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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Licht-Musteraufbringungseinrichtung
und ein Verfahren zur Anwendung derselben gerichtet.
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Hintergrund des Fachgebiets
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Eine
Musteraufbringungseinrichtung wird zum Mustern von eingehendem Licht
verwendet. Eine statische Musteraufbringungseinrichtung kann Retikel
bzw. Masken enthalten. Eine dynamische Musteraufbringungseinrichtung
kann ein Feld individuell steuerbarer Elemente enthalten, die durch Empfangen
analoger oder digitaler Signale ein Muster erzeugen. Die analogen
oder digitalen Signale werden über
einen Datenweg gesendet. Der Algorithmus, der die dynamische Musteraufbringungseinrichtung
so steuert, dass sich ihre individuell steuerbaren Elemente im richtigen
Zustand befinden, um ein gewünschtes
Muster zu bilden, wird Rasterungsalgorithmus bzw. optischer Rasterungsalgorithmus
genannt. Beispielumgebungen für
die Anwendung der Musteraufbringungseinrichtung können eine
lithographische Vorrichtung, ein Projektor, eine Projektionsanzeigevorrichtung
und dgl. sein, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Große Datenmengen
werden vom Datenweg gehandhabt und durch diesen transportiert, um
das Feld individuell steuerbarer Elemente einer dynamischen Musteraufbringungseinrichtung
zu steuern, wodurch es wahrscheinlich wird, dass Bitfehler irgendwo
im Datenweg auftreten werden. Diese Bitfehler könnten in den durch das gemusterte
Licht belichteten Mustern zu Fehlern führen.
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Daher
ist ein Verfahren und ein System erforderlich, das ermittelt, ob
ein Bitfehler im Datenweg existiert. Wenn ein Bitfehler entdeckt
wird, sollte festgestellt werden, ob der Bitfehler in einem belichteten Muster
zu einem Fehler geführt
hat.
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Die
US 6,717,097 offenbart einen
Datenweg für
eine Mustererzeugungseinrichtung, bei der Daten mit einer Kontrollsumme übertragen
werden und ein Fehlerkennzei chen erzeugt wird, falls die Kontrollsumme
falsch ist; wenn ein Fehlerzustand auftritt, wird das Schreiben
des Musters unterbrochen.
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Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Fehlermarkierung
auf einem Substrat gegeben, wobei das Verfahren umfasst:
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- (a) Bestimmen, ob die Daten wenigstens ein
verdächtiges
Bit enthalten;
- (b) Steuern einer Mustererzeugungseinrichtung mittels der Daten;
- (c) Aufbringen eines Musters auf einen Strahl aus Strahlung
unter Verwendung der Mustererzeugungseinrichtung; und
- (d) Projizieren von Strukturen im gemusterten Strahl aus Strahlung
auf einen Zielabschnitt eines Substrats;
gekennzeichnet durch:
- (e) Projizieren einer Markierung oder mehrerer Markierungen
im gemusterten Strahl auf das Substrat, wodurch die Zielabschnitte
angezeigt werden, die dem wenigstens einen verdächtigen Bit, wie in Schritt
(a) bestimmt, entsprechen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System gegeben,
mit:
einem Steuermodul, das so konfiguriert ist, dass es erfasst,
ob Daten wenigstens ein verdächtiges
Bit enthalten und Informationen über
verdächtige
Bits erzeugen;
einer Mustererzeugungseinrichtung, die so konfiguriert
ist, dass sie einen Strahl aus Strahlung mustert, wobei die Daten
und die Informationen über
verdächtige
Bits zum Steuern der Mustererzeugungseinrichtung verwendet werden;
und
einem Projektionssystem, das so konfiguriert ist, dass
der gemusterte Strahl aus Strahlung auf einen Zielabschnitt eines
Substrats projiziert wird;
dadurch gekennzeichnet, dass die
Mustererzeugungseinrichtung so konfiguriert ist, dass sie im gemusterten
Strahl aus Strahlung eine Markierung erzeugt, die auf der Information über verdächtige Bits basiert
und Zielabschnitte anzeigt, die dem wenigstens einen verdächtigen
Bit entsprechen.
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Weitere
Ausführungsformen,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie der Aufbau und
der Betrieb der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
näher erläutert.
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Festzustellen
ist, dass die Zusammenfassung eine oder mehrere exemplarische Ausführungsform/en
und/oder Beispiele, jedoch nicht alle Ausführungsformen und/oder Beispiele
der vorliegenden Erfindung repräsentiert
und somit nicht als einschränkend
für die
vorliegende Erfindung oder die anhängenden Ansprüche angesehen
werden sollte.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen/Figuren
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Die
begleitenden Zeichnungen, die hierin eingefügt sind und Teil der Beschreibung
bilden, stellen die vorliegende Erfindung dar und dienen, zusammen
mit der Beschreibung, ferner dazu, die Prinzipien der Erfindung
zu erläutern
und es einer auf dem betreffenden Fachgebiet erfahrenen Person zu
ermöglichen,
die Erfindung zu erstellen und zu benutzen.
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1 zeigt
eine exemplarische lithographische Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
ein exemplarisches Steuermodul gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben. In den Zeichnungen können gleiche Bezugszeichen identische
oder funktional ähnliche
Elemente bezeichnen.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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I. Übersicht
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Obwohl
in diesem Text speziell auf die Verwendung der lithographischen
Vorrichtung bei der Herstellung von integrierten Schaltungen Bezug
genommen werden kann, sollte klar sein, dass die hierin beschriebene
lithographische Vorrichtung weitere Anwendungsmöglichkeiten haben kann, wie
zum Beispiel bei der Herstellung von integrierten optischen Systemen,
Leit- und Erfassungsmustern für Magnetblasenspeicher,
Flachbildschirmen, Dünnschicht-Magnetköpfen, Mikro-
und Makro-Fluidelementen,
und dergleichen.
