Index F) von den angestrebten SoU-WinkeUa- gen zu beschreiben.

wobei:

{T NFs(F) } die Menge aller Ist-Winkehagen (Mess-Ist-Positionen MI) der nächst benachbarten Facetten 204 (ausschließlich) gleichen Typs ("1" oder "2") ist;

{d F NFs }, {a F,NFs } · die Menge der geometrischen Abstände AS (siehe Fig. 4) und wechselseitigen Orientierungen a (siehe Fig. 5C) der nächst benach barten Facetten 204 gleichen Typs ist;

• d : die Längennormierung (frei wählbarer Parameter) ist;

• p 1 , p 2 , q 1 , q 2 , n : Anpassungsparameter des Modehs (zusammengefasst "Pa rametersatz PS" in Fig. 5) sind;

• F : der Index der gestörten Empfänger-Facette 204 ist;

• k : die störenden Facetten 204' bezeichnet; DT F mod : die modellierte Abwei chung MA der Ist-Winkehage (Mess-Ist-Positionen MI) der Spiegelfacette F von der Soll-Winkellage (Soll-Positionen SP) ist;

• {NFs(F)} : die Menge der Indizes der zur Empfänger-Facette F bzw. 204 be nachbarten Störer-Facetten k bzw. 204' ist;

• T k : die Ist-Winkehage (Mess-Ist-Positionen MI) der Facette k (in erster Näherung bzw. für die erste Berechnungsiteration kann die Soh- Winkel lage angenommen werden) ist; und

: die Auswahl der entsprechenden Anpassungsparameter in Ab

hängigkeit des Typs der wechselwirkenden Facetten F und {NFs(F)} ist.

Nun folgt die numerische Optimierung des mathematischen Modells MM. Zu op- timieren sind die Anpassungsparameter: p 1 , p 2 , q 1 , q 2 , n. Beispielsweise erfolgt dies mithilfe einer numerischen Optimierung, insbesondere mittels einer Least- Squar es -Minimierung (Methode der kleinsten Quadrate). Ziel ist es, dass die em pirische Abweichung EA von der modellierten Abweichung MA möglichst gut an genähert wird, d.h. die Differenz zwischen diesen null annähert.

Mit anderen Worten entspringt die modellierte Abweichung MA selbst dem ma thematischen Modell MM, und die Differenz zur empirischen Abweichung EA wird genutzt, um das mathematische Modell zu verbessern (d.h. es wird eine Fit loop / Anpassungsschleife aus geführt).

Das Modell liefert für jedes eingestellte Beleuchtungssetting Vorhersagen für die zu erwartenden Abweichungen EA der Ist-Winkellagen (Mess- Ist-Positionen SP) zu den eingestellten Soll-Winkellagen (Soll-Positionen SP) al ler Facetten 204.

Diese Vorhersagen können genutzt werden um die Ansteuerwerte (SP), die der Regler-Einheit 504 vorgeben werden, entsprechend zu korrigieren. Diese Korrek- tur sollte als iterativer Prozess IP realisiert werden, da die berechneten Abwei chungen selbst eine Funktion der Soll-Winkellagen (Soll-Positionen SP) der Fa cetten 204 darstellen. In der Praxis ist eine schnelle Konvergenz zu erwarten, da das Verhältnis von Winkelabweichungen zu Soll-Winkellagen im Bereich <1% liegt.

Wie das mathematische Modell MM nun genutzt werden kann, um beim Kunden eine verbesserte Regelung der Positionen der Facetten 204 zu ermöglichen, wird nachfolgend mit Bezug zu Figs. 6 und 8 näher erläutert. Fig. 6 zeigt ein an einen Kunden ausgeliefertes optisches System 500, beispiels weise für eine der Lithographieanlagen 100A, 100B aus den Figs. 1A und 1B zur Fertigung integrierter Schaltkreise. In das optische System 500 ist nun gegenüber dem in Fig. 5 beschriebenen opti schen System 500 zusätzlich eine Korrektur-Einheit 600 integriert, welche bei spielsweise als Mikroprozessor mit zugeordneten Sp eichermitteln ausgebildet ist. Auf den Speichermitteln ist das mathematische Modell MM samt dem ermittel ten Parametersatz PS gespeichert. Die Korrektur-Einheit 600 wird bevorzugt be- reits beim Hersteller des optischen Systems 500 vorgesehen.

Zwecks Belichtung eines Wafers 124 (siehe Fig. 1A und 1B) wählt der Kunde ein geeignetes Beleuchtungssetting, insbesondere auch ein solches, welches dem Hersteller nicht bekannt war zum Zeitpunkt der Fertigung des optischen Sys tems 500. Das Beleuchtungssetting umfasst, wie vorstehend bereits erläutert, ei nen Satz Soll-Positionen SP der Facetten 204. Die Einsteil-Einheit 502 stellt der Korrektur-Einheit 600 die entsprechenden Soll-Positionen SP bereit (Schritt S801 in Fig. 8). In einem Schritt S802 (siehe Fig. 8) korrigiert die Korrektur-Einheit 600 die Soll- Positionen SP mithilfe des mathematischen Modells MM samt Parametersatz PS und gibt kalibrierte Soll-Positionen KS an die Regler-Einheit 504 aus.

In einem Schritt S803 stellt die Regler-Einheit 504 die Stellgrößen SG in Abhän gigkeit der kalibrierten Soll-Positionen KS und der von den Sensoren 324 erfass - ten Sensor-Ist-Positionen SI bereit.

