DE102008002778A1 - Edge position determining method for structure on semiconductor substrate, involves assigning values to position of part depending on relative change of distance of measuring lens to structure, such that one value is determined for position - Google Patents

Edge position determining method for structure on semiconductor substrate, involves assigning values to position of part depending on relative change of distance of measuring lens to structure, such that one value is determined for position Download PDF

Info

Publication number
DE102008002778A1
DE102008002778A1 DE102008002778A DE102008002778A DE102008002778A1 DE 102008002778 A1 DE102008002778 A1 DE 102008002778A1 DE 102008002778 A DE102008002778 A DE 102008002778A DE 102008002778 A DE102008002778 A DE 102008002778A DE 102008002778 A1 DE102008002778 A1 DE 102008002778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
model
determined
intensity
intensity profile
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008002778A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008002778B4 (en
Inventor
Slawomir Dr. Czerkas
Klaus Prof. Dr. Rinn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KLA Tencor MIE GmbH
Original Assignee
Vistec Semiconductor Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vistec Semiconductor Systems GmbH filed Critical Vistec Semiconductor Systems GmbH
Priority to DE200810002778 priority Critical patent/DE102008002778B4/en
Publication of DE102008002778A1 publication Critical patent/DE102008002778A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008002778B4 publication Critical patent/DE102008002778B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/03Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84Inspecting

Landscapes

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

Abstract

The method involves recording a set of measuring intensity profiles of a part e.g. edge, of a structure (3), where the profiles are different relative to a Z-distance of a measuring lens (9) to the structure. The recorded profiles are compared with model intensity profiles, which are selected in accordance with one measuring intensity profile to be examined. A position of the part is determined, and values are assigned to the position depending on relative change of the distance of the lens to the structure, such that one value is determined for the position of the part.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Struktur auf einem Substrat. Die Struktur zeichnet sich durch mehrere Kanten aus. Die Struktur wird mit einem Messobjektiv auf ein Detektorelement einer Kamera abgebildet.The The present invention relates to a method for determining position at least one structure on a substrate. The structure stands out through several edges. The structure is made with a measuring objective imaged on a detector element of a camera.

Ein Koordinaten-Messgerät ist hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird dabei auf das Vortragsmanuskript „Pattern Placement Metrology for Mask making” von Frau Dr. Carola Bläsing verwiesen. Der Vortrag wurde gehalten anlässlich der Tagung Semicon, 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.A coordinate measuring machine is well known in the art. For example, it will be on the lecture manuscript "Pattern Placement Metrology for Mask Making" by Dr. Ing. Carola Bläsing directed. The presentation was given at the Semicon, Education Program in Geneva on March 31. 1998 in which the coordinate measuring machine has been described in detail. The structure of a coordinate measuring machine, as z. B. is known in the prior art, in the following description of the 1 explained in more detail. A method and a measuring device for determining the position of structures on a substrate is known from the German Offenlegungsschrift DE 10047211 A1 known. For details of the above position determination is therefore expressly made to this document.

Ferner ist eine Koordinaten-Messmaschine aus einer Vielzahl von Patentanmeldungen bekannt, wie z. B. aus der DE 19858428 , aus der DE 10106699 oder aus der DE 102004023739 . In allen hier genannten Dokumenten des Standes der Technik wird eine Koordinaten-Messmaschine offenbart, mit der Strukturen auf einem Substrat vermessen werden können. Dabei ist das Substrat auf einem in X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung verfahrbaren Messtisch gelegt. Die Koordinaten-Messmaschine ist dabei derart ausgestaltet, dass die Positionen der Strukturen, bzw. der Kanten der Strukturen mittels eines Objektivs bestimmt werden. Zur Bestimmung der Position der Strukturen, bzw. deren Kanten ist es erforderlich, dass die Position des Messtisches mittels mindestens eines Interferometers bestimmt wird. Schließlich wird die Position der Kante in Bezug auf ein Koordinatensystem der Koordinaten-Messmaschine ermittelt.Furthermore, a coordinate measuring machine from a variety of patent applications is known, such. B. from the DE 19858428 , from the DE 10106699 or from the DE 102004023739 , In all of the prior art documents mentioned here, a coordinate measuring machine is disclosed with which structures on a substrate can be measured. In this case, the substrate is placed on a measuring table movable in the X-coordinate direction and in the Y-coordinate direction. The coordinate measuring machine is designed such that the positions of the structures, or the edges of the structures are determined by means of a lens. To determine the position of the structures, or their edges, it is necessary that the position of the measuring table is determined by means of at least one interferometer. Finally, the position of the edge with respect to a coordinate system of the coordinate measuring machine is determined.

Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, mit dem unabhängig vom Fokuszustand des Messobjektivs der Koordinaten-Messmaschine die Lage der Kante mindestens einer Struktur auf dem Substrat bestimmt werden kann.task the present invention is to provide a method with the independent of the focus state of the measuring lens of the Coordinate measuring machine the location of the edge of at least one structure can be determined on the substrate.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.The The above object is achieved by a method that the Features of claim 1 comprises.

Das Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Struktur auf einem Substrat umfasst mehrere Schritte. Zunächst werden mehrere Messintensitätsprofile von mindestens einem Teil der Struktur aufgenommen, wobei sich die mehreren Messintensitätsprofile hinsichtlich eines jeweiligen relativen Z-Abstand des Messobjektivs zu der Struktur unterscheiden. Mehrere der aufgenommenen Messintensitätsprofile werden mit den Modell-Intensitätsprofilen verglichen, wobei dasjenige Modell-Intensitätsprofil mit der besten Übereinstimmung mit dem gerade zu untersuchenden Messintensitätsprofil ausgewählt wird; wobei daraus die Position des mindestens einen Teils der jeweiligen Struktur bestimmt wird. Schließlich werden die Werte der Position der mindestens einen Kante der Struktur in Abhängigkeit von der relativen Änderung des Abstandes des Messobjektivs aufgetragen. Aus der Auftragung wird ein einziger Wert für die Position des Teils der Struktur bestimmt.The Method for determining the position of at least one structure a substrate comprises several steps. First, be several measurement intensity profiles of at least one part of the structure, taking the multiple measurement intensity profiles with respect to a respective relative Z-distance of the measuring objective to distinguish the structure. Several of the recorded measurement intensity profiles are compared with the model intensity profiles, where that model intensity profile with the best match selected with the measurement intensity profile to be examined becomes; wherefrom the position of the at least one part of the respective Structure is determined. Finally, the values of the Position of the at least one edge of the structure as a function of the relative change in the distance of the measuring objective applied. The application will have a single value for determines the position of the part of the structure.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei phasenschiebenden Masken anzuwenden, bei denen sich während eines Fokusdurchlaufs die optische Abbildung des auszuwertenden Messprofils stark ändert.The Invention is particularly advantageous in phase-shifting masks apply during which focus during a focus sweep the optical image of the measurement profile to be evaluated changes greatly.

Der mindestens eine Teil der Struktur kann mindestens eine der Kanten der Struktur sein. Ebenso ist es denkbar, dass der Ausdruck „mindestens ein Teil der Struktur” auch als die gesamte Struktur angesehen werden kann.Of the At least one part of the structure can be at least one of the edges to be the structure. Likewise, it is conceivable that the expression "at least a part of the structure "also regarded as the whole structure can be.

Die einzelnen Modell-Intensitätsprofile werden durch die Abbildung einer Modell-Kante aus dem Bild der Kamera errechnet. Dabei wird zusätzlich der relative Abstand des Messobjektivs zu der Struktur oder der Oberfläche des Substrats in Z-Koordinatenrichtung variiert.The individual model intensity profiles are represented by the figure a model edge calculated from the image of the camera. It will additionally the relative distance of the measuring objective to the Structure or the surface of the substrate in the Z coordinate direction varied.

Ebenso ist es möglich, dass die einzelnen Modell-Intensitätsprofile durch eine Modellrechnung erzeugt werden. Dabei wird für jedes errechnete Modell-Intensitätsprofil zusätzlich ein anderer relativer Abstand des Messobjektivs zum Substrat oder der Struktur in Z-Koordinatenrichtung in die Modellrechnung einbezogen.As well is it possible for the individual model intensity profiles be generated by a model calculation. It is for each calculated model intensity profile in addition another relative distance of the measuring objective to the substrate or The structure in the Z coordinate direction is included in the model calculation.

Alle der aufgenommenen Messintensitätsprofile werden mit den Modell-Intensitätsprofilen verglichen. Ebenso ist es möglich, dass an jedes in einem anderen relativen Abstand aufgenommenen Messintensitätsprofil eine Modellfunktion angepasst, bzw. angefittet wird.All The recorded measurement intensity profiles are compared with the Compared model intensity profiles. It is also possible that to each measurement intensity profile recorded at a different relative distance a model function is adapted or fitted.

