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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Vermessung von Substraten kommt in vielen Industriezweigen zum Einsatz. Sie dient zum Erreichen einer vorgegebenen Genauigkeit bei der Produktion von Substraten und zur fortlaufendne Qualitätssicherung. Die Abmessungen von Substraten oder von Strukturen, welche auf Substraten ausgebildet sind, können durch Koordinatenmessgeräte vermessen werden. Zur Herstellung von Halbleitern werden beispielsweise Maskenrohlinge (Mask-Blancs) zur Herstellung fertiger Masken (auch als Retikel bezeichnet) verwendet, mit welchen Strukturen auf Silizium-Wafer übertragen werden. Sowohl die Maskenrohlinge als auch die Masken oder die Wafer sind Beispiele für Substrate, die hochgenau zu vermessen sind. Die für diese Substrate verwendeten Koordinatenmessgeräte werden auch als Registration-Messgeräte bezeichnet.
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Zur hochgenauen Vermessung von Substraten müssen diese vorbereitet werden. Ein Beispiel der Vorbereitung ist die Temperierung der Maske. Zur hochgenauen Vermessung von Substraten muss die Temperatur innerhalb des Messgeräts konstant sein. Die Messgeräte sind häufig in einer Klimakammer untergebracht. Die Temperaturschwankungen in dieser Klimakammer sind beispielsweise zur Vermessung von Masken kleiner als 0,5K.
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Die Substrate werden außerhalb der Klimakammer in Transportbehältern gelagert. Diese dienen zum Schutz vor Verschmutzung und vor Beschädigung. Bei dem Einbringen der Maske in die Klimakammer wird das Substrat aus dem Transportbehälter entnommen. Dann erfolgt durch spontane Abkühlung oder Aufwärmung des Substrates die Anpassung der Temperatur des Substrates an die Temperatur innerhalb der Klimakammer. Die Messung kann erst vorgenommen werden, wenn das Substrat die Temperatur der Klimakammer bzw. der Temperatur innerhalb des Messgerätes erreicht hat. Dieser Schritt der Temperierung des Substrats ist sehr zeitaufwändig. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät sind in der Offenlegungsschrift
DE19949005 beschrieben.
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Ein weiteres Beispiel der Vorbereitung zur Messung eines Substrates ist das Auflegen und Ausrichten des Substrates auf einem Substrathalter. Es sind Messgeräte bekannt, bei welchen Substrate zur Vermessung auf einen Substrathalter gelegt werden. Dann ist vor Vermessung des Substrates die Lage des Substrates auf dem Substrathalter zu ermitteln. Derartige Verfahren sind in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 033 814 offenbart.
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Messgeräte, insbesondere zur Vermessung von Masken, sind sehr aufwändige und damit teure Geräte. Eine zeitaufwändige Vorbereitung der Substrate erhöht den Zeitaufwand vor Nutzung des Messgerätes. Es entstehen Zeiten in welchen das Messgerät nicht genutzt werden kann, da abgewartet werden muss, bis das zu messende Substrat vorbereitet ist. Damit werden sehr teure Messgeräte nicht optimal ausgenutzt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche das Einbringen von Substraten in Messgeräte derart verbessern, dass eine höhere Ausnutzung des Messgerätes ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen eines ersten Substrates in einer Start-Station;
- b) Transportieren des ersten Substrates zu einer Park-Station;
- c) Transportieren eines zweiten Substrates aus dem Messgerät zu der Start-Station;
- d) Transportieren des ersten Substrates von der Park-Station in das Messgerät;
wobei während des Einbringens des ersten Substrats Messungen am zweiten Substrat ausgeführt werden.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das erste Substrat, welches in das Messgerät eingebracht wird, bereits zur Park-Station transportiert wird, während die Messung am zweiten Substrat durchgeführt wird. Nach dem Ende der Messung des zweiten Substrats, kann das zweite Substrat aus dem Messgerät entnommen werden und das erste Substrat ohne Zeitverzögerung in das Messgerät eingebracht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgen Schritte b) und c) zumindest teilweise gleichzeitig.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil der weiteren Zeitersparnis.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst Schritt b) die Teilschritte:
