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DE102024104438A1 - Method, device and computer program for determining and correcting a runout error when rotating a sample - Google Patents

Method, device and computer program for determining and correcting a runout error when rotating a sample

Info

Publication number
DE102024104438A1
DE102024104438A1 DE102024104438.1A DE102024104438A DE102024104438A1 DE 102024104438 A1 DE102024104438 A1 DE 102024104438A1 DE 102024104438 A DE102024104438 A DE 102024104438A DE 102024104438 A1 DE102024104438 A1 DE 102024104438A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
calibration structure
rotation
sample
rotation axis
markings
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.)
Pending
Application number
DE102024104438.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Christof Baur
Frans-Felix SCHOTSCH
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.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT 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 Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
Priority to DE102024104438.1A priority Critical patent/DE102024104438A1/en
Priority to PCT/EP2025/053841 priority patent/WO2025172427A1/en
Priority to TW114105354A priority patent/TW202540791A/en
Publication of DE102024104438A1 publication Critical patent/DE102024104438A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects
    • G03F1/74Repair or correction of mask defects by charged particle beam [CPB], e.g. focused ion beam

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren (800) zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur (300) zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700) um eine Drehachse (180) mit den Schritten: (a) Erzeugen (820) einer ersten Markierung (310) auf einer Oberfläche (380) eines Substrats (370), auf dem die Kalibrierstruktur (300) hergestellt werden soll, in einem vorgegebenen Abstand (340) von der Drehachse (180); (b) Drehen (830) des Substrats (370) um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse (180); und (c) Erzeugen (840) einer zweiten Markierung (320-1 bis 320-10) auf der Oberfläche (380) des Substrats (370) zum Erzeugen der Kalibrierstruktur (300). Weitere Aspekte betreffen das Bestimmen des Rundlauffehlers sowie dessen Korrektur beim Drehen einer Probe (700). The present application relates to a method (800) for generating a calibration structure (300) for determining a runout error when rotating a sample (700) about a rotation axis (180), comprising the steps of: (a) generating (820) a first marking (310) on a surface (380) of a substrate (370), on which the calibration structure (300) is to be produced, at a predetermined distance (340) from the rotation axis (180); (b) rotating (830) the substrate (370) by a predetermined angle of rotation about the rotation axis (180); and (c) generating (840) a second marking (320-1 to 320-10) on the surface (380) of the substrate (370) for generating the calibration structure (300). Further aspects relate to determining the runout error and correcting it when rotating a sample (700).

Description

1. Technisches Gebiet1. Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogramme zum Bestimmen und Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur, Verfahren zum Bestimmen eines Rundlauffehlers mit Hilfe einer Kalibrierstruktur, ein Computerprogramm zum Bestimmen und Korrigieren eines Rundlauffehlers sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe.The present invention relates to methods, devices, and computer programs for determining and correcting a runout error during the rotation of a sample. In particular, the present invention relates to methods for generating a calibration structure, methods for determining a runout error using a calibration structure, a computer program for determining and correcting a runout error, and a method and device for correcting a runout error during the rotation of a sample.

2. Stand der Technik2. State of the art

Als Folge der wachsenden Integrationsdichte in der Halbleiterindustrie müssen Fotolithographiemasken zunehmend kleinere Strukturen auf Wafer abbilden. Um die auf den Wafer abgebildeten kleinen Strukturabmessungen zu erzeugen, werden fotolithographische Masken oder Templates für die Nanoimprint-Lithographie mit immer kleineren Strukturen oder Pattern-Elementen benötigt. Der Herstellungsprozess fotolithographischer Masken und Templates für die Nanoimprint-Lithographie wird deshalb zunehmend komplexer und damit zeitaufwändiger und letztlich auch teurer. Aufgrund der winzigen Strukturgrößen der Pattern-Elemente fotolithographischer Masken oder Templates können Fehler bei der Masken- bzw. Template-Herstellung nicht ausgeschlossen werden. Diese müssen - wann immer möglich - repariert werden.As a result of the growing integration density in the semiconductor industry, photolithography masks must image increasingly smaller structures on wafers. To create the small structure dimensions imaged on the wafer, photolithographic masks or templates for nanoimprint lithography with ever smaller structures or pattern elements are required. The manufacturing process for photolithographic masks and templates for nanoimprint lithography is therefore becoming increasingly complex, time-consuming, and ultimately expensive. Due to the tiny structure sizes of the pattern elements of photolithographic masks or templates, errors in mask or template manufacturing cannot be ruled out. These must be repaired whenever possible.

Fehler oder Defekte fotolithographischer Masken, Fotomasken, Belichtungsmasken oder einfach Masken werden häufig repariert, indem ein oder mehrere Prozess- oder Präkursor-Gase am Reparaturort bereitgestellt werden und der Defekt beispielsweise mit einem Elektronenstrahl abgetastet oder gescannt wird. Üblicherweise induziert der Elektronenstrahl eine lokale chemische Reaktion, die in Abhängigkeit von dem verwendeten Präkursor-Gas zu einem lokalen Ätzprozess führt, mit dessen Hilfe lokal überschüssiges Material von der Fotomasken oder einem Template für die Nanoimprint-Lithographie entfernt werden kann. Oder der Elektronenstrahl induziert in Anwesenheit eines entsprechenden Präkursor-Gases eine lokale chemische Abscheidereaktion, die lokal Material auf der Fotomaske abscheidet, und so lokal fehlendes Material der Maske ersetzt.Defects or errors in photolithographic masks, photomasks, exposure masks, or simply masks are often repaired by applying one or more process or precursor gases to the repair site and scanning or probing the defect, for example, with an electron beam. Typically, the electron beam induces a local chemical reaction, which, depending on the precursor gas used, leads to a local etching process, which can be used to remove excess material from the photomask or a template for nanoimprint lithography. Alternatively, in the presence of an appropriate precursor gas, the electron beam induces a local chemical deposition reaction, which locally deposits material on the photomask, thus replacing locally missing material from the mask.

Eine weitere Ursache von Defekten fotolithographischer Masken sind Partikel, die etwa durch das Handling der Maske entstehen, und sich auf der Maske absetzen. Diese die Abbildung der Maske störenden Partikel müssen ebenfalls von der Maske entfernt werden. Störende Partikel können einerseits mit Hilfe eines lokalen Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozesses von der Fotomaske entfernt werden. Ferner kann ein Mikromanipulator, beispielsweise in Form eines Rastersondenmikroskops eingesetzt werden, um überschüssiges Material, etwa auf der Maske vorhandene Partikel, durch Wechselwirkung mit dem Mikromanipulator von der Fotomaske zu entfernen.Another cause of defects in photolithographic masks are particles that are created, for example, during mask handling and settle on the mask. These particles, which interfere with the image quality of the mask, must also be removed from the mask. Interfering particles can be removed from the photomask using a local particle beam-induced etching process. Furthermore, a micromanipulator, for example, in the form of a scanning probe microscope, can be used to remove excess material, such as particles present on the mask, from the photomask through interaction with the micromanipulator.

Aufgrund der zunehmend kleineren Strukturen von Fotomasken und der abnehmenden aktinischen Wellenlänge, mit der Masken belichtet werden, wirken sich immer kleinere Defekte und/oder kleinere Partikel störend auf das Abbildungsverhalten von Fotomasken aus. So liegt etwa bei Masken für den extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich die aktinische Wellenlänge in einem Bereich von etwa 10 nm bis 15 nm. Dies bedeutet, es werden immer bessere Werkzeuge zum Bearbeiten von Defekten fotolithographischer Masken benötigt. Ferner hat diese Entwicklung zur Folge, dass die Anforderungen an die Präzision mit der identifizierte Defekte zur Reparatur angefahren werden können müssen, ebenfalls ansteigen.Due to the increasingly smaller structures of photomasks and the decreasing actinic wavelength at which masks are exposed, ever smaller defects and/or smaller particles are having a disruptive effect on the imaging behavior of photomasks. For example, in masks for the extreme ultraviolet (EUV) wavelength range, the actinic wavelength is in the range of approximately 10 nm to 15 nm. This means that increasingly better tools are needed to process defects in photolithographic masks. Furthermore, this development also results in increasing demands on the precision with which identified defects must be approached for repair.

Bedingt durch die steigenden Präzisionsanforderungen einerseits und erweiterte Bewegungsmöglichkeiten eines Probentisches andererseits wird das exakte Ausrichten bzw. Kalibrieren einer zu reparierenden Maske bezüglich des Probentisches bzw. des Maskentellers zunehmend komplexer und aufwändiger. Das Ausrichten bzw. das Kalibrieren einer zu reparierenden Maske auf einem Probentisch relativ zum Reparaturwerkzeug beeinflusst dadurch in zunehmendem Maße die Reparaturzeiten defekter Masken.Due to increasing precision requirements on the one hand and expanded movement capabilities of a sample stage on the other, the precise alignment or calibration of a mask to be repaired with respect to the sample stage or mask plate is becoming increasingly complex and time-consuming. Aligning or calibrating a mask to be repaired on a sample stage relative to the repair tool is therefore increasingly affecting the repair times for defective masks.

Insbesondere die Möglichkeit eine Maske oder allgemeiner eine Probe, um eine Achse eines Probentisches zu drehen, führt zu zusätzlichem Aufwand beim Ausrichten der Maske bzw. einer Probe auf ein Reparaturwerkzeug und zu neuen dem Drehvorgang inhärenten Fehlerquellen. Dadurch werden Reparaturprozesse verlängert bzw. der Durchsatz zu reparierender Masken verringert sich.In particular, the ability to rotate a mask, or more generally a sample, around an axis of a sample stage leads to additional effort when aligning the mask or sample with a repair tool and to new sources of error inherent in the rotation process. This lengthens repair processes and reduces the throughput of masks to be repaired.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zu Grunde, einen Drehprozess einer Probe zumindest teilweise zu verbessern.The present invention is therefore based on the problem of at least partially improving a turning process of a sample.

3. Zusammenfassung der Erfindung3. Summary of the invention

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem zumindest teilweise durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Anmeldung gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.According to one embodiment of the present invention, this problem is at least partially solved by the subject matter of the independent claims of the present application. Exemplary embodiments are described in the dependent claims.

Eine erste Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse mit den Schritten: (a) Erzeugen zumindest einer ersten Markierung auf einer Oberfläche eines Substrats, auf der eine Kalibrierstruktur erzeugt werden soll, in einem vorgegebenen Abstand von der Drehachse; (b) Drehen des Substrats um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse; und (c) Erzeugen einer zweiten Markierung auf der Oberfläche des Substrats zum Erzeugen der Kalibrierstruktur.A first embodiment relates to a method for generating a calibration structure for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis, comprising the steps of: (a) generating at least one first mark on a surface of a substrate on which a calibration structure is to be generated, at a predetermined distance from the rotation axis; (b) rotating the substrate by a predetermined angle of rotation about the rotation axis; and (c) generating a second mark on the surface of the substrate to generate the calibration structure.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Drehung einer Probe, die einen Defekt aufweist, zu einer Positionsänderung eines Reparatur-Tools an einem Bearbeitungsort des Defekts führen kann. Die Positionsänderung der Probe kann durch eine Drehachse verursacht werden, deren Position in einer Ebene senkrecht zur Drehachse beim oder während des Drehens nicht konstant ist. Diese unerwünschte laterale oder radiale Bewegung der Drehachse wird Schlag, Achsversatz oder Radialversatz (engl.: radial run-out) genannt. Der Achsversatz führt beim Drehen einer Probe dazu, dass der Bearbeitungsort nicht mit der ermittelten Position eines zu bearbeitenden Defekts übereinstimmt. Dadurch kann das einen Defekt bearbeitende Werkzeug lateral, d.h. in einer Ebene senkrecht zur Drehachse, falsch positioniert werden. Im schlimmsten Fall kann dadurch ein Reparaturwerkzeug durch das Drehen der Probe in unbeabsichtigter Weise an eine falsche, d.h. defektfreie Stelle der Probe geführt werden und die Defektbearbeitung kann einen neuen Defekt der Probe generieren, anstatt den vorhandenen Defekt zu korrigieren. Ein Achsversatz, d.h. eine radiale Bewegung der Drehachse, führt zu einem Positionsfehler auf der Oberfläche einer Probe, der im Folgenden als Rundlauffehler bezeichnet wird.The inventors discovered that rotating a sample with a defect can lead to a change in the position of a repair tool at the defect's machining location. The change in the sample's position can be caused by a rotational axis whose position in a plane perpendicular to the rotational axis is not constant during or during rotation. This undesirable lateral or radial movement of the rotational axis is called runout, axial offset, or radial runout. When rotating a sample, the axial offset results in the machining location not matching the determined position of a defect to be machined. This can result in the tool machining a defect being incorrectly positioned laterally, i.e., in a plane perpendicular to the rotational axis. In the worst case, rotating the sample can inadvertently guide a repair tool to an incorrect, i.e., defect-free, location on the sample, and the defect machining can generate a new defect in the sample instead of correcting the existing one. An axis offset, i.e. a radial movement of the rotation axis, leads to a position error on the surface of a sample, which is referred to below as runout error.

Eine hierin beschriebene Kalibrierstruktur ermöglicht in vorteilhafter Weise das Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe, ohne den Einsatz zusätzlicher Messeinrichtungen zu erfordern. Insbesondere eröffnen die in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren das Bestimmen und Korrigieren von Positionsfehlern beim Anfahren einer Stelle auf einer Probe, das eine Probendrehung beinhaltet, ohne hierfür das Vakuum eines Reparaturwerkzeugs brechen zu müssen. Vielmehr kann auf Basis des ermittelten Rundlauffehlers die durch eine Drehung der Probe hervorgerufene Positionsänderung eines Reparaturwerkzeugs bzw. eines Defekts bestimmt und korrigiert werden. Ferner kann eine Defektbearbeitungsstelle an einer beliebigen Position auf der Probe verortet sein. Dadurch bringt eine hierin beschriebene Kalibrierstruktur in Kombination mit den nachfolgend erläuterten Verfahren, die durch eine Probendrehung verbesserten Möglichkeiten der Defektreparatur in vollem Maße zum Einsatz. Zudem vermeiden diese zuverlässig ein unbeabsichtigtes Bearbeiten einer Probe an einer falschen Stelle.A calibration structure described herein advantageously enables the determination of a concentricity error when rotating a sample without requiring the use of additional measuring devices. In particular, the methods described in this application enable the determination and correction of position errors when approaching a point on a sample, which involves rotating the sample, without having to break the vacuum of a repair tool. Rather, based on the determined concentricity error, the position change of a repair tool or a defect caused by rotating the sample can be determined and corrected. Furthermore, a defect processing point can be located at any position on the sample. Thus, a calibration structure described herein, in combination with the methods explained below, fully utilizes the defect repair possibilities improved by rotating the sample. Furthermore, these methods reliably prevent inadvertent processing of a sample at the wrong location.

Das Erzeugen der Kalibrierstruktur kann umfassen: Widerholen der Schritte (b) und (c) zum Erzeugen einer vorgegebenen Anzahl von Markierungen der Kalibrierstruktur.Creating the calibration structure may comprise: repeating steps (b) and (c) to create a predetermined number of marks of the calibration structure.

Die vorgegebene Anzahl von Markierungen der Kalibrierstruktur kann zumindest 4, zumindest 8, zumindest 16, zumindest 32, oder zumindest 64 Markierungen umfassen. Es ist ebenfalls möglich, eine größere bzw. eine sehr viel größere Anzahl von Markierungen auf einer Kalibierstruktur zu erzeugen. Insbesondere ist es günstig, die Anzahl vorgegebener Markierungen an eine geforderte Präzision des Bestimmens des Rundlauffehlers anzupassen.The predetermined number of markings of the calibration structure can comprise at least 4, at least 8, at least 16, at least 32, or at least 64 markings. It is also possible to create a larger or much larger number of markings on a calibration structure. In particular, it is advantageous to adapt the number of predetermined markings to the required precision for determining the concentricity error.

Auch das Erzeugen der Markierungen der Kalibrierstruktur kann fehlerbehaftet sein.The generation of the markings of the calibration structure can also be error-prone.

Zum einen kann das Drehen um einen vorgegebenen Drehwinkel einem Drehfehler unterliegen, d.h. ein vorgegebener, nomineller Drehwinkel unterscheidet sich von einem gemessenen Drehwinkel. Dieser Unterschied kann beim Erzeugen der Kalibrierstruktur auftreten und kann vorteilhafterweise beim Bestimmen eines Rundlauffehlers auf Basis der erzeugen Kalibrierstruktur korrigiert werden.On the one hand, rotation by a specified angle of rotation can be subject to a rotation error, i.e., a specified, nominal angle of rotation differs from a measured angle of rotation. This difference can occur during the creation of the calibration structure and can advantageously be corrected when determining a radial runout error based on the generated calibration structure.

Zum anderen können selbst beim idealen Drehen die Positionen, an denen die zumindest zwei Markierungen erzeugt werden, geringfügig variieren. Zusätzlich können die Form und Gestalt der erzeugten Markierungen kleinen Änderungen unterworfen sein. Durch Erhöhen der Anzahl der erzeugten Markierungen kann der Einfluss dieser Fehlerquellen auf die Genauigkeit des Bestimmens eines Rundlauffehlers anhand der hergestellten Kalibrierstruktur begrenzt werden. Das Erzeugen einer Vielzahl von Markierungen einer Kalibrierstruktur erhöht jedoch den experimentellen Aufwand für deren Herstellung. Durch das Automatisieren des Erzeugungsprozesses der Markierungen kann der operative Zeit- und Kostenaufwand einer Kalibrierstruktur jedoch begrenzt werden.Secondly, even with ideal turning, the positions at which the at least two marks are created can vary slightly. In addition, the shape and form of the generated marks can be subject to small changes. By increasing the number of generated marks, the influence of these error sources on the accuracy of determining a runout error based on the manufactured calibration structure can be limited. However, generating a large number of marks for a calibration structure increases the experimental effort required for its production. By automating the mark generation process, however, the operational time and cost of a calibration structure can be limited.

Die zumindest zwei Markierungen können durch verschiedene Techniken erzeugt werden. Zum Beispiel können sie durch Erzeugen lokaler Vertiefungen etwa mit einer Spitze eines Mikromanipulators in der Oberfläche der Kalibrierstruktur erzeugt werden. Alternativ können Markierungen durch Aufbringen einer Substanz mit einer Tinte mittels einer Sonde eines Rastersondenmikroskops (SPM, scanning probe microscope), etwa eines AFM (atomic force microscope) auf die Oberfläche der Kalibrierstruktur hergestellt werden (engl.: dip pen nanolithography). Es ist auch möglich, die zumindest zwei Markierungen durch Ausführen eines Teilchenstrahl-induzierten (z.B. mit geladenen Teilchen, z.B. Elektronen) Abscheideprozesses und/oder Ätzprozesses auf der Oberfläche der Kalibrierstruktur zu erzeugen. Zum Ausführen eines Teilchenstrahl-induzierten Abscheideprozesses wird zumindest ein Präkursor-Gas in Form eines Abscheidegases auf der Kalibrierstruktur bereitgestellt. Zum Ausführen eines Teilchenstrahl-induzierten Ätzprozesses wird zumindest ein Präkursor-Gas in Form eines Ätzgases auf der Kalibrierstruktur bereitgestellt.The at least two markings can be created using various techniques. For example, they can be created by creating local depressions in the surface of the calibration structure, for example, with the tip of a micromanipulator. Alternatively, markings can be created by applying a substance with an ink to the surface of the calibration structure using a probe of a scanning probe microscope (SPM), such as an AFM (atomic force microscope) (dip pen nanolitho). graphy). It is also possible to generate the at least two markings by performing a particle beam-induced (e.g., with charged particles, e.g., electrons) deposition process and/or etching process on the surface of the calibration structure. To perform a particle beam-induced deposition process, at least one precursor gas in the form of a deposition gas is provided on the calibration structure. To perform a particle beam-induced etching process, at least one precursor gas in the form of an etching gas is provided on the calibration structure.

Der (maximale) Durchmesser der zumindest zwei Markierungen kann jeweils < 50 nm, bevorzugt < 30 nm, mehr bevorzugt < 15 nm, und am meisten bevorzugt < 10 nm sein. Die Höhe bzw. die Tiefe der zumindest zwei Markierungen der Kalibrierstruktur kann > 10 nm, bevorzugt > 20 nm, mehr bevorzugt > 35 nm, und am meisten bevorzugt > 50 nm betragen, aber in manchen Beispielen weniger als 200 nm, weniger als 100 nm oder weniger als 75 nm betragen.The (maximum) diameter of the at least two markings can each be <50 nm, preferably <30 nm, more preferably <15 nm, and most preferably <10 nm. The height or depth of the at least two markings of the calibration structure can be >10 nm, preferably >20 nm, more preferably >35 nm, and most preferably >50 nm, but in some examples less than 200 nm, less than 100 nm, or less than 75 nm.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn sich die zumindest zwei Markierungen beim Abbilden deutlich von der Oberfläche der Kalibrierstruktur abheben. Einfache geometrische Figuren, etwa in Form eines Zylinders sind deshalb bevorzugt, so dass deren Positionen mit großer Präzision bestimmt werden können. Überdies ist es günstig, wenn die Markierungen neben einem Topographiekontrast zusätzlich einen Materialkontrast zum Material des Substrats der Kalibrierstruktur aufweisen, falls diese durch Scannen mit einem geladenen Teilchenstrahl abgebildet werden. Furthermore, it is advantageous if the at least two markings stand out clearly from the surface of the calibration structure during imaging. Simple geometric shapes, such as a cylinder, are therefore preferred, so that their positions can be determined with great precision. Furthermore, it is advantageous if the markings, in addition to a topographic contrast, also exhibit a material contrast with the material of the substrate of the calibration structure if they are imaged by scanning with a charged particle beam.

Das Material der zumindest zwei Markierungen kann Kohlenstoff, Sauerstoff und ein Metall, etwa Molybdän umfassen.The material of the at least two markers may comprise carbon, oxygen and a metal, such as molybdenum.

Der vorgegebene Drehwinkel zum Erzeugen der Markierungen kann beim Wiederholen des Schritts b) jeweils gleich gehalten werden. Indem das Erzeugen der zumindest zwei Markierungen nach dem Drehen des Substrats der Kalibrierstruktur um einen gleichen Drehwinkel erfolgt, kann der Aufwand zum Auswerten und zum Bestimmen des Rundlauffehlers minimiert werden. Zudem ist der Winkelfehler typischerweise abhängig von der Größe des Drehwinkels. In mechanischen Systemen führen kleine Drehwinkel üblicherweise zu kleinen Winkelfehlern.The specified angle of rotation for generating the markings can be kept constant each time step b) is repeated. By generating the at least two markings after rotating the substrate of the calibration structure by the same angle of rotation, the effort required for evaluating and determining the runout error can be minimized. Furthermore, the angular error typically depends on the size of the angle of rotation. In mechanical systems, small angles of rotation usually lead to small angular errors.

Es ist aber auch möglich, den Drehwinkel zu ändern, so dass sich der vorgegebene Drehwinkel zwischen den einzelnen Wiederholungen des Schritts (b) ändern kann.However, it is also possible to change the angle of rotation so that the specified angle of rotation can change between the individual repetitions of step (b).

Eine Summe der vorgegebenen Drehwinkel zum Erzeugen der zumindest zwei Markierungen kann zumindest 22,5°, bevorzugt zumindest 45°, zumindest 180°, zumindest 270° oder sogar zumindest 359° umfassen.A sum of the predetermined angles of rotation for generating the at least two markings can be at least 22.5°, preferably at least 45°, at least 180°, at least 270° or even at least 359°.