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Ein
Verfahren und ein System der vorliegenden Erfindung können verwendet
werden, um festzustellen, ob ein verdächtiges Bit in einem Datenweg
in einem auf ein Substrat belichteten Muster zu einem Fehler geführt hat.
Beispielhafte Vorteile von Aspekten der vorliegenden Erfindung umfassen
eine höhere
Ausbeute beim Kunden, eine vereinfachte Diagnose und ein höheres Vertrauen
des Kunden in den Datenweg.
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Die
detaillierte Beschreibung ist in sechs Unterabschnitte aufgeteilt.
In Unterabschnitt II ist die in diesem Dokument verwendete Terminologie
offengelegt. Unterabschnitt III beschreibt eine exemplarische lithographische
Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Unterabschnitt IV beschreibt ein exemplarisches
Verfahren gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Unterabschnitt V enthält eine
Diskussion beispielhafter Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung. In Unterabschnitt VI werden schließlich Schlussfolgerungen erörtert.
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II. Terminologie
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Die
hierin verwendeten Begriffe „Wafer" oder „Die" können jeweils
als Synonyme für
die allgemeineren Begriffe „Substrat" oder „Zielabschnitt" betrachtet werden.
Das hierin genannte Substrat kann vor oder nach einer Belichtung
bearbeitet werden, zum Beispiel in einem Track (einem Tool, das
typischer Weise eine Schutzschicht auf ein Substrat aufbringt und
die belichtete Schicht entwickelt) oder in einem Metrologie- oder
Inspektionstool. Dort, wo es möglich
ist, kann das hierin Offenbarte auf derartige und andere Substratbearbeitungstools
angelegt werden. Ferner kann das Substrat mehr als einmal bearbeitet
werden, zum Beispiel, um eine mehrschichtige integrierte Schaltung
zu erzeugen, so dass sich der hierin verwendete Begriff Substrat
auch auf ein Substrat beziehen kann, das bereits mehrfach bearbeitete
Schichten enthält.
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Die
hierin verwendeten Begriffe „Strahlung" und „Strahl" schließen alle
Arten elektromagnetischer Strahlung, einschließlich ultravioletter (UV) Strahlung (z.B.
mit einer Wellenlänge
von 365, 248, 193, 157 bzw. 126 nm) und extrem ultraviolette (EUV)
Strahlung (z.B. mit einer Wellenlänge zwischen 5-20nm) sowie
Teilchenstrahlen wie z.B. Ionenstrahlen oder Elektronenstrahlen
mit ein.
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Der
hier verwendete Begriff „Feld
individuell steuerbarer Elemente" sollte
so weit interpretiert werden, dass er sich auf jedes Bauelement
bezieht, das verwendet werden kann, um einen eingehenden Strahlungsstrahl
mit einem gemusterten Querschnitt zu versehen, so dass ein gewünschtes
Muster in einem Zielabschnitt des Substrats erzeugt werden kann.
Die Begriffe „Lichtventil" und „Spatial
Light Modulator" SLM
(Flächenlichtmodulator)
können
in diesem Kontext ebenfalls verwendet werden. Beispiele derartiger
Musteraufbringungseinrichtungen werden nachstehend erörtert.
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Der
hierin verwendete Begriff „Projektionssystem" sollte so weit interpretiert
werden, dass er verschiedene Arten von Projektionssystemen umfasst,
einschließlich
lichtbrechende Optiken, reflektierende Optiken, und katadioptrische
Systeme, wie sie zum Beispiel für
die verwendete Belichtungsstrahlung oder für andere Faktoren geeignet
sind, wie die Verwendung einer Immersionsflüssigkeit oder die Verwendung
eines Vakuums. Jede hierin verwendete Benutzung des Begriffes „Linse" kann als Synonym für den allgemeineren
Begriff „Projektionssystem" betrachtet werden.
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III. Eine exemplarische lithographische
Vorrichtung
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1 ist
eine schematische Darstellung einer lithographischen Projektionsvorrichtung 100 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 enthält ein Strahlungssystem 102,
eine Mustererzeugungseinrichtung 104, ein Projektionssystem 108 („Linse") und einen Objekttisch 106 (z.B.
ein Substrattisch). Es folgt eine Übersicht über den Betrieb der lithographischen
Vorrichtung 100. Dann werden alternative Ausführungsformen
der lithographischen Vorrichtung 100 erörtert. Nach der Übersicht
und den alternativen Ausführungsformen
der lithographischen Vorrichtung 100 werden Details und
alternative Ausführungsformen jedes
Elements in der Vorrichtung 100 beschrieben.
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A. Übersicht
und alternative Ausführungsformen
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Das
Strahlungssystem 102 kann für die Bereitstellung eines
Strahls 110 aus Strahlung (z.B. UV-Strahlung) verwendet
werden. In diesem speziellen Fall umfasst das Strahlungssystem 102 auch
eine Strahlungsquelle 112. Der Strahl 110 trifft
auf die Mustererzeugungseinrichtung 104 auf, nachdem er unter
Verwendung eines Strahlteilers 118 geleitet worden ist.
