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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der
Centrality von Masken. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist die Maske in einem Koordinaten-Messgerät
auf einem senkrecht zur optischen Achse eines abbildenden Messsystems
im interferometrisch messbar verschiebbaren Messtisch gelagert.
Das Koordinatenmessgerät bestimmt ein Messgeräte-Koordinatensystem.
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Das
Deutsche Patent
DE 198 17 714 offenbart
ein Verfahren zur Messung der Lage von Strukturen auf einer Maskenoberfläche,
bei dem die Maske in einem bildauswertenden Koordinaten-Messgerät
auf einen senkrecht zur optischen Achse eines abbildenden Messsystems
interferometrisch messbar verschiebbaren Messtisch gelagert ist.
Ein der Maske zugeordnetes Masken-Koordinatensystem wird über
Ausrichtmarken relativ zu einem Messgeräte-Koordinatensystem
ausgerichtet. Die Soll-Lage der Strukturen ist im Masken-Koordinatensystem vorgegeben.
Es wird eine Koordinatenposition von zwei senkrecht zueinander stehenden
Außenkanten der Maske im Masken-Koordinatensystem gemessen.
Dazu wird der Abstand von zwei Strukturen zu einer Außenkante
und von einer Struktur zu der anderen Außenkante bestimmt.
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Ein
Messgerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens
ist aus dem Vortragsmanuskript „Pattern Placement Metrology
for Mask Making", Dr. C. Bläsing, Semicon Genf, Edjucation
Program, ausgegeben am 31.03.1998, mit seinen Grundelementen beschrieben.
Das Messgerät dient insbesondere der Qualitätskontrolle
von Masken für die Halbleiterherstellung. Die Qualität
der Maske wird in der Typ-Produktion immer kritischer. Die Spezifikationen für
die Lage der Strukturen (Pattern) von einer Maske zur anderen werden
immer enger. Das in dem Vortragsmanuskript beschriebene Messgerät
kann die Lage der Strukturen relativ zu definierten Ausrichtmarken,
die das Masken-Koordinatensystem definieren, mit einer Genauigkeit
von typischerweise besser als 10 nm messen. Mit Hilfe dieser Ausrichtmarken können
die Masken im Stepper für die Projektion auf Waferoberflächen
ausgerichtet werden. Fehler, die hierbei gemacht werden, gehen direkt
in das Fehlerbudget des Lithographie-Prozesses ein. Die Maske wird
im Stepper so ausgerichtet, dass bei der Belichtung die jeweiligen
Ausrichtmarken genau übereinander liegen. Die Stepper haben
allerdings nur einen gewissen Bereich, in dem die Maske zur physikalischen
Ausrichtung verschoben und/oder rotiert werden kann. Die Centrality
der Masken ist durch Position des Musters auf der Maske definiert
und bestimmt somit die zentrale Lage des Musters (für die
Belichtung des Wafers) innerhalb der Maske.
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Das
Europäische Patent
EP
0 105 611 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Untersuchung
von auf einer Maske angebrachten Strukturen für die Halbleiterfertigung.
Das Schutzrecht zielt dabei weniger auf die konkrete Ausrichtung,
als auf die Vermessung der Strukturen auf der Maske ab.
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Das
U.S.-Patent 4,586,822 offenbart
ein Verfahren zur Inspektion einer Maske zur Fertigung eines Halbleiterbauteils.
Die Ausrichtmarken auf der Maske werden benutzt, um die Maske mit
dem Wafer so auszurichten, dass Strukturen in einer exakten Lage
zueinander belichtet werden können. Das Resultat der Belichtung
auf den Wafer wird ebenfalls geprüft, um Fehler, bzw. um
Fremdpartikel auf der Maske zu finden. Dieses Verfahren ist nicht
gerade förderlich, um einen hohen Durchsatz bei der Vermessung
von Masken zu erzielen.