Es ist günstig, Kalibrierstrukturen zu erzeugen, deren Markierungen sich um einen möglichst großen Winkelbereich um deren Drehachse erstrecken. Dies ermöglicht das Bestimmen eines Rundlauffehlers mit großer Präzision über den gesamten Bereich des Drehwinkels der Drehachse hinweg.It is advantageous to create calibration structures whose markings extend over the largest possible angular range around their rotational axis. This allows for the determination of a radial runout error with high precision across the entire range of the rotational axis's angle.

Der vorgegebene Abstand zwischen der Drehachse und der ersten Markierung kann der Abstand sein, in dem die (N-1) weiteren Markierungen erzeugt werden. Es ist aber auch möglich, dass der vorgegebene Abstand durch Bewegung des Substrats vor der Erzeugung der zweiten und/oder zumindest einer der weiteren (N-1) Markierungen geändert wird. Das Ändern des vorgegebenen Abstands zur Drehachse in Abhängigkeit vom vorgegebenen Drehwinkel (bzw. das Gleichlassen) kann die vorgegebene Anzahl Markierungen im Wesentlichen in Form einer vorgegebenen geometrischen Figur erzeugen. Beispielsweise kann der vorgegebene Abstand zur Drehachse linear mit dem Drehwinkel ansteigen oder abfallen, wodurch die vorgegebene Anzahl von Markierungen auf einer Spirallinie erzeugt werden (beim Gleichlassen wäre idealerweise eine Kreisform zu erwarten). Dadurch können für einen Drehwinkel zwei oder mehr Markierungen in verschiedenen Abständen von der Drehachse erzeugt werden, so dass die Summe der Drehwinkel z.B. auch ein Vielfaches von 360° betragen kann. Dies ermöglicht zum einen das Verringern eines Winkelfehlers beim Bestimmen der Position der erzeugten Markierungen und zum anderen des Positionsfehlers der verschiedenen einem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneten Markierungen.The predetermined distance between the rotation axis and the first marking can be the distance at which the (N-1) further markings are created. However, it is also possible for the predetermined distance to be changed by moving the substrate before the second and/or at least one of the further (N-1) markings is created. Changing the predetermined distance from the rotation axis depending on the predetermined angle of rotation (or leaving it constant) can create the predetermined number of markings essentially in the shape of a predetermined geometric figure. For example, the predetermined distance from the rotation axis can increase or decrease linearly with the angle of rotation, thereby creating the predetermined number of markings on a spiral line (if left constant, a circular shape would ideally be expected). This allows two or more markings to be created at different distances from the rotation axis for one angle of rotation, so that the sum of the angles of rotation can, for example, be a multiple of 360°. This makes it possible, on the one hand, to reduce an angular error when determining the position of the generated markings and, on the other hand, to reduce the position error of the various markings assigned to a given angle of rotation.

Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bedeutet hier wie anderen Stellen der vorliegenden Anmeldung als „innerhalb derzeit typischer Konstruktions-, Mess- und Fertigungstoleranzen“.The term “substantially” means here, as elsewhere in this application, “within currently typical design, measurement and manufacturing tolerances”.

Falls der vorgegebene Abstand zur Drehachse keine Abhängigkeit vom Drehwinkel aufweist (und das Substrat lediglich gedreht wird), wird die vorgegebene Anzahl von Markierungen im Wesentlichen auf einem Kreisbogen um die Drehachse erzeugt. Insbesondere ermöglicht das Erzeugen einer vorgegebenen Anzahl von Markierungen auf zwei Kreisbögen mit unterschiedlichen Radien eine genaue Analyse der oben diskutierten Fehlerquellen.If the specified distance from the rotation axis is independent of the rotation angle (and the substrate is merely rotated), the specified number of marks is essentially generated on a circular arc around the rotation axis. In particular, generating a specified number of marks on two circular arcs with different radii allows for a precise analysis of the error sources discussed above.

Die Drehachse kann im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Kalibrierstruktur orientiert sein. Unter dieser Randbedingung kann beim Drehen der Kalibrierstruktur ein Achsversatz oder Radialversatz (engl.: radial run-out) und eine Planlaufabweichung (engl.: axial run-out) auftreten. Im Fall eines Radialversatzes bewegt sich die Drehachse in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse orientiert ist, d.h. radial zur Oberfläche der Kalibrierstruktur. Bei einer Planlaufabweichung bewegt sich die Oberfläche der Kalibrierstruktur bei deren Drehung als Ganzes entlang der Drehachse. Falls die Drehachse nicht parallel zur Normalen der Oberfläche der Kalibrierstruktur orientiert ist, führt die Oberflächennormale beim Drehen eine Taumelbewegung um die Dreh- oder Rotationsachse aus. Der zuletzt genannten Taumelproblematik sind die Patentschrift DE 10 2020 209 638 B 3 und die Patentanmeldung DE 10 2023 205 623.2 der Anmelderin gewidmet.The rotation axis can be oriented essentially perpendicular to the surface of the calibration structure. Under this boundary condition, an axis offset or Radial run-out and axial run-out can occur. In the case of a radial run-out, the rotational axis moves in a plane oriented perpendicular to the rotational axis, i.e., radially to the surface of the calibration structure. In the case of axial run-out, the surface of the calibration structure moves as a whole along the rotational axis during rotation. If the rotational axis is not oriented parallel to the normal of the surface of the calibration structure, the surface normal performs a wobbling motion around the rotational or rotary axis during rotation. The latter wobbling problem is addressed by the patent specification DE 10 2020 209 638 B 3 and the patent application DE 10 2023 205 623.2 dedicated to the applicant.

Die Oberfläche des Substrats, auf dem die zumindest zwei Markierungen erzeugt werden, kann im Wesentlichen eben sein.The surface of the substrate on which the at least two marks are produced may be substantially planar.

Eine ebene Oberfläche einer Kalibrierstruktur erlaubt ein präzises Bestimmen der Positionen der erzeugten zumindest zwei Markierungen, da deren Fokusebene sich beim Abbilden im Wesentlichen nicht ändert.A flat surface of a calibration structure allows a precise determination of the positions of the generated at least two markings, since their focal plane does not change essentially during imaging.

Das Erzeugen der Kalibrierstruktur kann umfassen: Ausrichten der Drehachse des Substrats der Kalibrierstruktur bezüglich einer Achse eines Werkzeugs und Erzeugen einer zentralen Markierung an einer Position der Drehachse auf der Oberfläche des Substrats.Creating the calibration structure may include aligning the rotational axis of the substrate of the calibration structure with respect to an axis of a tool and creating a central mark at a position of the rotational axis on the surface of the substrate.

Das Ausrichten der Drehachse des Substrats der Kalibrierstruktur bezüglich der Achse des Werkzeugs zum Erzeugen der zumindest zwei Markierungen oder der vorgegebenen Anzahl von Markierungen kann umfassen: Bestimmen von Koordinaten der Drehachse auf der Oberfläche des Substrats der Kalibrierstruktur in einem mit der Kalibrierstruktur verbundenen Koordinatensystem.Aligning the rotation axis of the substrate of the calibration structure with respect to the axis of the tool for generating the at least two markings or the predetermined number of markings may comprise: determining coordinates of the rotation axis on the surface of the substrate of the calibration structure in a coordinate system connected to the calibration structure.

Das Bestimmen der Koordinaten der Drehachse kann umfassen: (a) Messen eines ersten Satzes von Koordinaten für zumindest zwei auf dem Substrat der Kalibrierstruktur vorhandener Markierungselemente, ohne das Substrat der Kalibrierstruktur zu drehen; (b) Drehen des Substrats der Kalibrierstruktur um einen Winkel 0° < α < 180° oder 180° < α < 360°; und Messen eines zweiten Satzes von Koordinaten für die zumindest zwei auf dem Substrat der Kalibrierstruktur vorhandenen Markierungselemente. Das Messen der auf dem Substrat der Kalibrierstruktur vorhandenen Markierungselemente kann beispielsweise durch Rastern über die Markierungselemente mit dem fokussierten Teilchenstrahl erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Messen der Markierungselemente durch Abtasten mit einer Sonde oder einer Messspitze eines Rastersondenmikroskops (SPM) und/oder durch optisches Abbilden ausgeführt werden.Determining the coordinates of the rotation axis may comprise: (a) measuring a first set of coordinates for at least two marking elements present on the substrate of the calibration structure without rotating the substrate of the calibration structure; (b) rotating the substrate of the calibration structure by an angle 0° < α < 180° or 180° < α < 360°; and measuring a second set of coordinates for the at least two marking elements present on the substrate of the calibration structure. Measuring the marking elements present on the substrate of the calibration structure may be performed, for example, by scanning over the marking elements with the focused particle beam. Alternatively or additionally, measuring the marking elements may be performed by scanning with a probe or a measuring tip of a scanning probe microscope (SPM) and/or by optical imaging.

Das Bestimmen der Koordinaten der Drehachse kann umfassen: Bestimmen der Koordinaten der Drehachse aus dem ersten und dem zweiten Satz gemessener Koordinaten der zumindest zwei auf der Kalibrierstruktur vorhandener Markierungselemente.Determining the coordinates of the rotation axis may comprise: determining the coordinates of the rotation axis from the first and second sets of measured coordinates of the at least two marking elements present on the calibration structure.

Die auf der Kalibrierstruktur vorhandenen Markierungselemente können beim Herstellen der Kalibrierstruktur auf deren Oberfläche angebracht werden. Beispielsweise weist eine Kalibrierstruktur, die in Form einer Fotomaske bzw. eines Maskenrohlings vorliegt, üblicherweise eine Anzahl von Markierungselementen (Passermarken, engl.: fiducial marks) auf, die typischerweise auf der durch das Pattern strukturierten Seite der Maske bzw. der zu strukturierenden Seite eines Maskenrohlings in regelmäßigen Abständen angebracht sind. Jedes der Markierungselemente weist in der Regel einen Referenzpunkt auf. Auf diesen Punkt beziehen sich die von Maskenherstellern bzw. Herstellern von Maskenrohlingen (engl.: mask blank) angegebenen Maskenkoordinaten (u, v). Auf diese Referenzpunkte werden auch die Koordinaten (uD, vD) eines Defekts einer Probe in Form einer Maske bzw. eines Maskenrohlings bezogen. Um die Messgenauigkeit beim Messen der beiden Referenzpunkte der Markierungselemente möglichst groß zu machen, ist es vorteilhaft, Markierungselemente zu verwenden, die einem möglichst großen Abstand zueinander auf der Kalibrierstruktur, die in Form einer Maske bzw. einem Maskenrohling vorliegt, aufweisen.The marking elements present on the calibration structure can be applied to its surface during the calibration structure's manufacture. For example, a calibration structure in the form of a photomask or a mask blank typically has a number of marking elements (fiducial marks) that are typically applied at regular intervals on the side of the mask structured by the pattern or the side of a mask blank to be structured. Each of the marking elements usually has a reference point. The mask coordinates (u, v) specified by mask manufacturers or mask blank manufacturers refer to this point. The coordinates (u D , v D ) of a defect in a sample in the form of a mask or mask blank are also related to these reference points. To maximize the measurement accuracy when measuring the two reference points of the marking elements, it is advantageous to use marking elements that are as far apart as possible from each other on the calibration structure, which is in the form of a mask or mask blank.

Basierend auf den beiden gemessenen Koordinatensätzen von zwei Markierungselementen, wobei die Kalibrierstruktur vor dem Messen des zweiten Satzes gedreht wird, können die Koordinaten der Drehachse der Kalibrierstruktur in einem mit der Kalibrierstruktur verbundenen Koordinatensystem ermittelt werden.Based on the two measured sets of coordinates of two marking elements, where the calibration structure is rotated before measuring the second set, the coordinates of the rotation axis of the calibration structure can be determined in a coordinate system connected to the calibration structure.

Das Bestimmen der Koordinaten der Drehachse der Kalibrierstruktur kann umfassen: Bestimmen der Koordinaten der Drehachse aus dem ersten und dem zweiten Satz gemessener Koordinaten der zumindest zwei Markierungselemente.Determining the coordinates of the rotation axis of the calibration structure may comprise: determining the coordinates of the rotation axis from the first and second sets of measured coordinates of the at least two marking elements.

Indem zum Bestimmen der Koordinaten der Drehachse der Kalibrierstruktur ein Drehwinkel im Bereich von 90° gewählt wird, kann die Genauigkeit beim Bestimmen der Drehachse bzw. beim Bestimmen der Koordinaten der Drehachse optimiert werden. Es ist deshalb vorteilhaft, einen Drehwinkel im Bereich von 90° für das Drehen der Kalibrierstruktur zum Ermitteln der Position der Drehachse auf der Kalibrierstruktur zu wählen.By selecting a rotation angle in the range of 90° to determine the coordinates of the rotation axis of the calibration structure, the accuracy of determining the rotation axis or the coordinates of the rotation axis can be optimized. It is therefore advantageous to select a rotation angle in the range of 90° for rotating the calibration structure to determine the position of the rotation axis on the calibration structure.

Das Messen der zumindest zwei Markierungselemente kann zum Beispiel durch deren Rastern mit einem fokussierten Teilchenstrahl und/oder einer Sonde eines SPM erfolgen.The measurement of the at least two marking elements can be carried out, for example, by scanning them with a focused particle beam and/or a probe of an SPM.

Häufig wird zum Messen der bereits oben angesprochenen Markierungselemente (fiducial marks), bzw. für deren Referenzpunkte, der Elektronenstrahl eines Rasterelektronenmikroskops (SEM, scanning electron microscope) oder eines modifizierten SEM eingesetzt. Ein Elektronenstrahl kann auf einen sehr kleinen Fleck fokussiert werden (DS < 1 nm). Dies ermöglicht eine sehr große laterale Auflösung beim Bestimmen der Referenzpunkte der Markierungselemente der Kalibrierstruktur. Zudem verursacht das Abbilden der Markierungselemente mit einem Elektronenstrahl keine oder nur sehr geringe Schäden an den Markierungselementen und damit der Kalibrierstruktur insgesamt.The electron beam of a scanning electron microscope (SEM) or a modified SEM is often used to measure the fiducial marks mentioned above, or their reference points. An electron beam can be focused on a very small spot (D S < 1 nm). This enables very high lateral resolution when determining the reference points of the marking elements of the calibration structure. Furthermore, imaging the marking elements with an electron beam causes little or no damage to the marking elements and thus to the calibration structure as a whole.

Nach dem Bestimmen der Koordinaten der Drehachse auf einer Probe können die Koordinaten eines Defekts (uD, vD), die typischerweise in Probenkoordinaten angegeben werden, in das Koordinatensystem des Probentisches (xD, yD, zD) umgerechnet werden. Der Probentisch kann die darauf platzierte Probe an einen vorgesehenen Reparaturort des Defekts bringen. Ferner kann ein Reparaturwerkzeug mit großer Präzision zum Bearbeiten des Defekts positioniert werden.After determining the coordinates of the rotation axis on a sample, the coordinates of a defect (u D , v D ), typically specified in sample coordinates, can be converted into the coordinate system of the sample stage (x D , y D , z D ). The sample stage can move the sample placed on it to a designated repair location of the defect. Furthermore, a repair tool can be positioned with high precision to machine the defect.

Ein Teilchenstrahl kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: einen Photonenstrahl, einen Elektronenstrahl, einen Ionenstrahl, einen Atomstrahl, oder einen Molekülstrahl.A particle beam may comprise at least one element from the group: a photon beam, an electron beam, an ion beam, an atom beam, or a molecular beam.

Das Erzeugen der Kalibrierstruktur kann umfassen: Erzeugen einer zentralen Markierung an einer Position der Drehachse auf der Oberfläche des Substrats der Kalibrierstruktur.Creating the calibration structure may include: creating a central mark at a position of the rotation axis on the surface of the substrate of the calibration structure.

Indem die Koordinaten der Drehachse des Substrats der Kalibrierstruktur auf die Achse des Werkzeugs ausgerichtet werden, durch das die zumindest zwei Markierungen auf dem Substrat der Kalibrierstruktur erzeugt werden, wird durch eine zentrale Markierung ein Bezugspunkt auf dem Substrat der Kalibrierstruktur festgelegt, auf den die Positionen der zumindest zwei Markierungen beim Herstellen der Kalibrierstruktur bezogen werden können. Zur Kennzeichnung dieses Punktes des Substrats der Kalibrierstruktur kann, beispielsweise nach Ausrichten der Strahlachse des Teilchenstrahls oder der Sonde eines AFM, der bzw. die zum Erzeugen der zumindest zwei Markierungen eingesetzt wird, auf die Drehachse der Kalibrierstruktur, eine zentrale Markierung auf dem Substrat der Kalibrierstruktur erzeugt werden.By aligning the coordinates of the rotational axis of the substrate of the calibration structure with the axis of the tool used to create the at least two markings on the substrate of the calibration structure, a central marking establishes a reference point on the substrate of the calibration structure, to which the positions of the at least two markings can be related during production of the calibration structure. To mark this point on the substrate of the calibration structure, a central marking can be created on the substrate of the calibration structure, for example, after aligning the beam axis of the particle beam or the probe of an AFM, which is used to create the at least two markings, with the rotational axis of the calibration structure.

Die Kalibrierstruktur und/oder eine Probe können auf einem Probentisch angeordnet sein. Der Probentisch kann zumindest entlang zumindest einer Achse verschiebbar sein, die in einer Ebene liegen, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Kalibierstruktur ist. Ferner kann die Drehachse des Probentisches im Wesentlichen parallel zur Achse des Tools sein, das zum Erzeugen der Markierungen auf der Oberfläche der Kalibrierstruktur eingesetzt wird. Das Einhalten dieser Bedingung erhöht die Positionsgenauigkeit beim Erzeugen der zumindest zwei Markierungen zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur. Falls die Markierungen beispielsweise mit Hilfe eines Rasterteilchenmikroskops und Bereitstellen eines Präkursor-Gases erzeugt werden, entspricht dessen Achse der Strahlrichtung des Teilchenstrahls. Falls zum Erzeugen der Markierungen ein Rastersondenmikroskp (SPM) eingesetzt wird, das beispielsweise Vertiefungen im Substrat einer Kalibrierstruktur erzeugt oder Tinte auf dem Substrat einer Kalibrierstruktur deponiert, ist dessen Achse parallel zur Richtung der Sonde bzw. der Messspitze des SPM.The calibration structure and/or a sample can be arranged on a sample stage. The sample stage can be displaceable along at least one axis lying in a plane substantially perpendicular to the rotational axis of the calibration structure. Furthermore, the rotational axis of the sample stage can be substantially parallel to the axis of the tool used to create the markings on the surface of the calibration structure. Adhering to this condition increases the positioning accuracy when creating the at least two markings for generating a calibration structure. If the markings are created, for example, using a scanning particle microscope and providing a precursor gas, its axis corresponds to the beam direction of the particle beam. If a scanning probe microscope (SPM) is used to create the markings, which, for example, creates depressions in the substrate of a calibration structure or deposits ink on the substrate of a calibration structure, its axis is parallel to the direction of the probe or measuring tip of the SPM.

Der Probentisch kann der Probentisch eines Reparatur-Tools sein. Insbesondere kann das Reparatur-Tool einen lokalen Teilchenstrahl-induzierten Ätz- und/oder Abscheideprozess induzieren. Alternativ und/oder zusätzlich kann das Reparatur-Tool ein oder mehrere SPM umfassen, das bzw. die als Manipulatoren oder Mikromanipulatoren zum Bearbeiten einer Probe, etwa eines Defekts der Probe, eingesetzt werden können. Zudem kann das eine bzw. können die mehreren SPM zum Erzeugen und/oder zum Abbilden der zumindest zwei Markierungen einer Kalibrierstruktur verwendet werden.The sample stage can be the sample stage of a repair tool. In particular, the repair tool can induce a local particle beam-induced etching and/or deposition process. Alternatively and/or additionally, the repair tool can comprise one or more SPMs, which can be used as manipulators or micromanipulators for processing a sample, for example, a defect in the sample. Furthermore, the one or more SPMs can be used to generate and/or image the at least two markings of a calibration structure.

Das Erzeugen der ersten und zweiten Markierung kann mit Hilfe des Werkzeugs erfolgen, das die zentrale Markierung erzeugt.The first and second markers can be created using the tool that creates the central marker.

Das Erzeugen der Kalibrierstruktur kann umfassen: Verschieben des Substrats der Kalibrierstruktur um einen Vektor r , der parallel zu einer Ebene ist, die senkrecht zur Drehachse des Substrats der Kalibrierstruktur orientiert ist, und Erzeugen einer ersten Markierung auf der Oberfläche des Substrats der Kalibrierstruktur.Creating the calibration structure may include: shifting the substrate of the calibration structure by a vector r , which is parallel to a plane oriented perpendicular to the axis of rotation of the substrate of the calibration structure, and creating a first mark on the surface of the substrate of the calibration structure.

Durch Verschieben des Substrats der Kalibrierstruktur um einen Vektor r wird ein vorgegebener Abstand zwischen der Drehachse und einer ersten Markierung auf der Oberfläche des Substrats der Kalibrierstruktur festgelegt. Ferner legt der Endpunkt des Vektors r die Position oder die neuen Koordinaten der verschobenen Drehachse auf dem Substrat der Kalibrierstruktur fest. Zudem kann durch die Richtung der Verschiebung der Bezugspunkt des Drehwinkels der Drehachse festgelegt werden. Auf diesen Bezugspunkt kann ein vom Drehwinkel abhängiger Rundlauffehler bezogen werden.By shifting the substrate of the calibration structure by a vector r A predetermined distance is set between the rotation axis and a first mark on the surface of the substrate of the calibration structure. Furthermore, the end point of the vector r the position or the new coordinates of the shifted rotation axis on the substrate of the calibration structure. Furthermore, the direction of the shift can be used to determine the reference point for the rotation angle of the rotation axis. A runout error dependent on the angle of rotation can be obtained from this reference point.

Der Betrag des Vektors r kann einen Bereich von 0,2 µm bis 2000 µm, bevorzugt 0,5 µm bis 500 µm, mehr bevorzugt 1 µm bis 100 µm, und am meisten bevorzugt 3 µm bis 20 µm umfassen. Diese Zahlenwerte stellen einen Kompromiss zwischen dem Aufwand des Abbildens der erzeugten Kalibrierstruktur einerseits und der erreichbaren Genauigkeit beim Bestimmen eines Rundlauffehlers andererseits dar. Es ist selbstredend möglich, zum Erzeugen der Kalibrierstruktur die gesamte Oberfläche des Substrats, auf dem die Kalibrierstruktur erzeugt wird, bestmöglich auszunutzen.The magnitude of the vector r can range from 0.2 µm to 2000 µm, preferably from 0.5 µm to 500 µm, more preferably from 1 µm to 100 µm, and most preferably from 3 µm to 20 µm. These numerical values represent a compromise between the effort required to image the generated calibration structure on the one hand and the achievable accuracy in determining a runout error on the other. It is of course possible to make the best possible use of the entire surface of the substrate on which the calibration structure is generated to generate the calibration structure.