Das jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu einem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass man neben der Interpolation der Korrelationsfunktion für eine Subpixelgenauigkeit auch die Option der Interpolation von Modell-Intensitätsprofil oder Messintensitätsprofil hat und damit eine Korrelationsfunktion in beliebig kleinen Schritten erhalten kann, Dies gilt selbstverständlich für alle nachstehend beschriebenen Verfahren. Ein diskreter Korrelationswert Kj(z) wird für Jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt, wobei mehrere Korrelationsfunktionen K(x, z) in Abhängigkeit von der z-Position aus den diskreten Kj(z) bestimmt werden (wobei Kj(z) ≅ K(x, z) an den Pixeln j ist). Mehrere lokale Maxima der Korrelationsfunktion K(x, z) werden bestimmt. Es werden dann diejenigen lokalen Maxima der Korrelationswerte Kj(z) aussortiert, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z) bestimmt.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel steps to fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to a respective reference point, where pixel j indicates the fictitious location of the first intensity value of the model intensity profile. It goes without saying for a person skilled in the art that apart from the interpolation of the correlation function for a subpixel accuracy also has the option of interpolation of model intensity profile or measurement intensity profile and thus can obtain a correlation function in arbitrary small steps. This of course applies to all methods described below. A discrete correlation value K j (z) is determined for each assumed fictitious position x j (z), where a plurality of correlation functions K (x, z) are determined as a function of the z position from the discrete K j (z) K j (z) ≅ K (x, z) at the pixels j). Several local maxima of the correlation function K (x, z) are determined. Then, those local maxima of the correlation values K j (z) which were caused by intensity profiles in the noise are sorted out. The searched edge position p (z) is determined from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z).

Das jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu einem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt. Ein diskreter Korrelationswert Kj(z) wird für jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt, wobei mehrere Korrelationsfunktionen K(x, z) In Abhängigkeit von der Z-Position aus den diskreten Kj(z) bestimmt werden (wobei Kj(z) ≅ K(x, z) an den Pixeln j ist). Für Jede der Korrelationsfunktionen K(x, z) werden jeweils eine Ableitung ΔK(x, z) der Korrelationsfunktionen und die Nullstellen der jeweiligen Ableitung ΔK(x, z) bestimmt. Die lokalen Maxima wurden von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z) bestimmt.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel steps to fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to a respective reference point, where pixel j indicates the fictitious location of the first intensity value of the model intensity profile. A discrete correlation value K j (z) is determined for each assumed fictitious position x j (z), where a plurality of correlation functions K (x, z) are determined from the discrete K j (z) as a function of the Z position K j (z) ≅ K (x, z) at the pixels j). For each of the correlation functions K (x, z), a derivative ΔK (x, z) of the correlation functions and the zeros of the respective derivative ΔK (x, z) are determined in each case. The local maxima were caused by intensity curves in the noise. The searched edge position p (z) is determined from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z).

Das jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu dem Jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben. Dabei gibt das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils an. Ebenso wird ein diskreter Korrelationswert Kj(z) für Jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt, wobei für die verschiedenen Z-Positionen jeweils ein Gradient ΔKj(z) = Kj(z) – Kj+l(z) für jedes Kj(z) gebildet wird. Ein Geradenfit wird In der Umgebung aller möglichen Nullstellen gebildet, wobei der Geradenfit jeweils mit einer Gruppe von ΔKj(z) erfolgt, von denen mindestens Jeweils ein Wert ΔKj(z) größer als Null und einer kleiner als Null ist. Anschließend werden die Nullstellen der mehreren Geradenfits bestimmt und diejenigen Nullstellen, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden, werden aussortiert. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden Nullstellen xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel steps at fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to the respective reference point. The pixel j indicates the fictitious location of the first intensity value of the model intensity profile. Similarly, a discrete correlation value K j (z) is determined for each assumed fictitious position x j (z), with a gradient ΔK j (z) = K j (z) - K j + l (Z) for the different Z positions. z) is formed for each K j (z). A straight line fit is formed in the vicinity of all possible zeros, the straight line fit in each case with a group of ΔK j (z), of which at least one value ΔK j (z) is greater than zero and one smaller than zero. Subsequently, the zeroes of the multiple line-fits are determined and those zeros caused by intensity curves in the noise are sorted out. The searched edge position p (z) is determined from the remaining zeros x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z).