- b1) Transportieren des ersten Substrates von der Start-Station zu einer Übergabe-Station;
- b2) Transportieren des ersten Substrates von der Übergabe-Station zu der Park-Station;
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst Schritt c) die Teilschritte:
- c1) Transportieren des zweiten Substrates aus dem Messgerät zu der Übergabe-Station;
- c2) Transportieren des zweiten Substrats von der Übergabe-Station zu der Start-Station.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eines erster Substrathalter in der ersten Übergabe-Station bereitgestellt und das erste Substrat wird in Schritt b1), auf dem ersten Substrathalter abgelegt, wobei der weitere Transport des ersten Substrates gemeinsam mit dem ersten Substrathalter erfolgt;
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das Substrat durch den Substrathalter bei dem weiteren Transport vor Beschädigungen geschützt wird. Diese Maßnahme ist insbesondere von Vorteil, wenn die Vorrichtung zum Einbringen eines Substrates in einer Klimakammer mit vorgegebener Temperatur angeordnet ist, in welcher zusätzlich die Bedingungen eines Reinraumes herrschen. Dann wird vermieden, dass der Substrathalter mit dem Substrat aus der Klimakammer entnommen wird. Dadurch wird die Verschmutzung des Substrathalters vermieden. Der Substrathalter ist zudem immer der Temperatur der Klimakammer ausgesetzt. Dadurch wird eine Temperaturanpassung an die Temperatur innerhalb der Klimakammer vermieden, die vorzunehmen wäre, wenn der Substrathalter erst kurz vor Durchführung einer Messung in die Klimakammer eingeführt würde.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Substrat während des Transportes aus dem Messgerät in Schritt c1) auf einem zweiten Substrathalter angeordnet, wobei der Transport bis zur Übergabe-Station gemeinsam mit dem zweiten Substrathalter erfolgt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verbleibt in Schritt c2) der zweite Substrathalter in der Übergabe-Station und das zweite Substrat wird zur Start-Station transportiert.
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Innerhalb der Klimakammer und dem Messgerät verbleiben bei dieser Maßnahme zwei Substrathalter. Ein erster für das neu einzubringende Substrat, ein zweiter für das zweite Substrat der aktuellen Messung. Auch für den zweiten Substrathalter gelten die Vorteile der vorstehend erläuterten Maßnahme. Eine erneute Temperierung der Substrathalter nach dessen Einbringen in die Klimakammer und eine mögliche Verschmutzung der Substrathalter wird vermieden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in der Park-Station das erste Substrat zur Messung vorbereitet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Vorbereitung des ersten Substrates zur Messung außerhalb des Messgerätes erfolgt und somit die Nutzung des Messgerätes weiter optimiert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Vorbereitung in der Park-Station die Lage des Substrates relativ zum Substrathalter ermittelt.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein weiterer zeitaufwendiger Schritt außerhalb des Messgerätes erfolgt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in der Park-Station die Lage des Substrats relativ zum Substrathalter ausgerichtet.
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Diese Maßnahme ist insbesondere dann erforderlich, wenn eine Messung der Lage aus dem vorstehend erläuterten Schritt zu dem Ergebnis führt, dass das Substrat derart im Substrathalter liegt, dass eine Messung nicht möglich ist. Sie hat den Vorteil, dass ein weiterer zeitaufwendiger Schritt außerhalb des Messgerätes erfolgt. In einer Variante dieser Maßnahme erfolgt der Vorgang des Ausrichtens durch Anheben des Substrates durch die zweite Transportvorrichtung, Korrektur der Position durch die Transportvorrichtung und Ablegen des Substrates.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Vorbereitung die Temperatur des Substrates an die Umgebungstemperatur angepasst wird
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass ein weiterer zeitaufwendiger Schritt außerhalb des Messgerätes erfolgt.