Je größer der Betrag des Vektors r bzw. des vorgegebenen Abstandes der Drehachse zur ersten Markierung, desto präziser kann ein vorgegebener Drehwinkel und die Positionen der zumindest zwei Markierungen aus einer Abbildung der Kalibrierstruktur ermittelt werden. Unter diesem Aspekt ist ein möglichst großer vorgegebener Abstand der Drehachse von den wenigstens zwei Markierungen günstig. Diese Feststellung gilt jedoch uneingeschränkt nur für ein optisches Abbilden der Markierungen der Kalibrierstruktur in einer einzigen Aufnahme. Falls die Kalibrierstruktur hingegen mit der Sonde eines AFM oder dem Elektronenstrahl eines SEM gerastert wird, muss eine Abbildung der Markierungen der Kalibrierstruktur aus verschiedenen Rastervorgängen zusammengesetzt werden, falls deren Abstand den maximalen Scan-Bereich des jeweiligen Abbildungswerkzeugs überschreitet. Das Zusammensetzen einer Abbildung aus den Daten mehrerer verschiedener Rastervorgänge ist jedoch fehlerbehaftet. Abhängig vom Abbildungs-Tool ist deshalb ein Kompromiss zwischen dem vorgegebenen Abstand der Markierungen von der Drehachse einerseits und der Größe des Scan-Bereichs des Abbildungs-Tools andererseits zu finden. Beim Einsatz eines SEM zum Abbilden der Kalibrierstruktur haben sich vorgegebene Abstände im Bereich von 10 µm als günstig erwiesen. Unter diesen Bedingungen können die Markierungen der Kalibrierstruktur in einem Rasterprozess abgetastet werden.The larger the magnitude of the vector r The larger the specified distance between the rotation axis and the first marking, the more precisely a specified angle of rotation and the positions of the at least two markings can be determined from an image of the calibration structure. From this perspective, the largest possible specified distance between the rotation axis and the at least two markings is advantageous. However, this statement only applies without restriction to optical imaging of the markings of the calibration structure in a single image. If, on the other hand, the calibration structure is scanned with the probe of an AFM or the electron beam of an SEM, an image of the markings of the calibration structure must be composed from different scanning processes if their distance exceeds the maximum scan range of the respective imaging tool. However, composing an image from the data of several different scanning processes is error-prone. Depending on the imaging tool, a compromise must therefore be found between the specified distance of the markings from the rotation axis on the one hand and the size of the scan range of the imaging tool on the other. When using an SEM to image the calibration structure, specified distances in the range of 10 µm have proven advantageous. Under these conditions, the markings of the calibration structure can be scanned in a raster process.

Das Erzeugen der zumindest zwei Markierungen kann umfassen: Drehen des verschobenen Substrats der Kalibrierstruktur um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse und Erzeugen einer i-ten Markierung der vorgegebenen Anzahl von Markierungen.The generation of the at least two markings may comprise: rotating the displaced substrate of the calibration structure by a predetermined angle of rotation about the axis of rotation and generating an i-th marking of the predetermined number of markings.

Der vorgegebene Drehwinkel kann einen Bereich von 1° bis 150°, bevorzugt 1° bis 50°, bevorzugt 1° bis 20°, und am meisten bevorzugt 2° bis 10° umfassen.The predetermined angle of rotation may range from 1° to 150°, preferably 1° to 50°, preferably 1° to 20°, and most preferably 2° to 10°.

Das Verfahren zum Erzeugen der Kalibrierstruktur kann ferner aufweisen: Verschieben der Kalibrierstruktur um einen Vektor r nach Erzeugen einer letzten der zumindest zwei Markierungen. Nach dem Verschieben der Kalibrierstruktur um den Vektor r stimmt die Position der Drehachse wieder im Wesentlichen mit der Position der zentralen Markierung überein. Zudem kommt die Drehachse der erzeugten Kalibrierstruktur wieder im Wesentlichen mit der Achse des die zumindest zwei Markierungen erzeugenden Werkzeugs zur Deckung.The method for generating the calibration structure may further comprise: shifting the calibration structure by a vector r after creating a last of the at least two markers. After shifting the calibration structure by the vector r The position of the rotation axis again essentially coincides with the position of the central marking. Furthermore, the rotation axis of the generated calibration structure again essentially coincides with the axis of the tool that created the at least two markings.

Ferner kann das Verfahren zum Erzeugen der Kalibrierstruktur aufweisen: Abbilden der zumindest zwei erzeugten Markierungen der Kalibrierstruktur.Furthermore, the method for generating the calibration structure may comprise: imaging the at least two generated markings of the calibration structure.

Wie bereits oben ausgeführt, kann das Abbilden der zumindest zwei Markierungen der Kalibrierstruktur durch Rastern mit der Sonde eines SPM, beispielsweise eines AFM, und/oder durch Rastern mit einem fokussierten Teilchenstrahl, etwa einem Elektronenstrahl eines SEM, erfolgen. Ferner ist es möglich, die zumindest zwei Markierungen der Kalibrierstruktur optisch abzubilden. Letzteres kann durch Aufnehmen eines Bildes mit einer Kamera oder durch Rastern der Markierungen mittels eines Photonenstrahls ausgeführt werden. Hierbei ist es günstig, Photonen kurzer Wellenlänge, etwa im ultravioletten (UV) oder tiefen ultravioletten (DUV) Wellenlängenbereich zur Steigerung des Auflösungsvermögens einzusetzen.As already explained above, the imaging of the at least two markings of the calibration structure can be performed by scanning with the probe of an SPM, for example an AFM, and/or by scanning with a focused particle beam, such as an electron beam of an SEM. Furthermore, it is possible to optically image the at least two markings of the calibration structure. The latter can be performed by capturing an image with a camera or by scanning the markings using a photon beam. In this case, it is advantageous to use photons with short wavelengths, for example in the ultraviolet (UV) or deep ultraviolet (DUV) wavelength range, to increase the resolution.

Eine zweite Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse mit den Schritten: (a) Erhalten zumindest einer Abbildung einer Kalibrierstruktur, die zumindest zwei Markierungen aufweist, deren Positionen durch eine Drehung der Kalibrierstruktur um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse ineinander überführt werden können; und (b) Bestimmen des Rundlauffehlers basierend auf der zumindest einen Abbildung.A second embodiment relates to a method for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis, comprising the steps of: (a) obtaining at least one image of a calibration structure having at least two markings whose positions can be converted into one another by rotating the calibration structure by a predetermined angle of rotation about the rotation axis; and (b) determining the runout error based on the at least one image.

Zum Bestimmen eines aus einem Achsversatz resultierenden Rundlauffehlers kann - wie oben beschrieben - eine Kalibrierstruktur hergestellt werden, auf Basis von deren Abbildung kann dann der Rundlauffehler einer Drehachse eines Probentisches ermittelt werden, der die Kalibrierstruktur während deren Herstellung - wie oben erläutert - gehalten hat.To determine a runout error resulting from an axis offset, a calibration structure can be manufactured - as described above - and based on its image, the runout error of a rotational axis of a sample stage can then be determined, which held the calibration structure during its manufacture - as explained above.

Das Erhalten der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur kann ein tatsächliches Abbilden der Kalibrierstruktur aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Abbildung empfangen werden, z.B. aus einem Speicher und/oder über eine Schnittstelle.Obtaining the at least one image of the calibration structure may involve actually imaging the calibration structure. Alternatively or additionally, the image may be received, e.g., from a memory and/or via an interface.

Das Erhalten der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur kann in manchen Fällen zumindest eines umfassen aus: Erhalten der zumindest einen Abbildung aus einem nicht flüchtigen Speicher, Erhalten der zumindest einen Abbildung über eine Netzwerkverbindung oder Abbilden der Kalibrierstruktur.Obtaining the at least one image of the calibration structure may, in some cases, comprise at least one of: obtaining the at least one image from a non-volatile memory, obtaining the at least one image via a network connection, or imaging the calibration structure.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Kalibrierstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform eine Kalibrierstruktur gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen kann.It should be noted that the calibration structure according to the second embodiment may include a calibration structure according to the first embodiment.

Eine dritte Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse mit den Schritten: (a) Abbilden einer Kalibrierstruktur, die zumindest eine Markierung aufweist; (b) Drehen der Kalibrierstruktur um einen vorgegebenen Drehwinkel; (c) Abbilden der gedrehten Kalibrierstruktur; und (d) Bestimmen des Rundlauffehlers aus den zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur.A third embodiment relates to a method for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis, comprising the steps of: (a) imaging a calibration structure having at least one marking; (b) rotating the calibration structure by a predetermined angle of rotation; (c) imaging the rotated calibration structure; and (d) determining the runout error from the at least two images of the calibration structure.

Falls eine Probe ein oder mehrere Strukturelemente aufweist, etwa ein oder mehrere Pattern-Elemente einer Fotomaske, können diese zum Bestimmen des Rundlauffehlers einer Drehachse des zum Positionieren der Probe eingesetzten Probentisches verwendet werden. Der Aufwand für das Herstellen einer Kalibrierstruktur kann dadurch entfallen.If a sample has one or more structural elements, such as one or more pattern elements of a photomask, these can be used to determine the runout of a rotational axis of the sample stage used to position the sample. This eliminates the effort required to create a calibration structure.

Die Kalibrierstruktur gemäß der dritten Ausführungsform kann eine Kalibrierstruktur gemäß der ersten und/oder zweiten Ausführungsform aufweisen.The calibration structure according to the third embodiment may comprise a calibration structure according to the first and/or second embodiment.

Das Bestimmen eines Rundlauffehlers gemäß der zweiten und/oder dritten Ausführungsform kann z.B. aufweisen: Bestimmen einer Look-up Table für einen x-/y-Korrekturwert für mehrere Drehwinkel einer Probenhalterung, Bestimmen einer Funktion eines x-fy-Korrekturwerts in Abhängigkeit eines Drehwinkels einer Probenhalterung, etc.Determining a runout error according to the second and/or third embodiment may include, for example: determining a look-up table for an x/y correction value for multiple rotation angles of a sample holder, determining a function of an x-y correction value as a function of a rotation angle of a sample holder, etc.

Die Kalibrierstruktur kann eine Probe umfassen, die zumindest zwei Markierungen in Form von Markierungselementen mit bekannten Positionsdaten aufweist. Solche Markierungselemente können z.B. im Falle einer Fotomaske vom Hersteller der Probe erzeugt und deren Positionsdaten zusammen mit der Fotomaske geliefert bzw. mitgeteilt werden.The calibration structure can comprise a sample having at least two markings in the form of marking elements with known position data. Such marking elements can be generated by the sample manufacturer, for example, in the case of a photomask, and their position data can be supplied or communicated together with the photomask.

Ferner kann das Verfahren zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse umfassen: Ausrichten der Drehachse der Probe auf eine der zumindest einen Markierung. Die zumindest eine Markierung kann zumindest ein Markierungselement der Probe umfassen.Furthermore, the method for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis may comprise: aligning the rotation axis of the sample with one of the at least one marking. The at least one marking may comprise at least one marking element of the sample.

Falls auf einer Probe bereits zumindest eine Markierung, z.B. in Form eines Markierungselements, etwa in Form von Passermarken (fiducial marks) vorhanden sind, kann somit die Probe selbst zum Bestimmen des Rundlauffehlers einer Drehachse des Probentisches eingesetzt werden, der die Probe zu deren Bearbeitung bezüglich z.B. eines Reparatur-Tools positioniert. Da die Positionsdaten eines Referenzpunktes eines Markierungselements, z.B. einer Fotomaske, vom Probenhersteller in der Regel mit hoher Präzision geliefert werden, können präzise gefertigte Markierungselemente das Automatisieren des Bestimmens eines Rundlauffehlers, beispielsweise durch den Einsatz von Bilderkennungs-Software, erleichtern.If a sample already has at least one marking, e.g., in the form of a marking element, such as fiducial marks, the sample itself can be used to determine the runout of a rotary axis of the sample stage, which positions the sample for processing relative to, for example, a repair tool. Since the position data of a reference point of a marking element, e.g., a photomask, is usually supplied with high precision by the sample manufacturer, precisely manufactured marking elements can facilitate the automation of the runout determination, for example, through the use of image recognition software.

Das Umrechnen von Positionsdaten eines mit der Probe verbundenen Koordinatensystems in ein dem Probentisch geordnetes Koordinatensystem ist vorstehend skizziert. Details sind der Patentschrift DE 10 2020 209 638 B der Anmelderin zu entnehmen.The conversion of position data from a coordinate system connected to the sample into a coordinate system associated with the sample stage is outlined above. Details can be found in the patent specification DE 10 2020 209 638 B from the applicant.

Die Größe des Drehwinkels zum Drehen der Kalibrierstruktur zum Erzeugen von Abbildungen der gedrehten Kalibrierstruktur kann dem vorgegebenen Drehwinkel beim Drehen des Substrats zum Erzeugen der Kalibrierstruktur entsprechen. Die Anzahl der Abbildungen gedrehter Kalibrierstrukturen kann der Anzahl vorgegebener Markierungen der Kalibrierstruktur entsprechen.The angle of rotation for rotating the calibration structure to generate images of the rotated calibration structure can correspond to the specified angle of rotation when rotating the substrate to generate the calibration structure. The number of images of rotated calibration structures can correspond to the number of specified markings of the calibration structure.

Das Erhalten der zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur, die zumindest eine Markierung aufweist, kann zumindest eines umfassen aus: Erhalten der zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur aus einem nicht flüchtigen Speicher, Erhalten der zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur über eine Netzwerkverbindung oder Abbilden der nicht gedrehten Kalibrierstruktur und Abbilden der gedrehten Kalibierstruktur.Obtaining the at least two images of the calibration structure having at least one marking may comprise at least one of: obtaining the at least two images of the calibration structure from a non-volatile memory, obtaining the at least two images of the calibration structure via a network connection, or imaging the non-rotated calibration structure and imaging the rotated calibration structure.

Das Ermitteln des Rundlauffehlers der Drehachse kann umfassen: Bestimmen von Positionsdaten der zumindest zwei Markierungen in der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur, und/oder Bestimmen von Positionsdaten der zumindest einen Markierung in den zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur. Die Kalibrierstruktur kann zumindest zwei Markierungen mit bekannten Positionsdaten aufweisen.Determining the runout error of the rotation axis may include: determining position data of the at least two markings in the at least one image of the calibration structure, and/or determining position data of the at least one marking in the at least two images of the calibration structure. The calibration structure may have at least two markings with known position data.

Die zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur, die zumindest eine Markierung aufweist, kann umfassen: Abbilden der nicht gedrehten Kalibrierstruktur zum Erzeugen einer ersten Abbildung und Abbilden der gedrehten Kalibrierstruktur zum Erzeugen einer zweiten Abbildung.The at least two images of the calibration structure having at least one marking may comprise: imaging the non-rotated calibration structure to generate a first image and imaging the rotated calibration structure to generate a second image.

Die Positionsdaten der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur, die zumindest zwei Markierungen aufweist und die zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur, die zumindest eine Markierung aufweist, beziehen sich typischerweise auf ein mit der Kalibrierstruktur verbundenes Koordinatensystem. Ferner beziehen sich die Positionsdaten der zumindest zwei Markierungselemente einer Probe auf ein der Probe zugeordnetes Koordinatensystem. Zum Bestimmen der Position der Drehachse auf der Probe können die gemessenen Positionsdaten des zumindest einen Markierungselements an einen Kreisbogen gefittet werden. Hierfür kann beispielsweise ein iterativer Levenberg-Marquardt-Algorithmus verwendet werden. Bei bekannter Position der Drehachse auf der Probe können die bestimmten Positionsdaten des nicht gedrehten Markierungselements, des einmal gedrehten und des zumindest ein zweites Mal gedrehten Markierungselements in Beziehung zu nominellen Positionsdaten, die ein Drehen auf einem Kreisbogen beschreiben, gesetzt werden.The position data of the at least one image of the calibration structure, which has at least two markings, and the at least two images of the calibration structure, which has at least one marking, typically relate to a coordinate system associated with the calibration structure. Furthermore, the position data of the at least two marking elements of a sample relate to a coordinate system assigned to the sample. To determine the position of the rotation axis on the sample, the measured position data of the at least one marking element can be fitted to a circular arc. For this purpose, an iterative Levenberg-Marquardt algorithm can be used, for example. If the position of the rotation axis on the sample is known, the determined position data of the non-rotated marking element, the marking element rotated once, and the marking element rotated at least a second time can be related to nominal position data that describe rotation on a circular arc.

Das Ermitteln des Rundlauffehlers der Drehachse kann umfassen: Bestimmen von Abweichungen der Positionsdaten von nominellen Koordinaten für jede der zumindest zwei Markierungen der Kalibrierstruktur, und/oder Bestimmen von Abweichungen der Positionsdaten von nominellen Koordinaten der zumindest einen Markierung der zumindest zwei Abbildungen.Determining the runout error of the rotation axis may comprise: determining deviations of the position data from nominal coordinates for each of the at least two markings of the calibration structure, and/or determining deviations of the position data from nominal coordinates of the at least one marking of the at least two images.

Nominelle Koordinaten der zumindest zwei Markierungen der Kalibrierstruktur sind die Koordinaten die beim Erzeugen punktförmiger Markierungen auf dem Substrat einer Kalibrierstruktur und beim Ausführen einer Drehung im mathematischen Sinn auf dem Substrat der Kalibrierstruktur erzeugt werden. Bei keiner Änderung des vorgegebenen Abstands zwischen der Drehachse und der ersten Markierung werden die nominellen Koordinaten der ersten und der zumindest einen zweiten Markierung auf einem Kreisbogen erzeugt.The nominal coordinates of the at least two markings of the calibration structure are the coordinates generated when point-like markings are created on the substrate of a calibration structure and when a rotation is performed in the mathematical sense on the substrate of the calibration structure. If the specified distance between the rotation axis and the first marking remains unchanged, the nominal coordinates of the first and the at least one second marking are generated on a circular arc.

Beim Drehen eines oder mehrerer Markierungselemente bzw. Strukturelemente einer Probe sind nominelle Koordinaten die Koordinaten, die durch Ausführen zumindest einer Drehung im mathematischen Sinn des Markierungselements bzw. Strukturelements entstehen. Dabei wird der Referenzpunkt des zumindest einen Markierungselements bzw. Strukturelements als punktförmig betrachtet.When rotating one or more marking elements or structural elements of a sample, nominal coordinates are the coordinates resulting from performing at least one rotation in the mathematical sense of the marking element or structural element. The reference point of at least one marking element or structural element is considered to be point-like.

In den ermittelten Abweichungen der Positionsdaten von nominellen Koordinaten überlagern sich die oben im Kontext des Erzeugens der Kalibrierstruktur diskutierten Fehlerarten bzw. Fehlerquellen. Im Folgenden wird angenommen, dass die Anzahl der Markierungen groß ist (N > 20) und diese den Drehwinkelbereich von 0° bis 360° weitgehend überdecken (θS > 340°). Dadurch kompensieren sich die Fehler beim Erzeugen der Markierungen zumindest teilweise. Da die Referenzpunkte der auf einer Probe vorhandenen Markierungselemente bekannt sind, entfallen die mit dem Erzeugen einer Kalibrierstruktur verknüpften Fehlerbeiträge. Es wird deshalb nachfolgend davon ausgegangen, dass die ermittelten Abweichungen hauptsächlich durch den Drehvorgang der Kalibrierstruktur und/oder der Probe verursacht werden.The error types and sources discussed above in the context of creating the calibration structure overlap in the determined deviations of the position data from nominal coordinates. In the following, it is assumed that the number of markings is large (N > 20) and that these largely cover the rotation angle range from 0° to 360° (θ S > 340°). This at least partially compensates for the errors in creating the markings. Since the reference points of the marking elements present on a sample are known, the error contributions associated with creating a calibration structure are eliminated. It is therefore assumed below that the determined deviations are primarily caused by the rotation process of the calibration structure and/or the sample.

Die ermittelten Abweichungen können Konzentrizitätsfehler, hervorgerufen durch einen Achsversatz der Drehachse, und Rundheitsfehler, verursacht durch eine Unrundheit bzw. eine Exzentrizität der Drehachse des Probentisches, beinhalten.The detected deviations can include concentricity errors caused by an axis offset of the rotation axis and roundness errors caused by an out-of-roundness or eccentricity of the rotation axis of the sample stage.

Das in Rede stehende Verfahren separiert die Fehlerbeiträge der verschiedenen Fehlerquellen nicht, sondern ermittelt einen kombinierten Fehler. Falls die ermittelten Abweichungen keinen Rundheitsfehler aufweisen, resultieren die Konzentrizitätsfehler bei konstantem vorgegebenem Abstand in einer kreisförmigen Anordnung der Markierungen der Kalibrierstruktur um die Drehachse mit einem Durchmesser, der vom Durchmesser des Kreises der nominellen Anordnung der Markierungen abweicht. Aufgrund des Achsversatzes der Drehachse des Probentisches ist der experimentell ermittelte Radius bei einer Drehung der Drehachse um 360° größer als der nominelle Kreisradius. Der Versatz der Mittelpunkte des nominellen und des ermittelten Kreises kann durch Fitten eines Kreises an den ermittelten Kreisbogen der zumindest zwei Markierungen bestimmt werden. Der Unterschied des Durchmessers des gefitteten Kreises und des Durchmessers des nominellen Kreises entspricht dem zweifachen Konzentrizitätsfehler.The method in question does not separate the error contributions of the various error sources, but rather determines a combined error. If the determined deviations do not exhibit a roundness error, the concentricity errors, at a constant, specified distance, result in a circular arrangement of the markings of the calibration structure around the axis of rotation with a diameter that deviates from the diameter of the circle of the nominal arrangement of the markings. Due to the axial offset of the sample stage's axis of rotation, the experimentally determined radius is larger than the nominal circle radius when the axis of rotation rotates by 360°. The offset of the centers of the nominal and determined circles can be determined by fitting a circle to the determined circular arc of at least two markings. The difference between the diameter of the fitted circle and the diameter of the nominal circle corresponds to twice the concentricity error.

Das erläuterte Verfahren ermöglicht das Ermitteln von Konzentrizitätsfehlern und Rundheitsfehlern unabhängig von Winkelpositionsfehlern, selbst wenn die zumindest zwei Markierungen mit einem kleinen Radius (< 3 µm) um die Drehachse erzeugt werden.The described method enables the determination of concentricity errors and roundness errors independently of angular position errors, even if the at least two markings are generated with a small radius (< 3 µm) around the rotation axis.

Das Verfahren kann ferner aufweisen: Interpolieren des Rundlauffehles zwischen den Abweichungen der i-ten und der (i+1)-ten Markierung zum Ermitteln des Rundlaufehlers für Drehwinkel zwischen denen der i-ten und der (i+1)-ten Markierung. Das Verfahren kann ferner aufweisen: Extrapolieren zwischen der N-ten und der ersten Markierung der Kalibrierstruktur zum Ermitteln des Rundlauffehlers für Drehwinkel zwischen der N-ten und der ersten Markierung.The method may further comprise interpolating the runout error between the deviations of the i-th and the (i+1)-th marking to determine the runout error for rotation angles between those of the i-th and the (i+1)-th marking. The method may further comprise extrapolating between the N-th and the first marking of the calibration structure to determine the runout error for rotation angles between the N-th and the first marking.

Ähnlich wie zwischen den einzelnen Markierungen einer Kalibrierstruktur kann zwischen den einzelnen Drehungen bzw. den Drehungen zugeordneten Drehwinkeln einer Probendrehung zum Bestimmen des Rundlauffehlers der Drehachse des Probentisches, auf dem die Probe positioniert ist, interpoliert bzw. extrapoliert werden.Similar to the individual markings of a calibration structure, a individual rotations or rotation angles associated with the rotations of a sample rotation are interpolated or extrapolated to determine the runout error of the rotation axis of the sample table on which the sample is positioned.

Durch das Interpolieren und/oder Extrapolieren zwischen zwei ermittelten Abweichungen kann eine Tabelle des Rundlauffehlers in Abhängigkeit des Drehwinkels der Drehachse eines Probentisches aufgestellt werden, die eine skalierbare Anzahl von Einträgen enthält. Insbesondere ermöglicht das Interpolieren und/oder Extrapolieren das Aufstellen einer Funktion, die den Rundlauffehler als Funktion des Drehwinkels beschreibt.By interpolating and/or extrapolating between two determined deviations, a table of the runout error as a function of the rotation angle of a sample stage's axis of rotation can be created, containing a scalable number of entries. In particular, interpolation and/or extrapolation allows the creation of a function that describes the runout error as a function of the rotation angle.