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Mit
immer enger werdenden Spezifikationen an allen Komponenten wird
auch die Lage der Strukturen relativ zur Außenkante der
Maske ein wichtiges Qualitätsmerkmal der Maske. Ebenso
ist ein nicht mehr zu vernachlässigendes Qualitätsmerkmal
der Maske die exakte Rechtwinkligkeit der Maske. Bisher ist man
davon ausgegangen, dass die Außenkanten der Masken in einem
rechten Winkel aufeinander treffen. Mit einer immer steigenden Genauigkeit
der Koordinaten-Messmaschine spielt auch die genaue Rechtwinkligkeit,
bzw. die Abweichung der Rechtwinkligkeit von den aufeinander treffenden
Außenkanten eine Rolle.
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Die
Rechtwinkligkeit der Außenkanten, bzw. die Kenntnis der
Abweichung der Rechtwinkligkeit von den Außenkanten spielt
deshalb eine Rolle, da die Maske im Lithographie-Gerät
(z. B. E-Beam oder Laserlithographie) üblicherweise an
drei Punkten anliegt, um eine reproduzierte Lage zu erhalten. Mit
den drei Punkten sind die zwei Außenkanten der Maske festgelegt.
Dabei geht man davon aus, dass die Außenkanten der Masken
im rechten Winkel zueinander stehen. Ist dies nicht der Fall, bzw.
wirkt sich die Nicht-Rechtwinkligkeit der Außenkanten auf
das Ergebnis der Lithographie aus, ist es erforderlich, die Rechtwinkligkeit,
bzw. die Nicht-Rechtwinkligkeit der Außenkanten zu kennen.
Nur dadurch ist es möglich, dass diese Kanten als eine
Referenz für das von den Strukturen auf der Maske erzeugte
Muster verwendet werden können.
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Mit
jeder neuen Chipgeneration werden aber die Anforderungen an die
Genauigkeit und den Messdurchsatz immer größer.
Die Genauigkeit, die mit der manuellen Messung mit einem herkömmlichen
Mikroskop erreicht werden kann, reicht nicht mehr aus. Zudem wird
mit der manuellen Messung viel Zeit für die Ausrichtung
im Messgerät, das Auffinden der Strukturen und das eigentliche
Messen aufgewendet. Deshalb ist es von besonderer Bedeutung, dass
die Messung der Strukturen auf der Oberfläche einer Maske
und die Bestimmung der Rechtwinkligkeit der zueinander stehenden
Außenkanten in einem Messgerät bestimmt werden
können. Ist dies der Fall, muss die Maske nicht mehr von
einem Messgerät zum anderen transportiert werden, was schließlich eine
Fehlerquelle für die Beschädigung der Maske in sich
birgt. Ebenso kann bei der Messung in einem einzelnen Gerät
die nötige Zeit für die Temperierung der Maske
vermieden werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messverfahren anzugeben,
bei der Eigenschaften einer Maske mit höherer Genauigkeit bestimmt
werden können. Dabei soll die Möglichkeit einer
Beschädigung vermieden werden und ebenso der Durchsatz
an zu vermessenden Masken hoch gehalten werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren
gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn die Lage von mindestens einer ersten und
einer zweiten Außenkante der Maske im Messgeräte-Koordinatensystem bestimmt
wird, wobei die Außenkanten aneinander stoßen.
Die Lage des Maskenkoordinatensystems, in dem die Lage der Strukturen
auf der Maske definiert sind, wird mittels mindestens zweier Ausrichtmarken im
Messgeräte-Koordinatensystem bestimmt. Die Lage des Maskenkoordinatensystems
kann auch mit mindestens zwei beliebigen Strukturen auf der Maske
bestimmt werden. Die Verwendung von Ausrichtmarken soll dabei nicht
als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Aus der
Kenntnis der relativen Lage des Maskenkoordinatensystems und des Messgeräte-Koordinatensystems
zueinander kann z. B. die Position einer Struktur im Maskenkoordinatensystem
in das Messgeräte-Koordinatensystem umgerechnet werden.
Die Lage der Struktur ist aus den Designdaten der Maske bekannt.
Ebenso kann die Lage der Aussenkanten, die im Messgeräte-Koordinatensystem
bestimmt worden sind, in das Maskenkoordinatensystem umgerechnet
werden. Da die Koordinatensysteme eindeutig ineinander umgerechnet werden
können, kann sich die weitere Diskussion auf das Maskenkoordinatensystem
be schränken. Wie bei jeder anderen Struktur auch muss die
Position der Kante im Maskenkoordinatensystem stimmen. Zusätzlich
muss die Richtung stimmen.