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Die Erfindung umfasst zudem eine Vorrichtung zum Einbringen eines zu vermessenden Substrates in ein Messgerät, umfassend:
- – eine Start-Station,
- – eine erste Transportvorrichtung,
- – eine Übergabe-Station,
- – eine zweite Transportvorrichtung,
wobei die erste Transportvorrichtung ausgebildet ist, um das Substrat von der Start-Station auf die Übergabe-Station zu legen und
die zweite Transportvorrichtung ausgebildet ist, um das Substrat von der Übergabe-Station in ein anschließbares Messgerät einzubringen.
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Diese Maßnahme hat die Vorteile, die bereits bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Transportvorrichtung ausgebildet, um ein zweites Substrat aus dem Messgerät zu entnehmen und zur Park-Station zu transportieren.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass es die oben beschriebenen Vorteile der Nutzung einer Park-Station zugänglich macht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung gemeinsam mit dem Messgerät in einer Klimakammer untergebracht, in welcher eine Soll-Temperatur vorgegeben ist, wobei die Abweichung der Ist-Temperatur von der Soll-Temperatur kleiner als 0,5K ist.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine Temperierung der Substrate auf einfache Weise ermöglicht wird. Insbesondere in Verbindung mit der Ablage des Substrates in der Park-Station erfolgt eine Anpassung der Temperatur auf einfache Weise.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an die Start-Station eine Ladestation angeschlossen, welche zur Entnahme des Substrates aus einem Transportbehälter und Einbringen in die Start-Station ausgebildet ist.
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Diese Maßnahme ermöglicht ein einfaches Einbringen des Substrates in die Vorrichtung. Sofern die Vorrichtung in einer Klimakammer angeordnet ist, kann die Ladestation Teil einer Schleuse sein. Diese ermöglicht das Einbringen des Substrates in die Klimakammer ohne Verunreinigungen einzutragen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die erste oder die zweite Transportvorrichtung als Roboterarm ausgebildet
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der Transport der Substrate auf einfache und schnelle Weise ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Start-Station als Magazin zur Aufbewahrung mehrerer Substrate ausgebildet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass zahlreiche Substrate zur schnellen und einfachen Verfügbarkeit innerhalb der Klimakammer aufbewahrt werden können. Diese Maßnahme kann zur Bereitstellung spezieller Substrate zur Kalibrierung des Messgerätes verwendet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Substrat als Maske zur Belichtung von Wafern ausgebildet.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Effiziente Vermessung von Masken ermöglicht wird. Das Messgerät ist bei dieser Maßnahme vorzugsweise als Registration-Messgerät ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Substrathalter als Maskenhalter ausgebildet.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Substrat als Wafer ausgebildet.
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Es versteht sich, dass die bisher genannten und die im Folgenden noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in den beschriebenen, sondern auch in weiteren Kombinationen oder einzeln Verwendung finden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele und anhand der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1: Schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät;
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2: Schematische Darstellung eines Messgerätes, in welches Substrate eingebracht werden können;
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3: Schematische Darstellung eines Maskenhalters mit einer aufgelegten Maske in der Draufsicht;
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4: Längsschnitt I-I durch den Maskenhalter der 3;
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5: Flussdiagramms eines Verfahrens zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät.
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Eine Vorrichtung 5 zum Einbringen eines Substrates 60 in ein Messgerät 100 wird anhand des Schemas der 1 erläutert. In der Ladestation 60 wird das Substrat 60, hier als rechteckige Maske ausgebildet, aus einem Transportbehälter entnommen und durch eine Schiebetür 11 in eine Klimakammer 40 eingebracht und auf einer dort angeordneten Start-Station 15 abgelegt. Die Start Station 15 ist als Tisch ausgebildet, auf welchen das Substrat abgelegt werden kann. Auf der Start Station sind drei halbkugelförmige Erhebungen angebracht (nicht in der Zeichnung dargestellt). Bei der Auflage der Maske kommen diese drei Erhebungen mit dem Randbereich der Maskenoberfläche in Kontakt. Somit wird eine Zerstörung der Oberfläche des Substrates vermieden. In einer Variante dieser Vorrichtung ist die Start-Station als Maskenbibliothek ausgebildet. In einer Bibliothek können mehrere Masken übereinander abgelegt werden. In einer Variante der Maskenbibliothek werden mehrere der beschriebenen Tische übereinander angeordnet.