Das Interpolieren und/oder das Extrapolieren kann ein lineares Interpolieren und/oder ein lineares Extrapolieren zwischen der i-ten und (i+1)-ten Markierung bzw. der N-ten und der ersten Markierung (bzw. dem i-ten und dem (i+1)-ten Drehen der Probe) umfassen. Das Interpolieren und/oder Extrapolieren kann das Bestimmen der Krümmung eines Kreisbogens zwischen der ersten und der N-ten Markierung umfassen und das Interpolieren und/oder Extrapolieren zwischen der i-ten und der (i+1)-ten Markierung (bzw. dem i-ten und (i+1)-ten Drehen der Probe) und der N-ten und ersten Markierung (bzw. dem N-ten und dem ersten Drehen der Probe) entlang eines Kreisbogens mit der bestimmten Krümmung.The interpolation and/or extrapolation may comprise a linear interpolation and/or a linear extrapolation between the i-th and (i+1)-th marking or the N-th and the first marking (or the i-th and the (i+1)-th rotation of the sample). The interpolation and/or extrapolation may comprise determining the curvature of a circular arc between the first and the N-th marking and interpolating and/or extrapolating between the i-th and the (i+1)-th marking (or the i-th and the (i+1)-th rotation of the sample) and the N-th and the first marking (or the N-th and the first rotation of the sample) along a circular arc with the determined curvature.

Das Verfahren zum Bestimmen eines Rundlauffehlers kann ferner umfassen: Bestimmen eines Unterschieds zwischen einem vorgegebenen Drehwinkel und einem nominellen Drehwinkel und Korrigieren des Unterschieds zum Bestimmen des Rundlauffehlers der Drehachse.The method for determining a runout error may further comprise: determining a difference between a predetermined rotation angle and a nominal rotation angle and correcting the difference to determine the runout error of the rotation axis.

Ein vorgegebener Drehwinkel kann von einem nominellen Drehwinkel abweichen. Durch diesen Fehler werden die Markierungen auf einer Kalibrierstruktur nicht an den beabsichtigten Positionen erzeugt. Dadurch kann die bestimmte Drehwinkelabhängigkeit des Rundlauffehlers verschlechtert werden. Es ist deshalb notwendig, die Differenz zwischen einem vorgegebenen bzw. einem gemessenen und einem nominellen Drehwinkel zu ermitteln und diesen Fehler beim Bestimmen der Winkelabhängigkeit des Rundlauffehlers zu korrigieren.A specified angle of rotation may deviate from a nominal angle of rotation. This error causes the markings on a calibration structure to be generated at incorrect positions. This can degrade the determined angle dependence of the runout error. It is therefore necessary to determine the difference between a specified or measured angle of rotation and a nominal angle of rotation and to correct this error when determining the angle dependence of the runout error.

Ein vorgegebener Drehwinkel einer Probe kann durch Drehen einer Probe um diesen Winkel um einen Referenzpunkt eines ersten Markierungselements und Bestimmen der Position des Referenzpunktes zumindest eines zweiten Markierungselements vor und nach dem Drehen bestimmt werden. Die Differenz oder der Unterschied kann durch Subtraktion des gemessenen Drehwinkels vom nominellen Drehwinkel ermittelt werden. In der Tabelle, die den Rundlauffehler in Abhängigkeit des vorgegebenen Drehwinkels darstellt, kann der vorgegebene nominelle Drehwinkel um den ermittelten Unterschied korrigiert werden. Zwischen den verschiedenen Markierungen der Kalibrierstruktur kann die Drehwinkeldifferenz, wie oben beschrieben, interpoliert bzw. extrapoliert werden. Gleiches gilt für die vorgegebenen, nominellen Drehwinkel zwischen der i-ten und der (i+1)-ten Drehung der Probe zum Bestimmen des Rundlauffehlers.A predetermined angle of rotation of a sample can be determined by rotating a sample by this angle around a reference point of a first marking element and determining the position of the reference point of at least one second marking element before and after rotation. The difference can be determined by subtracting the measured angle of rotation from the nominal angle of rotation. In the table that shows the runout error as a function of the predetermined angle of rotation, the predetermined nominal angle of rotation can be corrected by the determined difference. The angle of rotation difference between the various markings of the calibration structure can be interpolated or extrapolated as described above. The same applies to the predetermined, nominal angles of rotation between the i-th and the (i+1)-th rotation of the sample for determining the runout error.

Eine vierte Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe mit den Schritten: (a) Drehen der Probe um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine Drehachse, wobei der Drehwinkel auf eine vorgegebene Orientierung der Probe in einer Ebene senkrecht zur Drehachse bezogen ist; und (b) Korrigieren eines dem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneten Rundlauffehlers während des Drehens und/oder am Ende des Drehens durch Verschieben der Probe in einer Ebene senkrecht zur Drehachse basierend auf dem Drehwinkel.A fourth embodiment relates to a method for correcting a runout error during rotation of a sample, comprising the steps of: (a) rotating the sample by a predetermined angle of rotation about a rotation axis, wherein the angle of rotation is related to a predetermined orientation of the sample in a plane perpendicular to the rotation axis; and (b) correcting a runout error associated with the predetermined angle of rotation during rotation and/or at the end of rotation by translating the sample in a plane perpendicular to the rotation axis based on the angle of rotation.

Indem der Drehwinkel der Probe auf eine Gerade in der Ebene senkrecht zur Drehachse bezogen ist, kann eine Tabelle zum Korrigieren eines Rundlauffehlers angewendet werden, in der Rundlauffehler für eine Reihe von Drehwinkeln aufgelistet sind. Alternativ ist es auch möglich, Rundlauffehler einer Drehachse eines Probentisches als Funktion des Drehwinkels darzustellen. Dies ermöglicht den während des Drehens der Probe entstehenden Rundlauffehler bereits während des Drehens zu kompensieren. Dadurch wird ein Bezugspunkt auf der Probe während des Drehens auf einem Kreisbogen geführt und die Drehachse scheint während des Drehens keinen Achsversatz aufzuweisen.By relating the sample's angle of rotation to a straight line in the plane perpendicular to the rotation axis, a runout correction table can be used, listing runout errors for a range of rotation angles. Alternatively, it is also possible to plot the runout of a sample stage's rotation axis as a function of the rotation angle. This allows the runout that occurs during sample rotation to be compensated for during rotation. As a result, a reference point on the sample is guided along a circular arc during rotation, and the rotation axis appears to exhibit no axial offset during rotation.

Durch das Korrigieren eines Rundlauffehlers einer Drehachse eines Probentisches während des Drehvorgangs oder unmittelbar nach dessen Abschluss ermöglicht ein erfindungsgemäßes Verfahren eine wesentliche Steigerung der Präzision eines Probendrehprozesses. Als Folge der gesteigerten Positionsgenauigkeit beim Anfahren eines Defekts kann die Genauigkeit einer Probenreparatur signifikant verbessert werden.By correcting a runout error of a sample stage's rotational axis during or immediately after the rotation process, a method according to the invention enables a significant increase in the precision of a sample rotation process. As a result of the increased positioning accuracy when approaching a defect, the accuracy of a sample repair can be significantly improved.

Das Verschieben der Probe in einer Ebene senkrecht zur Drehachse kann durch einen Probentisch ausgeführt werden, der zumindest zwei in der Ebene senkrecht zur Probe orientierte Translationsachsen aufweist, die nicht parallel zueinander orientiert sind.The displacement of the sample in a plane perpendicular to the rotation axis can be carried out by a sample stage having at least two translation axes oriented in the plane perpendicular to the sample, which are not oriented parallel to each other.

Eine Probe kann eine beliebige Probe umfassen, die zu deren Bearbeitung gedreht werden muss. Beispielsweise kann die Probe ein Halbleiter-Bauelement, etwa eine integrierte Schaltung, einen Wafer, eine Fotomaske oder ein Template für die Nanopräge-Lithografie umfassen. Ein Wafer kann einen Silizium-Wafer und/oder einen Wafer eines Verbindungshalbleiters umfassen. Eine Fotomaske kann eine transmittierende oder eine reflektierende Fotomaske umfassen. Eine transmittierende Maske kann eine beliebige herkömmliche Fotomaske, wie etwa eine binäre Maske, eine phasenschiebende Maske oder eine Maske für Mehrfachbelichtung beinhalten. Eine reflektierende Fotomaske kann eine Maske für den extrem ultravioletten (EUV) Wellenlängenbereich umfassen, insbesondere eine binäre oder eine phasenschiebende Maske.A sample can be any sample that needs to be rotated for processing. For example, the sample can be a semiconductor component ment, such as an integrated circuit, a wafer, a photomask, or a template for nanoimprint lithography. A wafer may comprise a silicon wafer and/or a compound semiconductor wafer. A photomask may comprise a transmissive or a reflective photomask. A transmissive mask may include any conventional photomask, such as a binary mask, a phase-shifting mask, or a multiple-exposure mask. A reflective photomask may comprise a mask for the extreme ultraviolet (EUV) wavelength range, in particular a binary or a phase-shifting mask.

Schließlich betrifft eine fünfte Ausführungsform eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe, wobei die Vorrichtung aufweist: (a) Mittel zum Drehen der Probe um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine Drehachse, wobei der Drehwinkel auf eine vorgegebene Orientierung der Probe in einer Ebene senkrecht zur Drehachse bezogen ist; und (b) Mittel zum Korrigieren eines dem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneten Rundlauffehlers während des Drehens und/oder am Ende des Drehens durch Mittel zum Verschieben der Probe in einer Ebene senkrecht zur Drehachse basierend auf dem Drehwinkel.Finally, a fifth embodiment relates to a device for correcting a runout error during rotation of a sample, the device comprising: (a) means for rotating the sample by a predetermined angle of rotation about a rotation axis, wherein the angle of rotation is related to a predetermined orientation of the sample in a plane perpendicular to the rotation axis; and (b) means for correcting a runout error associated with the predetermined angle of rotation during rotation and/or at the end of rotation by means for translating the sample in a plane perpendicular to the rotation axis based on the angle of rotation.

Das Mittel zum Drehen der Probe kann einen Probentisch mit zumindest einer Drehachse umfassen. Das Mittel zum Verschieben der Probe kann einen Probentisch umfassen, der in zumindest zwei in einer Ebene senkrecht zur Drehachse liegenden Achsen verschiebbar ist, wobei die zumindest zwei Achsen nicht parallel sind.The means for rotating the sample may comprise a sample stage with at least one axis of rotation. The means for displacing the sample may comprise a sample stage that is displaceable along at least two axes lying in a plane perpendicular to the axis of rotation, wherein the at least two axes are not parallel.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner aufweisen: Mittel zum Abbilden der Probe während des Drehens der Probe. Das Mittel zum Abbilden der Probe kann zumindest ein Element aus der Gruppe umfassen: eine Kamera, einen CCD-Sensor (charge coupled device), oder einen Teilchenstrahl mit zugehörigem Detektor.A device according to the invention may further comprise: means for imaging the sample while rotating the sample. The means for imaging the sample may comprise at least one element from the group: a camera, a CCD (charge coupled device) sensor, or a particle beam with an associated detector.

Indem eine erfindungsgemäße Vorrichtung neben dem Korrigieren eines Rundlauffehlers der Drehachse des Probentisches ein situ Beobachten eines Probenreparaturvorganges erlaubt, ermöglicht diese ein schnelles zuverlässiges Reparieren einer Probe.Since a device according to the invention allows not only the correction of a runout error of the rotational axis of the sample table but also an in-situ observation of a sample repair process, it enables a fast and reliable repair of a sample.

Ferner kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dafür eingerichtet sein, die Verfahrensschritte nach einem der oben ausgeführten Aspekte auszuführen.Furthermore, a device according to the invention can be configured to carry out the method steps according to one of the aspects described above.

Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse, die aufweist: (a) Mittel zum Erzeugen zumindest einer ersten Markierung auf einer Oberfläche eines Substrats, auf der eine Kalibrierstruktur erzeugt werden soll, in einem vorgegebenen Abstand von der Drehachse; (b) Mittel zum Drehen des Substrats um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse; und (c) Mittel zum Erzeugen einer zweiten Markierung auf der Oberfläche des Substrats zum Erzeugen der Kalibrierstruktur.A further embodiment relates to a device for generating a calibration structure for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis, comprising: (a) means for generating at least one first marking on a surface of a substrate on which a calibration structure is to be generated, at a predetermined distance from the rotation axis; (b) means for rotating the substrate by a predetermined angle of rotation about the rotation axis; and (c) means for generating a second marking on the surface of the substrate to generate the calibration structure.

Eine andere Ausführungsform betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe, die aufweist: (a) Mittel zum Erhalten zumindest einer Abbildung einer Kalibrierstruktur, die zumindest zwei Markierungen aufweist, deren Positionen durch eine Drehung der Kalibrierstruktur um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse ineinander überführt werden können; und (b) Mittel zum Bestimmen des Rundlauffehlers basierend auf der zumindest einen Abbildung.Another embodiment relates to a device for determining a runout error during rotation of a sample, comprising: (a) means for obtaining at least one image of a calibration structure having at least two markings whose positions can be converted into one another by rotating the calibration structure by a predetermined angle of rotation about the axis of rotation; and (b) means for determining the runout error based on the at least one image.

Zudem betrifft eine andere Ausführungsform eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe um eine Drehachse, die aufweist: (a) Mittel zum Abbilden einer Kalibrierstruktur, die zumindest eine Markierung aufweist; (B) Mittel zum Drehen der Kalibrierstruktur um einen vorgegebenen Drehwinkel; (c) Mittel zum Abbilden der gedrehten Kalibrierstruktur; und (d) Mittel zum Bestimmen des Rundlauffehlers aus den zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur.Furthermore, another embodiment relates to a device for determining a runout error when rotating a sample about a rotation axis, comprising: (a) means for imaging a calibration structure having at least one marking; (b) means for rotating the calibration structure by a predetermined angle of rotation; (c) means for imaging the rotated calibration structure; and (d) means for determining the runout error from the at least two images of the calibration structure.

Ferner betrifft ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Computerprogramm, das Anweisungen zum Ausführen der hierin beschriebenen Verfahrensschritte umfasst.Furthermore, one aspect of the present invention relates to a computer program comprising instructions for carrying out the method steps described herein.

Grundsätzlich lassen sich alle Aspekte, die hierin in Bezug auf Verfahrensschritte der Verfahren beschrieben sind, auf Funktionalitäten einer entsprechenden Vorrichtung und/oder Anweisungen eines entsprechenden Computerprogramms übertragen und umgekehrt.In principle, all aspects described herein with respect to method steps of the methods can be transferred to functionalities of a corresponding device and/or instructions of a corresponding computer program and vice versa.

Zum Beispiel können Vorrichtungen bereitgestellt werden, die Mittel zum Ausführen der hierin beschriebenen Verfahren aufweisen. Diese Vorrichtungen können z.B. mit Mitteln zum Ausführen eines Computerprogramms ausgestattet sein, wobei ein Computerprogramm im Speicher der Vorrichtung gespeichert ist, das Anweisungen aufweist, die hierin beschriebenen Verfahrensschritte automatisch auszuführen. So können z.B. geeignete Kalibrierstrukturen automatisch erzeugt werden, so wie hierin mit Bezug auf Verfahren beschrieben. Zudem können geeignete Kalibrierstrukturen automatisch, ggf. nach entsprechender Drehung, abgebildet werden. Schließlich können Kalibrierstrukturen und/oder Abbildungen davon auch automatisch zum Bestimmen einer Kalibrierfunktion verwendet werden, z.B. um einen drehwinkelabhängigen Korrekturwert einer x- und/oder y-Position (z.B. einer Position entlang einer Richtung senkrecht zur Drehachse) einer Probenhalterung zu bestimmen. Schließlich können auch Vorrichtungen vorgesehen sein, die bei einer Drehung der Probenhalterung die x- und/oder y-Position der Probenhalterung automatisch korrigieren, so dass im Wesentlichen eine ideale Drehung erzielt und ein Achsversatz im Wesentlichen unterdrückt werden kann.For example, devices can be provided that have means for carrying out the methods described herein. These devices can, for example, be equipped with means for executing a computer program, wherein a computer program is stored in the memory of the device, which has instructions to automatically carry out the method steps described herein. For example, suitable calibration structures can be generated automatically, as described herein with reference to methods. In addition, suitable calibration structures can be imaged automatically, if necessary after appropriate rotation. Finally, calibration structures and/or images thereof can also be used automatically to determine a calibration function, e.g. to determine a rotation-angle-dependent correction value for an x- and/or y-position (e.g., a position along a direction perpendicular to the rotation axis) of a sample holder. Finally, devices can also be provided that automatically correct the x- and/or y-position of the sample holder upon rotation of the sample holder, so that essentially an ideal rotation can be achieved and an axis offset can be substantially suppressed.

4. Beschreibung der Zeichnungen4. Description of the drawings

In der folgenden detaillierten Beschreibung werden derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei

  • 1 eine Ansicht eines Probentisches darstellt, der drei Translationsachsen und eine Rotationsachse aufweist;
  • 2 einen schematischen Schnitt durch einige Komponenten einer Vorrichtung wiedergibt, die das Erzeugen einer Kalibrierstruktur, das Abbildern der erzeugten Kalibrierstruktur, das Bestimmen eines Rundlauffehlers der Drehachse des Probentisches der Vorrichtung und das Korrigieren des Rundlauffehlers erlaubt;
  • 3 eine Aufsicht auf eine beispielhafte Kalibrierstruktur zeigt;
  • 4 im linken Teilbild eine Abbildung einer Kalibrierstruktur einer fehlerfreien Drehachse wiedergibt und im rechten Teilbild eine Abbildung einer Kalibrierstruktur zeigt, die durch Drehen um eine Drehachse eines Probentisches hergestellt wurde, die einen Rundheitsfehler aufweist;
  • 5 im linken Teilbild, wie in 4, eine Abbildung einer Kalibrierstruktur einer idealen Drehachse darstellt und im rechten Teilbild eine Abbildung einer Kalibrierstruktur zeigt, die durch Drehen um eine Drehachse eines Probentisches hergestellt wurde, die einen Exzentrizitätsfehler aufweist;
  • 6 ein Auflaufdiagramm zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur illustriert, deren Abbildung eingesetzt wird, zum Bestimmen von Rundlauffehlern der Drehachse des Probentisches, der ein Substrat gehalten hat, auf dem die Kalibrierstruktur hergestellt wurde;
  • 7 eine Probe in Form einer Maske oder eines Maskenrohlings darstellt, die drei Markierungselemente aufweist, deren Referenzpunkte zum Bestimmen von Rundlauffehlern einer Drehachse des die Probe haltenden Probentisches eingesetzt wird;
  • 8 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur zum Bestimmen von Rundlauffehlern beim Drehen einer Probe wiedergibt;
  • 9 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens zum Bestimmen von Rundlauffehlern beim Drehen einer Probe um eine Drehachse eines Probentisches darstellt;
  • 10 ein Ablaufdiagram eines zweiten Verfahrens zum Bestimmen von Rundlauffehlern beim Drehen einer Probe um eine Drehachse eines Probentisches wiedergibt; und
  • 11 ein Flussdiagram zum Korrigieren von Rundlauffehlern beim Drehen einer Probe um eine Drehachse eines Probentisches präsentiert.
In the following detailed description, currently preferred embodiments of the invention are described with reference to the drawings, wherein
  • 1 shows a view of a sample stage having three translation axes and one rotation axis;
  • 2 shows a schematic section through some components of a device which allows the creation of a calibration structure, the imaging of the created calibration structure, the determination of a runout error of the rotational axis of the sample table of the device and the correction of the runout error;
  • 3 shows a top view of an exemplary calibration structure;
  • 4 in the left part of the image, an image of a calibration structure of a defect-free axis of rotation is shown, and in the right part of the image, an image of a calibration structure produced by rotating around an axis of rotation of a sample stage, which has a roundness error;
  • 5 in the left part of the image, as in 4 , represents an image of a calibration structure of an ideal rotation axis and, in the right-hand part, shows an image of a calibration structure produced by rotating around a rotation axis of a sample stage, which has an eccentricity error;
  • 6 illustrates a run-up diagram for creating a calibration structure, the image of which is used to determine run-out errors of the rotational axis of the sample stage that held a substrate on which the calibration structure was fabricated;
  • 7 represents a sample in the form of a mask or a mask blank having three marking elements whose reference points are used to determine runout errors of a rotational axis of the sample stage holding the sample;
  • 8 a flowchart of a method according to the invention for generating a calibration structure for determining runout errors when rotating a sample;
  • 9 a flowchart of a first method for determining runout errors when rotating a sample about a rotation axis of a sample stage;
  • 10 a flowchart of a second method for determining runout errors when rotating a sample about a rotation axis of a sample table; and
  • 11 A flowchart for correcting runout errors when rotating a sample around a rotation axis of a sample stage is presented.

5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele5. Detailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden derzeit bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Die erfindungsgemäßen Verfahren werden detailliert am Beispiel des Erzeugens und Abbildens einer Kalibrierstruktur für einen Probentisch mit einer Drehachse sowie dem Bestimmen und Korrigieren eines Rundlauffehlers der Drehachse des Probentisches erläutert. Das Korrigieren eines Rundlauffehlers wird beispielhaft am Drehen einer Fotomaske auf einem Probentisch zu deren Korrektur beschrieben. Die hierin angegebenen Verfahren sind jedoch nicht auf das Drehen einer Fotomaske beschränkt. Vielmehr können diese zum Drehen einer beliebigen Probe, etwa eines Wafers, eines HalbleiterBauelements, einer integrierten Schaltung, eines Templates für die Nanoprägelithographie, und/oder eines beliebigen Bauteils der Mikrosystemtechnik, während deren Herstellungsprozessen oder deren Reparaturprozessen eingesetzt werden. Zudem ist der Einsatz erfindungsgemäßer Verfahren nicht auf Probentische beschränkt, die lediglich eine Drehachse aufweisen. Selbstredend können damit auch die Rundlauffehler von Probentischen ermittelt und korrigiert werden, die zwei oder mehr Drehachsen aufweisen.Currently preferred embodiments of the methods and apparatus according to the invention are explained below. The methods according to the invention are explained in detail using the example of generating and imaging a calibration structure for a sample stage with a rotational axis, as well as determining and correcting a runout error of the sample stage's rotational axis. The correction of a runout error is described, as an example, by rotating a photomask on a sample stage for its correction. However, the methods specified herein are not limited to rotating a photomask. Rather, they can be used to rotate any sample, such as a wafer, a semiconductor component, an integrated circuit, a template for nanoimprint lithography, and/or any microsystem technology component, during its manufacturing or repair processes. Furthermore, the use of the methods according to the invention is not limited to sample stages that have only one rotational axis. Naturally, they can also be used to determine and correct the runout errors of sample stages that have two or more rotational axes.