Das jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu einem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt. Es wird ein diskreter Korrelationswert Kj(z) für Jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt, wobei mehrere Korrelationsfunktionen K(x, z) in Abhängigkeit von der Z-Position aus den diskreten Kj(z) bestimmt werden (wobei Kj(z) ≅ K(x, z) an den Pixeln j ist). Für jede der Korrelationsfunktionen K(x, z) werden Jeweils eine Ableitung ΔK(x, z) der Korrelationsfunktionen und die Nullstellen der jeweiligen Ableitung ΔK(x, z) bestimmt; wobei diejenigen lokalen Maxima aussortiert werden, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z) bestimmt.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel steps to fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to a respective reference point, where pixel j indicates the fictitious location of the first intensity value of the model intensity profile. A discrete correlation value K j (z) is determined for each assumed fictitious position x j (z), wherein a plurality of correlation functions K (x, z) are determined as a function of the Z position from the discrete K j (z) ( where K j (z) ≅ K (x, z) at the pixels j). For each of the correlation functions K (x, z), a derivative ΔK (x, z) of the correlation functions and the zeros of the respective derivative ΔK (x, z) are respectively determined; whereby those local maxima caused by intensity traces in the noise are sorted out. The searched edge position p (z) is determined from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z).

Das Jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu dem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt. Ein oder mehrere lokale Parabelfits werden in der Umgebung derjenigen diskreten Korrelationswerte Kj(z), deren benachbarte Korrelationswerte Kj-l(z), und Kj-l(z) kleinere Werte aufweisen, durchgeführt. Es werden die jeweiligen lokalen Maxima der Jeweiligen lokalen Parabelfits bestimmt; wobei diejenigen lokalen Maxima der Korrelationswerte Kj(z) aussortiert werden, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel steps at fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to the respective reference point, the pixel j indicating the notional location of the first intensity value of the model intensity profile. One or more local parabolic fits are performed in the vicinity of those discrete correlation values K j (z) whose adjacent correlation values K jl (z) and K jl (z) have smaller values. The respective local maxima of the respective local parabolic fits are determined; wherein those local maxima of the correlation values K j (z) which are caused by intensity curves in the noise are sorted out. The searched edge position p (z) is determined from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z).

Das jeweilige Modell-Intensitätsprofil wird in Pixel-Schriften mathematisch an relativ zu dem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt. Ein oder mehrere lokale Parabelfits werden in der Umgebung derjenigen diskreten Korrelationswerte Kj(z) durchgeführt, deren benachbarte Korrelationswerte Kj-l(z), und Kj-l(z) kleinere Werte aufweisen. Es werden die jeweiligen lokalen Maxima der jeweiligen lokalen Parabelfits bestimmt, wobei diejenigen lokalen Maxima der Korrelationswerte Kj(z) aussortiert werden, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden. Die gesuchte Kantenposition p(z) wird aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z) bestimmt, die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, wobei p(z) = xm(z) + xk(z) ist.The respective model intensity profile is mathematically shifted in pixel fonts to fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to the respective reference point, the pixel j indicating the fictitious location of the first intensity value of the model intensity profile. One or more local parabolic fits are performed in the vicinity of those discrete correlation values K j (z) whose adjacent correlation values K jl (z) and K jl (z) have smaller values. The respective local maxima of the respective local parabolic fits are determined, whereby those local maxima of the correlation values K j (z) which were caused by intensity profiles in the noise are sorted out. The searched edge position p (z) is determined from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured, where p (z) = x m (z) + x k (z).

Anhand der verschiedenen Modell-Intensitätsprofile in Z-Richtung und der verschiedenen Messintensitätsprofile In Z-Richtung werden die ermittelten Positionen der Kanten der Struktur als Funktion des relativen Abstandes des Messobjektivs graphisch dargestellt.Based on the different model intensi In the Z direction, the determined positions of the edges of the structure are plotted as a function of the relative distance of the measuring objective.

Die Position der Kante einer Struktur wird durch korrelationsgradabhängige Wichtung eines aufgenommenen Messintensitätsprofils mit mehreren Modellintensitätsprofilen ermittelt. Dies wird für alle an unterschiedlichen relativen Abständen aufgenommenen Messintensitätsprofile durchgeführt.The Position of the edge of a structure is determined by degree of correlation Weighting of a recorded measurement intensity profile with determined several model intensity profiles. this will for all at different relative distances recorded measurement intensity profiles carried out.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand ihrer beigefügten Figuren näher erläutern.in the Below are embodiments of the invention and their advantages with reference to their attached figures explain.