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Aus
der Lage der Aussenkanten im Messgeräte-Koordinatensystem
wird ein Winkel ermittelt unter dem die beiden Aussenkanten aneinander
stoßen. Die Lage jeder der jeweils aneinander stoßenden
Aussenkanten wird mit mindestens einem Messfenster einer im abbildenden
Messsystem angeordneten Kamera und durch anschließende
Bildverarbeitung bestimmt. Das mindestens eine Messfenster wird
derart positioniert, dass die jeweilige Aussenkante der Maske im
Messfenster verläuft.
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Die
Lage des Masken-Koordinatensystems wird relativ zum Messgeräte-Koordinatensystem
an Hand der Position zweier Strukturen bestimmt. Die Lage der beiden
Außenkanten wird an Hand der Position zweier Strukturen
bestimmt. Dabei liegen die Strukturen nicht auf einer zu einer der
beiden Außenkanten parallelen Linie. Der Abstand der Strukturen wird
zu den aneinander stoßenden Aussenkanten in der X-Koordinatenrichtung
und der Y-Koordinatenrichtung ermittelt. Der relative Abstand einer
der Aussenkanten zu Referenzstrukturen kann bestimmt werden. Anschließend
bestimmt die Koordinaten-Messmaschine die Ist-Koordinaten der Referenzmuster
und der jeweiligen Aussenkante. Daraus ergibt sich der Abstand der
jeweiligen Referenzmuster zu der jeweiligen Aussenkante. Dieser
darf eine bestimmte Abweichung von einem Sollwert nicht überschreiten.
Die Verteilung der Referenzpunkte auf der Maske kann beliebig sein.
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Der
relative Abstand der Aussenkanten bzw. die Lage der Aussenkanten
im Messgeräte-Koordinatensystem wird an Hand der Position
von drei Strukturen (bzw. Referenzstrukturen) bestimmt, wobei die
Strukturen nicht auf einer zu einer der beiden Außenkanten
parallelen Linie liegen dürfen. Der Abstand der Strukturen
zu den aneinander stoßenden Aussenkanten wird in der X-Koordinatenrichtung
und der Y-Koordinatenrichtung ermittelt.
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Der
relative Abstand der Aussenkanten bzw. die Lage der Aussenkanten
im Messgeräte-Koordinatensystem wird an Hand der Position
von vier Strukturen bestimmt, wobei jeweils zwei der Strukturen
auf unterschiedlichen Linien liegen. Der Abstand der Strukturen
zu den aneinander stoßenden Aussenkanten wird in der X-Koordinatenrichtung
und der Y-Koordinatenrichtung ermittelt.
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Die
Position der jeweils zwei Strukturen wird durch Bildauswertung der
mit dem mindestens einen Messfenster aufgenommenen Daten der Strukturen bestimmt.
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Ein
Referenzbild der Außenkante ist im Koordinatenmessgerät
gespeichert und eine zu messende Lage der Aussenkante wird derart
bestimmt, dass an das mit dem Messfenster der Kamera aufgenommene
Bild der Aussenkante das gespeicherte Referenzbild der Außenkante
durch Drehen und/oder Verschieben angeglichen wird. Die Lage der
Aussenkante ergibt sich aus dem Maß des Drehen und/oder
Verschieben des Referenzbildes in Bezug auf das Masken-Koordinatensystem.
Die Messung der Lage der Außenkante wird mit einer Abbildungsoptik
mit niedriger Apertur durchgeführt. Eine Oberfläche
des Messtisches ist zumindest im Bereich unterhalb der Außenkanten
der aufliegenden Maske mit einem reflektierenden Mittel versehen,
das für die Abbildungsstrahlen des Messgerätes
reflektierend ausgebildet ist. An Hand der Lage der jeweils aneinander
stoßenden Aussenkanten kann ein Winkel bestimmt werden,
unter dem sich die jeweiligen aneinander stoßenden Aussenkanten
schneiden.
