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DE102007043803A1 - Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage bewegter Elemente einer Koordinaten-Messmaschine - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage bewegter Elemente einer Koordinaten-Messmaschine Download PDF

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DE102007043803A1
DE102007043803A1 DE102007043803A DE102007043803A DE102007043803A1 DE 102007043803 A1 DE102007043803 A1 DE 102007043803A1 DE 102007043803 A DE102007043803 A DE 102007043803A DE 102007043803 A DE102007043803 A DE 102007043803A DE 102007043803 A1 DE102007043803 A1 DE 102007043803A1
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DE
Germany
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measuring
coordinate direction
coordinate
measuring beam
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007043803A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Heiden
Klaus Prof. Dr. Rinn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KLA Tencor MIE GmbH
Original Assignee
Vistec Semiconductor Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vistec Semiconductor Systems GmbH filed Critical Vistec Semiconductor Systems GmbH
Priority to DE102007043803A priority Critical patent/DE102007043803A1/de
Priority to US12/193,229 priority patent/US20090073458A1/en
Priority to JP2008230913A priority patent/JP2009069151A/ja
Publication of DE102007043803A1 publication Critical patent/DE102007043803A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Es sind eine Einrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements (9, 20) einer Koordinaten-Messmaschine (1) offenbart. Dabei richtet mindestens ein Laser-Interferometer (24) einen Messstrahl (23) auf das bewegte Element (9, 20). Mindestens ein Laser-Interferometer richtet einen weiteren Messstrahl auf das bewegte Element, um eine Drehung des bewegten Elements (9, 20) um eine X-Koordinatenrichtung oder um eine Y-Koordinatenrichtung oder um eine Z-Koordinatenrichtung zu ermitteln.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine. Im Besonderen richtet mindestens ein Laser-Interferometer einen Messstrahl auf das bewegte Element.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine.
  • Ein Koordinaten-Messgerät ist hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird dabei auf das Vortragsmanuskript „Pattern Placement Metrology for Mask making" von Frau Dr. Carola Bläsing verwiesen. Der Vortrag wurde gehalten anlässlich der Tagung Semicon, Edjucation Program in Genf am 31. März. 1998, in dem die Koordinaten-Messmaschine ausführlich beschrieben worden ist. Der Aufbau einer Koordinaten-Messmaschine, wie er z. B. aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird in der nachfolgenden Beschreibung zu der 1 näher erläutert.
  • Die Deutsche Patentanmeldung DE 2005 052758 beschreibt eine Substrathalterungseinrichtung zur Verwendung in einem Positionsmessgerät zur Bestimmung der Position eines Substrats, das von der Substrathalterungseinrichtung getragen wird. Die Bestimmung der Position der Substrathalterungseinrichtung erfolgt dabei mittels eines Laser-Interferometersystems. Die Substrathalterungseinrichtung ist in einer verfahrbaren Tischkonstruktion vorgesehen, wobei die Tischkonstruktion mit mindestens einem fest zugeordneten Tischspiegel zur Reflexion des mindestens einen Laserstrahls des Laser-Interferometersystems versehen ist. Mit dem hier vorgeschlagenen System ist es jedoch nicht möglich, Verkippungen des Messobjektivs und/oder Verkippungen oder Verdrehungen des Messtisches zu bestimmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine Einrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, die durch die räumliche Verdrehung des Messtisches und/oder Verkippung des Messobjektivs verursachten Messfehler bei der Bestimmung der Position von Strukturen auf einem Substrat zu ermitteln und die Messwerte entsprechend der Verkippung, bzw. Verdrehung zu korrigieren.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Verdrehung der Lage des Messtisches und/oder die Verkippung des Messobjektivs ermittelt werden kann und, dass anhand der ermittelten Verkippung und/oder Verdrehung die Messwerte von Positionen von Strukturen auf dem Substrat entsprechend korrigiert werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 15 umfasst.
  • Es ist von Vorteil, wenn mindestens eines der Laser-Interferometer zur Bestimmung der räumlichen Lage (der Position in der X-Koordinatenrichtung, der Y-Koordinatenrichtung und der Z-Koordinatenrichtung) mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine einen weiteren Messstrahl auf das bewegte Element richtet. Dadurch kann die räumliche Lage dieses bewegten Elements bestimmt werden. Durch den weiteren Messstrahl kann eine Drehung des bewegten Elements um eine X-Koordinatenrichtung oder um eine Y-Koordinatenrichtung oder um eine Z-Koordinatenrichtung ermittelt werden.
  • Das bewegte Element ist ein Messtisch der Koordinaten-Messmaschine, der in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung in einer Ebene beweglich angeordnet ist. Der Messtisch hat mindestens eine spiegelnde Fläche ausgebildet, auf die das mindestens eine Laser-Interferometer den Messstrahl und den weiteren Messstrahl richtet. Der Messtisch ist mit einer ersten spiegelnden Fläche, die senkrecht zur Y-Koordinatenrichtung ist und mit einer zweiten spiegelnden Fläche, die senkrecht zur X-Koordinatenrichtung ist, versehen.