Die Mustererzeugungseinrichtung 104 (z.B. ein programmierbares
Spiegelfeld) kann zum Aufbringen eines Musters auf den Strahl 110 verwendet
werden. Nachdem er von der Mustererzeugungseinrichtung 104 reflektiert
worden ist, läuft
der Strahl 110 durch das Projektionssystem 108 hindurch,
das den Strahl 110 auf einen Zielabschnitt 120 eines
Substrats 114 fokussiert. Das Substrat 114 wird
von einem Objekttisch 106 gehalten, der nachstehend genauer
beschrieben wird.
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Bei
einer (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform kann die lithographische
Vorrichtung 100 von der Art sein, dass sie zwei (z.B. zweistufig)
oder mehr Substrattische (und/oder zwei oder mehr Maskentische)
aufweist. Bei derartigen "mehrstufigen" Maschinen können die
zusätzlichen
Tische parallel verwendet werden, bzw. es können an einem oder an mehreren
Tischen vorbereitende Schritte durchgeführt werden, während ein
oder mehrere weitere Tische zur Belichtung verwendet werden.
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Die
lithographische Vorrichtung 100 kann auch von einer Art
sein, bei der das Substrat in eine Flüssigkeit mit relativ hohem
Brechungsindex (z.B. Wasser) getaucht wird (nicht dargestellt),
um so einen Zwischenraum zwischen dem finalen Element des Projektionssystems
und dem Substrat zu füllen. Immersionsflüssigkeiten
können
auch in andere Zwischenräume
in der lithographischen Vorrichtung eingeführt werden, beispielsweise
zwischen dem Substrat und dem ersten Element des Projektionssystems. Immersionsverfahren
sind in der Technik gut bekannt, um die numerische Apertur von Projektionssystemen
zu vergrößern.
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Ferner
kann die lithographische Vorrichtung 100 mit einer Flüssigkeit
bearbeitenden Zelle versehen sein, um Wechselwirkungen zwischen
einer Flüssigkeit
und bestrahlten Teilen des Substrats zu ermöglichen (z.B. um Chemikalien
selektiv am Substrat anzubringen oder um die Oberflächenstruktur des
Substrats selektiv zu modifizieren).
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Auch
wenn die lithographische Vorrichtung 100 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hierin so beschrieben ist, dass sie eine Schutzschicht
(Resist) auf ein Substrat belichtet, soll die Erfindung nicht hierauf
begrenzt sein, und die Vorrichtung 100 kann zum Projizieren
eines gemusterten Strahls 110 zur Verwendung bei Lithographie ohne
Schutzschicht verwendet werden.
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B. Strahlungssystem
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Das
Strahlungssystem 102 kann eine Quelle 112, eine
Konditionierungsvorrichtung 126 und eine Beleuchtungsquelle
(Illuminator) 124 enthalten. Zusätzlich enthält der Illuminator 124 im
allgemeinen verschiedene weitere Komponenten wie einen Integrator 130 und
einen Kondensor 132.
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Die
Quelle 112 (z.B. ein Excimer-Laser) kann einen Strahl 122 aus
Strahlung erzeugen. Der Strahl 122 wird in eine Beleuchtungsquelle
(Illuminator) 124 eingeführt, entweder direkt oder nachdem
er die Konditionierungsvorrichtung 126, wie zum Beispiel
einen Strahlexpander, durchlaufen hat. Eine Anpassungsvorrichtung 128 kann
zum Einstellen der äußeren und/oder
inneren radialen Erstreckung (im allgemeinen jeweils mit σ-innen und σ-außen bezeichnet)
der Intensitätsverteilung
im Strahl 122 verwendet werden. Auf diese Weise weist der
auf die Mustererzeugungs einrichtung 104 auftreffende Strahl 110 in
seinem Querschnitt eine gewünschte
Gleichmäßigkeit und
Intensitätsverteilung
auf.
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Mit
Bezug auf 1 ist festzustellen, dass die
Quelle 112 innerhalb des Gehäuses der lithographischen Projektionsvorrichtung 100 angeordnet sein
kann (wie es oft der Fall ist, wenn die Quelle 112 beispielsweise
eine Quecksilberlampe ist). Bei alternativen Ausführungsformen
kann die Quelle 112 auch entfernt von der lithographischen
Projektionsvorrichtung 100 angeordnet sein. In diesem Fall
würde der
Strahlungsstrahl 122 in die Vorrichtung 100 geleitet
werden (z.B. mit Hilfe geeigneter Leitspiegel). Dieses letztgenannte
Szenario ist oft gegeben, wenn die Quelle 112 ein Excimer-Laser
ist. Beide Szenarien sind innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung berücksichtigt
worden.
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Die
Beleuchtungsquelle kann auch verschiedene Arten von optischen Komponenten
mit beinhalten, einschließlich
brechender, reflektierender und katadioptrischer optischer Komponenten
zum Leiten, Formen oder Steuern des Strahls aus Strahlung, und derartige
Komponenten können
nachstehend auch zusammen oder einzeln als „Linse" bezeichnet werden.
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C. Mustererzeugungseinrichtung
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Die
Mustererzeugungseinrichtung 104 enthält Flächenlichtmodulatoren (Spatial
Light Modulators SLM), die als Ersatz für ein konventionelles Retikel
betrachtet werden können.
Zusätzlich
zum SLM kann die Mustererzeugungseinrichtung 104 eine Antriebselektronik
für die
SLM-Pixel und einen Datenweg aufweisen. Eingabebilddaten werden
in ein geeignetes Format umgewandelt und durch das Steuermodul 150 (das
nachstehend genauer beschrieben ist) über den Datenweg zum SLM geleitet.
Die Antriebselektronik spricht nacheinander jedes SLM-Pixel an,
während
ein Update des SLM-Musters erfolgt, d.h. jedes neue SLM-Bildfeld
kann durch gewöhnliche
Matrixadressierung geladen werden. Die Bildfeldrate, d.h. die zum
Laden jedes neuen Bildfeldes auf den SLM erforderliche Zeit, ist
ein bestimmender Faktor für
den Durchsatz der Vorrichtung.