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Aus
den abgespeicherten Koordinatenpositionen der Strukturen auf der
Maske, der Position der Außenkanten und der Winkellage
der sich schneidenden Außenkanten können unterschiedliche
Auswertungen, wie z. B. Schwerpunktsverschiebungen, Rotationen oder
die Orthogonalität des Strukturmusters relativ zum Masken-Koordinatensystem
ermittelt werden. Ebenso ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
möglich, eine Bestimmung der Abweichung von der Rechtwinkligkeit
einer Maske durchzuführen.
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Im
Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und
ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher
erläutern.
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1 zeigt
schematisch ein Koordinaten-Messgerät, mit dem das erfindungsgemäße
Verfahren durchgeführt werden kann.
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2 zeigt
schematisch eine Draufsicht auf eine Maske.
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3 zeigt
schematisch eine erste Ausführungsform des Verfahrens,
bei dem mit zwei unterschiedlichen Messfenstern die Lage der Außenkanten
bestimmt wird.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung des weiteren Verfahrens, bei dem mit
vier unterschiedlichen Fenstern die Lage zweier aneinander grenzender
Außenkanten zueinander bestimmt wird.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform des Verfahrens, bei dem mit
vier unterschiedlichen Strukturen die Lage der Außenkanten
bestimmt wird.
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6 zeigt
eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem anhand von
drei unterschiedlichen Strukturen die Lage der Außenkanten
der Maske zueinander bestimmt wird.
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7 zeigt
eine Ausführungsform des Verfahrens, bei dem anhand von
zwei unterschiedlichen Strukturen die Lage der Außenkanten
der Maske zueinander bestimmt wird.
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8 zeigt
eine schematische Darstellung der Beleuchtung der Außenkante
einer Maske.
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9 zeigt
eine schematische Darstellung einer Aufnahme einer Kante der Maske
mit einem Messfenster, das ein Referenzbild darstellt.
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10 zeigt
eine schematische Darstellung der Aufnahme einer Außenkante
mit einem Messfenster, wobei die Außenkante der Maske nicht
parallel zu den Außenkanten des Messfensters verläuft.
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11a zeigt eine Darstellung des Tolleranzbereichs,
innerhalb dessen sich die Aussenkanten der Maske bewegen können,
somit wird die Maske noch für gut befunden.
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11b zeigt eine Darstellung des Tolleranzbereichs,
wobei sich hier die Aussenkanten der Maske nicht vollständig
im Toleranzbereich bewegen, so ist die Maske für die spätere
Produktion von Wafern nicht mehr geeignet.
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Ein
Koordinaten-Messgerät, mit dem das erfindungsgemäße
Verfahren ausgeführt wird, ist in 1 dargestellt
und ist bereits ausführlich im Stand der Technik beschrieben.
Das Koordinaten-Messgerät 1 umfasst einen in X-Koordinatenrichtung
und in Y-Koordinatenrichtung beweglichen Messtisch 20. Der
Messtisch 20 trägt ein Substrat, bzw. eine Maske 2 für
die Halbleiterherstellung. Auf einer Oberfläche der Maske 2 sind
mehrere Strukturen 3 aufgebracht. Der Messtisch selbst
ist auf Luftlagern 21 gestützt, die ihrerseits
auf einen Granitblock 25 getragen sind. Die Verwendung
eines Granitblocks 25 stellt keinerlei Beschränkung
der Erfindung dar. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich,
dass auch andere Materialien verwendet werden können, die
eine entsprechende Ebene ausgebildet haben, in der der Messtisch 20 verfahren
werden kann. Für die Beleuchtung der Maske 2 sind
mindestens eine Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 und/oder
eine Durchlichtbeleuchtungseinrichtung 6 vorgesehen. In der
hier dargestellten Ausführungsform wird das Licht der Durchlichtbeleuchtungseinrichtung 6 mittels
eines Umlenkspiegels 7 in die Beleuchtungsachse 4 für
das Durchlicht eingekoppelt. Das Licht der Beleuchtungseinrichtung 6 gelangt über
einen Kondensor 8 auf die Maske 2. Das Licht der
Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 gelangt durch das Messobjektiv
auf die Maske 2. Das von der Maske 2 ausgehende
Licht wird durch das Messobjektiv 9 gesammelt und von einem halbdurchlässigen
Spiegel 12 aus der optischen Achse 5 ausgekoppelt.
