DE102007000973A1 - Maske und Verfahren zur Bestimmung der Drehlage der Maske - Google Patents

Maske und Verfahren zur Bestimmung der Drehlage der Maske Download PDF

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Abstract

Es ist eine Maske (22) mit mindestens einer Marke (30) zur Bestimmung der Drehlage der Maske (22) offenbart, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) auf der Maske (22) mindestens zwei Strukturelemente (31) aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren. Es ist auch ein Verfahren zur Bestimmung der Drehlage eines scheibenförmigen Substrats (2) offenbart, wobei das Substrat (2) mindestens eine Marke (30) umfasst, die mindestens zwei Strukturelemente (31) aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Maske mit mindestens einer Marke zur Bestimmung der Drehlage der Maske.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Drehlage einer Maske oder eines scheibenförmigen Objekts, wobei die Maske bzw. das Objekt mindestens eine Marke umfasst, die mindestens zwei Strukturelemente aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren.
  • Die Vermessung von Strukturen auf einem Substrat, beispielsweise einer Maske, wird mit einer Koordinaten-Messmaschine durchgeführt. Solch eine Koordinaten-Messmaschine ist hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird dabei auf das Vortragsmanuskript „Pattern Placement Metrology for Mask making" von Frau Dr. Carola Bläsing verwiesen. Der Vortrag wurde gehalten anlässlich der Tagung Semicon, Education Program in Genf am 31. März. 1998, in dem die Koordinaten-Messmaschine ausführlich beschrieben worden ist. Der Aufbau einer Koordinaten-Messmaschine, wie er z. B. aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird in der nachfolgenden Beschreibung zu der 1 näher erläutert. Ein Verfahren und ein Messgerät zur Positionsbestimmung von Strukturen auf einem Substrat ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10047211 A1 bekannt. Zu Einzelheiten der genannten Positionsbestimmung sei daher ausdrücklich auf diese Schrift verwiesen.
  • Die unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 2007 030 390.6 offenbart eine Koordinaten-Messmaschine, der eine Einrichtung zum automatischen Orientieren des Substrats zugeordnet ist. Der Koordinaten-Messmaschine ist ferner eine Steuer- und Recheneinheit zugeordnet, so dass auf Grundlage von mindestens zwei unterschiedlichen und automatisch eingestellten Orientierungen des Substrats eine Selbstkalibrierung durchführbar ist.
  • Die unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2007 039 983.0 offenbart ein Verfahren zum Vermessen von Strukturen auf einem Substrat mit einer Koordinaten-Messmaschine. Im ersten Schritt wird zum Vermessen von mindestens einer Struktur auf dem Substrat ein vordefiniertes Messverfahren angewendet, wobei das Vermessen die Position und/oder die Breite der Struktur umfasst und wobei das vordefinierte Messverfahren aus einer Vielzahl von Prozessen besteht, die mit dem Koordinatensystem der Koordinaten-Messmaschine verknüpft sind. Im zweiten Schritt wird das Messverfahren für ein Substrat mit einer ersten Orientierung des Koordinatensystems des Substrats in Bezug auf das Koordinatensystem der Koordinaten-Messmaschine definiert. Im dritten Schritt wird eine Abweichung mindestens einer zweiten Orientierung des Koordinatensystems des Substrats von der ersten Orientierung ermittelt. Im vierten und letzten Schritt wird das vordefinierte Messverfahren entsprechend der Abweichung der ersten Orientierung von der mindestens zweiten Orientierung gedreht, so dass die mit dem Koordinatensystem der Koordinaten-Messmaschine verknüpften Prozesse entsprechend der zweiten Orientierung ausgeführt werden.
  • Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, eine Maske zu schaffen, aus der die Drehlage der Maske leicht und zuverlässig bestimmt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Maske gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere Vorteile ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen und der Beschreibung.
  • Ebenso liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Drehlage solch einer erfindungsgemäßen Maske leicht und zuverlässig bestimmt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 8 umfasst. Weitere Vorteile ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen und der Beschreibung.