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Gegenwärtige Verfahren
erlauben möglicherweise
nicht den Bau eines einzelnen SLMs, der das große Pixel-Feld bereitstellen
kann, das für
den bei vielen Anwendungen erforderlichen Durchsatz notwendig ist.
Daher wird gewöhnlich
ein Mehrfach-SLM-Feld
(multiple SLM array – MSA)
parallel verwendet, um die erforderliche Anzahl von Pixeln bereitstellen
zu können.
Beispielsweise sind die Pixel von unterschiedlichen SLMs des MSA
zusammen "genäht", um auf dem Substrat
ein zusammenhängendes
Bild zu bilden. Dies kann erfolgen unter Verwendung von Bewegungssteuerungs-
und Grauabstufungsverfahren. In der folgenden Beschreibung kann
ein Bezug auf ein SLM meistens auch so interpretiert werden, dass
ein MSA enthalten ist.
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Im
allgemeinen kann die Position der Mustererzeugungseinrichtung 104 bezüglich des
Projektionssystems 108 fixiert werden. Bei einer alternativen Anordnung
kann die Mustererzeugungseinrichtung 104 jedoch für eine genaue
Positionierung bezüglich des
Projektionssystems 108 mit einer (nicht dargestellten)
Positionierungsvorrichtung verbunden sein. Wie in 1 gezeigt,
ist die Mustererzeugungseinrichtung 104 reflektierender
Art, z.B. ein programmierbares Spiegelfeld.
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Es
ist festzustellen, dass als eine Alternative ein Filter das gebeugte
Licht herausfiltern kann, wobei das ungebeugte Licht übrig bleibt,
um das Substrat erreichen zu können.
Auf entsprechende Weise kann auch ein Feld von beugenden, optischen,
mikroelektrischen, mechanischen Systembauteilen (MEMS) verwendet
werden. Jedes der beugenden, optischen MEMS-Bauelementen kann eine
Vielzahl von reflektierenden Bändern
aufweisen, die relativ zueinander verformt werden können, um
ein Raster zu bilden, das einfallendes Licht als gebeugtes Licht reflektiert.
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Eine
weitere alternative Ausführungsform kann
ein programmierbares Spiegelfeld umfassen, das eine Matrixanordnung
aus winzigen Spiegeln verwendet, von denen jeder individuell um
eine Achse geneigt werden kann, indem ein geeignetes lokalisiertes
elektrisches Feld angelegt wird oder indem piezoelektrische Betätigungseinrichtungen
verwendet werden. Noch einmal, die Spiegel sind so matrixadressierbar,
dass angesprochene Spiegel einen eingehenden Strahlungsstrahl in
eine andere Richtung reflektieren als nicht angesprochene Spiegel; auf
diese Weise wird der reflektierte Strahl gemäß dem Adressierungsmuster der
matrixadressierbaren Spiegel gemustert. Die erforderliche Matrixadressierung
kann unter Verwendung geeigneter elektronischer Einrichtungen erfolgen.
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Bei
den vorstehend beschriebenen Situationen kann das Feld individuell
steuerbarer Elemente ein oder mehrere programmierbare Spiegelfelder umfassen.
Weitere Informationen über
Spiegelfelder als die hier gegebenen können beispielsweise den
US-Patenten 5,296,891 und
5,523,193 und den PCT-Patentanmeldungen
WO 98/38597 und
WO 98/33096 entnommen werden.
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Es
kann auch ein programmierbares LCD-Feld verwendet werden. Ein Beispiel
einer derartigen Konstruktion ist im
US-Patent
5,229,872 gegeben.
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Beispiele
weiterer Arten von Mustererzeugungseinrichtungen können kippbare
reflektierende Bauelemente, gleitende reflektierende Bauelemente, gemäß ihrer
Grautönung
durchlässige
oder reflektierende Bauelemente umfassen, sind jedoch nicht darauf
begrenzt.
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D. Steuermodul
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Das
Steuermodul 150 umfasst den Datenweg und enthält gewöhnlicher
Weise eine Speichervorrichtung zum Speichern einer „Maskendatei" und eine Rasterungseinrichtung.
Die Speichervorrichtung enthält
das ganze auf das Substrat zu druckende Bild. Die Rasterungseinrichtung
wandelt zum Laden auf den SLM geeignete Bereiche des Bildes in eine Bitmap
aus SLM-Pixelwerten um, die das für die Übertragung des gewünschten
Bildes auf das Substrat erforderliche Muster repräsentieren.
Das Steuermodul 150 umfasst gewöhnlicher Weise ebenfalls einen
oder mehrere Bildfeldpuffer und weitere konventionelle Bauteile,
die für
die Matrixadressierung des SLM jedes mal erforderlich sind, wenn
ein neues SLM-Bildfeld geladen wird. Die passende Bilddigitalisierung
und SLM-Antriebselektronik ist dem betreffenden Fachmann offensichtlich.
So kann zum Beispiel das Steuermodul 150 einem auf einer
Bitmap basierenden Maskenschreiber sehr ähneln, allerdings mit einer
pas senden matrixadressierenden Antriebsschaltung zum Ansprechen
individueller SLM-Pixel
der speziellen verwendeten SLM-Art.