Die 1 zeigt eine Ansicht eines beispielhaften Probentisches 100 zum Aufnehmen einer Fotomaske, der drei Translations- und eine Rotations- oder Drehachse aufweist. Die Translationsachsen stehen wechselseitig senkrecht aufeinander und bilden somit ein orthogonales Koordinatensystem. Dieses ist unterhalb des Probentisches 100 veranschaulicht. Der Probentisch 100 wird nachfolgend auch Maskentisch 100 oder Stage 100 genannt. Die Grundplatte 110 des Probentisches 100 weist Schienen 120 zum Verschieben der Probenaufnahmefläche des Probentisches 100 in y-Richtung auf. Der Schlitten 130 des Probentisches 100 kann auf den Schienen 120 entlang der y-Achse bewegt werden. Auf seiner Oberseite trägt der Schlitten 130 Schienen 140, die ein Verschieben eines zweiten Schlittens 150 des Probentisches 100 entlang der x-Richtung ermöglichen. Der zweite Schlitten 150 bildet die Grundplatte 160 für die Verschiebeeinheit 170 in z-Richtung. Auf der Verschiebeeinheit 170 des Probentisches 100 für die z-Richtung 170 ist die Drehachse 180 angeordnet, die parallel zur z-Richtung orientiert oder ausgerichtet ist. Die Drehachse 180 trägt die Probenaufnahme (engl.: chuck) 190, die Probenhalterung 190 oder den Probenteller 190. Im Folgenden bezeichnet die Probenaufnahmefläche 195 der Probenaufnahme 190 die Summe der Punkte, auf denen eine Probe auf der Probenaufnahme 190 aufliegt.The 1 shows a view of an exemplary sample stage 100 for holding a photomask, which has three translational and one rotational or rotary axes. The translational axes are mutually perpendicular to each other and thus form an orthogonal coordinate system. This is illustrated below the sample stage 100. The sample stage 100 is also referred to below as mask stage 100 or stage 100. The base plate 110 of the sample stage 100 has rails 120 for displacing the sample receiving surface of the sample stage 100 in the y-direction. The carriage 130 of the sample stage 100 can be mounted on the Rails 120 are moved along the y-axis. On its upper side, the carriage 130 carries rails 140, which enable a second carriage 150 of the sample stage 100 to be moved along the x-direction. The second carriage 150 forms the base plate 160 for the displacement unit 170 in the z-direction. The rotation axis 180, which is oriented or aligned parallel to the z-direction, is arranged on the displacement unit 170 of the sample stage 100 for the z-direction 170. The rotation axis 180 carries the sample chuck 190, the sample holder 190, or the sample plate 190. In the following, the sample receiving surface 195 of the sample holder 190 refers to the sum of the points on which a sample rests on the sample holder 190.

Die 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch einige wichtige Komponenten eines Beispiels einer Vorrichtung 200, die zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur ausgelegt bzw. eingerichtet ist. Zudem kann die Vorrichtung 200 dafür eingesetzt werden, die Markierungen einer Kalibrierstruktur beispielsweise der zuvor hergestellten Kalibrierstruktur abzubilden. Überdies kann die Vorrichtung 200 eine Probe in Form einer Fotomaske mehrmals drehen und aus den Positionsdaten der auf der Maske vorhandenen Markierungselemente kann ein Rundlauffehler der Drehachse 180 des Probentisches 100 bestimmt werden. Schließlich kann die Vorrichtung 200 dafür eingerichtet sein, einen Drehfehler der Drehachse 180 während eines Drehvorgangs und/oder nach dessen Abschluss zu korrigieren.The 2 shows a schematic section through some important components of an example of a device 200 designed or configured to produce a calibration structure. Furthermore, the device 200 can be used to image the markings of a calibration structure, for example, the previously produced calibration structure. Furthermore, the device 200 can rotate a sample in the form of a photomask several times, and a runout error of the rotation axis 180 of the sample stage 100 can be determined from the position data of the marking elements present on the mask. Finally, the device 200 can be configured to correct a rotation error of the rotation axis 180 during a rotation process and/or after its completion.

Hierfür weist die Vorrichtung 200 den Probentisch 100 der 1 auf. Auf diesem kann eine Probe 205, beispielsweise in Form einer fotolithographischen Maske 205 angeordnet werden. Die Fotomaske 205 kann einen oder mehrere Defekte in Form überschüssigen Materials („dark defects“) und/oder fehlenden Materials („clear defects“) aufweisen. Der bzw. die Defekte der Maske 205 sind in der 2 nicht wiedergegeben. Der Defekt bzw. allgemein Defekte überschüssigen oder fehlenden Materials können mit Hilfe eines Teilchenstrahls und/oder mit Hilfe einer Sonde bzw. einer Messsonde eines Rastersondenmikroskops (SPM) 280 abgetastet und somit analysiert werden. Ferner können Defekte mittels eines Teilchenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses bzw. einer Bearbeitung mit der Sonde des SPM 280 korrigiert werden. Die Vorrichtung 200 umfasst hierfür ein modifiziertes Rasterteilchenmikroskop 210 in Form eines Rasterelektronenmikroskops (SEM) 210.For this purpose, the device 200 has the sample table 100 of the 1 A sample 205, for example in the form of a photolithographic mask 205, can be arranged on this. The photomask 205 can have one or more defects in the form of excess material (“dark defects”) and/or missing material (“clear defects”). The defect(s) of the mask 205 are in the 2 not reproduced. The defect, or generally defects of excess or missing material, can be scanned and thus analyzed using a particle beam and/or a probe or a measuring probe of a scanning probe microscope (SPM) 280. Furthermore, defects can be corrected using a particle beam-induced machining process or machining with the probe of the SPM 280. For this purpose, the device 200 comprises a modified scanning particle microscope 210 in the form of a scanning electron microscope (SEM) 210.

In dem SEM 210 der 2 erzeugt eine Elektronenkanone 212 einen Elektronenstrahl 215, der von den in der Elektronensäule 217 angeordneten Abbildungselementen, die in der 2 nicht dargestellt sind, als fokussierter Elektronenstrahl 215 auf die Probe 205 gerichtet wird. Die Probe 205 ist auf dem Probentisch 100 der 1 angeordnet. Ein Probentisch 100 ist im Fachgebiet auch unter dem Ausdruck „Stage“ bekannt. Wie in der 2 durch die Pfeile 207 symbolisiert, kann der Probentisch 100 neben dem Drehen um die Drehachse 180 eine Probe 205 um drei Translationsachsen relativ zur Säule 217 des SEM 210 bewegen. Das Bewegen des Probentisches 100 kann beispielsweise mit Hilfe von Mikromanipulatoren erfolgen, die in der 2 nicht gezeigt sind. Damit ermöglicht der Probentisch 100 das Positionieren der Probe 205 zum Analysieren von deren Defekten durch das Erzeugen eines oder mehrerer Bilder des Defekts. Hierfür können die Abbildungselemente der Säule 217 des SEM 210 den Elektronenstrahl 215 über die Probe 205 rastern oder scannen. Durch Drehen des vierachsigen Probentisches 100 ermöglicht dieser das Untersuchen von einem oder mehreren Defekten unter verschiedenen Winkeln. Die jeweilige Position der Translationsachsen des Probentisches 100 kann interferometrisch gemessen werden (in der 2 nicht wiedergegeben). Der Probentisch 100 wird durch Signale einer Einstelleinheit 255 kontrolliert. Die Einstelleinheit 255 kann Teil eines Computersystems 230 der Vorrichtung 200 sein. Zudem erlaubt das Verschieben des Probentisches 100 in Strahlrichtung, dass der Probentisch 100 abgesenkt werden kann, so dass eine Probe bzw. eine Kalibrierstruktur unter dem Elektronenstrahl 215 und der Messsonde des SPM 280 positioniert werden kann.In the SEM 210 of the 2 An electron gun 212 generates an electron beam 215 which is projected by the imaging elements arranged in the electron column 217, which are arranged in the 2 are not shown, is directed as a focused electron beam 215 onto the sample 205. The sample 205 is mounted on the sample stage 100 of the 1 A sample table 100 is also known in the field as a “stage.” As shown in the 2 symbolized by the arrows 207, the sample table 100 can, in addition to rotating about the rotation axis 180, move a sample 205 about three translation axes relative to the column 217 of the SEM 210. The movement of the sample table 100 can, for example, be carried out with the aid of micromanipulators which are arranged in the 2 are not shown. Thus, the sample stage 100 enables the positioning of the sample 205 for analyzing its defects by generating one or more images of the defect. For this purpose, the imaging elements of the column 217 of the SEM 210 can rasterize or scan the electron beam 215 over the sample 205. By rotating the four-axis sample stage 100, it enables the examination of one or more defects at different angles. The respective position of the translation axes of the sample stage 100 can be measured interferometrically (in the 2 (not shown). The sample stage 100 is controlled by signals from an adjustment unit 255. The adjustment unit 255 can be part of a computer system 230 of the device 200. Furthermore, moving the sample stage 100 in the beam direction allows the sample stage 100 to be lowered so that a sample or a calibration structure can be positioned under the electron beam 215 and the measuring probe of the SPM 280.

Die Vorrichtung 200 kann ferner Sensoren aufweisen, die es ermöglichen, sowohl einen aktuellen Zustand des SEM 210 als auch die Prozessumgebung, in der das SEM 210 eingesetzt ist (etwa eine Vakuumumgebung), zu charakterisieren.The device 200 may further comprise sensors that enable both a current state of the SEM 210 and the process environment in which the SEM 210 is used (such as a vacuum environment) to be characterized.

Der Elektronenstrahl 215 kann ferner zum Induzieren eines Teilchenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses zum Korrigieren von identifizierten Defekten, beispielsweise im Rahmen eines Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses EBIE (Electron Beam Induced Etching), zum Entfernen von dunklen bzw. undurchsichtigen Defekten (engl.: dark defects), allgemein von Defekten überschüssigen und/oder zum Ausführen eines Elektronenstrahl-induzierten Abscheideprozesses EBID (Electron Beam Induced Deposition) zum Korrigieren von klaren Defekten (clear defects), d.h. von Defekten fehlenden Materials, eingesetzt werden. Überdies kann der fokussierte Elektronenstrahl 215 zum Erzeugen von Markierungen auf einer Kalibrierstruktur benutzt werden. Zudem kann in der Vorrichtung 200 der 2 der Elektronenstrahl 215 zum Analysieren einer reparierten Stelle der Probe 205 sowie zum Abbilden der Markierungen einer Kalibrierstruktur eingesetzt werden.The electron beam 215 can further be used to induce a particle beam-induced machining process for correcting identified defects, for example, in the context of an electron beam-induced etching process (EBIE), for removing dark or opaque defects, generally excess defects, and/or for performing an electron beam-induced deposition process (EBID) for correcting clear defects, i.e., defects of missing material. Furthermore, the focused electron beam 215 can be used to generate markings on a calibration structure. In addition, in the device 200, the 2 the electron beam 215 can be used to analyze a repaired area of the sample 205 and to image the markings of a calibration structure.

Die Vorrichtung 200 umfasst eine Haltevorrichtung 222 zum Halten einer Kalibrierstruktur 225. Die Kalibrierstruktur 225 kann die nachfolgend im Kontext der 3 erläuterte Kalibrierstruktur 300 umfassen. Ferner kann die Haltevorrichtung 222 eine Positioniereinheit 227 aufweisen. Die Positioniereinheit 227 ermöglicht das Positionieren der Kalibrierstruktur 225, 300 auf dem Probentisch 100 unter den Elektronenstrahl 215 und/oder unter die Sonde bzw. die Messsonde des SPM 280.The device 200 comprises a holding device 222 for holding a calibration structure 225. The calibration structure 225 can be described below in the context of 3 The holding device 222 may comprise the calibration structure 300 explained above. Furthermore, the holding device 222 may have a positioning unit 227. The positioning unit 227 enables the calibration structure 225, 300 to be positioned on the sample stage 100 below the electron beam 215 and/or below the probe or the measuring probe of the SPM 280.

Die aus dem Elektronenstrahl 215 von der Probe 205 oder der Kalibrierstruktur 225, 300 rückgestreuten Elektronen und die von dem Elektronenstrahl 215 in der Probe 205 oder der Kalibrierstruktur 225, 300 erzeugten Sekundärelektronen werden von dem Detektor 220 registriert. Der Detektor 220, der in der Elektronensäule 217 angeordnet ist, wird als „in-lens detector“ bezeichnet. Der Detektor 220 kann in verschiedenen Ausführungsformen in der Säule 217 installiert werden. Der Detektor 220 wird von der Einstelleinheit 255 des Computersystems 230 der Vorrichtung 200 gesteuert.The electrons backscattered from the electron beam 215 by the sample 205 or the calibration structure 225, 300 and the secondary electrons generated by the electron beam 215 in the sample 205 or the calibration structure 225, 300 are registered by the detector 220. The detector 220, which is arranged in the electron column 217, is referred to as an "in-lens detector." In various embodiments, the detector 220 can be installed in the column 217. The detector 220 is controlled by the setting unit 255 of the computer system 230 of the device 200.

Die Vorrichtung 200 kann einen zweiten Detektor 221 beinhalten. Der zweite Detektor 221 kann dafür ausgelegt sein, elektromagnetische Strahlung, insbesondere im Röntgenbereich, zu detektieren. Dadurch ermöglicht der zweite Detektor 221 das Analysieren der Materialzusammensetzung von auf der Kalibrierstruktur 225, 300 abgeschiedenen Markierungen ebenso wie der Probe 205. Der Detektor 221 wird ebenfalls von der Einstelleinheit 255 kontrolliert.The device 200 may include a second detector 221. The second detector 221 may be configured to detect electromagnetic radiation, particularly in the X-ray range. Thus, the second detector 221 enables the analysis of the material composition of markers deposited on the calibration structure 225, 300 as well as the sample 205. The detector 221 is also controlled by the adjustment unit 255.

Die Einstelleinheit 255 des Computersystems 230 kann die Parameter des Elektronenstrahls 215 zum Induzieren eines Abscheideprozesses und eines Ätzprozesses auf der Kalibrierstruktur 225, 300 einstellen.The setting unit 255 of the computer system 230 can set the parameters of the electron beam 215 for inducing a deposition process and an etching process on the calibration structure 225, 300.

Ferner kann das Computersystem 230 der Vorrichtung 200 eine Recheneinheit 240 aufweisen. Die Recheneinheit 240 empfängt die Messdaten des bzw. der Detektoren 220, 221. Die Recheneinheit 240 kann aus den Messdaten, beispielsweise aus SE-Kontrastdaten, Bilder in einer Graustufendarstellung oder eine Grauwertdarstellung erzeugen, die auf einem Monitor 232 dargestellt werden können. Zudem weist das Computersystem 230 eine Schnittstelle 237 auf, über die das Computersystem 230 bzw. die Recheneinheit 240 Daten weiterer externen Detektoren bezüglich der Kalibrierstruktur 225, 300 bzw. der Probe 205 erhalten kann. Die erhaltenen Daten können Abbildungen der Kalibrierstruktur 225, 300 und/oder Daten von Aufnahmen der Probe 205, die unter verschiedenen Drehwinkeln der Drehachse 180 des Probentisches 100 aufgenommen wurden, umfassen. Ferner kann das Computersystem 230 über die Schnittstelle 237 die Messdaten der Detektoren 220 und/oder 221 an eine externe Auswertevorrichtung übertragen. Zudem kann das Computersystem 230 der Vorrichtung 200 von einer externen Auswertevorrichtung ein oder mehrere bearbeitete bzw. ausgewertete Bilder oder Abbildungen der Kalibrierstruktur 225, 300 und/oder ein oder mehrere überlagerte Bilder einer Probe 205, die unter verschiedenen Drehwinkeln der Drehachse 180 des Probentisches 100 aufgenommen wurden, erhalten.Furthermore, the computer system 230 of the device 200 can have a computing unit 240. The computing unit 240 receives the measurement data from the detector(s) 220, 221. The computing unit 240 can generate images in a grayscale representation or a gray value representation from the measurement data, for example from SE contrast data, which can be displayed on a monitor 232. Furthermore, the computer system 230 has an interface 237 via which the computer system 230 or the computing unit 240 can receive data from additional external detectors relating to the calibration structure 225, 300 or the sample 205. The received data can include images of the calibration structure 225, 300 and/or data from images of the sample 205 taken at different angles of rotation of the rotation axis 180 of the sample stage 100. Furthermore, the computer system 230 can transmit the measurement data from the detectors 220 and/or 221 to an external evaluation device via the interface 237. Furthermore, the computer system 230 of the device 200 can receive from an external evaluation device one or more processed or evaluated images or depictions of the calibration structure 225, 300 and/or one or more superimposed images of a sample 205, which were acquired at different angles of rotation of the rotation axis 180 of the sample stage 100.

Das Computersystem 230 bzw. die Einstelleinheit 250 kann die Probe 205 durch Drehen der Probenaufnahme 190 um die Drehachse 180 drehen. Insbesondere kann das Computersystem 230 bzw. die Einstelleinheit 250 die von der Probenaufnahme 190 des Probentisches 100 gehaltene Probe 205 gleichzeitig um zwei Achsen in der Ebene der Probenaufnahme 190 verschieben und um die Drehachse 180 des Probentisches 100 drehen.The computer system 230 or the adjustment unit 250 can rotate the sample 205 by rotating the sample holder 190 about the rotation axis 180. In particular, the computer system 230 or the adjustment unit 250 can simultaneously translate the sample 205 held by the sample holder 190 of the sample stage 100 about two axes in the plane of the sample holder 190 and rotate it about the rotation axis 180 of the sample stage 100.

Wie bereits oben ausgeführt, kann der Elektronenstrahl 215 des modifizierten SEM 210 der Vorrichtung 200 zum Induzieren eines Elektronenstrahl-induzierten Bearbeitungsprozesses eingesetzt werden, etwa der Kalibrierstruktur 225, 300 und/oder der Probe 205. Zum Ausführen dieser Prozesse weist das beispielhafte Rasterelektronenmikroskop 210 der Vorrichtung 200 der 2 drei verschiedene Vorratsbehälter 250, 260 und 270 auf.As already explained above, the electron beam 215 of the modified SEM 210 of the device 200 can be used to induce an electron beam-induced machining process, such as the calibration structure 225, 300 and/or the sample 205. To carry out these processes, the exemplary scanning electron microscope 210 of the device 200 of the 2 three different storage containers 250, 260 and 270.

Der erste Vorratsbehälter 250 kann ein erstes Präkursor-Gas in Form eines Depositionsgases, beispielsweise ein Metallcarbonyl, etwa Chromhexacarbonyl (Cr(CO)6), oder ein Kohlenstoffhaltiges Präkursor-Gas, wie etwa Pyren speichern. Mit Hilfe des im ersten Vorratsbehälter 250 gespeicherten Präkursor-Gases kann in einer lokalen chemischen Reaktion Material auf der Probe 205 bzw. der Kalibrierstruktur 225, 300 abgeschieden werden, wobei der Elektronenstrahl 215 des SEM 210 als Energielieferant fungiert, um das im ersten Vorratsbehälter 250 bevorratete Präkursor-Gas vorzugsweise in Metallatome und Kohlenstoffmonoxid-Moleküle an der Stelle zu spalten, an der Material abgeschieden werden soll, d.h. beispielweise an den Positionen der Kalibrierstruktur 225, 300, an denen Markierungen auf der Kalibrierstruktur 225, 300 erzeugt werden sollen. Dies bedeutet, durch das kombinierte Bereitstellen eines Elektronenstrahls 215 und eines Präkursor-Gases wird ein EBID-Prozess zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur 225, 300 ausgeführt.The first reservoir 250 can store a first precursor gas in the form of a deposition gas, for example a metal carbonyl, such as chromium hexacarbonyl (Cr(CO) 6 ), or a carbon-containing precursor gas, such as pyrene. With the aid of the precursor gas stored in the first reservoir 250, material can be deposited on the sample 205 or the calibration structure 225, 300 in a local chemical reaction, wherein the electron beam 215 of the SEM 210 acts as an energy supplier to split the precursor gas stored in the first reservoir 250, preferably into metal atoms and carbon monoxide molecules at the location where material is to be deposited, e.g., at the positions of the calibration structure 225, 300 where markings are to be created on the calibration structure 225, 300. This means that by the combined provision of an electron beam 215 and a precursor gas, an EBID process is carried out to create a calibration structure 225, 300.

In der in der 2 dargestellten Vorrichtung 200 speichert der zweite Vorratsbehälter 260 ein Präkursor-Gas in Form eines Ätzgases, das das Ausführen eines lokalen Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses (EBIE) möglich macht. Mit Hilfe eines Elektronenstrahl-induzierten Ätzprozesses können Vertiefungen in die Oberfläche einer Kalibrierstruktur 225, 300 geätzt werden. Ein Präkursor-Gas in Form eines Ätzgases kann beispielsweise Xenondifluorid (XeF2), Chlor (Cl2), Sauerstoff (O2), Ozon (O3), Wasserdampf (H2O), Wasserstoffperoxid (H2O2), Distickstoffmonoxid (N2O), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Salpetersäure (HNO3), Nitrosylchlorid (NOCl), Ammoniak (NH3) oder Schwefelhexafluorid (SF6) oder eine Kombination hiervon umfassen.In the in the 2 In the device 200 shown, the second reservoir 260 stores a precursor gas in the form of an etching gas, which enables the execution of a local electron beam induced etching process (EBIE). With the aid of an electron beam induced etching process, depressions can be created in the surface of a calibration structure. 225, 300. A precursor gas in the form of an etching gas can, for example, comprise xenon difluoride (XeF 2 ), chlorine (Cl 2 ), oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), water vapor (H 2 O), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitric acid (HNO 3 ), nitrosyl chloride (NOCl), ammonia (NH 3 ) or sulfur hexafluoride (SF 6 ) or a combination thereof.

Im dritten Vorratsbehälter 270 kann ein additives Gas gespeichert werden, das dem im zweiten Vorratsbehälter 260 bereitgehaltenen Ätzgas oder dem im ersten Vorratsbehälter 250 gespeicherten Depositionsgas bei Bedarf hinzugegeben werden kann. Alternativ kann der dritte Vorratsbehälter 270 ein Präkursor-Gas in Form eines zweiten Depositionsgases oder eines zweiten Ätzgases speichern.The third reservoir 270 can store an additive gas that can be added as needed to the etching gas held in the second reservoir 260 or to the deposition gas stored in the first reservoir 250. Alternatively, the third reservoir 270 can store a precursor gas in the form of a second deposition gas or a second etching gas.

Jeder der Vorratsbehälter 250, 260 und 270 hat in dem in der 2 dargestellten Rasterelektronenmikroskop 210 sein eigenes Steuerventil 252, 262 und 272, um den pro Zeiteinheit bereitgestellten Betrag des entsprechenden Gases, d.h. den Gasmengenstrom an der Stelle des Auftreffens des Elektronenstrahls 215 auf die Probe 205 bzw. die Kalibrierstruktur 225, 300, zu kontrollieren bzw. zu steuern. Die Steuerventile 252, 262 und 272 werden durch die Einstelleinheit 255 gesteuert und kontrolliert. Damit lassen sich die Partialdruckverhältnisse des bzw. der am Bearbeitungsort zum Ausführen eines EBID- und/oder EBIE-Prozesses bereitgestellten Gase in einem weiten Bereich einstellen.Each of the storage containers 250, 260 and 270 has in the 2 The scanning electron microscope 210 shown has its own control valves 252, 262, and 272 to control the amount of the corresponding gas provided per unit of time, i.e., the gas flow rate at the point where the electron beam 215 impinges on the sample 205 or the calibration structure 225, 300. The control valves 252, 262, and 272 are controlled by the adjustment unit 255. This allows the partial pressure ratios of the gas(es) provided at the processing location for carrying out an EBID and/or EBIE process to be adjusted within a wide range.

Ferner hat in dem beispielhaften SEM 210 der 2 jeder Vorratsbehälter 250, 260 und 270 sein eigenes Gaszuleitungssystem 254, 264 und 274, das mit einer Düse 256, 266 und 276 in der Nähe des Auftreffpunkts des Elektronenstrahls 215 auf die Probe 205 bzw. die Kalibrierstruktur 225, 300 endet.Furthermore, in the exemplary SEM 210, the 2 each reservoir 250, 260 and 270 has its own gas supply system 254, 264 and 274, which ends with a nozzle 256, 266 and 276 near the point of impact of the electron beam 215 on the sample 205 or the calibration structure 225, 300.