1 zeigt schematisch eine Koordinaten-Messmaschine, wie sie für die Bestimmung der Lage der Strukturen auf einem Substrat seit längerem verwendet wird. 1 schematically shows a coordinate measuring machine, as used for the determination of the position of the structures on a substrate for a long time.

2 zeigt die Zuordnung eines Messfensters, welches bei der Kamera der Koordinaten-Messmaschine zugeordnet ist, Indem die Breite der Struktur vermessen wird. 2 shows the assignment of a measurement window, which is assigned to the camera of the coordinate measuring machine, by the width of the structure is measured.

3 zeigt schematisch die resultierenden Intensitätsprofile, die entstehen, wenn eine Struktur an unterschiedlichen relativen Abständen des Messobjektivs vermessen wird. 3 schematically shows the resulting intensity profiles, which arise when a structure is measured at different relative distances of the measuring objective.

4 zeigt schematisch die Zuordnung von Messintensitätsprofilen zu den jeweiligen Modell-Intensitätsprofilen, wobei hier ebenfalls eine Wichtung vorgenommen werden kann. 4 schematically shows the assignment of Meßintensitätsprofilen to the respective model intensity profiles, here also a weighting can be made.

5 zeigt schematisch die graphische Darstellung der Position der Kante in Abhängigkeit von dem relativen Abstand des Messobjektivs. 5 schematically shows the graphical representation of the position of the edge as a function of the relative distance of the measuring objective.

Ein Koordinaten-Messgerät der in 1 dargestellten Art ist bereits ausführlich im Stand der Technik beschrieben und wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet. Das Koordinaten-Messgerät 1 umfasst einen In X-Koordinatenrichtung und in Y-Koordinatenrichtung beweglichen Messtisch 20. Der Messtisch 20 trägt ein Substrat, bzw. eine Maske für die Halbleiterherstellung. Auf einer Oberfläche des Substrats 2 sind mehrere Strukturen 3 aufgebracht. Der Messtisch selbst ist auf Luftlagern 21 gestützt, die ihrerseits auf einem Block 25 abgestützt sind. Die hier beschriebenen Luftlager stellen eine mögliche Ausführungsform dar uns sollen nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Der Block 25 kann aus einem Granitblock gebildet sein. Für einen Fachmann ist es selbstverständlich, dass der Block 25 aus jedem Material bestehen kann, das für die Ausbildung einer Ebene 25a geeignet ist, in der sich der Messtisch 20 bewegt bzw. verfahren wird. Für die Beleuchtung des Substrats 2 sind mindestens eine Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 und/oder eine Durchlichtbeleuchtungseinrichtung 6 vorgesehen. In der hier dargestellten Ausführungsform wird das Licht der Durchlichtbeleuchtungseinrichtung 6 mittels eines Umlenkspiegels 7 in die Beleuchtungsachse 4 für das Durchlicht eingekoppelt. Das Licht der Beleuchtungseinrichtung 6 gelangt über einen Kondensor 8 auf das Sub strat 2. Das Licht der Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 gelangt durch das Messobjektiv 9 auf das Substrat 2. Das von dem Substrat 2 ausgehende Licht wird durch das Messobjektiv 9 gesammelt und von einem halbdurchlässigen Spiegel 12 aus der optischen Achse 5 ausgekoppelt. Dieses Messlicht gelangt auf eine Kamera 10, die mit einem Detektor 11 vorsehen ist. Dem Detektor 11 ist eine Recheneinheit 16 zugeordnet, mit der aus den aufgenommenen Daten digitale Bilder erzeugt werden können.A coordinate measuring device of in 1 The type shown is already described in detail in the prior art and is used to carry out the method according to the invention. The coordinate measuring device 1 includes a measuring table movable in the X coordinate direction and in the Y coordinate direction 20 , The measuring table 20 carries a substrate, or a mask for semiconductor production. On a surface of the substrate 2 are several structures 3 applied. The measuring table itself is on air bearings 21 supported, in turn, on a block 25 are supported. The air bearings described herein are one possible embodiment and should not be construed as limiting the invention. The block 25 can be formed from a granite block. For a person skilled in the art, it goes without saying that the block 25 Made of any material that can be used for training a level 25a suitable, in which the measuring table 20 is moved or moved. For the illumination of the substrate 2 are at least one Auflichtbeleuchtungseinrichtung 14 and / or a transmitted light illumination device 6 intended. In the embodiment illustrated here, the light of the transmitted light illumination device 6 by means of a deflecting mirror 7 in the illumination axis 4 coupled for transmitted light. The light of the lighting device 6 passes through a condenser 8th on the sub strat 2 , The light of the incident illumination device 14 passes through the measuring objective 9 on the substrate 2 , That of the substrate 2 Outgoing light is through the measuring lens 9 collected and from a half-transparent mirror 12 from the optical axis 5 decoupled. This measuring light reaches a camera 10 that with a detector 11 is to provide. The detector 11 is an arithmetic unit 16 associated with the digital data can be generated from the recorded data.