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Wie
vorstehend erwähnt,
liefert das Steuermodul 150 Daten an die Mustererzeugungseinrichtung 104,
die den Betätigungszustand
(z.B. die Spannung oder den Neigungswinkel) der individuellen SLM
der Mustererzeugungseinrichtung 104 steuert. Die Fähigkeit,
Daten in einer ausreichend hohen Rate liefern zu können, ist
daher eine wichtige Überlegung
zum Erhalten gewünschter
(nachstehend beschriebener) Substratabtastgeschwindigkeiten und somit
der Produktionsraten.
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Beispielsweise
arbeitet im Falle der Flachbildschirmherstellung (FPD) die Vorrichtung
gewöhnlicher
Weise im Pulsabtastmodus mit Lasern, die bei 50KHz mit einer Pulsdauer
von 10/20 nsec pulsieren. Die hohe Frequenz wird verwendet, um wegen
der großen
Substratbereiche, die für
eine Erzeugung von FPDs abgetastet werden müssen, einen akzeptablen Durchsatz
bereitstellen zu können.
Das Laden eines SLM-Bildfeldes zwischen Pulsen dieser Frequenz kann
Datenübertragungsraten
einer Größenordnung von
ca. 10 bis 100 Gpixel/sec oder mehr erforderlich machen. Es sind
sehr komplizierte und teure Datenhandhabungs- und Antriebssysteme
erforderlich, um derart hohe Datenübertragungsraten zu handhaben. Darüber hinaus
ist das Risiko, dass bei derart hohen Datenübertragungsraten Datenfehler
auftreten, im entsprechenden Maße
nicht zu leugnen.
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Soweit
nicht anders bezeichnet, soll durch den Rest dieser Beschreibung
der Begriff „Datenübertragungsanforderung" so zu verstehen
sein, dass er die Datenmenge bezeichnet, die für ein Update des Bildfeldes
zum SLM übertragen
werden muss.
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2 zeigt
eine exemplarische Ausführungsform
des Steuermoduls 150. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Steuermodul 150 eine
Eingabevorrichtung (optional) 208, einen Detektor 204,
einen Speicher 202 (optional) und eine Rasterungseinrichtung 206.
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Die
Eingabevorrichtung 208 kann für die Eingabe eines Fehlerkriteriums
verwendet werden. Beispielsweise kann die Eingabevorrichtung 208 eine Benutzerschnittstelle
umfassen, so dass ein Systembediener ein Fehlerkriterium definieren
kann.
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Gleich,
ob das Fehlerkriterium manuell oder nicht eingegeben wird, der Detektor 204 empfängt und
prüft,
ob dem Fehlerkriterium entsprochen worden ist, um zu bestimmen,
ob die Daten ein oder mehrere verdächtige Bits enthalten, d.h.
ein Bit oder eine Kombination von Bits, die bei einem belichteten Bild
möglicherweise
zu einem Fehler führen
können. Typische
Mechanismen für
die Implementierung von Detektoren für Bitfehler in einen Datenstrom
oder einen Datenblock können
eine zyklische Redundanzprüfung
(CRC), eine Kontrollsumme oder ein Paritätsbit umfassen, sind jedoch
nicht darauf begrenzt. Festzustellen ist, dass ein verdächtiges
Bit im Datenweg nicht unbedingt einem Fehler entspricht, der in einem
belichteten Bild auftritt. Das heißt, eine Überprüfung des belichteten Bildes
(unterstützt
durch die gedruckten Markierungen) könnte beweisen, dass das verdächtige Bit
nicht schwerwiegend war und das projizierte Bild nicht in einem
unakzeptablen Maß beeinträchtigt hat.
Wenn ein verdächtiges
Bit entdeckt wird, kann der Detektor 204 zum Erzeugen von Informationen über verdächtige Bits
verwendet werden.
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Der
Speicher 202 kann verwendet werden, um Informationen über verdächtige Bits
zu speichern. Allerdings brauchen Informationen über die verdächtigen
Bits nicht im Speicher gespeichert zu werden. Das heißt, die
Informationen über
verdächtige
Bits können
den Daten beispielsweise als Metainformationen zugeordnet und geradewegs
zur Rasterungseinrichtung 206 geschickt werden.
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Die
Rasterungseinrichtung 206 sendet die Daten und die Informationen über verdächtige Bits zur
Mustererzeugungseinrichtung 104. Die Daten und die Informationen über verdächtige Bits
werden zum Steuern der individuell steuerbaren Elemente der Mustererzeugungseinrichtung 104 verwendet. Insbesondere
können
die Daten einem auf das Substrat 114 zu projizierenden
Muster entsprechen, und die Informationen über verdächtige Bits können einer oder
mehreren auf das Substrat 114 projizierten Markierung/en
entsprechen, um mögliche
Fehler in einem darauf belichteten Muster aufzuzeigen.
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Festzustellen
ist, dass 2 aus Darstellungszwecken dargestellt
ist und keine Einschränkung
sein soll. Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird feststellen, dass
der Detektor 204 und die Rasterungseinrichtung 206 im
Steuermodul 150 anders angeordnet sein könnten. Beispielsweise
können
der Detektor 204 und die Rasterungseinrichtung 206 bei einer
alternativen Ausführungsform
seriell (wie in 2 gezeigt), gleichzeitig, oder
in einer Kombination daraus arbeiten. Festzustellen ist, dass sich
diese alternativen Ausführungsformen
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung befinden.
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E. Projektionssystem
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Das
Projektionssystem 108 (z.B. ein Quarz- und/oder CaF2-Linsensystem
oder ein katadioptrisches System mit Linsenelementen, die aus derartigen
Materialien hergestellt worden sind, oder ein Spiegelsystem) kann
zum Projizieren des von einem Strahlteiler 118 erhaltenen
gemusterten Strahls auf einen Zielabschnitt 120 (z.B. ein
oder mehrere Dies) des Substrats 114 verwendet werden.