  • Zur Bestimmung der Drehung des Messtisches um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse wird der Messstrahl und der weitere Messstrahl des Laser-Inteferometers derart auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche gerichtet, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind. Zur Bestimmung der Drehung des Messtisches um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele Achse wird der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laser-Interferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  • Zur Bestimmung der Drehung des Messtisches um eine zur Z-Koordinatenrichtung parallele Achse wird der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laser-Interferometers auf eine zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche und/oder auf eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl jeweils in X-Koordinaten- und/oder in Y-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  • Das bewegte Element kann ferner ein Messobjektiv der Koordinaten-Messmaschine sein. Das Messobjektiv ist in Z-Koordinatenrichtung beweglich angeordnet und mindestens mit einer spiegelnden Fläche versehen. Der durch das mindestens eine Laser-Interferometer ausgesendete Messstrahl und ein weiterer Messstrahl werden auf die spiegelnde Fläche des Messobjektivs gerichtet. Das Messobjektiv ist mit einer spiegelnden Fläche versehen, die parallel zur X-Koordinatenrichtung ist. Ebenso kann das Messobjektiv mit einer zweiten spiegelnden Fläche versehen sein, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung ist. Zur Bestimmung der Drehung des Messobjektivs um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse wird der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laser-Interferometrs auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind. Ebenso wird zur Bestimmung der Drehung des Messobjektivs um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl des Laser-Interferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  • Ferner ist der Einrichtung ein Rechner mit einem Speicher zugeordnet, der die Berechnung der Drehung des Messtisches in X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung aufnimmt und/oder die Berechnung der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung aufnimmt. Die von der Koordinaten-Messmaschine bestimmten Positionen von Strukturen auf einem Substrat werden hinsichtlich der Daten bzgl. der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung und/oder hinsichtlich der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung korrigiert.
  • Mit der Einrichtung ist es möglich, die räumliche Lage des Messtisches relativ zur räumlichen Lage des Messobjektivs zu bestimmen. Zur Bestimmung der Lage des Messtisches relativ zum Messobjektiv ist mindestens ein differenzielles Interferometer vorgesehen. Es ist von Vorteil, wenn ein Referenzstrahl des differenziellen Interferometers auf die mindestens eine spiegelnde Fläche am Messobjektiv trifft, die in der Höhe der objektseitigen Hauptebene angeordnet sein kann, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Der Messlichtstrahl des differenziellen Interferometers trifft die am Messtisch vorgesehene spiegelnde Fläche auf der Höhe der Objektebene des Messobjektivs.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine umfasst mehrere Schritte. In einem ersten Schritt wird von mindestens einem Laser-Interferometer ein Messstrahl auf das mindestens eine bewegte Element der Koordinaten-Messmaschine gerichtet. Von dem mindestens einen Laser-Interferometer wird ein weiterer Messstrahl auf das bewegte Element gerichtet, um eine Drehung des bewegten Elements um eine X-Koordinatenrichtung oder um eine Y-Koordinatenrichtung oder um eine Z-Koordinatenrichtung zu ermitteln.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand ihrer beigefügten Figuren näher erläutern.
  • 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Koordinaten-Messmaschine, gemäß dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt ebenfalls einen schematischen Aufbau einer Koordinaten-Messmaschine gemäß dem Stand der Technik, wobei bereits bei der Auflage des Messtisches die mögliche Verkippung eines Messtisches angedeutet ist.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Koordinaten-Messmaschine, wobei durch Unebenheiten in der Auflage des Messtisches eine Verkippung des Messtisches verursacht wird, welche mit Hilfe der erfindungsgemäßen Interferometeranordnung bestimmbar ist.
  • 4 zeigt eine schematische Anordnung einer Koordinaten-Messmaschine, bei der eine Verkippung des Messobjektivs bestimmbar ist.
  • 5 zeigt einen schematischen Aufbau einer Koordinaten-Messmaschine, bei der sowohl die Verkippung des Messtisches, als auch die Verkippung des Messobjektivs mit dem Interferometer bestimmbar ist.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf die Koordinaten-Messmaschine des Standes der Technik, wie sie in 2 dargestellt ist.
  • 7 zeigt ebenfalls eine Draufsicht auf die Koordinaten-Messmaschine, bei der Unebenheiten im Führungslineal zu einer Verdrehung des Tisches um die Z-Koordinatenachse bei der Bewegung des Messtisches führen.
  • 8 zeigt eine Draufsicht auf die Koordinaten-Messmaschine bei der eine gleichzeitige Messung der Verdrehung des Messtisches um die Z-Koordinatenachse in der X-Koordinatenrichtung und in der Y-Koordinatenrichtung möglich ist.
  • 9 zeigt eine mögliche Anordnung der Laserstrahlen bei einem Doublepass-Interferometer in Bezug auf den Tischspiegel.
  • 10 zeigt eine Verteilung der Auftrefforte der Referenzstrahlen auf den am Messobjektiv angebrachten Spiegel.
  • 11 zeigt die für die Berechnung der Verkippung des Messtisches in Bezug auf die X/Y-Ebene verwendeten Parameter.
  • 12 zeigt die Definition der Größe Δzx und Δzy. Δz steht hier für beide Größen.
  • 13 zeigt die für die Berechnung der Objektivverkippung notwendigen Parameter.
