[发明专利]致动光刻设备的致动单元的控制装置、具有控制装置的光刻设备及操作控制装置的方法

说明书

本发明涉及一种控制装置(10)，用于致动致动器单元(11)以设定光刻设备(100A、100B)的光学元件(20)的位置(P)，所述控制装置具有：放大器单元(30)，通过电压信号(41)和PWM信号(42)提供致动器单元(11)的控制信号(40)，其中PWM信号(42)具有占空比(43)和时钟频率(51)；以及调制器单元(50)，设计为提供具有占空比(43)和来自多个限定的时钟频率(52)的限定的时钟频率(51)的PWM信号(42)，其中多个限定的时钟频率(52)中的限定的时钟频率(51)是基本时钟频率(f₀)的整数倍，其中基本时钟频率(f₀)是在10kHz‑1MHz的范围中并且整数倍限定为乘以因子n。

技术领域

本发明涉及致动光刻设备的致动单元的控制装置，涉及包括这样的控制装置的光刻设备，并且涉及操作这样的控制装置的方法。

通过引用将优先权申请DE 10 2016 226 082.0的全部内容并入本文。

背景技术

作为示例，光刻设备用于制造集成电路或IC，以将掩模中的掩模图案成像到诸如硅晶片的基板上。这样做，由光学系统产生的光束穿过掩模被指引到基板上。

在这种情况下，可表示的特征尺寸很大程度上取决于所使用的光波长。为了取得特别小的结构，使用特别短波长的辐射是可期望的。EUV光刻设备使用具有在5nm到30nm范围中(特别是13.5nm)的波长的光。“EUV”表示“极紫外”。在这样的光刻设备的情况中，由于该波长的光被大多数材料高度吸收，不得不使用反射光学单元，也就是说反射镜，以代替折射光学单元，也就是说透镜元件。此外，成像光学单元位于其中的外壳必须被抽真空，因为甚至气体的存在可能导致很大的辐射吸收。

随着寻求越小的特征尺寸，成像光学单元的分辨率应该越好。在这种情况下，存在许多可能损坏分辨率的可变影响，例如影响光学元件的光学性质的振荡、振动和/或热效应。可以通过适当的措施至少部分地补偿这样的可变影响。例如，波前操纵器是已知的，其可以通过光学元件的有目标的位移来校正成像像差。特别是通过分配到相应光学元件的致动器来实现位移。

为了在光刻设备中致动光学元件，优选地使用开关放大器，因为后者与线性放大器相比具有较低的功率损耗，例如开关放大器总体上提供对系统设计(特别是对于所供应的电源和要耗散的热)的积极影响。开关放大器是从两个输入信号生成输出信号(例如致动器的控制电压)的电子部件。输入信号例如是PWM信号(PWM：脉宽调制)和恒定电压信号。PWM信号是具有每个周期两个电平的分段式周期信号(例如开/关、-0.5/+0.5或0/1)，该信号具有占空比。占空比的值对应于第一电平的持续时间与总周期的持续时间的关系。总周期的倒数被称为PWM信号的时钟频率。输出信号近似地对应于恒定电压信号和PWM信号的乘积。这样的矩形输出信号具有时间上的平均值，其以PWM信号的占空比近似线性地缩放。如果该输出信号用作致动器的控制信号，它的频率带宽小于PWM信号的时钟频率，则致动器表现得好像由与开关放大器的矩形输出信号的平均值对应的DC电压信号来致动。因此可以通过改变占空比来获得输出信号的不同平均值。

然而，开关放大器在受其架构支配的方式下具有各种缺点。它们包含例如供电线中的纹波电流、输出处的纹波电压、取决于时钟频率和占空比的功率损耗、可设定占空比的有限带宽、以及可能时钟频率的有限带宽。纹波电流还被称为电流的纹波。纹波电流还可能在开关放大器内发生，这同样可能对操作产生不利影响。

发明内容

针对上述背景，本发明的目的是提供致动光刻设备中的致动器的控制装置。

因此，提出了致动用于设定光刻设备的光学元件的位置的致动器单元的控制装置。控制装置包括放大器单元，以通过电压信号和PWM信号为致动器单元提供控制信号。PWM信号具有占空比和时钟频率。此外，控制装置包括调制器单元，其配置为将来自多个限定的时钟频率中的限定的时钟频率提供给具有占空比的PWM信号。