Das Projektionssystem 108 kann ein Bild der Mustererzeugungseinrichtung 104 auf
das Substrat 114 projizieren. Alternativ dazu kann das
Projektionssystem 108 Bilder von Sekundärquellen projizieren, für die die
Elemente der Mustererzeugungseinrichtung 104 als Blenden wirken.
Das Projektionssystem 108 kann auch ein Mikrolinsenfeld
(MLA) umfassen, um die Sekundärquellen
zu bilden und um Mikrospots auf das Substrat 114 zu projizieren.
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F. Objekttisch
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Der
Objekttisch 106 kann einen (nicht speziell dargestellten)
Substrathalter zum Halten eines Substrats 114 (z.B. ein
mit einer Schutzschicht beschichteter Silizium-Wafer, eine Projektionssystemanzeige,
ein Halbleitersubstrat, ein Glassubstrat, ein Polymersubstrat oder
ein Projektions-Fernsehbildschirm-element) aufweisen. Zusätzlich kann
der Objekttisch 106 mit einer Positionierungsvorrichtung 116 zum
genauen Positionieren des Substrats 114 bezüglich des
Projektionssystems 108 verbunden sein.
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Mit
Hilfe der Positionierungsvorrichtung 116 (und optional
der interferometrischen Messeinrichtung 134 auf einer Basisplatte 136,
die interferometrische Strahlen 138 über den Strahlteiler 140 erhält) kann
der Objekttisch 106 genau bewegt werden, um so verschiedene
Zielabschnitte 120 im Weg des Strahls 110 zu positionieren.
Dort, wo sie eingesetzt wird, kann die Positionierungseinrichtung
für die Mustererzeugungseinrichtung 104 verwendet
werden, um die Position der Mustererzeugungseinrichtung 104 bezüglich des
Wegs des Strahls 110 genau korrigieren zu können, z.B.
während
eines Abtastvorgangs. Im allgemeinen wird die Bewegung des Objekttisches 106 mit
Hilfe eines langhubigen Moduls (Grobpositionierung) und eines kurzhubigen
Moduls (Feinpositionierung) realisiert, die in 1 nicht
explizit dargestellt sind. Es kann auch ein ähnliches System für die Positionierung
der Mustererzeugungseinrichtung 104 verwendet werden. Festzustellen
ist, dass der Strahl 110 alternativ/zusätzlich bewegbar sein kann,
während
der Objekttisch 106 und/oder die Mustererzeugungseinrichtung 104 eine fixierte
Position haben können,
um die gewünschte relative
Bewegung bereitstellen zu können.
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Bei
einer alternativen Ausbildung der Ausführungsform kann der Objekttisch 106 fixiert
sein, wobei das Substrat 114 über den Objekttisch 106 bewegt
werden kann. Wo dies geschieht, ist der Objekttisch 106 auf
einer flachen obersten Fläche
mit vielen Öffnungen
versehen, wobei Gas durch die Öffnungen geleitet
wird, um ein Gaskissen bereitstellen zu können, das in der Lage ist,
das Substrat 114 halten zu können. Dies wird üblicher
Weise als Luftlageranordnung bezeichnet. Das Substrat 114 wird
unter Verwendung eines oder mehrerer (nicht dargestellter) Betätigungselemente,
die in der Lage sind, das Substrat 114 bezüglich des
Wegs des Strahls 110 genau zu positionieren, über den
Objekttisch 106 bewegt. Alternativ dazu kann das Substrat 114 über den
Objekttisch 106 bewegt werden, indem der Durchfluss von
Gas durch die Öffnungen
selektiv gestartet und gestoppt wird.
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Bei
einem Beispiel kann die lithographische Vorrichtung 100 eine
(nicht speziell dargestellte) Prüfvorrichtung
umfassen, die ein auf das Substrat 114 belichtetes Bild überprüft. Bei
einem alternativen Beispiel kann das Substrat 114 manuell überprüft werden.
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Festzustellen
ist, dass dort, wo beispielsweise das Vorspannen von Strukturen,
optische Näherungskorrektureigenschaften,
Phasenvariationsverfahren und Mehrfachbelichtungsverfahren eingesetzt werden,
sich das an der Mustererzeugungseinrichtung 104 „angezeigte" Muster wesentlich
von dem Muster unterscheiden kann, das schließlich zu einer Schicht des
Substrats bzw. auf dem Substrat übertragen
wird. Gleichermaßen
kann das schließlich
auf dem Substrat erzeugte Muster dem Muster nicht entsprechen, das
zu jedem beliebigen Moment auf der Mustererzeugungseinrichtung 104 gebildet
wird. Dies kann der Fall sein bei der Anordnung, bei der das auf
jedem Teil des Substrats geformte Endmuster während eines bestimmten Zeitraums
oder einer bestimmten Anzahl von Belichtungen aufgebaut worden ist,
währenddessen
sich das Muster auf der Mustererzeugungseinrichtung 104 und/oder
die relative Position des Substrats ändert.
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Darüber hinaus
können
die Informationen über
verdächtige
Bits zum Mustern des Strahls derart verwendet werden, dass der projizierte
Strahl eine oder mehrere Markierungen auf das Substrat projiziert.