  • Auf der erfindungsgemäßen Maske ist mindestens eine Marke zur Bestimmung der Drehlage der Maske angeordnet und die mindestens eine Marke auf der Maske weist mindestens zwei Strukturelemente auf, die eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren. Durch die Anordnung einer nicht drehsysmmetrischen Figur auf der Maske ist die Lage der Maske eindeutig identifizierbar.
  • Für eine oben beschriebene nicht drehsymmetrische Figur sind zahlreiche, sogar unendlich viele Ausführungsformen denkbar. Für die Bestimmung der Drehlage einer Maske reicht es jedoch üblicherweise aus, eine eher einfache Ausgestaltung für die nicht drehsymmetrische Figur auf der Maske zu verwenden. Grundsätzlich wird die Nicht-Drehsymmetrie der Figur auf der Maske dadurch erreicht, dass mindestens eine der Marken auf der Maske eine nicht drehsymmetrische Form aufweist und/oder die Anordnung aller für die Bestimmung der Drehlage verwendeten Marken in ihrer Gesamtheit eine nicht drehsymmetrische Figur darstellen.
  • So umfasst die Maske in einer Ausführungsform mindestens eine Marke, die selber nicht drehsymmetrisch ist und damit die nicht drehsymmetrische Figur repräsentiert. Diese Marke umfasst also die mindestens zwei Strukturelemente. Speziell können in einer bevorzugten Ausführungsform die mindestens zwei Strukturelemente der Marke derart sein, dass das eine Strukturelement drehsymmetrisch ist, wohingegen das andere Strukturelement nicht drehsymmetrisch ist. Noch spezieller kann in einer weiteren Ausführungsform das drehsymmetrische Strukturelement ein Kreuz mit vier Achsen im 90° Winkel sein und das nicht drehsymmetrische Strukturelement exzentrisch bezüglich des Mittelpunkts des Kreuzes angeordnet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Maske mindestens zwei Marken, wobei jede der mindestens zwei Marken drehsymmetrisch ist und die mindestens zwei Marken derart auf der Maske angeordnet sind, dass die mindestens zwei Marken eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren. Speziell umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform die Maske drei Marken, wobei jede der drei Marken drehsymmetrisch ist und die drei Marken derart auf der Maske angeordnet sind, dass die drei Marken eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren.
  • Die erfindungsgemäße Maske kann in einer Koordinaten-Messmaschine aus dem Stand der Technik verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Drehlage eines scheibenförmigen Objekts setzt sich aus drei Schritten zusammen. Das Objekt umfasst mindestens eine Marke, die mindestens zwei Strukturelemente aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren. Im ersten Schritt wird ein Bild der nicht drehsymmetrischen Figur aufgenommen. Im zweiten Schritt wird die aktuelle Orientierung der nicht drehsymmetrischen Figur in Bezug auf ein vorgegebenes Koordinatensystem ermittelt. Im dritten und letzten Schritt wird die aktuelle Orientierung des Objekts mithilfe der ermittelten aktuellen Orientierung der nicht drehsymmetrischen Figur in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem bestimmt.
  • In einer Ausführungsform ist das Objekt eine Maske. In diversen weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Maske nicht drehsymmetrische Figuren wie bereits oben beschrieben.
  • Nachfolgend wird beschrieben wie mit weiteren Zwischenschritten und nachfolgenden Schritten das erfindungsgemäße Verfahren so erweitert werden kann, dass nicht nur die Drehlage des Objekts bzw. der Maske bestimmt wird, das heißt die Ist-Drehlage bzw. Ist-Orientierung bestimmt wird, sondern zusätzlich auch das Objekt bzw. die Maske in diverse Soll-Drehlagen bzw. Soll-Orientierungen gedreht werden kann.