  • Ein Koordinaten-Messgerät 1 der in 1 dargestellten Art ist aus dem Stand der Technik bekannt und dort mehrfach ausführlich beschrieben. Das Koordinaten-Messgerät 1 umfasst einen in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung beweglichen Messtisch 20. Der Messtisch 20 trägt ein Substrat 2, bzw. eine Maske für die Halbleiterherstellung. Auf der Oberfläche 2a des Substrats sind mehrere Strukturen 3 aufgebracht. Der Messtisch 20 selbst ist auf Luftlagern 21 gestützt, die ihrerseits auf einem Block 25 abgestützt sind. Vorteilhafterweise ist der Block 25 aus einem Granitblock gebildet. Die Verwendung von Luftlagern stellt hier lediglich eine mögliche Ausführungsform dar und es ist jedem Fachmann klar, dass auch andere Lager verwendet werden können, um den Messtisch 20 in der X-Koordinatenrichtung und in der Y-Koordinatenrichtung auf der durch den Block 25 gebildeten Ebene 25a zu bewegen. Für die Beleuchtung des Substrats 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 das Substrat 2. Das Licht der Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 gelangt durch das Messobjektiv 9 auf das Substrat 2. Das von dem Substrat 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 mit einem Detektor 11 versehen ist. Dem Detektor 11 ist eine Recheneinheit 16 zugeordnet, mit der aus den aufgenommenen Daten digitale Bilder erzeugt werden können.
  • Die Position des Messtisches 20 wird mittels mindestens eines Laserinterferometers 24 gemessen und bestimmt. Das Laser-Interferometer 24 sendet hierzu einen Messlichtstrahl 23 aus. Ebenso ist das Mess-Mikroskop 9 mit einer Verschiebeeinrichtung in Z-Koordinatenrichtung verbunden, damit das Messobjektiv 9 auf die Oberfläche des Substrats 2 fokussiert werden kann. Die Position des Messobjektivs 9 kann z. B. mit einem Glasmaßstab (nicht dargestellt) gemessen werden. Der Block 25 ist ferner auf schwingungsgedämpft gelagerten Füßen 26 aufgestellt. Durch diese Schwingungsdämpfung sollen alle möglichen Gebäudeschwingungen und Eigenschwingungen des Koordinaten-Messgerätes 1 weitestgehend reduziert, bzw. eliminiert werden.
  • 2 zeigt einen schematischen Aufbau der Koordinaten-Messmaschine 1, wie sie häufig im Stand der Technik Verwendung findet. Die Position des Messtisches 20 wird hier mittels eines differenziellen Interferometers 24 bestimmt. Dabei wird die Position des Messtisches 20 relativ zum Messobjektiv 9 bestimmt. Dazu verfügt das Messobjektiv 9 über mindestens eine spiegelnde Fläche 60, auf die ein vom Interferometer 24 ausgehender Referenzstrahl 23R trifft. Dieser Referenzstrahl 23R bestimmt den Abstand zum Messobjektiv 9. Ferner sendet das Interferometer 24 einen Messstrahl 23M aus, der die Entfernung des Messtisches 20, der das Substrat 2 mit den darauf vorgesehenen Strukturen 23 trägt, bestimmt. Eine mögliche Verkippung des Messtisches 20 ist durch die Abschrägung 25b des Messblocks 25 angedeutet. Würde sich der Messtisch 20 im Bereich der Abschrägung 25b bewegen, so würde dadurch eine Verkippung des Messtisches 20 verursacht werden. Wie bereits erwähnt, ist es bei dem derzeitigen Aufbau der Koordinaten-Messmaschine 1 nicht möglich, die Verkippung des Messobjektivs 9, bzw. eine Verdrehung des Messtisches 20 zu bestimmen. Die Verkippung des Messobjektivs 9 führt aber unmittelbar zu einem seitlichen Versatz des Bildes. Dieser Versatz wird durch das mit der Kamera 10, bzw. mit dem Detektor 11 der Kamera aufgenommene Bild ermittelt. Dieser Versatz führt zweifellos zu einem Messfehler und dadurch ist die Genauigkeit, bzw. die Reproduzierbarkeit der Koordinaten-Messmaschine 1 unmittelbar betroffen. Ferner ist die Verkippung des Messobjektivs 9 nicht vollständig reproduzierbar. Dies bedeutet, dass bei jedem Fokussieren mit dem Messobjektiv 9 dieses leicht anders verkippt. Wird nun eine Stelle auf dem Substrat 2 mehrfach angefahren und gemessen, dann ergibt sich jedes Mal eine andere Verkippung des Messobjektivs 9 und damit logischer Weise auch ein anderer Messwert. Dies verschlechtert die Reproduzierbarkeit der Koordinaten-Messmaschine für die entsprechend gemessene Position der Struktur 3 auf dem Substrat 2. Ferner können die Masken, bzw. Substrate 2 eine leichte Unebenheit hinsichtlich