Die Vorratsbehälter 250, 260 und 270 können ihr eigenes Temperatureinstellelement und/oder Kontrollelement haben, das sowohl ein Kühlen wie auch ein Heizen der entsprechenden Vorratsbehälter 250, 260 und 270 erlaubt. Dies ermöglicht das Speichern und insbesondere das Bereitstellen der Präkursor-Gase des Depositionsgases und/oder des Ätzgases bei der jeweils optimalen Temperatur (in der 2 nicht gezeigt). Die Einstelleinheit 255 kann die Temperatureinstellelemente und die Temperaturkontrollelemente der Vorratsbehälter 250, 260 und 270 steuern. Während der EBID- und der EBIE-Bearbeitungsvorgänge können die Temperatureinstellelemente der Vorratsbehälter 250, 260 und 270 ferner eingesetzt werden, um durch die Wahl einer entsprechenden Temperatur den Dampfdruck des bzw. der darin gespeicherten Prozessgase einzustellen.The storage containers 250, 260 and 270 can have their own temperature adjustment element and/or control element, which allows both cooling and heating of the respective storage containers 250, 260 and 270. This allows the storage and in particular the provision of the precursor gases of the deposition gas and/or the etching gas at the respective optimal temperature (in the 2 (not shown). The setting unit 255 can control the temperature setting elements and the temperature control elements of the storage vessels 250, 260, and 270. During the EBID and EBIE processing operations, the temperature setting elements of the storage vessels 250, 260, and 270 can also be used to adjust the vapor pressure of the process gas(es) stored therein by selecting an appropriate temperature.

Die Vorrichtung 200 kann mehr als einen Vorratsbehälter 250 umfassen, um Präkursor-Gase von zwei oder mehr Depositionsgasen zu bevorraten. Ferner kann die Vorrichtung 200 mehr als einen Vorratsbehälter 260 zum Speichern von Präkursor-Gasen von zwei oder mehr Ätzgasen umfassen.The apparatus 200 may include more than one reservoir 250 for storing precursor gases of two or more deposition gases. Furthermore, the apparatus 200 may include more than one reservoir 260 for storing precursor gases of two or more etching gases.

Das in der 2 dargestellte Rasterelektronenmikroskop 210 kann unter Umgebungsbedingungen oder in einer Vakuumkammer 242 betrieben werden. Zum Ausführen der EBID- und EBIE-Prozesse ist ein Unterdruck in der Vakuumkammer 242 bezogen auf den Umgebungsdruck notwendig. Zu diesem Zweck weist das SEM 210 der 2 ein Pumpensystem 244 zum Erzeugen und zum Aufrechterhalten eines in der Vakuumkammer 242 geforderten Unterdrucks auf. Bei geschlossenen Steuerventilen 252, 262 und 272 wird in der Vakuumkammer 242 ein Restgasdruck < 10-4 Pa erreicht. Das Pumpensystem 244 kann separate Pumpensysteme für den oberen Teil der Vakuumkammer 242 zum Bereitstellen des Elektronenstrahls 215 des SEM 210 und des unteren Teils 248 bzw. des Reaktionsraumes 248 umfassen (in der 2 nicht gezeigt).The 2 The scanning electron microscope 210 shown can be operated under ambient conditions or in a vacuum chamber 242. To perform the EBID and EBIE processes, a negative pressure in the vacuum chamber 242 relative to the ambient pressure is necessary. For this purpose, the SEM 210 of the 2 a pump system 244 for generating and maintaining a required negative pressure in the vacuum chamber 242. When the control valves 252, 262 and 272 are closed, a residual gas pressure of < 10 -4 Pa is achieved in the vacuum chamber 242. The pump system 244 can comprise separate pump systems for the upper part of the vacuum chamber 242 for providing the electron beam 215 of the SEM 210 and the lower part 248 or the reaction chamber 248 (in the 2 not shown).

Das in der Vorrichtung 200 der 2 präsentierte SEM 210 weist einen einzigen Elektronenstrahl 215 auf. Es ist jedoch auch möglich, dass das SEM 210 eine Quelle für einen zweiten Teilchenstrahl aufweist. Der zweite Teilchenstrahl kann einen Photonenstrahl und/oder einen Ionenstrahl umfassen (in der 2 nicht gezeigt). Ferner kann das SEM 210 zwei oder mehr Elektronenstrahlen 215 aufweisen, um parallel zwei oder mehr Teilchenstrahl-induzierte Bearbeitungsprozesse oder zwei oder mehr Messprozesse ausführen zu können.The device 200 of the 2 The SEM 210 presented has a single electron beam 215. However, it is also possible for the SEM 210 to have a source for a second particle beam. The second particle beam may comprise a photon beam and/or an ion beam (in the 2 not shown). Furthermore, the SEM 210 may have two or more electron beams 215 to perform two or more particle beam-induced machining processes or two or more measurement processes in parallel.

Zusätzlich weist die in der 2 dargestellte beispielhafte Vorrichtung 200 ein Rastersondenmikroskop (SPM) 280 auf, das in der Vorrichtung 200 in Form eines Rasterkraftmikroskops 280 oder eines Atomkraftmikroskops (AFM) 280 ausgeführt ist. Das SPM 280 kann zum Herstellen einer Kalibrierstruktur 225, 300 durch Erzeugen von Markierungen in Form von Vertiefungen und/oder zum Erzeugen von Markierungen durch Abscheiden von Tinte enthaltenden Substanzen an den Stellen der Kalibrierstruktur 225, 300, an denen Markierungen erzeugt werden sollen. Ferner kann das SPM 280 zum Abtasten einer Kalibrierstruktur 225, 300 zum Generieren einer Abbildung der Kalibrierstruktur 225, 300 benutzt werden. Darüber hinaus kann das SPM 280 zum Reparieren der Probe 205 eingesetzt werden. Zu diesem Zweck kann das SPM 280 eine erste Messsonde zum Analysieren der Kalibrierstruktur 225, 300 und/oder der Probe 205 und eine zweite Messsonde zum Bearbeiten der Probe 205 bzw. der Kalibrierstruktur 225, 300 aufweisen.In addition, the 2 The exemplary device 200 shown includes a scanning probe microscope (SPM) 280, which is embodied in the device 200 in the form of an atomic force microscope 280 or an atomic force microscope (AFM) 280. The SPM 280 can be used to produce a calibration structure 225, 300 by generating markings in the form of depressions and/or to generate markings by depositing ink-containing substances at the locations on the calibration structure 225, 300 where markings are to be generated. Furthermore, the SPM 280 can be used to scan a calibration structure 225, 300 to generate an image of the calibration structure 225, 300. Furthermore, the SPM 280 can be used to repair the sample 205. For this purpose, the SPM 280 may have a first measuring probe for analyzing the calibration structure 225, 300 and/or the sample 205 and a second measuring probe for processing the sample 205 or the calibration structure 225, 300.

Von dem SPM 280 ist in der Vorrichtung 200 der 2 nur der Messkopf 285 dargestellt. Der Messkopf 285 umfasst im Beispiel der 2 eine Halteeinheit 287. Mittels der Halteeinheit 287 ist der Messkopf 285 am Rahmen der Vorrichtung 200 befestigt (in der 2 nicht gezeigt). An der Halteeinheit 287 des Messkopfes 285 ist ein Piezo-Aktuator 290 angebracht, der eine Bewegung des freien Endes des Piezo-Aktuators in drei Raumrichtungen ermöglicht (in der 2 nicht dargestellt). Am freien Ende des Piezo-Aktuators 290 ist eine Sonde 295 oder Messsonde 295 befestigt, die einen Cantilever 294 oder Hebelarm 294 und eine Messspitze 292 umfasst. Das freie Ende des Cantilevers 294 der Messsonde 295 weist die Messspitze 292 auf.Of the SPM 280, the device 200 is the 2 only the measuring head 285 is shown. The measuring head 285 comprises in the example the 2 a holding unit 287. By means of the holding unit 287, the measuring head 285 is attached to the frame of the device 200 (in the 2 not shown). A piezo actuator 290 is attached to the holding unit 287 of the measuring head 285, which enables a movement of the free end of the piezo actuator in three spatial directions (in the 2 (not shown). Attached to the free end of the piezo actuator 290 is a probe 295 or measuring probe 295, which comprises a cantilever 294 or lever arm 294 and a measuring tip 292. The free end of the cantilever 294 of the measuring probe 295 has the measuring tip 292.

Das SPM 280 kann in der Vorrichtung 200 alternativ oder additiv zum Scannen der Probe 205 und/oder der Kalibrierstruktur 225, 300 eingesetzt werden. Die Vorrichtung 200 kann zwei oder mehr SPM 280 einsetzen. Die SPM 280 können vom gleichen Typ sein oder als verschiedene SPM-Typen realisieren werden.The SPM 280 can be used in the device 200 alternatively or additionally for scanning the sample 205 and/or the calibration structure 225, 300. The device 200 can employ two or more SPM 280s. The SPM 280s can be of the same type or implemented as different SPM types.

Die Recheneinheit 240 des Computersystems 230 der Vorrichtung 200 kann Algorithmen aufweisen, die dafür ausgelegt sind, aus Messdaten des SEM 210 und/oder des SPM 280 eine Abbildung einer Kalibrierstruktur 225, 300 oder eine Abbildung der Probe 305 zu bestimmen. Die Algorithmen können in Hardware, Software, Firmware oder einer Kombination hiervon realisiert werden. Ferner kann die Recheneinheit 240 des Computersystems 230 Algorithmen enthalten, die aus einer Abbildung einer Kalibrierstruktur 225, 300 die Positionen oder die Positionsdaten der Markierungen der Kalibrierstruktur 225, 300 bestimmen können.The computing unit 240 of the computer system 230 of the device 200 can have algorithms designed to determine an image of a calibration structure 225, 300 or an image of the sample 305 from measurement data of the SEM 210 and/or the SPM 280. The algorithms can be implemented in hardware, software, firmware, or a combination thereof. Furthermore, the computing unit 240 of the computer system 230 can contain algorithms that can determine the positions or the position data of the markings of the calibration structure 225, 300 from an image of a calibration structure 225, 300.

Die 3 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Kalibrierstruktur 300, die zum Bestimmen eines Rundlauffehlers der Drehachse 180 des Probentisches 100 der Vorrichtung 200 eingesetzt werden kann. Um eine zentrale Markierung 330 eines Substrats 370, auf dem eine Kalibrierstruktur 300 erzeugt werden soll, ist eine erste Markierung 310 in einem vorgegebenen Abstand 340 zur zentralen Markierung 330 auf dem Substrat 370 erzeugt. Die in der 3 beispielhaft dargestellte Kalibrierstruktur 300 weist zehn zweite Markierungen 320-1 bis 320-10 auf. Diese sind in einem Abstand 350 von der zentralen Markierung 330 auf einem Kreisbogen um die zentrale Markierung 330 auf der Oberfläche 380 des Substrats 370 angeordnet. Der Abstand der zweiten Markierungen 320-1 bis 320-10 entlang des Kreisbogens ist jedoch nicht gleich, so dass die Drehwinkel zwischen den einzelnen zweiten Markierungen unterschiedliche Zahlenwerte aufweisen. Im Beispiel der 3 sind die Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 jedoch auf einem Kreisbogen angeordnet und weisen damit gleichbleibende Abstände 340, 350 zur zentralen Markierung 330 auf. Wie oben ausgeführt, ist es jedoch auch möglich, dass der Abstand zwischen der ersten 310 und den zehn zweiten Markierungen 320-1 bis 320-10 sich in Abhängigkeit des Drehwinkels θ ändert.The 3 shows a schematic plan view of a calibration structure 300, which can be used to determine a concentricity error of the rotational axis 180 of the sample table 100 of the device 200. Around a central marking 330 of a substrate 370, on which a calibration structure 300 is to be produced, a first marking 310 is produced on the substrate 370 at a predetermined distance 340 from the central marking 330. The 3 The calibration structure 300 shown as an example has ten second markings 320-1 to 320-10. These are arranged at a distance 350 from the central marking 330 on a circular arc around the central marking 330 on the surface 380 of the substrate 370. However, the distance between the second markings 320-1 to 320-10 along the circular arc is not the same, so that the angles of rotation between the individual second markings have different numerical values. In the example of 3 However, the markings 310, 320-1 to 320-10 are arranged on a circular arc and thus have constant distances 340, 350 from the central marking 330. As explained above, it is also possible, however, that the distance between the first 310 and the ten second markings 320-1 to 320-10 changes depending on the angle of rotation θ.

Mehrere Möglichkeiten des Erzeugens der Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 sowie 330 der Kalibrierstruktur 300 sind im Kontext der Diskussion der 2 erörtert. In der beispielhaften Kalibrierstruktur 300 der 3 erstrecken sich die Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 nicht über einen kompletten Kreis, sondern lediglich über einen Kreisbogen 360, der einen Winkelbereich von etwa 0° bis 300° umfasst. Die für einen Kreis fehlende(n) Markierung(en) der Kalibrierstruktur 300 können beispielsweise durch Extrapolation des Kreisbogens 360 ergänzt werden.Several possibilities for generating the markings 310, 320-1 to 320-10 and 330 of the calibration structure 300 are discussed in the context of the 2 discussed. In the exemplary calibration structure 300 of the 3 The markings 310, 320-1 to 320-10 do not extend over a complete circle, but only over a circular arc 360, which covers an angular range of approximately 0° to 300°. The marking(s) of the calibration structure 300 missing for a circle can be supplemented, for example, by extrapolating the circular arc 360.

In der beispielhaften Kalibrierstruktur 300 der 3 weisen die Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 sowie 330 eine quadratische Grundform auf. Markierungen mit anderen Grundformen sind jedoch ebenfalls möglich, etwa Markierungen mit einer runden Grundform. Insbesondere sind Formen der Markierungen 310, 320-1 bis 320-10, 330 günstig, die eine einfache Bestimmung eines Referenzpunktes für die Markierungen ermöglichen.In the exemplary calibration structure 300 of the 3 Markings 310, 320-1 to 320-10, and 330 have a square basic shape. However, markings with other basic shapes are also possible, such as round ones. Shapes of markings 310, 320-1 to 320-10, and 330 are particularly advantageous because they allow for easy determination of a reference point for the markings.

Die 4 veranschaulicht schematisch im linken Teilbild 405 eine ideale Kalibrierstruktur 445. Bei dieser sind die Markierungen 420 auf einem Kreis 410 um eine zentrale Markierung 430 angeordnet. Das Zentrum des Kreises 410, bezeichnet mit dem Bezugspunkt 440 im Teilbild 405, entspricht der zentralen Markierung 430 der idealen Kalibrierstruktur 445. In der idealen Kalibrierstruktur 445 weisen die einzelnen Markierungen 420 keine Positionsabweichungen von einer Kreislinie 410 auf und liegen zudem äquidistant auf dem Kreis 410. Dies bedeutet, die ideale Kalibrierstruktur 445 weist keine Winkelfehler oder einen Fehler des Drehwinkels θ auf. Somit fallen bei der idealen Kalibrierstruktur 445 die nominellen Koordinaten (xn, yn) 410 der einzelnen Markierungen 420 mit deren realen oder tatsächlichen Positionen bzw. Positionsdaten zusammen.The 4 schematically illustrates an ideal calibration structure 445 in the left-hand sub-image 405. In this structure, the markings 420 are arranged on a circle 410 around a central marking 430. The center of the circle 410, designated by the reference point 440 in the sub-image 405, corresponds to the central marking 430 of the ideal calibration structure 445. In the ideal calibration structure 445, the individual markings 420 have no position deviations from a circular line 410 and are also equidistant on the circle 410. This means that the ideal calibration structure 445 has no angular errors or an error in the angle of rotation θ. Thus, in the ideal calibration structure 445, the nominal coordinates (x n , y n ) 410 of the individual markings 420 coincide with their real or actual positions or position data.

Das rechte Teilbild 495 der 4 illustriert schematisch ein Beispiel einer realen Kalibrierstruktur 485. Zum Verdeutlichen des Unterschieds zur idealen Kalibrierstruktur 445 sind die nominellen Koordinaten 410 der realen Kalibrierstruktur 485 in dem Teilbild 495 als Kreis 410 mit dem Mittelpunkt 440 ebenfalls wiedergegeben. Die Positionen, an denen die Markierungen 470 der realen Kalibrierstruktur 485 positioniert sind, weichen deutlich von der Kreisform der nominellen Koordinaten 410 ab. Zudem stimmt die zentrale Markierung 490 der realen Kalibrierstruktur 485 nicht mit dem Zentrum 440 des Kreises der nominellen Koordinaten 410 überein. In der beispielhaften realen Kalibrierstruktur 485 ist die Ursache für eine von der Kreisform abweichende Positionierung der einzelnen Markierungen 470 ein Rundheitsfehler oder eine außerhalb des Toleranzbereichs liegend Rundheitsabweichung bzw. Exzentrizität der Drehachse 180 des Probentisches 100 der Vorrichtung 200.The right part of image 495 of the 4 schematically illustrates an example of a real calibration structure 485. To clarify the difference from the ideal calibration structure 445, the nominal coordinates 410 of the real calibration structure 485 are also shown in the partial image 495 as a circle 410 with the center point 440. The positions at which the markings 470 of the real calibration structure 485 are positioned deviate significantly from the circular shape of the nominal coordinates 410. In addition, the central marking 490 of the real calibration structure 485 does not correspond to the center 440. of the circle of the nominal coordinates 410. In the exemplary real calibration structure 485, the cause of a non-circular positioning of the individual markings 470 is a roundness error or a roundness deviation or eccentricity of the rotational axis 180 of the sample table 100 of the device 200 that lies outside the tolerance range.

Die 5 präsentiert schematisch eine weitere mögliche Fehlerquelle der Drehachse 180 des Probentisches 100. Wie in der 4 zeigt das linke Teilbild 505 der 5 eine ideale Kalibrierstruktur 545. Die Markierungen 520 der idealen Kalibrierstruktur 545 sind auf einem Kreis 510 um eine zentrale Markierung 530 positioniert. Der Mittelpunkt 540 des Kreises 510, fällt im Teilbild 505 mit der zentralen Markierung 530 der idealen Kalibrierstruktur 545 zusammen. In der idealen Kalibrierstruktur 545 kommen die einzelnen Markierungen (xn, yn) 520 auf deren nominellen Koordinaten 510, nämlich dem Kreis 510 zu liegen.The 5 schematically presents another possible error source of the rotation axis 180 of the sample table 100. As in the 4 shows the left part of the image 505 of the 5 an ideal calibration structure 545. The markings 520 of the ideal calibration structure 545 are positioned on a circle 510 around a central marking 530. The center point 540 of the circle 510 coincides in the partial image 505 with the central marking 530 of the ideal calibration structure 545. In the ideal calibration structure 545, the individual markings (x n , y n ) 520 lie on their nominal coordinates 510, namely the circle 510.

Das rechte Teilbild 595 der 5 illustriert das reale Pendant 585 zur idealen Kalibrierstruktur 545. Parallel zur 4 gibt das Teilbild 595 ebenfalls die ideale Kalibrierstruktur 545 wieder. Anders als das Teilbild 495 der 4 weist die reale Kalibrierstruktur 585 jedoch einen Exzentrizitätsfehler der Drehachse 180 des Probentisches 100 auf. Dieser führt dazu, dass jeder Drehwinkel der Drehachse 180 zu einem anderen Achsversatz (engl.: radial run-out) der Drehachse 180 führt. Zwar liegen in dem Beispiel des Teilbildes 595 alle Markierungen 570 der realen Kalibrierstruktur 585 auf einem Kreis, dessen Radius ist aber größer als der Kreis 510 der idealen Kalibrierstruktur 545. Zudem weist die zentrale Markierung 590 der realen Kalibrierstruktur 585 und der Mittelpunkt 540 des Kreises der nominellen Koordinaten 510 der idealen Kalibrierstruktur 545 einen Versatz 575 auf. Der Versatz 575 zwischen dem Mittelpunkt der idealen 545 und der realen Kalibrierstruktur 585 kann durch Fitten der erzeugten Markierungen 570 der realen Kalibrierstruktur 585 an einen Kreis ermittelt werden. Der Unterschied des Radius der idealen 545 und der realen Kalibrierstruktur 585 entspricht dem Exzentrizitätsfehler der realen Kalibrierstruktur 585, der durch einen Achsversatz der Drehachse 180 des Probentisches 100 hervorgerufen wird.The right part of image 595 of the 5 illustrates the real counterpart 585 to the ideal calibration structure 545. Parallel to the 4 The partial image 595 also shows the ideal calibration structure 545. Unlike the partial image 495 of the 4 However, the real calibration structure 585 has an eccentricity error of the rotational axis 180 of the sample table 100. This means that each angle of rotation of the rotational axis 180 leads to a different axial offset (radial run-out) of the rotational axis 180. Although in the example of partial image 595 all markings 570 of the real calibration structure 585 lie on a circle, its radius is larger than the circle 510 of the ideal calibration structure 545. In addition, the central marking 590 of the real calibration structure 585 and the center point 540 of the circle of the nominal coordinates 510 of the ideal calibration structure 545 have an offset 575. The offset 575 between the center point of the ideal calibration structure 545 and the real calibration structure 585 can be determined by fitting the generated markings 570 of the real calibration structure 585 to a circle. The difference in the radius of the ideal 545 and the real calibration structure 585 corresponds to the eccentricity error of the real calibration structure 585, which is caused by an axial offset of the rotation axis 180 of the sample stage 100.

Typischerweise werden beim oben beschriebenen Erzeugen einer realen Kalibrierstruktur 225, 300 für die Drehachse 180 des Probentisches die Fehler der Teilbilder 495 und 595 der 4 und 5 und möglicher weiterer Fehlerquellen der Drehachse 180 kombiniert. Dies bedeutet, durch das Erzeugen einer realen Kalibrierstruktur 225, 300 können die verschiedenen Beiträge zu einem Rundlauffehler der Drehachse 180 gemeinsam bestimmt und korrigiert werden.Typically, when creating a real calibration structure 225, 300 for the rotation axis 180 of the sample table as described above, the errors of the partial images 495 and 595 of the 4 and 5 and possible other error sources of the rotary axis 180. This means that by creating a real calibration structure 225, 300, the various contributions to a runout error of the rotary axis 180 can be jointly determined and corrected.

Das Diagramm 600 der 6 zeigt schematisch Verfahrensschritte zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur 300 sowie deren Analyse zum Bestimmen eines Rundlauffehlers einer Drehachse 180 eines Probentisches 100. Ferner erläutert das Diagramm 600 Möglichkeiten des Korrigierens einer Exzentrizität der Drehachse 180 des Probentisches 100. Das Verfahren beginnt bei 605. Bei Schritt 610 wird ein Substrat 370, aus dem durch Erzeugen von zumindest zwei Markierungen 470, 570 eine Kalibrierstruktur 300 hergestellt werden soll, in Bezug auf die Achse des Werkzeugs ausgerichtet, das zum Erzeugen der Markierungen 470, 570 auf dem Substrat 370 eingesetzt wird. Hierfür wird die Drehachse 180 des Probentisches 100 mit der Vorrichtung 200 beispielsweise der Strahlachse des Elektronenstrahls 215 zur Deckung gebracht, wenn die Markierungen 310, 320-1 bis 320-10, 470, 570 mit Hilfe des SEM 210 erzeugt werden. Falls das SPM 280 zum Erzeugen von Markierungen 310, 320-1 bis 320-10, 470, 570 auf dem Substrat 370 eingesetzt wird, wird die Achse der Messspitze 292 mit der Drehachse 180 des Probentisches 100 zur Deckung gebracht. Details dieses Schrittes sind in der Patentschrift DE 10 2020 309 638 B3 beschrieben.Diagram 600 of the 6 schematically shows method steps for generating a calibration structure 300 and its analysis for determining a runout error of a rotational axis 180 of a sample table 100. Furthermore, the diagram 600 explains possibilities for correcting an eccentricity of the rotational axis 180 of the sample table 100. The method begins at 605. In step 610, a substrate 370, from which a calibration structure 300 is to be produced by generating at least two markings 470, 570, is aligned with respect to the axis of the tool that is used to generate the markings 470, 570 on the substrate 370. For this purpose, the rotational axis 180 of the sample table 100 is aligned with the device 200, for example, the beam axis of the electron beam 215, when the markings 310, 320-1 to 320-10, 470, 570 are generated using the SEM 210. If the SEM 280 is used to generate markings 310, 320-1 to 320-10, 470, 570 on the substrate 370, the axis of the measuring tip 292 is aligned with the rotational axis 180 of the sample table 100. Details of this step are described in the patent specification DE 10 2020 309 638 B3 described.