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Die Klimakammer ist mit einer nicht in 1 dargestellten Temperaturregelung ausgestattet. Eine vorgegebene Temperatur wird mit einer Abweichung von maximal 0,5K konstant gehalten. Innerhalb der Kammer sind zudem die Bedingungen eines Reinraumes erfüllt. Die in die Kammer einströmende Luft wird dazu durch Hepa-Filter gereinigt.
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In der Klimakammer 40 sind zusätzlich zur der Start-Station 15, eine erste Transportvorrichtung 20, eine Übergabe-Station 25, eine zweite Transportvorrichtung 30, eine Park-Station 35 und ein Messgerät 100 angeordnet. Zur Steuerung der Vorrichtung und des Messgerätes dient Recheneinheit 45. Die erste Transportvorrichtung 20 ist als Roboter ausgebildet. Dieser weist eine Säule 20a auf, die mit dem Boden der Klimakammer 40 drehbar verbunden ist. Säule 20a ist beweglich mit einem ersten Segmente 20b verbunden. Segment 20b ist beweglich mit einem zweiten Segment 20c und dieses beweglich mit einem dritten Segment 20d verbunden. Die drei Segmente 20a, 20b, 20c bilden einen Roboterarm. Das dritte Segment 20d ist beweglich mit einem Halter 20e verbunden. Der Halter 20e ist ausgebildet, um das Substrat 60 zu greifen. Das Greifen erfolgt durch Klemmen zweier gegenüberliegender Kanten des Substrates 60 mit zwei Zinken des Halters 20e. Die Segmente des Roboterarms und der Halter 20e und die Zinken des Halters sind über Motoren bzw. Aktuatoren gegeneinander bewegbar. Der erste Roboter 20 ist mit der Recheneinheit 45 verbunden. Durch die Recheneinheit 45 werden die Motoren bzw. Aktuatoren des Roboters derart gesteuert, dass dieser die Halterung 20e in die gewünschte Position bringen kann, um das Substrat 60 aufzunehmen oder abzulegen. Die Roboter können den Halter um 6A chsen, in einer Variante um 4 Achsen, bewegen.
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Die Übergabe-Station 25 ist neben der ersten Transportvorrichtung bzw. dem ersten Roboter angeordnet. Diese ist als Tisch ausgebildet, auf welchem ein erster Substrathalter 61 abgelegt werden kann. Substrathalter 61 ist als Maskenhalter ausgebildet. Der erste Roboter 20 ist ausgebildet, um die Maske 60 von der Start-Station 15 aufzunehmen und auf dem ersten Maskenhalter 61, welcher auf der Übergabe-Station 25 angeordnet ist, abzulegen. Der Maskenhalter weist eine Öffnung 62 auf, in welche die Maske 60 gelegt wird.
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In einer Variante der Übergabe-Station 25 ist diese zur Ablage eines Substrates 60 ausgebildet, ohne dass ein Substrathalter vorgesehen ist. Die Ablage erfolgt dann, wie bei der Start-Station 15 beschrieben, auf drei Auflage-Punkten.
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Die zweite Transportvorrichtung 30 ist als zweiter Roboter ausgebildet. Dieser Roboter 30 gleicht in Aufbau und Funktion im Wesentlichen dem ersten Roboter. Ein Roboterarm aus drei Segmenten 30b, 30c, 30d ist über eine Säule 30a mit dem Boden der Klimakammer 40 verbunden. Das Dritte Segment ist mit einem Halter 30e verbunden. Dieser Halter 30e ist ausgebildet um den ersten Substrathalter 61 zu greifen. Die Anordnung der Motoren bzw. Aktuatoren und die Steuerung des Roboters 30 durch die Recheneinheit 45 erfolgt wie bei dem ersten Roboter 20 beschrieben.