  • In der Beschreibung wird der Begriff Objekt bzw. Maske als gleichbedeutender Begriff für eine Maske zur Herstellung von Halbleitern, einen Wafer selbst oder ein Flat-Panel-Display verwendet. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass der Begriff Maske keine Beschränkung der Erfindung darstellt.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der oben beschriebene zweite Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens als Zwischenschritt, dass die Orientierung der nicht drehsymmetrischen Marke bzw. der nicht drehsymmetrischen Figur durch ein Mustererkennungsverfahren aus dem Stand der Technik bestimmt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst der oben beschriebene erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens als Zwischenschritt, dass die Positionen der Strukturelemente angefahren werden, um das Bild der nicht drehsymmetrischen Figur aufzunehmen und mit dem Mustererkennungsverfahren zu verarbeiten.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als vierten Schritt, dass eine Information mit der ermittelten aktuellen Orientierung des Objekts ausgegeben wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als fünften Schritt, dass die Daten zu einer vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus den CAD-Daten des Objekts bzw. der Maske ausgelesen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als sechsten Schritt, dass die Daten zu den Mustern der Strukturelemente aus den CAD-Daten des Objekts ausgelesen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als siebten Schritt, dass die Daten zu einer vorgegebenen Soll-Orientierung für das Objekt in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus den CAD-Daten der Marken auf dem Objekt an eine Koordinaten-Messmaschine ausgegeben werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als achten Schritt, dass die Abweichung der aktuellen Orientierung von einer vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem bestimmt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als neunten Schritt, dass die Abweichung der aktuellen Orientierung von der vorgegebenen Soll-Orientierung für das Objekt in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus der ermittelten Abweichung der aktuellen Orientierung von der einer vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur bestimmt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als zehnten Schritt, dass das Objekt entsprechend der ermittelten Abweichung der aktuellen Orientierung von der vorgegebenen Soll-Orientierung des Objekts derart gedreht wird, dass die vorgegebene Soll-Orientierung des Objekts eingestellt wird. Dabei kann das Objekt entsprechend einem vorgegebenen Messrezept der Koordinaten-Messmaschine in den aufgrund des Messrezepts vorgegebenen Objektorientierungen gedreht und die nach dem Messrezept eingestellte Objektorientierung überprüft werden.
  • Die erfindungsgemäße Maske und das erfindungsgemäße Verfahren werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen genauer erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
  • 1: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Ausführungsform einer Koordinaten-Messmaschine 1;
  • 2: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske mit einem Ausführungsbeispiel einer nicht drehsymmetrischen Marke in Sternenform;
  • 3: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske mit einem Ausführungsbeispiel einer drehsymmetrischen Marke in Kreuzform;
  • 4: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske mit einem Beispiel einer nicht drehsymmetrischen Marke mit einem drehsymmetrischen Strukturelement und einem nicht drehsymmetrischen Strukturelement;
  • 5: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske mit einem Beispiel zweier symmetrischer Marken, die in ihrer Gesamtheit keine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren; und
  • 6: eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske mit einem Beispiel dreier symmetrischer Marken, die in ihrer Gesamtheit eine nicht drehsymmetrische Figur repräsentieren.
  • 1 zeigt eine eine schematische Ansichtsdarstellung einer Ausführungsform einer Koordinaten-Messmaschine 1, wie sie bereits ausführlich im Stand der Technik beschrieben und somit auch ausführlich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Koordinaten-Messmaschine 1 umfasst einen in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung beweglichen Messtisch 20. Der Messtisch 20 trägt ein Substrat 2, das eine Maske 22 für die Halbleiterherstellung sein kann. Auf einer Oberfläche des Substrats 2 sind mehrere Strukturen 3 aufgebracht. Der Messtisch 20 selbst ist auf Luftlagern 21 gestützt, die ihrerseits auf einem Granitblock 25 abgestützt sind. Für die Beleuchtung des Substrats 2 sind mindestens eine Auflicht-Beleuchtungseinrichtung 14 und/oder eine Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung 6 vorgesehen. in der hier dargestellten Ausführungsform wird das Licht der Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung 6 mittels eines Umlenkspiegels 7 in die untere Beleuchtungsachse 4 für das Durchlicht eingekoppelt. Das Licht der Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung 6 gelangt über einen Kondensor 8 auf das Substrat 2. Das Licht der Auflicht-Beleuchtungseinrichtung 14 gelangt durch die Abbildungsoptik 9 auf das Substrat 2. Das von dem Substrat 2 ausgehende Licht wird durch die Abbildungsoptik 9 gesammelt und von einem halbdurchlässigen Spiegel 12 aus der optischen Achse ausgekoppelt, die aus den Beleuchtungsachsen 4, 5 gebildet wird. Dieses Messlicht gelangt auf eine Kamera 10, die mit einem Detektor 11 versehen ist. Dem Detektor 11 ist eine Recheneinheit 16 zugeordnet, mit der aus den aufgenommenen Daten digitale Bilder erzeugt werden können.