Dieses Messlicht gelangt auf eine Kamera 10, die in einem
Detektor versehen ist. Dem Detektor 11 ist eine Recheneinheit
zugeordnet, mit der aus den aufgenommenen Daten digitale Bilder erzeugt
werden können.
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Die
Position des Messtisches 20 wird mittels mindestens eines
Laser-Interferometers 24 gemessen und bestimmt. Das Laser-Interferometer 24 sendet
hierzu einen Messlichtstrahl 23 aus. Ebenso ist das Messmikroskop 9 mit
einer Verschiebeeinrichtung 15 in Z-Koordinatenrichtung
verbunden, damit das Messobjektiv auf die Oberfläche der
Maske fokussiert werden kann. Die Position des Messobjektivs 9 kann
z. B. mit einem Glasmaßstab (nicht dargestellt) gemessen
werden. Der Granitblock 25 ist ferner auf schwingungsgedämpft
gelagerten Füßen aufgestellt. Durch diese Schwingungsdämpfung
sollen alle möglichen Gebäudeschwingungen und
Eigenschwingungen des Koordinaten-Messgeräts weitestgehend
reduziert, bzw. eliminiert werden.
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2 zeigt
eine schematische Ansicht einer Maske 2. Der Umriss der
Maske 2 wird durch vier Außenkanten 21 , 22 , 23 und 24 festgelegt.
Die Maske 2 definiert ein Masken-Koordinatensystem 30.
Die Maske ist, wie bereits vorstehend erwähnt, in einem Koordinaten-Messgerät 1 eingelegt.
Dieses Koordinaten-Messgerät 1 definiert dabei
ein Messgeräte-Koordinatensystem 40. Ebenso zeigt 2,
dass die erste Außenkante 21 und die zweite Außenkante 22 in einem Winkel 35 aneinander
stoßen. Der Winkel 35 ist in der in 2 dargestellten
Ausführungsform kein rechter Winkel. In der Regel ist man
bisher davon ausgegangen, dass die Außenkanten der Maske 2 unter
einem rechten Winkel aneinander stoßen. Diese Annahme kann
bei steigender Genauigkeit der Messung oder bei erforderlicher höherer
Genauigkeit der Messung nicht mehr angenommen werden.
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3 zeigt
eine schematische Ansicht einer Maske, bei der die erste Außenkante 21 und die zweite Außenkante 22 mit einem ersten Messfenster 51 und
einem zweiten Messfenster 52 bestimmt wird. Mit dem ersten
Messfenster 51 und dem zweiten Messfenster 52 wird
die Lage der Außenkante, bzw. der Verlauf der Außenkante bestimmt.
Mit dem ersten Messfenster 51 und dem zweiten Messfenster 52 wird
ein zweidimensionales Bild eines Bereichs um die Außenkante 21 , bzw. 22 aufgenommen.
Mittels Bildverarbeitung wird der Verlauf des Teils 61 der
ersten Außenkante 21 im
ersten Messfenster 51 und der Verlauf des Teils 62 der
zweiten Außenkante 22 im zweiten
Messfenster ermittelt. Ist der Verlauf der entsprechenden Außenkanten 21 und 22 ermittelt,
kann man diese Außenkanten extra polieren und man erhält
einen Bereich, in dem die Außenkanten aufeinander treffen.
Daraus berechnet sich auch der Winkel, unter dem diese Außenkanten
aufeinander treffen. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass
das Messfenster 51 die gesamte Fläche des Bildausschnitts
des Bildsensors umfassen kann. Die Größe des Messfensters
kann dabei vom Benutzer an die Messproblematik angepasst werden.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung, bei der die Lage der Außenkanten 21 und 22 mittels jeweils
zwei Messfenstern 51, 52, 53 und 54 bestimmt
wird. Die erste Außenkante 21 der
Maske 2 wird mit einem Messfenster 51 und einem
Messfenster 53 bestimmt. Dazu wird die Lage der Außenkante an
zwei Punkten in den jeweiligen Messfenstern 51 und 53 in
Bezug auf die X-Koordinatenrichtung XM des
Masken-Koordinatensystems 30 ermittelt. Aus den damit ermittelten
Punkten lässt sich eine Gerade festlegen. In gleicher Weise
wird mit der zweiten Außenkante 22 verfahren.