ihrer Oberfläche besitzen. Dies führt folglich zu einer unterschiedlichen Fokusposition des Messobjektivs 9 an unterschiedlichen Messstellen. Die Mechanik 15 für den Fokus wird daher an diesen Stellen in verschiedenen Arbeitspunkten betrieben. Die tendenzielle Verkippung des Messobjektivs 9 an diesen Arbeitspunkten wird in der Regel auch unterschiedlich sein. Die Messstellen haben damit jeweils einen unterschiedlichen systematischen Messfehler. Dies verschlechtert die Genauigkeit der Koordinaten-Messmaschine 1. Ebenso wird bei dem in 1, bzw. 2 vorgeschlagenen Aufbau der Koordinaten-Messmaschine 1 nur die Position des Messtisches 2 bestimmt. Ob sich der Messtisch beim Verfahren verdreht (eine Drehung um die Z-Koordinatenrichtung) oder verkippt (eine Drehung um die X-Koordinatenrichtung oder Y-Koordinatenrichtung) wird hierbei nicht berücksichtigt. Wie bereits schematisch in 2 dargestellt, kann diese Verdrehung in X-Koordinatenrichtung oder in Y-Koordinatenrichtung durch die schematisch dargestellte Abschrägung 25b des Blocks 25 dargestellt werden. Diese Verdrehung des Messtisches 20 führt ebenfalls zu Messfehlern, die die Reproduzierbarkeit und die Genauigkeit der Messung verschlechtern. Eine Verkippung des Messtisches 20 um die X-Koordinatenrichtung oder Y-Koordinatenrichtung kann z. B. durch die Unebenheiten in der Oberfläche 25a des Blocks 25 verursacht werden. Eine Verdrehung um die Z-Koordinatenrichtung kann durch Unebenheiten in einem der Führungslineale des Messtisches verursacht werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Koordinaten-Messmaschine 1, bei der der Messtisch 20 in Richtung der X-Koordinatenrichtung verfahren wird. Der Block 25 weist auf der Oberfläche 25a eine Unebenheit 25b auf. Diese Unebenheit ist in 3 durch eine entsprechende Abschrägung dargestellt. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass diese Darstellung stark übertrieben ist und lediglich somit den Effekt der Unebenheiten auf der Oberfläche 25a des Blocks besser verdeutlicht. Die Verkippung des Messtisches 20 führt zu Messfehlern bei der Positionsbestimmung der Strukturen 3 auf dem Substrat 2. Um den Grad der Verkippung zu bestimmen und das Messergebnis letztendlich für eine Korrektur der Messergebnisse bzgl. der Positionsbestimmung der Strukturen 3 auf dem Substrat 2 zu verwenden, wird das Interferometer 24 mit einem zusätzlichen Messstrahl 23ty versehen. Von dem Interferometer 24 wird ein Messstrahl 23m und ein weiterer Messstrahl 23ty auf einen verspiegelten Bereich des Messtisches 20 gerichtet. Aus der Weglängendifferenz zwischen dem Messstrahl 23M und dem weiteren Messstrahl 23ty kann die Verkippung des Messtisches 20 um eine Achse, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung ist, bestimmt werden. Der so bestimmte Kippwinkel des Messtisches 20 kann dann anschließend zur Korrektur der mit dem Messobjektiv 9 ermittelten Position der Strukturen 3 auf dem Substrat 2 ermittelt werden. Die Verkippung des Messtisches um eine Achse, die parallel zur X-Koordinatenrichtung ist, kann mit einem identischen Aufbau in der Y-Koordinatenrichtung der Koordinaten-Messmaschine 1 bestimmt werden.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verkippung des Messobjektivs 9 mit einem Interferometer 24 bestimmt werden kann. Durch die Verstellung des Messobjektivs 9 in Z-Koordinatenrichtung kann es in der Darstellung der 4 um eine Verkippung des Messobjektivs 9 um eine X-Koordinatenrichtung parallele Achse kommen. Der Kippwinkel des Messobjektivs 9 kann mit einem zusätzlichen Messstrahl 23to und einem Referenzstrahl 23r bestimmt werden. Das Messergebnis kann für die bei der Korrektur gemessenen Positionen der Strukturen 3 auf dem Substrat 2 verwendet werden. Selbstverständlich kann auch die Verkippung des Messobjektivs 9 um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse bestimmt werden. Um dies zu messen, muss ein entsprechendes Interferometer in der Y-Koordinatenrichtung angeordnet sein. Die zusätzliche Anordnung eines weiteren Interferometers zur Bestimmung der Verkippung des Messobjektivs in einer weiteren Koordinatenrichtung ist für einen Fachmann selbstverständlich und braucht hier nicht zusätzlich beschrieben werden.