  • Die Position des Messtisches 20 wird mittels eines Laser-Interferometers 24 gemessen und bestimmt. Das Laser-Interferometer 24 sendet hierzu einen Messlichtstrahl 23 aus. Ebenso ist die Abbildungsoptik 9 mit einer Verschiebeeinrichtung 15 in Z-Koordinatenrichtung verbunden, damit die Abbildungsoptik 9 auf die Oberfläche des Substrats 2 fokussiert werden kann. Die Position der Abbildungsoptik 9 kann z. B. mit einem Glasmaßstab (nicht dargestellt) gemessen werden. Der Granitblock 25 ist ferner auf schwingungsgedämpft gelagerten Fliesen 26 aufgestellt. Durch diese Schwingungsdämpfung sollen alle möglichen Gebäudeschwingungen und Eigenschwingungen der Koordinaten-Messmaschine 1 weitestgehend reduziert bzw. eliminiert werden. Es ist selbstverständlich, dass der Granitblock 25 keine Beschränkung der Erfindung darstellt. Jedes blockartige Gebilde kann verwendet werden, das geeignet ist, eine Ebene zur Verfügung zu stellen, in der der Messtisch 20 verfahren werden kann.
  • 2 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske 22 mit einem Ausführungsbeispiel einer nicht drehsymmetrischen Marke 30 in Sternenform. Ein Koordinatensystem mit Achsen X' und Y' ist in die Maske 22 eingezeichnet. Der Mittelpunkt der Maske 22 bildet den X'/Y'-Koordinatenursprung, der zugleich den Mittelpunkt für die Drehsymmetrie bildet. Die Marke 30 ist als Stern mit unregelmäßigen Zacken ausgeformt, deren Mittelpunkt im X'/Y'-Koordinatenursprung liegt. Es ist selbstverständlich, dass die Marke 30 nicht auf die Lage im X'/Y'-Koordinatenursprung beschränkt ist. Die Marke 30 kann an jeder beliebigen Stelle der Maske 22 vorgesehen sein. Da die Form des Sterns durch die unregelmäßigen Zacken nicht drehsymmetrisch ist, ist folglich auch die Marke 30 nicht drehsymmetrisch. Die Marke 30 bildet somit eine nicht drehsymmetrische Figur 32 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Maske 22 mit der Marke 30 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 eignet sich daher zur Bestimmung der Drehlage der Maske 22. In der Praxis sind solche komplexen Formen wie die eines Sterns für eine Marke 30 jedoch unüblich.