Dabei wird im Messfenster 52 und im Messfenster 54 jeweils
die Lage eines Punktes in Bezug auf das Masken-Koordinatensystem 30 bestimmt
und zwar dort in Bezug auf die Y-Koordinatenrichtung YM.
Somit erhält man ebenfalls anhand der zwei ermittelten
Punkte eine Gerade. Die beiden so ermittelten Geraden treffen an
einem Punkt aufeinander und legen im Aufeinandertreffen einen Winkel 35 fest.
Somit lässt sich auch ganz einfach aus der Kenntnis der
Lage der Geraden die Winkellage der Außenkanten 21 und 22 ermitteln.
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5 zeigt
eine Ausführungsform, bei der die Lage der ersten Außenkante 21 der Maske 2 mit zwei unterschiedlichen
Strukturen 70 und 71 bestimmt wird. Die Lage der
zweiten Außenkante 22 der Maske 2 wird
ebenfalls mit zwei anderen Strukturen 72 und 73 ermittelt.
Dabei erhält man ebenfalls aus dem Abstand der Strukturen
zu den jeweiligen Außenkanten eine Information über
die Lage der jeweiligen Außenkante 21 und 22 . Daraus kann man ebenfalls wieder
den Winkel bestimmen, unter dem die beiden Außenkanten 21 und 22 aufeinander
treffen.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform zur Ermittlung der Lage der
ersten Außenkante 21 und
der zweiten Außenkante 22 .
Zur Ermittlung dieser Außenkanten 21 und 22 werden zwei Strukturen 300, 301 verwendet,
um die Lage der ersten Außenkante 21 in
Bezug auf die X-Koordinatenachse XM des
Masken-Koordinatensystems 30 zu bestimmen. Eine der Strukturen
zur Bestimmung der Lage der ersten Außenkante 21 wird ebenfalls zur Bestimmung der
Lage der zweiten Außenkante 22 verwendet.
Zur Bestimmung der Lage der zweiten Außenkante 22 wird ferner noch eine weitere Struktur
(303) verwendet, die nicht für die Bestimmung
der Lage der ersten Außenkante 21 verwendet
wurde.
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7 zeigt
eine weitere Ausführungsform zur Ermittlung der Lage der
ersten Außenkante 21 und
der zweiten Außenkante 22 .
Zur Ermittlung dieser Außenkanten 21 und 22 werden zwei Strukturen 300, 301 verwendet,
um die Lage der ersten Außenkante 21 in
Bezug auf die X-Koordinatenachse XM des
Masken-Koordinatensystems 30 zu bestimmen. Dabei sind die
zwei Strukturen 300, 301 nicht auf einer Linie,
die zu der der ersten Außenkante 21 und/oder
der zweiten Außenkante 22 parallel
ist.
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8 zeigt
eine schematische Ausführungsform für die Aufnahme
eines Bildes der Maske im Bereich der Außenkante 21 . Dazu wird die Maske 2 mit der
Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 beleuchtet. Das parallelisierte
Licht gelangt über einen Umlenkspiegel 70 auf
den Bereich der Außenkante 2, der Maske 2.
Die Maske 2 besitzt im Bereich de Außenkante 21 eine obere Fase 80 und eine
untere Fase 81. Das von der Beleuchtungseinrichtung 14 auftreffende
Licht wird von der oberen Fase 80 aus dem Beleuchtungsstrahlengang 5 heraus
reflektiert, so dass das Messobjektiv 9 in diesem Bereich
der Fase 80 weniger Licht reflektiert. Unterhalb der Maske
ist eine reflektierende Einheit 85 vorgesehen, die das
Licht vollständig reflektiert, so dass aus diesem Bereich viel
Licht in das Messobjektiv 9 gelangt. Die auftreffenden
Lichtmengen sind in 7 durch entsprechende Pfeile
gekennzeichnet, wovon die reflektierende Einheit 85 vollständig
reflektierend ist. Die auftreffenden und die von der reflektierenden
Einheit zurückgehenden Lichtanteile sind durch Pfeile gleicher Größe
dargestellt. Entsprechende andere Darstellungen zeigen den Anteil
des von der Maske 2 ausgehenden Lichts.