  • 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der mit einem entsprechenden Interferometer sowohl die Verkippung des Messobjektivs, als auch die Verkippung des Messtisches bestimmt werden kann. Dazu wird von einem Interferometer 24 auf einem reflektierenden Bereich 60 des Messobjektivs 9 ein Messstrahl 23to und ein weiterer Messstrahl 23r gerichtet. Ebenso wird zur Bestimmung der Verkippung des Messtisches 20 ein Messstrahl 23ty und ein weiterer Messstrahl 23m gerichtet. Gleichzeitig ist es möglich, die Position des Messtisches 20 aus dem weiteren Messstrahl 23r, der auf das Messobjektiv 9 trifft und den Messstrahl 23m, welcher auf einen reflektierenden Bereich am Messtisch 20 trifft, relativ zum Messobjektiv zu bestimmen. Ferner ist es auch möglich, erst eine mittlere Position des Messobjektivs 9 aus den Messstrahlen 23to und 23r zu bestimmen und eine mittlere Position des Messtisches 9 aus den Messstrahlen 23ty und 23m. Die relative Position des Messtisches 20 zum Messobjektiv 9 erhält man aus dem Vergleich dieser vorher ermittelten mittleren Positionen. Für die Messung der Verkippung um eine zur X-Koordinatenrichtung parallle Achse ist die gleiche Anordnung eines Interferometers in der Y-Koordinatenrichtung notwendig.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf die Koordinaten-Messmaschine 1, wobei aus Gründen der Einfachheit lediglich der Messtisch 20, das Substrat 2, das Messobjektiv 9 und ein Führungslineal 27 für den Messtisch 20 dargestellt ist. Der in 6 dargestellte Aufbau ist ein Aufbau, wie er gemäß dem Stand der Technik bekannt ist. Für die Messung der Position des Messtisches in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung ist jeweils ein Interferometer 24x, bzw. 24y vorgesehen. Das Führungslineal 27, welches in Y-Koordinatenrichtung ausgerichtet ist, sorgt dafür, dass der Messtisch 20 bei der Verschiebung entlang der Y-Koordinatenrichtung gerade abläuft. Entsprechend existiert ebenfalls ein Führungslineal (hier nicht dargestellt) für die Verschiebung des Messtisches 20 entlang der X-Koordinatenrichtung.
  • 7 zeigt ebenfalls eine Draufsicht auf die Koordinaten-Messmaschine 1, bei der das Führungslineal 27 eine Unebenheit 27b aufweist. Die Unebenheit 27b ist übertrieben dargestellt, jedoch kann dadurch die Verdrehung des Messtisches 20 besser verdeutlicht werden. Die Unebenheit 27b im Führungslineal 27, das entlang der Y-Koordinatenrichtung ausgerichtet ist, führt zu einer Verdrehung bei der Bewegung des Messtisches 20 um die Z-Koordinatenrichtung. Die Z-Koordinatenrichtung kommt bei der in 7 gezeigten Darstellung aus der Ebene der Zeichnung heraus. Mit einem zusätzlichen Messstrahl 23tz, der von dem Interferometer 24x, welches in X-Koordinatenrichtung ausgerichtet ist, wird zusammen mit einem weiteren Messstrahl 23mx die Drehung des Messtisches 20 um die Z-Koordinatenrichtung bestimmt. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass eine entsprechende Anordnung eines Interferometers 24y auch in Y-Koordinatenrichtung ausgerichtet sein kann, um damit eine Verdrehung des Messtisches zu ermitteln. Eine Unebenheit in dem Führungslineal (nicht dargestellt) entlang der X-Koordinatenrichtung führt ebenfalls zu einer Verdrehung des Messtisches 20, die mit dieser Anordnung gemessen werden kann. Der Messtisch 20 dreht sich als Einheit. Würde man ein weiteres Interferometer in Richtung der Y-Koordinatenrichtung ausrichten und ebenfalls mit zwei Messstrahlen die Verdrehung des Tisches um die Z-Koordinatenrichtung bestimmen, ergibt dies für die beiden Messungen das gleiche Ergebnis und man hat eine redundante Information zur Verfügung, mit der man die mit den Interferometern 24x und 24y gewonnenen Messungen auf Konsistenz prüfen kann. Eine plötzlich auftretende unterschiedliche Winkelmessung würde dann auf eine Störung des Interferometers hindeuten (eine Störung kann z. B. durch atmosphärische Einflüsse bedingt sein). Würde man ein solches Ereignis registrieren, müsste die Messung verworfen werden und eine Wiederholung durchgeführt werden.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Verdrehung des Messtisches 20 um die Z-Koordinatenrichtung in der X-Koordinatenrichtung und der Y-Koordinatenrichtung gleichzeitig gemessen wird. Um den AB-Fehler möglichst klein zu halten, sollten die Messstrahlen der Interferometer 24x und 24y sich mit der optischen Achse 5 des Messobjektivs 9 schneiden. Die Messung sollte also entlang der Achsen 28x, bzw. 28y erfolgen, welche sich in der optischen Achse 9 des Messobjektivs schneiden. Um das Rauschen der Laserachsen zu reduzieren, kann man die mittlere Position des Messtisches 20 aus den Messungen entlang der Messstrahlen 23tz und 23MZ bestimmen. Damit der oben erwähnte Abbe-Fehler dabei vermieden wird, sollten die Messstrahlen auf jeden Fall symmetrisch zu den Achsen 28x und 28y angeordnet sein. Die Position des Messtisches 20 kann aus dem Mittelwert der Messungen mit den Messstrahlen 23mx und 23tz bestimmt werden.