  • 3 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske 22 mit einem Ausführungsbeispiel einer drehsymmetrischen Marke 30 in Kreuzform. Das X'/Y'-Koordinatensystem mit dem X'/Y'-Koordinatenursprung sind wie bei 2 dargestellt. Die quadratisch geformte Marke 30 umfasst als einziges Strukturelement 31 ein Kreuz mit vier Achsen im 90° Winkel. Der Mittelpunkt des Kreuzes und damit der Marke 30 liegt bei diesem Ausführungsbeispiel im X'/Y'-Koordinatenursprung. Es ist selbstverständlich, dass die Marke 30 nicht auf die Lage im X'/Y'-Koordinatenursprung beschränkt ist. Die Marke 30 kann an Jeder beliebigen Stelle der Maske 22 vorgesehen sein. Wenn mit einem optischen System der Rotationszustand der Maske 22 bestimmt werden soll, wird die Marke 30 untersucht, und somit kann an der Marke alleine nicht der Drehzustand der Marke 30 bestimmt werden (ganzzahlige Drehungen um 90°). insgesamt ist daher die Marke 30 drehsymmetrisch bezüglich allen Drehungen der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° um den X'/Y'-Koordinatenursprung. Die Maske 22 mit der Marke 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eignet sich daher nicht zur Bestimmung der Drehlage der Maske 22, denn bei jeder Drehung der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° ergibt sich ein kongruentes Bild gemäß 3.
  • 4 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske 22 mit einem Beispiel einer nicht drehsymmetrischen Marke 30, die ein drehsymmetrisches Strukturelement 31ds und ein nicht drehsymmetrisches Strukturelement 31nds aufweist. Das X'/Y'-Koordinatensystem mit dem X'/Y'-Koordinatenursprung sind wie bei 2 dargestellt. Die Marke 30 ist quadratisch ausgebildet. Es ist selbstverständlich, dass die Marke 30 nicht auf die Lage im X'/Y'-Koordinatenursprung beschränkt ist. Die Marke 30 kann an jeder beliebigen Stelle der Maske 22 vorgesehen sein.
  • Das drehsymmetrische Strukturelement 31ds der Marke 30 ist ein Kreuz mit vier Achsen im 90° Winkel. Das drehsymmetrische Strukturelement 31ds ist drehsymmetrisch bezüglich allen Drehungen der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° um den X'/Y'-Koordinatenursprung.
  • Das nicht drehsymmetrische Strukturelement 31nds ist ein Quadrat, das an das drehsymmetrische Strukturelement 31ds grenzt und im Quadranten (I) liegt. Nach einer Linksdrehung der Maske 22 um 90° liegt das nicht drehsymmetrische Strukturelement 31nds im Quadranten (II). Nach zwei weiteren Linksdrehungen um 90° liegt das nicht drehsymmetrische Strukturelement 31nds zunächst im Quadranten (III) und dann im Quadranten (IV). in den restlichen drei Quadranten liegt jeweils kein nicht drehsymmetrisches Strukturelement 31nds .
  • Die Marke 30 bildet daher insgesamt eine nicht drehsymmetrische Figur (32) bezüglich aller Drehungen der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° um den X'/Y'-Koordinatenursprung. Die Maske 22 mit der Marke 30 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eignet sich daher zur Bestimmung der Drehlage der Maske 22.
  • In den 2 bis 4 wurde die drehsymmetrische Figur bzw. die nicht drehsymmetrische Figur 32 stets durch eine einzige Marke 30 gebildet. Es können aber auch mehrere Marken 30 für die Bildung einer nicht drehsymmetrischen Figur 32 betrachtet werden. Ob die Gesamtheit der Marken 30 eine drehsymmetrische oder nicht drehsymmetrische Figur 32 repräsentieren, hängt von der Anordnung der Marken 30 bezüglich des X'/Y'-Koordinatenursprungs bezüglich der Maske 22 selbst ab.
  • 5 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske 22 mit einem Beispiel zweier symmetrischer Marken 30, die in ihrer Gesamtheit keine nicht drehsymmetrische Figur 32 repräsentieren. Das X'/Y'-Koordinatensystem mit dem X'/Y'-Koordinatenursprung sind wie bei 2 dargestellt. Die beiden Marken 30 sind quadratisch geformt. Wie man leicht erkennt, bilden die beiden Marken 30 eine drehsymmetrische Figur bezüglich allen Drehungen der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° um den X'/Y'-Koordinatenursprung. Die Marken 30 eignen sich daher nicht zur Bestimmung der Drehlage der Maske 22.