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9 zeigt
eine schematische Darstellung der Aufnahme des Randbereichs der
Maske 2. Wie bereits in der Beschreibung zur 7 erläutert,
wird die obere Fase 80 als ein dunkler, bzw. schwach belichteter
Balken in dem Bild des Randbereichs der Maske 2 dargestellt.
Da der Bereich der Maske 2, der sich an die obere Fase 80 anschließt,
schwach reflektierend ist, wird von diesem Bereich wenig Licht reflektiert
und somit gelangt auch wenig Licht in den Detektor, so dass dieser
Bereich ebenfalls schwach belichtet ist, aber dennoch etwas besser
belichtet, als die obere Fase 80. Der Bereich außerhalb
der Maske 2 empfängt Licht von dem reflektierendem
Bereich 85 auf den Messtisch 20, so dass dieser
Bereich gut belichtet ist und dass man somit eine starke und genaue Trennung
zwischen der Außenkante 21 der
Maske 2 bestimmen kann. Das in 8 dargestellte
Bild vom Bereich der Außenkante 21 der
Maske 2 kann als Referenzbild verwendet werden.
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10 zeigt
die Aufnahme des Randbereichs einer Maske 2 mit dem in 9 dargestellten Messfenster.
Dabei ist zu erkennen, dass die Fase 80 der Maske 2 schräg
durch das Messfenster verläuft. Durch Bildverarbeitung
kann nun der Verlauf der Außenkante 21 der
Maske 2 leicht an dieser Aufnahme ermittelt werden. Eine
andere Möglichkeit der Ermittlung des Verlaufs der Außenkante 21 ist, dass man das in 8 dargestellte
Referenzbild durch Drehen oder Verschieben so lange verändert,
bis eine Deckung der beiden Bilder erreicht ist. Anhand des Grades
der Verschiebung, bzw. Verdrehung kann dann die Lage der Außenkante 21 der Maske 2 ermittelt werden.
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11a zeigt eine Darstellung der Tolleranzbereichs 100 innerhalb
dessen sich die Aussenkanten 21 , 22 , 23 und 24 der Maske 2 bewegen können. Liegen
die Aussenkanten 21 , 22 , 23 und 24 in dem Toleranzbereich 100,
dann wird die Maske noch für gut befunden. Dies bedeutet,
dass die Maske für die Fertigung der Wafer verwendet werden
kann. Der Toleranzbereich 100 kann vom Benutzer festgelegt
werden und stellt somit ein Qualitätskriterium für
eine Maske 2 dar. Gleichbedeutend kann man auch die relative
Lage des Masken-Koordinatensystems 30 in Bezug auf das
Messgeräte-Koordinatensystem 40 bestimmen. Die
Abweichung der Lage der beiden Koordinatensysteme darf einen vorbestimmten
Bereich nicht verlassen.
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11b zeigt eine Darstellung der Tolleranzbereichs,
wobei sich hier die Aussenkanten 21 , 22 , 23 und 24 der Maske 2 nicht vollständig
im Toleranzbereich bewegen, so ist die Maske 2 für
die spätere Produktion von Wafern nicht mehr geeignet.
Wie in 11b zu erkennen ist, ragen die
Aussenkanten 21 , 22 , 23 und 24 Maske 2 über
den durch gestrichelte Linien markierten Toleranzbereich hinaus.
Obwohl in 11a und 11b nur
eine Verdrehung der Maske 2 (bzw. des Bereichs auf der
Maske 2, der die Strukturen trägt. dargestellt
ist, sind auch andere Translationen, wie z. B. Verschiebungen und/oder Verschiebungen
und Verdrehungen, des Bereichs der Maske 2 der die Strukturen
trägt denkbar.
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Die
Erfindung wurde in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Es ist dennoch denkbar, dass Abwandlungen oder Änderungen
gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der nachstehenden
Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19817714 [0002]
- - EP 0105611 B1 [0004]
- - US 4586822 [0005]