  • 9 zeigt eine mögliche Anordnung der Messstrahlen 51, 52, 53 bei einem Double-Pass-Interferometer. Die in der 9 gezeigte Darstellung zeigt die Verteilung der Messstrahlen 51, 52, 53 auf den reflektierenden Abschnitt 70 des Messtisches 20. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass auch eine andere Anordnung der Messstrahlen 51, 52, 53 denkbar ist. Wichtig ist dabei nur, dass die Messstrahlen 51, 52, 53 nicht alle auf einer Linie liegen. Die Messstrahlen 51 und 52 sind dabei jeweils von einer Mittellinie 71 um einen Wert b in X-Koordinatenrichtung bzw. in Y-Koordinatenrichtung beabstandet. Die Messstrahlen 51 und 52 sind dabei vom Mess strahl 53 um einen Wert h in Z-Koordinatenrichtung beabstandet. Dieselben Anordnungen lassen sich dann auch für Single-Pass- oder Multi-Pass-Interferometer anwenden. Mit dieser Anordnung können alle Verkippungen des Messtisches 20 um diese Position bestimmt werden. Wird z. B. mit X51 die Positionsmessung des Messtisches 20 durch das Strahlenpaar 51 bezeichnet, dann kann die Position des Messtisches aus:
    Figure 00110001
    berechnet werden. Die Verkippung des Messtisches 20 um die Y-Koordinatenrichtung ergibt sich aus:
  • Figure 00110002
  • Und die Verkippung um die Z-Koordinatenrichtung ergibt sich aus:
  • Figure 00110003
  • 10 zeigt die Anordnung der Referenzstrahlen 61, 62, wie sie auf die spiegelnde Fläche 60 des Messobjektivs 9 treffen. Die Messstrahlen 61 und 62 sind dabei voneinander um einen Wert h in Z-Koordinatenrichtung beabstandet. Die Position der spiegelnden Fläche am Messobjektiv 9 ergibt sich aus:
  • Figure 00110004
  • Und die Verkippung des Messobjektivs 9 um die Y-Koordinatenachse ergibt sich aus:
  • Figure 00110005
  • Durch die oben dargestellte Beschreibung der Erfindung ist es möglich, Drehungen, bzw. Verkippungen einzelner Elemente einer Koordinaten-Messmaschine zu bestimmen und zu vermessen. Die bewegten Elemente der Koordinaten-Messmaschine 1 sind dabei im Wesentlichen der Messtisch 20 und das Messobjektiv 9. Zur Bestimmung der Verdrehung, bzw. Verkippung des Messobjektivs 9 und des Messtisches 20 wird ein differenzielles Interferometer, das die relative Position des Messtisches 20 zum Messobjektiv 9 misst, um zusätzliche Messachsen, bzw. Messstrahlen erweitert, die die Drehung um die X-Koordinatenrichtung und/oder Y-Koordinatenrichtung und/oder Z-Koordinatenrichtung bestimmen. Mit diesen zusätzlichen Winkelinformationen können die Messwerte des differenziellen Interferometers korrigiert werden. Ein typischer Fehler in diesem Zusammenhang ist der Abbe-Fehler. Bei der Koordinaten-Messmaschine 1 lässt er sich zwar durch die Anordnung des Messstrahls des differenziellen Interferometers in der Höhe der Strukturen auf dem Substrat vermeiden. Mechanische Toleranzen führen aber immer dazu, dass der Messstrahl außerhalb dieser Ebene liegt. Durch die zusätzliche Winkelmessung und die Bestimmung der Ablage des Messstrahls aus der Ebene der Strukturen 3 auf dem Substrat 2 kann dieser Fehler mathematisch korrigiert werden. Ähnlich lässt sich auch der Positionsfehler, der durch das Verkippen des Objektivs entsteht, korrigieren. Dazu muss die Drehung des Messobjektivs 9 um die X-Koordinatenrichtung und Y-Koordinatenrichtung bestimmt werden. Aus der Kenntnis der Abbildungseigenschaften des Objektivs (Vermessen oder aus der Optikberechnung bekannt) kann dann eine Formel zur Korrektur des Fehlers aufgestellt werden.
  • Die Korrektur für die Verkippung des Messtischs 20 ergibt sich aus: xCorr = Δy sin(αZ) + Δzy sin(αY) ≅ ΔyαZ + ΔzαY yCorr = Δx sin(αZ) + Δzx sin(αX) ≅ ΔxαZ + ΔzαX
  • Darin stehen Δx für den x-Versatz des Laserstrahls 23my im Interferometers der Y-Richtung, Δzx für den Abstand zwischen dem Laserstrahl 23m und der Maskenoberfläche, Δy für den y-Versatz des Laserstrahls 23mx des Interferometers der X-Richtung und Δzy für den Abstand zwischen dem Laserstrahl (23m) und der Maskenoberfläche. Die Winkel αx, αy und αz ergeben sich aus den Messungen der Interferometer.
  • Die Parameter Δx, Δy, Δzx und Δzy sind von der Konstruktion der Maschine her alle Null. Durch Fertigungstoleranzen stellt sich in der realen Maschine jedoch für alle diese Parameter ein von Null unterschiedlicher Wert ein. So führt ein Fehler in der Maskendicke unmittelbar zu einer Änderung in den Parametern Azx und Δzy. Ist die Abweichung der Maskendicke von ihrem Sollwert bekannt, dann kann diese sofort in der obigen Gleichung für die Korrektur der Messwerte genommen werden.