Zum Beispiel kann der gemusterte Strahl ein Muster (das zu einem
zu belichtetem Bild gehört)
und wenigstens eine Markierung (die zu Informationen über verdächtige Bits
gehört)
enthalten. Die wenigstens eine Markierung kann über das Projektionssystem 108 auf
nächstliegende
Bereiche des Substrats 114 projiziert werden, wo aufgrund
der Informationen über
verdächtige
Bits ein Fehler vermutet wird. Das heißt, die eine oder mehreren
Markierung/en kann/können
in dem Muster auftreten, das zu dem zu belichtendem Bild gehört bzw.
auf der Substratgrenze außerhalb
des Musters, das zu dem zu belichtendem Bild gehört.
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G. Exemplarische Betriebsmodi
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Die
dargestellte Vorrichtung 100 kann in vier bevorzugten Modi
verwendet werden:
- 1) Step-Modus: das ganze
Muster auf der Mustererzeugungseinrichtung 104 wird in
einem Schritt (d.h. einem einzelnen „Flash") auf einen Zielabschnitt 120 projiziert.
Der Objekttisch 106 wird dann in x- und/oder y-Richtung
zu ei ner anderen Position bewegt, damit ein anderer Zielabschnitt 120 durch
den gemusterten Strahl bestrahlt werden kann.
- 2) Scan-Modus: im wesentlichen gleich dem Step-Modus, mit der
Ausnahme, dass ein bestimmter Zielabschnitt 120 nicht in
einem einzigen „Flash" belichtet wird.
Stattdessen ist die Mustererzeugungseinrichtung 104 in
einer vorgegebenen Richtung (der sogenannten „Abtastrichtung", z.B.. der y-Richtung)
mit einer Geschwindigkeit v bewegbar, um zu veranlassen, dass der
gemusterte Strahl 110 das Feld der individuell steuerbaren
Elemente abtastet. Gleichzeitig wird der Objekttisch 106 simultan
in die gleiche oder entgegengesetzte Richtung mit einer Geschwindigkeit V
= Mv bewegt, wobei M die Vergrößerung des Projektionssystems 108 ist.
Auf diese Weise kann ein relativ großer Zielabschnitt 120 belichtet
werden, ohne dass hinsichtlich der Auflösung Kompromisse eingegangen
werden müssen.
- 3) Puls-Modus: die Mustererzeugungseinrichtung 104 wird
im wesentlichen stationär
gehalten und das ganze Muster wird unter Verwendung des gepulsten
Strahlungssystems 102 auf einen Zielabschnitt 120 des
Substrats 114 projiziert. Der Objekttisch 106 wird
mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit derart verschoben,
dass der gemusterte Strahl 110 eine Linie über das Substrat 114 abtastet.
Das Muster auf der Mustererzeugungseinrichtung 104 erhält nach
Wunsch zwischen Pulsen des Strahlungssystems 102 ein Update,
und die Pulse sind so getaktet, dass aufeinanderfolgende Zielabschnitte 120 an
den gewünschten
Stellen auf dem Substrat 114 belichtet werden. Folglich
kann der gemusterte Strahl 110 über das Substrat 114 tasten,
um das vollständige Muster
auf einen Streifen des Substrats 114 zu belichten. Der
Vorgang wird so lange wiederholt, bis das Substrat 114 Zeile
für Zeile
belichtet worden ist.
- 4) Kontinuierlicher Scan-Modus: im wesentlichen gleich dem Puls-Modus,
mit der Ausnahme, dass ein im wesentlichen konstantes Strahlungssystem 102 verwendet
wird und das Muster auf der Mustererzeugungseinrichtung 104 ein
Update erfährt, während der
gemusterte Strahl 110 das Substrat 114 abtastet
und belichtet.
-
Ungeachtet
des verwendeten Betriebsmodus erfährt das durch den SLM oder
MSA der Mustererzeugungseinrichtung 104 erzeugte Muster
(d.h. der „Ein-" oder „Aus-" Zustand jedes der
individuell steuerbaren Elemente – im folgenden mit „SLM-Pixel" bezeichnet) periodisch
ein Update, um das gewünschte
Bild auf das Substrat zu übertragen.
Zum Beispiel kann das Muster im Step- und im Scan-Modus zwischen
jedem Step- bzw. Scan-Vorgang ein Update erfahren. Im Puls-Modus
erfährt
das SLM-Muster ein Update nach Wunsch zwischen den Pulsen des Strahlungssystems.
Im kontinuierlichen Scan-Modus erfährt das SLM-Muster ein Update, während der
Strahl das Substrat abtastet.
-
Kombinationen
und/oder Variationen der vorstehend beschriebenen Anwendungsmodi
oder gänzlich
verschiedener Anwendungsmodi können ebenfalls
verwendet werden.
-
IV. Exemplarisches Verfahren
-
3 zeigt
ein Ablaufdiagramm 300 eines exemplarischen Verfahrens
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Ablaufdiagramm 300 beginnt
mit Schritt 310, durch den bestimmt wird, ob Daten wenigstens
ein verdächtiges Bit
enthalten. Zum Beispiel kann der Detektor 204 einen Datensatz
mit einem Fehlerkriterium vergleichen, um feststellen zu können, ob
ein verdächtiges Bit
oder eine Kombination aus verdächtigen
Bits in den Daten vorhanden ist. Ein Beispiel eines Fehlerkriteriums
kann folgendes enthalten, ist jedoch nicht darauf begrenzt: (i)
wenigstens ein verdächtiges
Bit existiert nicht, wenn ein weniger bedeutendes Bit einer digitalen
Binärzahl
eine 1 ist; und (ii) wenigstens ein verdächtiges Bit existiert, wenn
ein höchst
bedeutendes Bit einer digitalen Binärzahl eine 1 ist.
-
Bei
einem Beispiel kann das Fehlerkriterium manuell eingegeben werden,
z.B. über
die Eingabevorrichtung 208. Bei einem anderen Beispiel
wird das Fehlerkriterium mit jedem Bit in den Daten verglichen.