Als Substrat 370 auf dem durch Erzeugen von zumindest zwei Markierungen 470, 570 eine Kalibrierstruktur 300 hergestellt wird, kann eine Fotomaske, etwa eine defekte Maske verwendet werden. Ferner können Maskenrohlinge, auch solche aus denen aufgrund nicht reparabler Defekte keine Masken gefertigt werden können, als Substrate 370 zum Herstellen einer Kalibrierstruktur 300 dienen. Diese Art von Substrat 370 für Kalibrierstrukturen 300 haben zudem den großen Vorteil, dass auf deren Oberfläche bereits vom Hersteller angebrachte Markierungselemente vorhanden sind. Eine vorteilhafte Nutzung dieser Markierungselemente ist nachfolgend im Kontext der Diskussion der 7 erläutert.A photomask, such as a defective mask, can be used as the substrate 370 on which a calibration structure 300 is produced by generating at least two markings 470, 570. Furthermore, mask blanks, including those from which masks cannot be manufactured due to irreparable defects, can serve as substrates 370 for producing a calibration structure 300. This type of substrate 370 for calibration structures 300 also has the great advantage that marking elements already applied by the manufacturer are present on their surface. An advantageous use of these marking elements is described below in the context of the discussion of 7 explained.

Bei Schritt 615 erzeugt ein Tool 210, 280 der Vorrichtung 200 eine Markierung 330 auf dem Substrat 370 über der Drehachse 180 des Probentisches 100, der das Substrat 370 trägt oder hält. Die über der Drehachse 180 gefertigte Markierung 330 wird deshalb auch zentrale Markierung 330 genannt. Mehrere Möglichkeiten des Erzeugens von Markierungen 330, 430, 530 auf einem Substrat 370 sind oben bei der Vorstellung der Vorrichtung 200 erläutert.In step 615, a tool 210, 280 of the device 200 creates a mark 330 on the substrate 370 above the rotational axis 180 of the sample stage 100, which supports or holds the substrate 370. The mark 330 created above the rotational axis 180 is therefore also called the central mark 330. Several possibilities for creating marks 330, 430, 530 on a substrate 370 are explained above when introducing the device 200.

Im nächsten Schritt 620 wird das Substrat 370 um einen Vektor r in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 180 verschoben. Hierfür führen die Verschiebeachsen oder Translationsachsen in der xy-Ebene der Aufnahme des Probentisches 100 eine entsprechende Translationsbewegung aus. Nach Abschluss der Bewegung weisen die Drehachse 180 und die Achse des Markierungserzeugungs-Tools 210, 280 einen Abstand auf, der dem Betrag des Vektors r entspricht.In the next step 620, the substrate 370 is rotated by a vector r in a plane perpendicular to the rotation axis 180. For this purpose, the translation axes in the xy plane of the sample table 100 perform a corresponding translational movement. After completion of the movement, the rotation axis 180 and the axis of the marker creation tool 210, 280 have a distance that corresponds to the magnitude of the vector r corresponds.

Nach Abschluss der Translationsbewegung des Substrats 370 erzeugt das Markierungserzeugungs-Tool 210, 280 bei Schritt 625 eine erste Markierung 310 auf dem Substrat 370, die einen Abstand | r | von der Drehachse 180 des Probentisches 100 aufweist.After completion of the translational movement of the substrate 370, the mark generation tool 210, 280 creates a first mark 310 on the substrate 370 at step 625, which has a distance | r | from the rotation axis 180 of the sample table 100.

Bei Entscheidungsblock 630 wird ermittelt, ob die Anzahl der auf dem Substrat 370 generierten Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 eine vorgegebene maximale Anzahl erreicht. Solange diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird - wie in Schritt 635 erläutert - vor dem Generieren einer weiteren zweiten Markierung 320-1 bis 320-10 das Substrat 370 um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse 180 des Probentisches 100 gedreht. Das Verfahren springt dann zu Schritt 625 zurück und erzeugt eine weitere zweite Markierung 320-1 bis 320-10 auf dem Substrat 370.At decision block 630, it is determined whether the number of marks 310, 320-1 to 320-10 generated on the substrate 370 reaches a predetermined maximum number. As long as this condition is not met, as explained in step 635, the substrate 370 is rotated by a predetermined angle about the rotation axis 180 of the sample stage 100 before generating another second mark 320-1 to 320-10. The method then returns to step 625 and generates another second mark 320-1 to 320-10 on the substrate 370.

Falls jedoch bei Entscheidungsblock 630 festgestellt wird, dass bereits die maximal vorgegebene Anzahl an Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 auf dem Substrat erzeugt wurde, endet die weitere Markierungsgenerierung. Der Prozess des Herstellens einer Kalibrierstruktur 300 durch Erzeugen einer Anzahl von Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 auf dem Substrat 370 ist abgeschlossen.However, if it is determined at decision block 630 that the maximum predefined number of marks 310, 320-1 to 320-10 has already been generated on the substrate, further mark generation ends. The process of producing a calibration structure 300 by generating a number of marks 310, 320-1 to 320-10 on the substrate 370 is complete.

In den nachfolgenden Schritten 640 bis 655 wird die hergestellte Kalibrierstruktur 300 analysiert, um die durch das Drehen des Probentisches 100 um die Drehachse 180 beim Generieren der Kalibriestruktur 300 auftretenden Fehler zu ermitteln. Falls das Markierungsgenerations-Tool 210, 280 auch zum Abbilden der erzeugten Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 durch deren Scannen eingesetzt wird, ist es günstig, - wie in Schritt 640 beschrieben - die erzeugte Kalibrierstruktur 300 um den Vektor r zu verschieben, so dass die Achse des Abbildungswerkzeugs 210, 280 wieder mit der Drehachse 180, die in der Kalibrierstruktur 300 durch die zentrale Markierung 330 bezeichnet wird, wieder zur Deckung kommt. Falls zum Abbilden der Kalibrierstruktur 300 ein Abbildungswerkzeug 280, 210 benutzt wird, das nicht mit dem Markierungsgenerations-Tool 210, 280 identisch ist, ist es ebenfalls vorteilhaft, die Achse des eingesetzten Abbildungswerkzeugs 280, 210 und die Drehachse 180 bzw. die zentrale Markierung 330 übereinander zu positionieren. Falls als Abbildungswerkzeug 280, 210 das SEM 210 der Vorrichtung 200 eingesetzt wird, ist die Achse des SEM 210 dessen Strahlachse oder die Strahlrichtung des Elektronenstrahls 215. Die Achse eines SPM 280 ist hingegen durch die Richtung definiert, in die dessen Messspitze 292 weist.In the following steps 640 to 655, the produced calibration structure 300 is analyzed to determine the errors that occur due to the rotation of the sample table 100 about the rotation axis 180 during the generation of the calibration structure 300. If the marking generation tool 210, 280 is also used to image the generated markings 310, 320-1 to 320-10 by scanning them, it is advantageous - as described in step 640 - to rotate the generated calibration structure 300 by the vector r to be shifted so that the axis of the imaging tool 210, 280 again coincides with the rotation axis 180, which is designated in the calibration structure 300 by the central marking 330. If an imaging tool 280, 210 that is not identical to the marking generation tool 210, 280 is used to image the calibration structure 300, it is also advantageous to position the axis of the imaging tool 280, 210 used and the rotation axis 180 or the central marking 330 one above the other. If the SEM 210 of the device 200 is used as the imaging tool 280, 210, the axis of the SEM 210 is its beam axis or the beam direction of the electron beam 215. The axis of an SPM 280, on the other hand, is defined by the direction in which its measuring tip 292 points.

Bei Schritt 645 wird die Kalibrierstruktur 300 abgebildet. Hierfür kann das SEM 210 und/oder das SPM 280 der Vorrichtung 200 über die Kalibrierstruktur 300 rastern. Anschließend können bei Schritt 650 die Positionen der Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 auf der Kalibrierstruktur 300 bestimmt werden.In step 645, the calibration structure 300 is imaged. For this purpose, the SEM 210 and/or the SPM 280 of the device 200 can scan over the calibration structure 300. Subsequently, in step 650, the positions of the markings 310, 320-1 to 320-10 on the calibration structure 300 can be determined.

Im nächsten Schritt 655 können die Unterschiede bzw. Abweichungen der gemessenen Positionen 470, 570 der erzeugen Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 von deren nominellen Positionen 460, 560 auf der Kalibrierstruktur 300 ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Kalibrierstruktur 300 optisch abgebildet werden. Die bestimmten Abweichungen enthalten alle Beiträge, die beim Drehen der Drehachse 180 des Probentisches 100 auftreten. In der vorliegenden Anmeldung wird die Summe dieser Beiträge als Rundlauffehler bezeichnet.In the next step 655, the differences or deviations of the measured positions 470, 570 of the generated markings 310, 320-1 to 320-10 from their nominal positions 460, 560 on the calibration structure 300 can be determined. Alternatively or additionally, the calibration structure 300 can be optically imaged. The determined deviations include all contributions that occur when rotating the rotational axis 180 of the sample stage 100. In the present application, the sum of these contributions is referred to as the runout error.

Schließlich werden bei Schritt 660 die Voraussetzungen für das Korrigieren des ermittelten Rundlauffehlers geschafften. Hierfür kann aus den ermittelten Abweichungen (Δx(θi), Δy(θi)) eine Tabelle für die beim Drehen der Drehachse 180 auftretenden Fehler in Abhängigkeit des Drehwinkels θi aufgestellt werden. Dabei legt die Anzahl der auf der Kalibrierstruktur 300 vorhandenen Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 die Zahl der Tabelleneinträge fest. Zwischen den Drehwinkelbereichen benachbarter Markierungen 320-i und 320-(i+1) können Abweichungswerte durch Interpolieren bestimmt werden. Falls die Kalibrierstruktur 300 lediglich Markierungen aufweist, die sich über einen Kreisbogen erstrecken, kann zur Vervollständigung der Tabelle über den fehlenden Teil extrapoliert werden. Schließlich ist es auch möglich, aus den ermittelten Abweichungen einschließlich geeigneter Interpolation ggf. Extrapolation eine Funktion (Δx(θ), Δy(θ)) aufzustellen. Das Ablaufdiagramm 600 endet bei 665.Finally, in step 660, the prerequisites for correcting the determined runout error are created. For this purpose, a table for the errors occurring when rotating the rotational axis 180 as a function of the rotation angle θ i can be created from the determined deviations (Δx(θ i ), Δy(θ i )). The number of markings 310, 320-1 to 320-10 present on the calibration structure 300 determines the number of table entries. Deviation values between the rotation angle ranges of adjacent markings 320-i and 320-(i+1) can be determined by interpolation. If the calibration structure 300 only has markings that extend over a circular arc, the missing part can be extrapolated to complete the table. Finally, it is also possible to construct a function (Δx(θ), Δy(θ)) from the determined deviations, including suitable interpolation and, if necessary, extrapolation. Flowchart 600 ends at 665.

Die 7 illustriert eine alternative und/oder eine zusätzliche Option, die bei einem Drehfehler der Drehachse zum Bestimmen des Rundlauffehlers der Drehachse 180 des Probentisches 100 eingesetzt werden kann. Viele Proben weisen markante Strukturelemente auf, die zum Bestimmen eines Rundlauffehlers eingesetzt werden können. Ferner weist eine wichtige Probenklasse, nämlich Fotomasken oder Maskenrohlinge, bereits vom Hersteller angebrachte und exakt vermessene Markierungselemente auf. Die Probe 700 des Diagramms 795 ist eine Maske 700 oder eine Maskenrohling 700. Die Probe 700 bzw. Maske 700 zeigt eine schematische Aufsicht auf drei Markierungselemente 710, 730, 750, die in drei verschiedenen Ecken der Maske 700 angebracht sind. Die beispielhaften Markierungselemente 710, 730, 750 weisen die Form von rechteckigen Winkeln auf. Der Referenzpunkte 720, 740 und 760 der beispielhaften Markierungselemente 710, 730 und 750 bilden die Schnittpunkte der Innenseite der rechten Winkel. Auf der Probe 700 ist das mit der Fotomaske 700 verbundene Koordinatensystem (u, v) angegeben. Die Referenzpunkte (u1, v1), (u2, v2) und (u3, v3) im Maskenkoordinatensystem (u, v) werden vom Maskenhersteller bereitgestellt.The 7 illustrates an alternative and/or additional option that can be used in the event of a rotational error of the rotational axis for determining the runout error of the rotational axis 180 of the sample stage 100. Many samples have distinctive structural elements that can be used to determine a runout error. Furthermore, an important sample class, namely photomasks or mask blanks, has marking elements already applied and precisely measured by the manufacturer. The sample 700 of diagram 795 is a mask 700 or a mask blank 700. The sample 700 or mask 700 shows a schematic plan view of three marking elements 710, 730, 750, which are located in three different corners of the mask. 700 are attached. The exemplary marking elements 710, 730, 750 have the shape of rectangular angles. The reference points 720, 740, and 760 of the exemplary marking elements 710, 730, and 750 form the intersection points of the inside of the right angles. The coordinate system (u, v) associated with the photomask 700 is indicated on the sample 700. The reference points (u 1 , v 1 ), (u 2 , v 2 ), and (u 3 , v 3 ) in the mask coordinate system (u, v) are provided by the mask manufacturer.

Mit dem Elektronenstrahl 215 des SEM 210 und/oder mit der Messspitze 292 des SPM 280 werden zumindest zwei der drei Markierungselemente 710, 730, 750 gescannt, um zumindest zwei Referenzpunkte 720, 740, 760 der drei Markierungselemente 710, 730, 750 zu bestimmen. Um die Markierungselemente 710, 730, 750 unter den Elektronenstrahl 215 des SEM 210 bzw. die Messspitze 292 des SPM 280 zu platzieren, führt der Probentisch 100 ausschließlich Translationsbewegungen der Probenaufnahme 190 in x- und y-Richtung aus. Eine Drehbewegung des Probentisches 100 zum Bestimmen der Referenzpunkte 720, 740, 760 wird nicht ausgeführt. Sobald eines der Markierungselemente 710, 730, 750 unter dem Elektronenstrahl 215 bzw. der Messspitze 220 platziert ist, scannt der Elektronenstrahl 215 bzw. die Messspitze 292 das Markierungselement 710, 730, 750, um deren Referenzpunkt 720, 740, 760 zu ermitteln.At least two of the three marking elements 710, 730, 750 are scanned with the electron beam 215 of the SEM 210 and/or with the measuring tip 292 of the SPM 280 in order to determine at least two reference points 720, 740, 760 of the three marking elements 710, 730, 750. To position the marking elements 710, 730, 750 under the electron beam 215 of the SEM 210 or the measuring tip 292 of the SPM 280, the sample stage 100 exclusively performs translational movements of the sample holder 190 in the x and y directions. A rotational movement of the sample stage 100 to determine the reference points 720, 740, 760 is not performed. As soon as one of the marking elements 710, 730, 750 is placed under the electron beam 215 or the measuring tip 220, the electron beam 215 or the measuring tip 220 scans the marking element 710, 730, 750 to determine its reference point 720, 740, 760.

Nach dem Abtasten von zwei Markierungselementen 710, 730, 750, beispielsweise der Markierungselemente 710, 730, sind deren Referenzpunkte 720, 740 im Koordinatensystem (x, y) des Probentisches 100 bekannt: (x1, y1) und (y1, y2). Mit Hilfe der beiden gemessenen Referenzpunkte (x1, y1) und (x2, y2) sowie der vom Maskenhersteller bereitgestellten Referenzpunkte (u1, v1) und (u2, v2) kann eine Verschiebung, eine Drehung und eine Skalierung der beiden Koordinatensysteme zueinander bestimmt werden. Eine affine Transformation verbindet die gemessenen Referenzpunkte (x1, y1) und (x2, y2) mit den vom Maskenhersteller bereitgestellten Referenzpunkten (u1, v1) und (u2, v2).After scanning two marking elements 710, 730, 750, for example, the marking elements 710, 730, their reference points 720, 740 in the coordinate system (x, y) of the sample stage 100 are known: (x 1 , y 1 ) and (y 1 , y 2 ). Using the two measured reference points (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) as well as the reference points (u 1 , v 1 ) and (u 2 , v 2 ) provided by the mask manufacturer, a translation, rotation, and scaling of the two coordinate systems relative to each other can be determined. An affine transformation connects the measured reference points (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ) with the reference points (u 1 , v 1 ) and (u 2 , v 2 ) provided by the mask manufacturer.

Die etablierte Beschreibung affiner Koordinaten erfolgt in einer Matrix-Darstellung unter Verwendung homogener Koordinaten: [ u v 1 ] = [ a 0 a 1 a 2 b 0 b 1 b 2 0 0 1 ] [ x y 1 ] The established description of affine coordinates is done in a matrix representation using homogeneous coordinates: [ u v 1 ] = [ a 0 a 1 a 2 b 0 b 1 b 2 0 0 1 ] [ x y 1 ]

Im Fall der Ausrichtung der beiden Koordinatensysteme zueinander auf der Basis zweier Referenzpunkte, beispielsweise der Referenzpunkte 720 und 740, reduziert sich die obige allgemeine Vektorgleichung: [ u v 1 ] = [ s * cos  α s * sin  α a s * sin  α s * cos  α b 0 0 1 ] [ x y 1 ] In the case of the alignment of the two coordinate systems to each other on the basis of two reference points, for example the reference points 720 and 740, the above general vector equation reduces to: [ u v 1 ] = [ s * cos  α s * sin  α a s * sin  α s * cos  α b 0 0 1 ] [ x y 1 ]

Hierbei bezeichnen die Parameter: a, b eine Verschiebung oder einen Offset, s eine Skalierung, und α einen Rotationswinkel der beiden Koordinatensysteme zueinander.Here, the parameters: a, b denote a shift or offset, s a scaling, and α a rotation angle of the two coordinate systems to each other.

Das Einsetzen der gemessenen und der vorgegebenen Referenzpunkte 720, 740 resultiert in einem Gleichungssystem, das mit Methoden der linearen Algebra gelöst werden kann. Falls für die Probe 700 die Referenzpunkte 720, 740, 760 der drei Markierungselemente 710, 730, 750 gemessen werden und in die allgemeine Vektorgleichung eingesetzt werden, können neben einer Verschiebung a, b, einer Skalierung s, einer Drehung α, zusätzlich die Parameter einer Scherung m und einer Achsenspiegelung r bestimmt werden.Inserting the measured and specified reference points 720, 740 results in a system of equations that can be solved using linear algebra methods. If the reference points 720, 740, 760 of the three marking elements 710, 730, 750 are measured for sample 700 and inserted into the general vector equation, in addition to a displacement a, b, a scaling s, a rotation α, the parameters of a shear force m and an axial reflection r can be determined.

Typischerweise werden die Koordinaten eines identifizierten Defekts (uD, vD) in Koordinaten des mit der Fotomaske 700 verknüpften Koordinatensystems (u, v) angegeben. Nach dem Ermitteln der Parameter der affinen Transformation können diese Koordinaten in Koordinaten des Probentisches 100 umgerechnet werden.Typically, the coordinates of an identified defect (u D , v D ) are specified in coordinates of the coordinate system (u, v) associated with the photomask 700. After determining the parameters of the affine transformation, these coordinates can be converted into coordinates of the sample stage 100.

Nach dem Bestimmen des Zusammenhangs des mit der Probe 700 verknüpften Koordinatensystems (u, v) und dem der Probenaufnahme 190 des Probentisches 100 zugeordneten Koordinatensystems kann die Probe bzw. Maske 700 so ausgerichtet werden, dass einer der Referenzpunkte 720, 740, 760 eines der Markierungselemente 710, 730, 750 mit der Drehachse 180 des Probentisches 100 übereinstimmt. Im Beispiel der 7 ist dies der Referenzpunkt 720. Bei einem Drehen der Probe 700 um die Drehachse 180 folgen die Referenzpunkte 740, 760 der Markierungselemente 730, 750 nominell einem Kreisbogen. Indem die Probe 700 zumindest zweimal um einen vorgegebenen Drehwinkel 770 gedreht wird, und nach jedem der zumindest zwei Drehvorgänge zumindest die Position eines der beiden Referenzpunkte 720, 740 der Markierungselemente 730, 750 bestimmt wird, können aus den Abweichungen der ermittelten von den nominellen Positionen zumindest eines der Referenzpunkte 720, 740 nach dem ersten und zumindest einem zweiten Drehen die Drehfehler bzw. der Rundlauffehler der Drehachse 180 des Probentisches 100 bestimmt werden. Zum Ermitteln der Positionen des bzw. der Referenzpunkte 720, 740 nach dem ersten bzw. nach zumindest einem zweiten Drehen um einen vorgegebenen Drehwinkel kann der Elektronenstrahl 215 und/oder die Messspitze 292 eingesetzt werden.After determining the relationship between the coordinate system (u, v) associated with the sample 700 and the coordinate system associated with the sample holder 190 of the sample table 100, the sample or mask 700 can be aligned such that one of the reference points 720, 740, 760 of one of the marking elements 710, 730, 750 coincides with the rotation axis 180 of the sample table 100. In the example of the 7 This is the reference point 720. When the sample 700 is rotated about the rotation axis 180, the reference points 740, 760 of the marking elements 730, 750 nominally follow a circular arc. By rotating the sample 700 at least twice by a predetermined angle of rotation 770, and by determining at least the position of one of the two reference points 720, 740 of the marking elements 730, 750 after each of the at least two rotations, the rotation errors or the concentricity error of the rotation axis 180 of the sample stage 100 can be determined from the deviations of the determined positions from the nominal positions of at least one of the reference points 720, 740 after the first and at least one second rotation. To determine the positions of the reference point(s) 720, 740 after the first or after at least a second rotation by a predetermined angle of rotation, the electron beam 215 and/or the measuring tip 292 can be used.

Analog wie oben bei der Diskussion der 6 für eine Kalibrierstruktur 300 erläutert, können aus den Abweichungen der ermittelten Positionsdaten von den nominellen Positionsdaten der Referenzpunkte 720, 740 der Markierungselemente 730, 750 der Rundlauffehler der Drehachse 180 des Probentisches 100 der Vorrichtung 200 bestimmt werden.Analogous to the discussion above of the 6 As explained for a calibration structure 300, the runout error of the rotational axis 180 of the sample table 100 of the device 200 can be determined from the deviations of the determined position data from the nominal position data of the reference points 720, 740 of the marking elements 730, 750.