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Neben dem zweiten Roboter 30 ist eine Park-Station 35 angeordnet. Die Park-Station 35 ist als Tisch ausgebildet, auf welchem der Substrathalter 61 abgelegt werden kann. In einer Variante ist der Park-Station 35 ist diese zur Ablage eines Substrates 60 ausgebildet, ohne dass ein Substrathalter vorgesehen ist. Die Ablage des Substrates 60 erfolgt dann, wie bei der Start-Station 15 beschrieben, auf drei Auflage-Punkten.
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Roboter 30 ist angeordnet, um Substrate 60, 65 oder Substrathalter 61, 66 zwischen der Übergabe-Station 25, der Park-Station 35 und einem Messgerät 100 beliebig hin und her zu transportieren.
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Das Messgerät 100 ist als Koordinatenmessgerät ausgebildet, in einer Variante als Registration-Messgerät zur Vermessung von Masken oder Wafern für die Lithographie. Ein Registration-Messgerät 100 wird anhand des Schemas aus 2 erläutert.
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Eine Beleuchtungseinheit 105 beleuchtet eine Maske 65, welche auf einem Maskenhalter 66 aufliegt. Der Maskenhalter ist auf einer Stage 110 angeordnet. Die Stage 110 hat im Bereich der Maske eine Öffnung, so dass die Beleuchtungsstrahlung der Lichtquelle 105 das nachfolgend angeordnete Objektiv 115 erreichen kann. Durch das Objektiv 115 wird das Bild der Maskenoberfläche auf einem Detektor 120 abgebildet. Die Beleuchtungseinheit 105 mit Optik und Detektor bilden ein Mikroskop. Dessen optische Achse ist mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnet. Die Stage 110 ist in der Ebne senkrecht zur optischen Achse 130 verfahrbar.
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Der Maskenhalter weist an der Unterseite drei halbkugelförmige Stützen 68a, 68b, 68c auf. Bei Auflage des Maskenhalters auf die Stage 110 rasten d Stützen in passgenaue Kerben 111a, 111b, 111c welche auf der Stage 110 ausgebildet sind. Somit ist die Position des Maskenhalters 66 zu der Stage 110 definiert.
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Die Position der Stage kann hochgenau durch, in der 2 nicht dargestellte, Interferometer ermittelt werden.
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Nach Verfahren der Stage
110 an die gewünschte Position werden Luftbilder der Maskenoberfläche aufgenommen. Durch Auswertung dieser Luftbilder werden die Positionen der gewünschten Merkmale ermittelt. Details zu Messgerät und Verfahren sind in der o. g.
DE 10 2007 033 814 offenbart.
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Zur hochgenauen Vermessung der Maske wird in eine Variante des Verfahrens die Position der Maske auf dem Maskenhalter ermittelt.
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Der Aufbau und die Funktion des Maskenhalters 66 wird anhand der schematischen Darstellung der 3 und am Längs-Schnitt II durch den Maskenhalter 66 der 4 erläutert. Der Maskenhalter 66 weist eine rechteckige Platte mit einer rechteckigen Öffnung 62 auf, in welche die Maske 65 aufgenommen wird. Die Maske 65 ruht auf drei halbkugelförmigen Auflagen 70a, 70b, 70c, die über drei Stege 69a, 69b, 69c mit dem Maskenhalter 66 verbunden sind. Der Rand der Öffnung 62 weist Vorsprünge 71 auf. An den Vorsprüngen 71 sind Kanten ausgebildet, deren Lage auf dem Maskenhalter 65 genau definiert ist. Insbesondere die Abstände dieser Kanten zu den Auflagen und zu den Stützen 68 sind bekannt. Durch Messung der Abstände der Kanten 72a, 72b, 72c der Vorsprünge 71a, 71b, 71c von zumindest zwei benachbarten Kanten 65a, 65b der Maske wird die Lage der Maske 65 innerhalb des Maskenhalters 66 ermittelt.
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Eine Vorrichtung zur Messung der Position der Maske 65 auf dem Maskenhalter 66 ist in einer Variante der Park-Station 35 auf der Park-Station selbst ausgebildet. Die Vorrichtung ist zur Messung des Abstandes zwischen der Kante 72a, 72b, 72c eines Vorsprunges 71a, 71b, 71c und der Maskenkante 65a, 65b ausgebildet.