Bei einem weiteren Beispiel kann das Erfassen eines verdächtigen
Bits die Verwendung eines Fehlererfassungsalgorithmus enthalten.
Beispiele für Fehlererfassungsalgorithmen
können
einen Paritätsprüfungsalgorithmus,
einen Fehlercode-Erfassungsalgorithmus (z.B. zyklische Redundanzüberprüfung), Kombinationen
daraus oder einen anderen Fehlererfassungsalgorithmus umfassen,
sind jedoch nicht darauf begrenzt.
-
In
Schritt 320 werden die Daten zum Steuern einer Mustererzeugungseinrichtung
verwendet. Zum Beispiel kann die Rasterungseinrichtung 206 die
Daten zur Mustererzeugungseinrichtung 104 senden. Bei einem
Beispiel können,
wenn ein verdächtiges
Bit in den Daten ermittelt worden ist, Informationen über verdächtige Bits
den Daten zugeordnet und mit diesen versendet werden. Bei einem
anderen Beispiel werden die Informationen über verdächtige Bits im Speicher (z.B.
Speicher 202) gespeichert, bevor sie mit den Daten zur
Mustererzeugungseinrichtung 104 geschickt werden.
-
In
Schritt 330 versieht die Mustererzeugungseinrichtung einen
Strahl aus Strahlung mit einem Muster. Beispielsweise kann die Mustererzeugungseinrichtung 104 den
Strahl aus Strahlung wie vorstehend beschrieben mit einem Muster
versehen.
-
In
Schritt 340 wird der gemusterte Strahl aus Strahlung auf
einen Zielabschnitt eines Substrats projiziert. Beispielsweise kann
das Projektionssystem 108 den gemusterten Strahl auf einen
Abschnitt des Substrats 114 projizieren. Beispiele für ein Substrat
können
ein Halbleitersubstrat, ein Glassubstrat, ein Flachbildschirmsubstrat
und ein Polymersubstrat oder ein anderes bei maskenlosen Anwendungen verwendetes
Substrat umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
-
In
Schritt 350 werden eine oder mehre Markierungen im gemusterten
Strahl auf das Substrat in nächster
Nähe auf
entsprechende Zielabschnitte projiziert, wenn in Schritt 310 das
verdächtige
Bit festgestellt worden ist. Zum Beispiel ist es bei Flachbildschirmbauelementen
(flat panel display devices FPD) möglich, die Markierung/en in
nächster
Nähe neben
Bereiche des Bildschirms des FPD-Bauelements zu drucken, so dass
die Markierungen als Koordinaten entsprechend dem/den verdächtigen
Bit/s wirken. Beispielsweise kann eine Markierung bei der X-Koordinate
und eine Markierung bei der Y-Koordinate innerhalb oder außerhalb
des Musters auf das Bildschirmelement gedruckt werden; es ist auch
eine Einzelmarkierung innerhalb des Musters möglich.
-
Ein
Bereich des Substrats, der eine Markierung aufweist, kann überprüft werden,
um festzustellen, ob sich die der Markierung zugehörigen Eigenschaften
innerhalb vorbestimmter Spezifikationen befinden. Beispielhafte
Eigenschaften, die überprüft werden
können,
können
die Anordnung von Strukturen, Bildkontrast, Bild-Log-Slope, Einheitlichkeit
kritischer Dimensionen, Verhalten außerhalb der Fokussierung, oder
einige weitere Eigenschaften umfassen, sind jedoch nicht darauf
begrenzt.
-
V. Beispielhafte Vorteile
-
Beispielhafte
Vorteile der vorliegenden Erfindung können folgendes umfassen, sind
jedoch nicht darauf begrenzt:
- • Höhere Ausbeute
beim Kunden, da Produkte, die sich aufgrund von Bitfehlern nicht
innerhalb vorbestimmter Spezifikationen befinden, identifiziert
werden können
und folglich nicht an den Kunden geschickt werden; darüber hinaus
kann, wenn mehrere Produkte (identische oder nicht identische) auf
das gleiche Substrat gedruckt werden, zwischen guten und schlechten
Produkten unterschieden werden. Gute Produkte können verschickt werden. Ohne
die vorliegende Erfindung müsste
ein Kunde das ganze Substrat wegwerten.
- • Erleichterte
Diagnose, da eine oder mehrere Markierung/en auf das Substrat gedruckt wird/werden,
um mögliche
Problembereiche aufzuzeigen.
- • Höheres Vertrauen
des Kunden in den Datenweg, da Bitfehler im Datenweg erfasst und
identifiziert werden können.
-
VI. Schlussfolgerung
-
Auch
wenn verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist festzustellen,
dass sie rein beispielhaft dargestellt worden sind und nicht einschränken sollen. Dem
entsprechenden Fachmann wird klar sein, dass verschiedene Änderungen
in Form und Detail erfolgen können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit sollte die Ausdehnung
und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch eine der vorstehend
beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen begrenzt werden,
sondern sollte nur in Übereinstimmung
mit den folgenden Ansprüchen
definiert werden.
-
Festzustellen
ist, dass der Abschnitt mit der detaillierten Beschreibung und nicht
die zusammenfassenden Abschnitte für die Interpretation der Ansprüche verwendet
werden soll. Die zusammenfassenden Abschnitte können sich auf eine oder mehrere,
aber nicht alle vom Erfinder/von den Erfindern geplanten exemplarischen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beziehen und sollen daher die vorliegende
Erfindung und die beigefügten
Ansprüche
in keiner Weise einschränken.