  • In der Regel wird man daher die Parameter in einer Messung bestimmen. Dazu kann man zum Beispiel eine Funktion xCorr = d1 sin(αZ) + d2 sin(αY) yCorr = d3 sin(αZ) + d4 sin(αX)oder xCorr = d1αZ + d2α yCorr = d3αZ + d4X an die Messdaten anfitten. Der allgemeine Fall einer Fitfunktion ergibt sich aus:
  • Figure 00130001
  • Die Funktionen f, g, h stehen dabei für eine trigonometrische Funktion (sin, cos, tan, ...). Die Parameter dij an die Daten einer Kalibrierungsmessung angepasst. Es ist möglich, dass während einer Messung die Parameter dij noch mal an die konkrete Messsituation angepasst werden. Zum Beispiel kann die Abweichung der Maskendicke von ihrem Sollwert in diesen Parametern zusätzlich berücksichtigt werden.
  • Aus der Position des Referenzspiegels und der Verkippung des Spiegels um die Y-Achse berechnet sich die Korrektur zu der aktuellen Positionsmessung zu:
  • Figure 00140001
  • Darin steht y1 für den Abstand zwischen dem Laserstrahl 23to und der Maske, y2 für den Abstand zwischen dem Laserstrahls 23r und der Maske und yH für den Abstand zwischen der objektseitigen Hauptebene H und der Maske. Diese Werte sind von der Konstruktion der Maschine bzw. des Objektivs her bekannt oder können vermessen werden. Der Laserstrahl 23m trifft dabei den Spiegel am Messtisch 20 in der Höhe der Maskenoberfläche.
  • Bei einem sehr kleinen Kippwinkel βY kann diese Formel auch zu
    Figure 00140002
    vereinfacht werden. Dabei wurde von der Beziehung tan(βY) ≈ βY für kleine Winkel βY Gebrauch gemacht. Entsprechend kann man für die Korrektur der Y-Messwerte wie folgt vorgehen:
  • Figure 00140003
  • Die in der Gleichung auftretenden Größen können auch aus Messwerten bestimmt werden. Dazu wird an die Messdaten einer Kalibriermessung eine Funktion der obigen Art angepasst.
  • Korrekturwerte für die von der Koordianten-Messmaschine 1 bestimmten Positionen von Strukturen auf einem Substrat können hinsichtlich der Daten bezüglich der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung und/oder hinsichtlich der Daten der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung bestimmt werden. Aus einer linearen Gleichung des Typs: xCorr = c1β + c2xReferenz oder xCorr = c1 tan(β) + c2xReferenz oder xCorr = c1f(β) + c2xReferenz werden diese Korrekturwerte ermittelt. Die Konstanten c1 und c2 können dabei aus Maschinenparametern berechnet werden oder an Messdaten angefittet werden. Die Funktion f ist eine trigonometrische Funktion (sin, cos, tan, ...). Es können auch Polynome höheren Grades in β oder xReferenz verwendet werden.
  • Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung spezieller Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch denkbar, dass Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 2005052758 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Vortragsmanuskript „Pattern Placement Metrology for Mask making" von Frau Dr. Carola Bläsing [0003]

Claims (29)

  1. Einrichtung zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine (1), wobei mindestens ein Laser-Interferometer (24) einen Messstrahl (23) auf das bewegte Element richtet, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Laser-Interferometer (24) einen weiteren Messstrahl auf das bewegte Element richtet um eine Drehung des bewegten Element um eine X-Koordinatenrichtung oder um eine Y-Koordinatenrichtung oder um eine Z-Koordinatenrichtung zu ermitteln.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Element ein Messtisch (20) der Koordianten-Messmaschine (1) ist, der in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung in einer Ebene beweglich angeordnet ist, und dass der Messtisch (20) mindestens eine spiegelnde Fläche ausgebildet hat, auf die das mindestens eine Laser-Interferometer den Messstrahl und den weiteren Messstrahl richtet.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messtisch (20) mit einer ersten spiegelnden Fläche versehen ist, die senkrecht zur Y-Koordinatenrichtung ist und dass der Messtisch (20) mit einer zweiten spiegelnden Fläche versehen ist, die senkrecht zur X-Koordinatenrichtung ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehung des Messtisches (20) um eine zur X-Koordinatenrichtung parallelen Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche derart gerichtet sind, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehung des Messtisches um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallelen Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche derart gerichtet sind, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehung des Messtisches um die zur Z-Koordinatenrichtung parallelen Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche und/oder auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet sind, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl jeweils in X-Koordinatenrichtung und/oder in Y Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Element ein Messobjektiv ist, das in Z-Koordinatenrichtung beweglich angeordnet ist, und dass das Messobjektiv mindestens eine spiegelnde Fläche ausgebildet hat, auf die das mindestens eine Laser-Interferometer den Messstrahl und den weiteren Messstrahl richtet.
  8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjektiv mit einer ersten spiegelnden Fläche versehen ist, die parallel zur X-Koordinatenrichtung ist und dass das Messobjektiv mit einer zweiten spiegelnden Fläche versehen ist, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung ist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehung des Messobjektivs um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet sind, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehung des Messobjektivs um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele Achse der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet sind, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner mit einem Speicher vorgesehen ist, der die Berechnung der Drehung des Messtisches und die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung aufnimmt und/oder die Berechnung der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung aufnimmt, damit die von der Koordianten-Messmaschine bestimmten Positionen von Strukturen auf einem Substrat hinsichtlich der Daten bezüglich der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung und/oder hinsichtlich der Daten der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung korrigierbar sind.