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Der Maskenhalter 66 wird derart auf der Park-Station 35 abgelegt, dass dessen 68a, 68b, 68c in Kerben 36a, 36b, 36c einrasten, die auf dem Tisch der Park-Station 35 ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme ist die Position des Maskenhalters 66 auf der Park-Station 35 festgelegt. Im Bereich der Vorsprünge 71a, 71b, 71c sind Vorrichtungen zur Messung des Abstandes zwischen dem jeweiligen Vorsprung 71a, 71b, 71c und dem gegenüberliegenden Abschnitt der Kante der Maske 65a, 65b ausgebildet.
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Eine Vorrichtung zur Messung des Abstandes zwischen der Kante eines Vorsprunges und der Maskenkante wird anhand der schematischen Darstellung der 4 erläutert. Oberhalb des Spaltes, welcher durch die Kante des Vorsprungs und durch die Maskenkante gebildet wird, ist eine Beleuchtungseinrichtung 150 angebracht. Diese dient zur Beleuchtung des Spaltes 73 mit Beleuchtungsstrahlung im VIS-Bereich. Unterhalb des Spaltes ist ein Detektor 155 auf der Oberfläche des Tisches der Park-Station angebracht, der als CCD-Chip ausgebildet ist. Bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung 150 wird durch die Beleuchtungsstrahlung der Detektor 155 beleuchtet, insoweit diese durch den Spalt 73 begrenzt wird. Mit anderen Worten wird auf dem Detektor 155 ein Streifen mit erhöhter Intensität detektierbar sein, welcher durch die Schatten der Kanten der Maske 65a und der Kante des Vorsprungs 72a begrenzt wird. Nach erfolgter Kalibrierung wird durch die Ermittlung der Breite des Streifens die Breite des Spaltes 73 ermittelt.
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Die beschriebene Messung der Spaltbreite erfolgt an mindestens drei Vorsprüngen 71a, 71b, 71c in Verbindung mit mindestens zwei benachbarten Kanten 72a, 72b, 72c der Maske. In einer Variante der Vorrichtung zur Messung der Position der Maske 65 auf dem Maskenhalter 66 ist für jede zu messende Spaltbreite eine eigene Vorrichtung ausgebildet.
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Die Steuerung der Vorrichtungen zur Messung der Spaltbreite und die Auswertung der Messergebnisse erfolgt durch die Recheneinheit 45.
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Wenn die Position der Maske auf dem Maskenhalter bekannt ist, können, wie oben beschrieben, aus den bekannten Ausmaßen des Maskenhalters, die Positionen der Auflagen 70a, 70b, 70c auf der Maske ermittelt werden.
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Wenn eine Maske auf drei Auflagen aufliegt, erfährt diese durch ihr Eigengewicht eine Durchbiegung. Bei der hochgenauen Vermessung einer Maske muss diese Verformung berücksichtigt werden. Die Ausmaße einer zu vermessenden Maske und die Eigenschaften des Materials der Maske sind in der Regel bekannt. In Verbindung mit den ermittelten Positionen der Auflagepunkte kann die Durchbiegung der Maske ermittelt werden. Siehe hierzu auch die Offenbarung der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 033 814 .
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Zur Durchführung der Messungen, insbesondere zur Berechnung der Durchbiegung der Maske, muss sich die Position der Maske auf dem Maskenhalter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs befinden. Ergibt die beschriebene Messung in der Park-Station, dass die Position der Maske außerhalb des Soll-Bereichs liegt, wird diese korrigiert. Zur Korrektur der Position wird die Maske durch den zweiten Roboter angehoben und in der korrigierten Position wieder abgelegt. Die Ermittlung der Korrekturwerte und die Steuerung des Verfahrens erfolgt durch die Recheneinheit 45.
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Ein Verfahren zum Einbringen eines Substrates in ein Messgerät wird anhand des Flussdiagramms der 5 erläutert. Die Nummerierung der Schritte dient zur Erläuterung einer möglichen Reihenfolge. Weitere Reihenfolgen der Schritte sind möglich.