  • 6 zeigt eine schematische Ansichtsdarstellung einer Maske 22 mit einem Beispiel dreier drehsymmetrischer Marken 30, die in ihrer Gesamtheit eine nicht drehsymmetrische Figur 32 repräsentieren. Die drei Marken 30 sind quadratisch geformt und drehsymmetrisch bezüglich allen Drehungen der jeweiligen Marke 30 um ein Vielfaches von 90° um ihren eigenen jeweiligen Mittelpunkt. Jedoch bilden die drei Marken 30 in ihrer Gesamtheit eine nicht drehsymmetrische Figur 31 bezüglich allen Drehungen der Maske 22 um ein Vielfaches von 90° um den X'/Y'-Koordinatenursprung. Die drei Marken 30 eignen sich daher zur Bestimmung der Drehlage der Maske 22.
  • In der Praxis ist die Verwendung von drei symmetrischen Marken 30 in nicht drehsymmetrischer Anordnung auf der Maske 22 üblich. Aus mehreren Marken 30 sind eventuelle Abweichungen der Drehlage der Maske 22 von einer Soll-Lage im Vergleich zu einer einzigen nichtdrehsymmetrischen Marke 30 genauer bestimmbar.
  • Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde. Es ist jedoch für jeden Fachmann selbstverständlich, dass Abwandlungen und Änderungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Darüber hinaus sind die Marken 30 im Verhältnis zur Maske 22 zur besseren Anschaulichkeit übertrieben groß dargestellt, in der Praxis sind die Marken 30 relativ zur Größe der Maske 22 wesentlich kleiner. Bei Masken 22 für die Halbleiterherstellung können die Masken 22 zur Bestimmung der Drehlage extra aufgebracht sein. Die Lage der Marken 30 kann man den CAD Daten der Maske 22 entnehmen. Wie die Masken 22 zur Bestimmung der Drehlage aussehen und wie sie angeordnet sind, obliegt dem Hersteller der Maske 22. Letztendlich ist nur sicherzustellen, dass die Marke 30 alleine oder die Gesamtheit der Marken 30 nicht drehsymmetrisch sind.
  • 1
    Koordinaten-Messmaschine
    2
    Substrat
    3
    Struktur auf Maske
    4
    untere Beleuchtungsachse
    5
    obere Beleuchtungsachse
    6
    Durchlicht-Beleuchtungseinrichtung
    7
    Umlenkspiegel
    8
    Kondensor
    9
    Abbildungsoptik
    10
    Kamera
    11
    Detektor
    12
    halbdurchlässiger Spiegel
    14
    Auflicht-Beleuchtungseinrichtung
    15
    Verschiebeeinrichtung
    16
    Recheneinheit
    20
    Messtisch
    21
    Luftlager
    22
    Maske
    23
    Messlichtstrahl
    24
    Laser-Interferometer
    25
    Granitblock
    26
    Fliese
    30
    Marke
    31
    Strukturelement
    32
    nicht drehsymmetrische Figur
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10047211 A1 [0003]
    • - DE 2007030390 [0004]
    • - DE 102007039983 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - „Pattern Placement Metrology for Mask making" von Frau Dr. Carola [0003]

Claims (24)

  1. Maske (22) mit mindestens einer Marke (30) zur Bestimmung der Drehlage der Maske (22), dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) auf der Maske (22) mindestens zwei Strukturelemente (31) aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.
  2. Maske (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) nicht drehsymmetrisch ist.
  3. Maske (22) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) jeweils ein drehsymmetrisches Strukturelement (31) und ein nicht drehsymmetrisches Strukturelement (31) aufweist.
  4. Maske (22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drehsymmetrische Strukturelement (31) der mindestens einen Marke (30) ein Kreuz mit vier Achsen im 90° Winkel ist und das nicht drehsymmetrische Strukturelement (31) exzentrisch bezüglich des Mittelpunkts des Kreuzes angeordnet ist.