  12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Lage des Messtisches (20) relativ zur räumlichen Lage des Messobjektivs (9) bestimmbar ist.
  13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Lage des Messtisches (20) relativ zum Messobjektiv (9) mindestens ein differentielles Interferometer vorgesehen ist.
  14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzstrahl des mindestens einen differentiellen Interferometers die mindestens eine spiegelnde Fläche am Messobjektiv in der Höhe der objektseitigen Hauptebene trifft, und dass der Messlichtstrahl des differentiellen Interferometers die am Messtisch vorgesehene spiegelnde Fläche auf der Höhe der Objektebene des Messobjektivs (20) trifft.
  15. Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Lage mindestens eines bewegten Elements einer Koordinaten-Messmaschine gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • dass mindestens ein Laser-Interferometer einen Messstrahl auf das mindestens eine bewegte Element richtet; und • dass vom dem mindestens einen Laser-Interferometer ein weiterer Messstrahl auf das bewegte Element gerichtet wird, um eine Drehung des bewegten Element um eine X-Koordinatenrichtung oder um eine Y-Koordinatenrichtung oder um eine Z-Koordinatenrichtung zu ermitteln.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Element ein Messtisch (20) der Koordianten-Messmaschine (1) ist, der in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung in einer Ebene bewegt wird, und dass der Messtisch (20) mindestens eine spiegelnde Fläche ausgebildet hat, auf die durch das mindestens eine Laser-Interferometer der Messstrahl und der weitere Messstrahl gerichtet werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Messtisch (20) mit einer ersten spiegelnden Fläche versehen ist, die senkrecht zur Y-Koordinatenrichtung ist und dass der Messtisch mit einer zweiten spiegelnden Fläche versehen ist, die senkrecht zur X-Koordinatenrichtung ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Messtisches (20) um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse derart bestimmt wird, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche derart gerichtet werden, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Messtisches (20) um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele Achse derart bestimmt wird, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche derart gerichtet werden, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Messtisches (20) um eine zur Z-Koordinatenrichtung parallele Achse derart bestimmt wird, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche und/oder auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnden Fläche derart gerichtet werden, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl jeweils in X-Koordinatenrichtung und/oder in Y-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte Element ein Messobjektiv ist, das in Z-Koordinatenrichtung beweglich angeordnet ist, und dass das Messobjektiv mindestens eine spiegelnde Fläche ausgebildet hat, auf die durch das mindestens eine Laser-Interferometer der Messstrahl und der weitere Messstrahl gerichtet werden.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjektiv (9) mit einer ersten spiegelnden Fläche versehen ist, die parallel zur X-Koordinatenrichtung ist und dass das Messobjektiv mit einer zweiten spiegelnden Fläche versehen ist, die parallel zur Y-Koordinatenrichtung ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Messobjektivs (9) um eine zur X-Koordinatenrichtung parallele Achse derart bestimmt wird, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur X-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet werden, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Messobjektivs (9) um eine zur Y-Koordinatenrichtung parallele Achse derart bestimmt wird, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl eines Laserinterferometers auf die zur Y-Koordinatenrichtung parallele spiegelnde Fläche derart gerichtet werden, dass der Messstrahl und der weitere Messstrahl in Z-Koordinatenrichtung voneinander separiert sind.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner mit einem Speicher vorgesehen wird, der die Berechnung der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung aufnimmt und/oder die Berechnung der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung aufnimmt, damit die von der Koordianten-Messmaschine bestimmten Positionen von Strukturen auf einem Substrat hinsichtlich der Daten bezüglich der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung und/oder hinsichtlich der Daten der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung korrigiert werden.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Lage des Messtisches (20) relativ zur räumlichen Lage des Messobjektivs (9) bestimmt wird.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Lage des Messtisches (20) relativ zum Messobjektiv (9) mindestens ein differentielles Interferometer vorgesehen wird.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzstrahl des mindestens einen differentiellen Interferometers die mindestens eine spiegelnde Fläche am Messobjektiv in der Höhe der objektseitigen Hauptebene trifft, und dass der Messlichtstrahl des differentiellen Interferometers die am Messtisch vorgesehene spiegelnde Fläche auf der Höhe der Objektebene des Messobjektivs (20) trifft.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass damit die Korrekturwerte für die von der Koordianten-Messmaschine (1) bestimmten Positionen von Strukturen auf einem Substrat hinsichtlich der Daten bezüglich der Drehung des Messtisches um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung und/oder um die Z-Koordinatenrichtung und/oder hinsichtlich der Daten der Drehung des Messobjektivs um die X-Koordinatenrichtung und/oder um die Y-Koordinatenrichtung aus einer linearen Gleichung des Typs: xCorr = c1β + c2xReferenz oder xCorr = c1 tan(β) + c2xReferenz oder xCorr = c1f(β) + c2xReferenz bestimmt wird.
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