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Das Substrat 60, beispielsweise eine Maske, wird zum Schutz gegen Verschmutzung und gegen mechanische Zerstörung in einem Transportbehälter gelagert. In einem ersten Schritt 170 des Verfahrens wird die erste Maske in die Ladestation 10 eingelegt. In einem zweiten Schritt wird durch die Ladestation 10 automatisch der Transportbehälter geöffnet, die erste Maske 60 entnommen und durch die Schiebetür 11 in die Start-Station 15 und damit gleichzeitig in die Klimakammer 40 eingebracht. In der Start-Station 15 wird die erste Maske 60 auf dem Tisch der Start-Station 15 abgelegt.
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In dem dritten Schritt 172 des Verfahrens wird die Maske durch die erste Transportvorrichtung 20, die in als Roboter ausgebildet ist, zu der Übergabe-Station 25 transportiert. Auf der Übergabe-Station 25 liegt zu diesem Zeitpunkt bereits ein erster Substrathalter 61, der als Maskenhalter ausgebildet ist. Die Maske 65 wird, wie oben beschrieben, von der rechteckigen Öffnung 62 des ersten Maskenhalters 61 aufgenommen.
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In einem vierten Schritt 173 wird der erste Maskenhalter 61 durch die zweite Transportvorrichtung 30, die als Roboter ausgebildet ist, von der Übergabe-Station 25 zur Park-Station 35 transportiert.
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In der Park-Station 35 erfolgt die Ermittlung der Lage der Maske 60 innerhalb des Maskenhalters 61. Dies wurde oben anhand der Vorrichtung zur Messung der Abstände der Maskenkante von den Kanten der Vorsprünge erläutert.
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In einer Variation des Verfahrens wird die Maske 60 und der erste Maskenhalter 61 in einer Park-Station abgelegt, ohne dass weitere Maßnahmen erfolgen.
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Im fünften Schritt wird durch den zweiten Roboter 30 der zweite Maskenhalter 66 mit der zweiten Maske 65 aus dem Messgerät 100 entnommen und in die Übergabe-Station 25 transportiert.
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Im sechsten Schritt 175 wird durch den zweiten Roboter 30 der erste Maskenhalter 61 mit der ersten Maske 60 in das Messgerät 100 transportiert.
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Im siebten Schritt 176 wird durch den ersten Roboter 20 die zweite Maske zur Start-Station 15 transportiert. Der zweite Maskenhalter 66 verbleibt in der Übergabe-Station 25.
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Der im siebten Schritt 176 in der Übergabe-Station 25 verbliebene zweite Maskenhalter 66 wird im nächsten Zyklus, d. h. beim Messen einer weiteren Maske 65 erneut verwendet. Im nächsten Zyklus wird der zweite Maskenhalter 66 zum ersten Maskenhalter 61 und die erste Maske wird zur zweiten Maske 60. Eine weitere zu vermessende Maske, die während der Messung der jetzt im Messgerät vorliegenden ersten Maske 60, wird als neue erste Maske eingeführt.
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Im achten Schritt 177 wird die erste Maske 60 von der Start-Station 15 in die Ladestation 10 transportiert, wieder in den Transportbehälter gelegt und aus der Ladestation 10 entnommen.
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Der sechste Schritt 175, Transport der ersten Maske in das Messgerät 100, und der siebte Schritt 176, Transport der zweiten Maske 65 zur Start-Station 15, gefolgt von dem achten Schritt 177, können in einer Variante des Verfahrens zumindest teilweise gleichzeitig ablaufen.
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In einer Variante des Verfahrens werden die Masken 60, 65 ohne die Maskenhalter 61, 66 transportiert und gemessen.
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In einer Variante des Verfahrens sind die Substrate 60, 65 als Wafer ausgebildet. Sofern Substrathalter 61, 66 zum Einsatz kommen, sind diese als Waferhalter ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19949005 A [0004]
- DE 102007033814 A [0005, 0072]
- DE 102007033814 [0063]