  5. Maske (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (22) mindestens zwei Marken (30) umfasst, wobei jede der mindestens zwei Marken (30) drehsymmetrisch ist und die mindestens zwei Marken (30) derart auf der Maske (22) angeordnet sind, dass die mindestens zwei Marken (30) eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.
  6. Maske (22) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (22) drei Marken (30) umfasst und jede der drei Marken (30) drehsymmetrisch ist und die drei Marken (30) derart auf der Maske (22) angeordnet sind, dass die drei Marken (30) eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.
  7. Verwendung der Maske (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Koordinaten-Messmaschine (1).
  8. Verfahren zur Bestimmung der Drehlage eines scheibenförmigen Substrats (2), wobei das Substrat (2) mindestens eine Marke (30) umfasst, die mindestens zwei Strukturelemente (31) aufweist, die eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • Aufnehmen eines Bildes der nicht drehsymmetrischen Figur (32); • Ermitteln der aktuellen Orientierung der nicht drehsymmetrischen Figur (32) in Bezug auf ein vorgegebenes Koordinatensystem; und • Bestimmen der aktuellen Orientierung des Substrats (2) mithilfe der ermittelten aktuellen Orientierung der nicht drehsymmetrischen Figur (32) in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) eine Maske (22) ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) nicht drehsymmetrisch ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Marke (30) jeweils ein drehsymmetrisches Strukturelement (31) und ein nicht drehsymmetrisches Strukturelement (31) aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das drehsymmetrische Strukturelement (31) der mindestens einen Marke (30) ein Kreuz mit 4 Achsen im 90° Winkel ist und das nicht drehsymmetrische Strukturelement (31) exzentrisch bezüglich des Mittelpunkts des Kreuzes angeordnet ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (22) mindestens zwei Marken (30) umfasst, wobei jede der mindestens zwei Marken (30) drehsymmetrisch ist und die mindestens zwei Marken (30) derart auf der Maske (22) angeordnet sind, dass die mindestens zwei Marken (30) eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (22) drei Marken (30) umfasst und jede der drei Marken (30) drehsymmetrisch ist und die drei Marken (30) derart auf der Maske (22) angeordnet sind, dass die drei Marken (30) eine nicht drehsymmetrische Figur (32) repräsentieren.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung der nicht drehsymmetrischen Marke (30) bzw. der nicht drehsymmetrischen Figur (32) durch ein Mustererkennungsverfahren bestimmt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen der Strukturelemente (31) angefahren werden, um das Bild der nicht drehsymmetrischen Figur (32) aufzunehmen und mit dem Mustererkennungsverfahren zu verarbeiten.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Information mit der ermittelten aktuellen Orientierung des Substrats (2) ausgegeben wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zu einer vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur (32) in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus den CAD-Daten des Substrats (2) ausgelesen werden.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zu den Mustern der Strukturelemente (31) aus den CAD-Daten des Substrats (2) ausgelesen werden.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten zu einer vorgegebenen Soll-Orientierung für das Substrat (2) in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus den CAD-Daten der Marken (30) auf dem Substrat (2) an eine Koordinaten-Messmaschine (1) ausgegeben werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der aktuellen Orientierung von einer vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur (32) in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem bestimmt wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der aktuellen Orientierung von der vorgegebenen Soll-Orientierung für das Substrat (2) in Bezug auf das vorgegebene Koordinatensystem aus der ermittelten Abweichung der aktuellen Orientierung von der vorgegebenen Soll-Orientierung für die nicht drehsymmetrische Figur (32) bestimmt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) entsprechend der ermittelten Abweichung der aktuellen Orientierung von der vorgegebenen Soll-Orientierung des Substrats (2) derart gedreht wird, dass die vorgegebene Soll-Orientierung des Substrats (2) eingestellt wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass Substrat (2) entsprechend einem vorgegebenen Messrezept der Koordinaten-Messmaschine (1) in den aufgrund des Messrezepts vorgegebenen Orientierungen des Substrats (2) gedreht wird und die nach dem Messrezept eingestellte Orientierung des Substrats (2) überprüft wird.
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