Das Bestimmen des Achsversatzes der Drehachse, wie in der 7 beschrieben, hat den Vorteil, ohne das Erzeugen einer Kalibrierstruktur 300 auszukommen. Ferner werden die Positionen bzw. die Positionsdaten der Referenzpunkte 720, 740, 760 der Markierungselemente 710, 730, 750 vom Hersteller der Probe 700 mit größtmöglicher Präzision vermessen und angegeben. Die Markierungselemente 710, 730, 750 bzw. deren Referenzpunkte 720, 740, 760 stellen somit eine Art ideale Kalibrierstruktur dar, in dem diese Markierungen mit kleinstmöglichen Positionsungenauigkeiten bereitgestellt werden. Beim Bestimmen des Rundlauffehlers gemäß der 7 kann somit diese Fehlerquelle weitestgehend vermieden werden, die durch eine Variation der Positionen der erzeugten Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 auf einer Kalibrierstruktur 300 hervorgerufen wird.Determining the axis offset of the rotation axis, as in the 7 described, has the advantage of not requiring the creation of a calibration structure 300. Furthermore, the positions or the position data of the reference points 720, 740, 760 of the marking elements 710, 730, 750 are measured and specified by the manufacturer of the sample 700 with the greatest possible precision. The marking elements 710, 730, 750 or their reference points 720, 740, 760 thus represent a type of ideal calibration structure in which these markings are provided with the smallest possible position inaccuracies. When determining the concentricity error according to the 7 This source of error, which is caused by a variation in the positions of the generated markings 310, 320-1 to 320-10 on a calibration structure 300, can thus be largely avoided.

Ungünstig beim Bestimmen eines Rundlauffehlers auf Basis der Markierungselemente 710, 730, 750 ist hingegen, dass deren Abstand nicht veränderbar ist. Das Bestimmen einer Abbildung der Probe 700 kann aufwändig sein, da typischerweise der Abstand benachbarter Markierungselemente 710, 730, 750 größer bzw. sehr viel größer als der Scan-Bereich des Elektronenstrahls 215 des SEM 210 und/oder der Scan-Bereich der Messspitze 292 des SPM 280 ist. Somit erfordert das Abbilden der Markierungselemente 710, 730, 750 der Probe Zusammensetzen der Daten mehrerer Rastervorgänge zu einem Bild.However, determining a runout error based on the marking elements 710, 730, 750 is disadvantageous because their spacing cannot be changed. Determining an image of the sample 700 can be complex, since the spacing between adjacent marking elements 710, 730, 750 is typically greater or much greater than the scanning range of the electron beam 215 of the SEM 210 and/or the scanning range of the measuring tip 292 of the SPM 280. Thus, imaging the marking elements 710, 730, 750 of the sample requires combining the data from multiple scanning processes into one image.

Zusätzlich oder alternativ kann das am Beispiel der 7 beschriebene Drehen einer Maske 700 bzw. eines Maskenrohlings 700 auch zum Ermitteln eines Winkelfehlers beim Drehen um einen vorgegebenen Drehwinkel eingesetzt werden. Wie der 7 zu entnehmen ist, ist eine tatsächlich ausgeführte Drehung um einen Winkel θ gegeben durch: tan θ = Δv/Δu . Der ermittelte Drehwinkel θ wird mit dem nominell vorgegebenen Drehwinkel verglichen und der ermittelte Unterschied bzw. ermittelte Fehler wird korrigiert. Dies bedeutet, in der im Kontext der 6 erläuterten Tabelle, die Abweichungen (Δx(θi), Δy(θi)) für verschiedene vorgegebene Drehwinkel θi der Drehachse 180 des Probentisches 100 enthält, werden die vorgegebenen Drehwinkel θi um die ermittelten Differenzen (Δθi) korrigiert.Additionally or alternatively, this can be done using the example of 7 The described rotation of a mask 700 or a mask blank 700 can also be used to determine an angular error when rotating by a predetermined angle of rotation. 7 As can be seen, an actually performed rotation by an angle θ is given by: tan θ = Δv/Δu . The determined angle of rotation θ is compared with the nominally specified angle of rotation and the determined difference or error is corrected. This means that in the context of the 6 explained table, which contains deviations (Δx(θ i ), Δy(θ i )) for various specified angles of rotation θ i of the axis of rotation 180 of the sample table 100, the specified angles of rotation θ i are corrected by the determined differences (Δθ i ).

Das Flussdiagramm 800 der 8 präsentiert als ersten Aspekt des Bestimmens eines Rundlauffehlers nochmals beispielhafte Schritte des Erzeugens einer Kalibrierstruktur 300 auf einem Substrat 370. Das Verfahren beginnt bei Schritt 810.The flowchart 800 of the 8 As a first aspect of determining a runout error, FIG. 1 again presents exemplary steps of creating a calibration structure 300 on a substrate 370. The method begins at step 810.

Im ersten Schritt 820 wird eine erste Markierung 310 auf einer Oberfläche eines Substrats 370, auf dem die Kalibrierstruktur 300 hergestellt werden soll, in einem vorgegebenen Abstand von der Drehachse 180 des Probentisches 100 erzeugt. Hierfür kann der Elektronenstrahl 215 des SEM 210 in Kombination mit einem Ätzgas bzw. einem Abscheidegas und/oder eine Messspitze 292 des SPM 280 der Vorrichtung 200 benutzt werden.In the first step 820, a first marking 310 is created on a surface of a substrate 370, on which the calibration structure 300 is to be produced, at a predetermined distance from the rotation axis 180 of the sample stage 100. For this purpose, the electron beam 215 of the SEM 210 in combination with an etching gas or a deposition gas and/or a measuring tip 292 of the SPM 280 of the device 200 can be used.

Bei Schritt 830 wird das Substrat 370 um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse 180 gedreht und der vorgegebene Abstand zur Drehachse 180 wird in Abhängigkeit vom vorgegebenen Drehwinkel geändert. In einer Ausführungsform wird der vorgegebene Abstand der erzeugten Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 zur Drehachse 180 nicht geändert. Die Probenaufnahme 190 des Probentisches 100 dreht das Substrat 370 um den vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse 180. Ggf. verschieben die Translationsachsen des Probentisches 100 für die x- und y-Richtung das von der Probenaufnahme 190 gehaltene Substrat 370 in der Ebene der Probenaufnahme 190.In step 830, the substrate 370 is rotated by a predetermined angle of rotation about the rotation axis 180, and the predetermined distance from the rotation axis 180 is changed depending on the predetermined angle of rotation. In one embodiment, the predetermined distance of the generated markings 310, 320-1 to 320-10 from the rotation axis 180 is not changed. The sample holder 190 of the sample stage 100 rotates the substrate 370 by the predetermined angle of rotation about the rotation axis 180. If necessary, the translation axes of the sample stage 100 for the x and y directions move the substrate 370 held by the sample holder 190 in the plane of the sample holder 190.

Bei Schritt 840 wird zumindest eine zweite Markierung 320-1 bis 320-10 auf dem Substrat 370 erzeugt zum Erzeugen der Kalibrierstruktur 300. Das Erzeugen der zumindest einen zweiten Markierung 320-1 bis 320-10 erfolgt analog zum Erzeugen der ersten Markierung 310.In step 840, at least one second marking 320-1 to 320-10 is generated on the substrate 370 to generate the calibration structure 300. The generation of the at least one second marking 320-1 to 320-10 is carried out analogously to the generation of the first marking 310.

Das Verfahren endet bei Schritt 850.The method ends at step 850.

Ferner gibt das Ablaufdiagramm 900 der 9 als eine erste Ausführungsform eines zweiten Aspekts wesentliche Schritte des Bestimmens eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe 700 um eine Drehachse 180 an. Hierfür kann die im ersten Aspekt beschriebene Kalibrierstruktur 300 eingesetzt werden. Das Verfahren beginnt bei Schritt 910.Furthermore, the flowchart 900 of the 9 As a first embodiment of a second aspect, the method provides essential steps for determining a runout error when rotating a sample 700 about a rotation axis 180. The calibration structure 300 described in the first aspect can be used for this purpose. The method begins at step 910.

Im ersten Schritt 920 wird zumindest eine Abbildung einer Kalibrierstruktur 300 erhalten, die zumindest zwei Markierungen 310, 320-1 bis 320-10 aufweist, deren Positionen durch eine Drehung der Kalibrierstruktur 300 um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse 180 ineinander überführt werden können.In the first step 920, at least one image of a calibration structure 300 is obtained, which has at least two markings 310, 320-1 to 320-10, the positions of which can be converted into one another by rotating the calibration structure 300 by a predetermined angle of rotation about the axis of rotation 180.

Bei Schritt 930 wird der Rundlauffehler basierend auf der zumindest einen Abbildung bestimmt. Das Verfahren endet bei 940.At step 930, the runout error is determined based on the at least one image. The method ends at 940.

Zudem gibt das Ablaufdiagramm 1000 der 10 als eine zweite Ausführungsform eines zweiten Aspekts wesentliche Schritte des Bestimmens eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe 700 um eine Drehachse 180 an. Hierfür kann die im ersten Aspekt beschriebene Kalibrierstruktur 300 eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Probe, die zumindest eine Markierung in Form eines Strukturelements aufweist, für diesen Zweck eingesetzt werden. Bevorzugt sind Proben 700, die zumindest zwei von Hersteller der Probe angebrachte Markierungselemente 710, 730, 750 aufweisen, deren Positionsdaten dem Probennutzer zur Verfügung gestellt werden. Das Verfahren beginnt bei Schritt 1010.In addition, the flowchart gives 1000 of the 10 As a second embodiment of a second aspect, essential steps of determining a runout error when rotating a sample 700 about a rotation axis 180 are provided. The calibration structure 300 described in the first aspect can be used for this purpose. Alternatively or additionally, a sample having at least one marking in the form of a structural element can be used for this purpose. Samples 700 having at least two marking elements 710, 730, 750 applied by the sample manufacturer, the position data of which are made available to the sample user, are preferred. The method begins at step 1010.

Im ersten Schritt 1020 wird die Kalibrierstruktur 300, die zumindest eine Markierung aufweist, abgebildet. Sodan wird bei Schritt 1030 die Kalibrierstruktur 300 um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse 180 gedreht. Bei Schritt 1040 wird die gedrehte Kalibrierstruktur 300 abgebildet. Schließlich wird bei Schritt 1050 der Rundlauffehler aus den zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur 300 bestimmt. Das Verfahren endet bei Schritt 1060.In the first step 1020, the calibration structure 300, which has at least one marking, is imaged. Then, in step 1030, the calibration structure 300 is rotated by a predetermined angle about the rotation axis 180. In step 1040, the rotated calibration structure 300 is imaged. Finally, in step 1050, the runout error is determined from the at least two images of the calibration structure 300. The method ends in step 1060.

Schließlich reproduziert das Flussdiagramm 1100 der 11 als dritten Aspekt das Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe 700 um die Drehachse 180 des Probentisches 100. Das Verfahren beginnt bei Schritt 1110.Finally, the flowchart 1100 reproduces the 11 as a third aspect, the correction of a runout error when rotating a sample 700 about the rotation axis 180 of the sample stage 100. The method begins at step 1110.

Im nächsten Schritt 1120 wird eine Probe 700 um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine Drehachse 180 gedreht, wobei der Drehwinkel auf eine vorgegebene Orientierung der Probe 700 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 180 bezogen ist.In the next step 1120, a sample 700 is rotated by a predetermined angle of rotation about a rotation axis 180, wherein the angle of rotation is related to a predetermined orientation of the sample 700 in a plane perpendicular to the rotation axis 180.

Sodann wird bei Schritt 1130 während des Drehens und/oder am Ende des Drehens durch Verschieben der Probe 700 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 180 ein dem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneter Rundlauffehler korrigiert. Das Korrigieren kann anhand einer Tabelle erfolgen, in der Rundlauffehler für verschiedene Drehwinkel der Drehachse 180 aufgeführt sind. Das Verfahren endet schließlich bei 1140.Then, in step 1130, during rotation and/or at the end of rotation, a runout error associated with the specified rotation angle is corrected by translating the sample 700 in a plane perpendicular to the rotation axis 180. The correction can be performed using a table listing runout errors for various rotation angles of the rotation axis 180. The method finally ends at step 1140.

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Claims (21)

Verfahren (800) zum Erzeugen einer Kalibrierstruktur (300) zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700) um eine Drehachse (180), wobei das Verfahren (800) die Schritte aufweist: a. Erzeugen (820) einer ersten Markierung (310) auf einer Oberfläche (380) eines Substrats (370), auf dem die Kalibrierstruktur (300) hergestellt werden soll, in einem vorgegebenen Abstand (340) von der Drehachse (180); b. Drehen (830) des Substrats (370) um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse (180); und c. Erzeugen (840) einer zweiten Markierung (320-1 bis 320-10) auf der Oberfläche (380) des Substrats (370) zum Erzeugen der Kalibrierstruktur (300).A method (800) for producing a calibration structure (300) for determining a runout error when rotating a sample (700) about a rotation axis (180), the method (800) comprising the steps of: a. producing (820) a first marking (310) on a surface (380) of a substrate (370) on which the calibration structure (300) is to be produced, at a predetermined distance (340) from the rotation axis (180); b. rotating (830) the substrate (370) by a predetermined angle of rotation about the rotation axis (180); and c. producing (840) a second marking (320-1 to 320-10) on the surface (380) of the substrate (370) to produce the calibration structure (300). Verfahren (800) nach dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend: Wiederholen der Schritte b. und c. zum Erzeugen einer vorgegebenen Anzahl von Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) auf der Oberfläche (380) des Substrats (370) der Kalibrierstruktur (300).Method (800) according to the preceding claim, further comprising: repeating steps b. and c. to generate a predetermined number of markings (310, 320-1 to 320-10) on the surface (380) of the substrate (370) of the calibration structure (300). Verfahren (800) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die vorgegebene Anzahl von Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) der Kalibrierstruktur (300) zumindest 4, bevorzugt zumindest 8, mehr bevorzugt zumindest 16, und am meisten bevorzugt zumindest 32 oder 64 Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) umfasst.Method (800) according to the preceding claim, wherein the predetermined number of markings (310, 320-1 to 320-10) of the calibration structure (300) comprises at least 4, preferably at least 8, more preferably at least 16, and most preferably at least 32 or 64 markings (310, 320-1 to 320-10). Verfahren (800) nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Summe der vorgegebenen Drehwinkel zum Erzeugen der vorgegebenen Anzahl von Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) zumindest 22,5°, bevorzugt zumindest 45°, mehr bevorzugt zumindest 180°, und am meisten bevorzugt 270° oder 359° umfasst.Procedure (800) according to Claim 2 or 3 , wherein a sum of the predetermined angles of rotation for generating the predetermined number of markings (310, 320-1 to 320-10) comprises at least 22.5°, preferably at least 45°, more preferably at least 180°, and most preferably 270° or 359°. Verfahren (800) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachse (180) im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche (380) des Substrats (370) orientiert ist.Method (800) according to one of the preceding claims, wherein the axis of rotation (180) is oriented substantially perpendicular to the surface (380) of the substrate (370). Verfahren (800) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erzeugen der Kalibrierstruktur (300) umfasst: Ausrichten der Drehachse (180) des Substrats (370) der Kalibrierstruktur (300) bezüglich einer Achse eines Werkzeugs (210, 280) und Erzeugen einer zentralen Markierung (330) an einer Position der Drehachse (180) auf der Oberfläche (380) des Substrats (370).Method (800) according to one of the preceding claims, wherein generating the calibration structure (300) comprises: aligning the rotation axis (180) of the substrate (370) of the calibration structure (300) with respect to an axis of a tool (210, 280) and generating a central marking (330) at a position of the rotation axis (180) on the surface (380) of the substrate (370). Verfahren (800) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Erzeugen der Kalibrierstruktur umfasst: Verschieben des Substrats (370) um einen Vektor r , der parallel zu einer Ebene ist, die senkrecht zur Drehachse (180) des Substrats (370) orientiert ist, vor dem Erzeugen der ersten Markierung (310).Method (800) according to the preceding claim, wherein generating the calibration structure comprises: shifting the substrate (370) by a vector r , which is parallel to a plane oriented perpendicular to the axis of rotation (180) of the substrate (370), before producing the first mark (310). Verfahren (800) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Abbilden der zumindest zwei erzeugten Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) der Kalibrierstruktur (300).Method (800) according to one of the preceding claims, further comprising: imaging the at least two generated markings (310, 320-1 to 320-10) of the calibration structure (300). Verfahren (900) zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700) um eine Drehachse (180), wobei das Verfahren (900) die Schritte aufweist: a. Erhalten (920) zumindest einer Abbildung einer Kalibrierstruktur (300), die zumindest zwei Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) aufweist, deren Positionen durch eine Drehung der Kalibrierstruktur (300) um einen vorgegebenen Drehwinkel um die Drehachse (180) ineinander überführt werden können; und b. Bestimmen (930) des Rundlauffehlers basierend auf der zumindest einen Abbildung.A method (900) for determining a runout error when rotating a sample (700) about a rotation axis (180), the method (900) comprising the steps of: a. Obtaining (920) at least one image of a calibration structure (300) having at least two markings (310, 320-1 to 320-10), the positions of which can be converted into one another by rotating the calibration structure (300) by a predetermined angle of rotation about the rotation axis (180); and b. Determining (930) the runout error based on the at least one image. Verfahren (900) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Erhalten der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur (300) zumindest eines umfasst aus: Erhalten der zumindest einen Abbildung aus einem nicht flüchtigen Speicher, Erhalten der zumindest einen Abbildung über eine Netzwerkverbindung, oder Abbilden der Kalibrierstruktur (300).The method (900) of the preceding claim, wherein obtaining the at least one image of the calibration structure (300) comprises at least one of: obtaining the at least one image from a non-volatile memory, obtaining the at least one image via a network connection, or imaging the calibration structure (300). Verfahren (1000) zum Bestimmen eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700) um eine Drehachse (180), wobei das Verfahren (900) die Schritte aufweist: a. Abbilden (1020) einer Kalibrierstruktur (300), die zumindest eine Markierung (310, 320-1 bis 320-10) aufweist; b. Drehen (1030) der Kalibrierstruktur (300) um einen vorgegebenen Drehwinkel; c. Abbilden (1040) der gedrehten Kalibrierstruktur (300); und d. Bestimmen (1050) des Rundlauffehlers aus der Abbildung der Kalibrierstruktur (300) und der Abbildung der gedrehten Kalibrierstruktur (300).A method (1000) for determining a runout error when rotating a sample (700) about a rotation axis (180), the method (900) comprising the steps of: a. imaging (1020) a calibration structure (300) having at least one marking (310, 320-1 to 320-10); b. rotating (1030) the calibration structure (300) by a predetermined angle of rotation; c. imaging (1040) the rotated calibration structure (300); and d. determining (1050) the runout error from the image of the calibration structure (300) and the image of the rotated calibration structure (300). Verfahren (1000) nach Anspruch 11, ferner umfassend: Ausrichten der Drehachse (180) der Probe (700) auf eine der zumindest einen Markierung.Procedure (1000) according to Claim 11 , further comprising: aligning the rotation axis (180) of the sample (700) with one of the at least one marking. Verfahren (1000) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Kalibrierstruktur zumindest zwei Markierungen (710, 730, 750) mit bekannten Positionsdaten aufweist.Procedure (1000) according to Claim 11 or 12 , wherein the calibration structure has at least two markings (710, 730, 750) with known position data. Verfahren (900, 1000) nach einem der Ansprüche 9-13, wobei das Ermitteln des Rundlauffehlers der Drehachse (180) umfasst: Bestimmen von Positionsdaten der zumindest zwei Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) in der zumindest einen Abbildung der Kalibrierstruktur (300) und/oder Bestimmen von Positionsdaten der zumindest einen Markierung (710, 730, 750) in den zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur.Method (900, 1000) according to one of the Claims 9 - 13 , wherein determining the runout error of the rotation axis (180) comprises: determining of position data of the at least two markings (310, 320-1 to 320-10) in the at least one image of the calibration structure (300) and/or determining position data of the at least one marking (710, 730, 750) in the at least two images of the calibration structure. Verfahren (900, 1000) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Ermitteln des Rundlauffehlers der Drehachse (180) umfasst: Bestimmen von Abweichungen der Positionsdaten von nominellen Koordinaten für jede der zumindest zwei Markierungen (310, 320-1 bis 320-10) der Kalibrierstruktur (300), und/oder Bestimmen von Abweichungen der Positionsdaten von nominellen Koordinaten der zumindest einen Markierung (710, 730, 750) der zumindest zwei Abbildungen der Kalibrierstruktur.Method (900, 1000) according to the preceding claim, wherein determining the runout error of the rotation axis (180) comprises: determining deviations of the position data from nominal coordinates for each of the at least two markings (310, 320-1 to 320-10) of the calibration structure (300), and/or determining deviations of the position data from nominal coordinates of the at least one marking (710, 730, 750) of the at least two images of the calibration structure. Verfahren (900, 1000) nach einem der Ansprüche 9-15, ferner umfassend: Bestimmen eines Unterschieds zwischen einem bestimmten Drehwinkel und einem nominellen Drehwinkel und Korrigieren des Unterschieds zum Bestimmen des Rundlauffehlers der Drehachse (180).Method (900, 1000) according to one of the Claims 9 - 15 , further comprising: determining a difference between a specific angle of rotation and a nominal angle of rotation and correcting the difference to determine the runout error of the rotation axis (180). Verfahren (1100) zum Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700), wobei das Verfahren (1100) die Schritte aufweist: a. Drehen (1120) der Probe (700) um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine Drehachse (180), wobei der Drehwinkel auf eine vorgegebene Orientierung der Probe (700) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (180) bezogen ist; und b. Korrigieren (1130) eines dem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneten Rundlauffehlers während des Drehens und/oder nach dem Drehen durch Verschieben der Probe (700) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (180) basierend auf dem Drehwinkel.A method (1100) for correcting a runout error during rotation of a sample (700), the method (1100) comprising the steps of: a. rotating (1120) the sample (700) by a predetermined angle of rotation about a rotation axis (180), wherein the angle of rotation is related to a predetermined orientation of the sample (700) in a plane perpendicular to the rotation axis (180); and b. correcting (1130) a runout error associated with the predetermined angle of rotation during rotation and/or after rotation by translating the sample (700) in a plane perpendicular to the rotation axis (180) based on the angle of rotation. Vorrichtung (200) zum Korrigieren eines Rundlauffehlers beim Drehen einer Probe (700), aufweisend: a. Mittel (180, 255) zum Drehen der Probe (700) um einen vorgegebenen Drehwinkel um eine Drehachse (180), wobei der Drehwinkel auf eine vorgegebene Orientierung der Probe (700) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (180) bezogen ist; und b. Mittel (255) zum Korrigieren eines dem vorgegebenen Drehwinkel zugeordneten Rundlauffehlers während des Drehens und/oder am Ende des Drehens durch Mittel (130, 150) zum Verschieben der Probe (700) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (180), wobei das Mittel (130, 150) zum Verschieben der Probe (700) dazu eingerichtet ist, die Probe (700) basierend auf dem vorgegebenen Drehwinkel zu verschieben.A device (200) for correcting a runout error during rotation of a sample (700), comprising: a. means (180, 255) for rotating the sample (700) by a predetermined angle of rotation about a rotation axis (180), wherein the angle of rotation is related to a predetermined orientation of the sample (700) in a plane perpendicular to the rotation axis (180); and b. means (255) for correcting a runout error associated with the predetermined angle of rotation during rotation and/or at the end of rotation by means (130, 150) for displacing the sample (700) in a plane perpendicular to the rotation axis (180), wherein the means (130, 150) for displacing the sample (700) is configured to displace the sample (700) based on the predetermined angle of rotation. Vorrichtung (200) nach Anspruch 18, ferner aufweisend: Mittel (210, 280) zum Abbilden der Probe (700) während des Drehens der Probe (700).Device (200) according to Claim 18 , further comprising: means (210, 280) for imaging the sample (700) while rotating the sample (700). Vorrichtung (200) nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Vorrichtung (200) eingerichtet ist, die Verfahrensschritte der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen.Device (200) according to Claim 18 or 19 , wherein the device (200) is arranged to carry out the method steps of Claims 1 until 17 to execute. Computerprogramm, das Anweisungen zum Ausführen der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 17 umfasst.Computer program containing instructions for carrying out the method steps of any of the Claims 1 until 17 includes.
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