Dies ist jedoch nur ein Ausführungsbeispiel. Die Korrektur bzw. Kalibrierung könnte auch an anderer Stelle erfolgen. Beispielsweise könnte die Korrektur-Ein heit 600 zwischen den Sensoren 324 und der Regler-Einheit 504 oder auch auf der Regler-Einheit 504 vorgesehen sein und die von den Sensoren 324 bereitgestellten Sensor-Ist-Positionen SI kalibrieren bzw. korrigieren mithilfe des mathematischen Modells MM und des Parametersatzes PS. Insbesondere kann die Korrektur-Einheit 600 auch in den Facettenspiegel 200 integriert sein. Mit diesem Kalibrierverfahren ist es möglich, die vom eingestellten Beleuch tungssetting abhängenden Abweichungen der Soll-Positionen SP (Soll-Winkella gen) zu den Mess-Ist-Positionen MI (Ist-Winkehagen) signifikant zu reduzieren. So kann in Ausführungsformen die 3 -fache Standardabweichung dieser (Winkel- Abweichungen mit dem oben ausgeführten mathematischen Modell um mind. 25% reduziert werden auf Werte < 250 mrad. Mit detaillierteren Modellen sind sogar Verbesserungen um mind. einen Faktor 2 zu erreichen.

Durch die vorstehend beschriebene Vorgehensweise können insbesondere die durch Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Regelkreisen 506 der Fa- cettenansteuerung auftretenden Abweichungen der Ist-Winkellagen MI der Fa cetten 204 eines Facettenspiegels 200 zu den durch das Beleuchtungssetting vor gegebenen Soll-Winkellagen SP vorhergesagt und korrigiert werden, ohne auf eine umfassende Vermessung aller denkbaren Beleuchtungssettings angewiesen zu sein.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrie ben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

Insbesondere sind weitere Ausgestaltungen in der Modellbildung denkbar:

- Mathematische Modelle MM und zugehörige Parametersätze PS, die nicht lineare Terme enthalten und/oder unterschiedliche Achsen M 1 , M 2 mi schen, falls solche in der konkreten Ausgestaltung eines Regelkreisele ments, beispielsweise der Sensoren 324, 326 vorliegen, wie im Folgenden illustriert:„nichtlineare Terme“: z.B. DT F, mod ~ T k 2, T k 3;„unterschiedliche Achsen M1, M2 mischen“: z.B. DT F, M 1 , mod ~ T k.M1 , T k,M2 2, d.h., trotz der Tatsache, dass nur gleiche Achsen (in diesem Beispiel Ml) miteinander wechselwirken , kann dennoch die Winkelstellung der anderen Achse (in diesem Beispiel M2 des Störers) Einfluss auf den Betrag der Wechselwir kung haben.

- Mathematische Modelle MM und zugehörige Parametersätze PS, die die verschiedenen gestörten Facetten 204 unabhängig voneinander modellie ren und anpassen und/oder die verschiedenen störenden Facetten 204' bzw. deren Regelkreiselemente unabhängig voneinander in der Modellie rung behandeln (lokale Parametrisierung). Ein Formelbeispiel wäre:

d.h. für beide Sensor-Achsen (X,Y) und alle„ Empfänger“ -Facetten (Index FF) werden unabhängige Fits durchgeführt, in die die jeweiligen Nach barfacetten NFFs(FF) (und deren relevante Sensor-Achse) mit eigenen Fit- Paramtetern CFF,n,X/Y einfließen.

- Mathematische Modelle MM und zugehörige Parametersätze PS, die die verschiedenen im Betrieb angesteuerten, diskreten Positionen (Winkella gen) der gestörten Facetten 204 unabhängig voneinander modellieren und anpassen.

BEZUGSZEICHENLISTE

100A EUV- Lithographieanlage

100B DUV- Lithographieanlage

102 Strahlformungs- und Beleuchtungssystem

104 Projektionssystem

106A EUV- Lichtquelle

106B DUV- Lichtquelle

108A EUV-Strahlung

108B DUV-Strahlung

110 Spiegel

112 Spiegel

114 Spiegel

116 Spiegel

118 Spiegel

120 Photomaske

122 Spiegel

124 Wafer

126 optische Achse

128 Linse

130 Spiegel

132 Medium

200 Facettenspiegel

202 Trägerplatte

204, 204' Facetten

300, 300' Tauchspulenaktuatoren

302 Befestigungshülse

306 Festkörpergelenk

308 Bein

312 Betätigungsstab 314, 314' Endstücke

316 Kipppunkt

318 Trennfläche

320, 320' Spulen

322, 322' Spulen

324, 324' Sensoren

326, 326' Sensoren

500 optisches System

502 Einstell-Einheit

504 Regler-Einheit

506 Regelkreis

508 Messeinrichtung

510 Vergleicher-Einheit

512 Vergleicher-Einheit

514 Rechner- und Speicher-Einheit

516 Signalleitung

600 Korrektureinheit

A, B Typen

AS Abstand

EA empirische Abweichung

IP iterativer Prozess

KS kalibrierte Soll-Position

M 1 , M 2 , M 3 Mittelachsen

Ml Spiegel

M2 Spiegel

M3 Spiegel

M4 Spiegel

M5 Spiegel

M6 Spiegel MA modellierte Abweichung

MI Mess-Ist-Positionen

MM mathematisches Modell

O, O' Ursprung

P Pfeil

PS Parametersatz

S701-S705 Schritte

S801-S803 Schritte

SG Stellgröße

SI Sensor-Ist-Positionen

SP Soll-Positionen

U Feldlinie

V Verbindungslinie

VW Vorwissen

WW W echsel Wirkung x Achse

y Achse a Orientierung