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 das Messmikroskop 9 mit einer Verschiebeeinrichtung in Z-Koordinatenrichtung verbunden, damit das Messobjektiv 9 auf die Oberfläche 2a des Substrats 2 fokussiert werden kann. Die Position des Messobjektivs 9 kann z. B. mit einem Glasmaßstab (nicht dargestellt) gemessen werden. Der Block 25 ist ferner auf schwingungsgedämpft gelagerten Füßen 26 aufgestellt. Durch diese Schwingungsdämpfung sollen alle möglichen Gebäudeschwingungen und Eigenschwingungen des Koordinaten-Messgerätes weitestgehend reduziert, bzw. eliminiert werden. Obwohl hier die Verschiebung des Messobjektivs in Z-Koordinatenrichtung beschrieben worden ist, ist es für einem Fachmann selbstverständlich, dass eine Fokussierung auch durch eine Bewegung des Messtisches in Z-Koordinatenrichtung erreicht werden kann. Es kommt lediglich auf eine Änderung des relativen Abstandes des Messobjektivs zu der Oberfläche 2a des Substrats an.The position of the measuring table 20 is by means of a laser interferometer 24 measured and determined. The laser interferometer 24 sends a measuring light beam for this purpose 23 out. Likewise, the measuring microscope 9 connected to a displacement device in the Z coordinate direction, so that the measuring objective 9 on the surface 2a of the substrate 2 can be focused. The position of the measuring objective 9 can z. B. with a glass scale (not shown) are measured. The block 25 is also on vibration-dampened feet 26 established. By this vibration damping all possible building vibrations and natural vibrations of the coordinate measuring device should be largely reduced or eliminated. Although the displacement of the measuring objective in the Z-coordinate direction has been described here, it is obvious to a person skilled in the art that focusing can also be achieved by moving the measuring table in the Z-coordinate direction. It only comes down to a change in the relative distance of the measuring lens to the surface 2a of the substrate.

2 zeigt die schematische Zuordnung eines Messfenster 30 zu einer zu vermessenden Struktur 3. Die zu vermessende Struktur 3 wird dabei mit dem Messtisch in die optische Achse 5 des Messobjektivs 9 verfahren, Im Detektor 11 der Kamera 10 ist das Messfenster 30 zugeordnet. Wie in 2 dargestellt, liegt das Messfenster 30 quer über der zu vermessenden Struktur 3. Somit kommen im Messfenster 30 eine erste Kante 3a und eine zweite Kante 3b der Struktur 3 zu liegen. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass im Messfenster 30 auch nur eine Kante der Struktur 3 zu liegen kommen muss. Des erfindungsgemäße Verfahren funktioniert auch, wenn nur eine der Kanten der Struktur 3 im Messfenster liegt. 2 shows the schematic assignment of a measurement window 30 to a structure to be measured 3 , The structure to be measured 3 is doing with the measuring table in the optical axis 5 of the measuring objective 9 procedure, In the detector 11 the camera 10 is the measurement window 30 assigned. As in 2 shown, is the measurement window 30 across the structure to be measured 3 , Thus, come in the measurement window 30 a first edge 3a and a second edge 3b the structure 3 to lie. It goes without saying for a person skilled in the art that in the measuring window 30 also only one edge of the structure 3 must come to rest. The inventive method also works if only one of the edges of the structure 3 lies in the measurement window.

3 zeigt die schematische Darstellung der Aufnahme des Messintensitätsprofils mit dem in 2 dargestellten Messfenster 30. 3 zeigt ebenfalls die zu vermessende Struktur 3, welche auf dem Substrat 2 aufgebracht ist. In 3 ist das Messfenster 30, welches quer über der Struktur 3 angeordnet ist, durch eine gestrichelt gepunktete Linie gekennzeichnet. Der Detektor 11 der Kamera 10 registriert eine In tensität. Bei der In 3 gezeigten Darstellung wird das Messobjektiv 9 der Koordinaten-Messmaschine 1 in Z-Koordinatenrichtung verfahren. An mehreren Positionen bzw. relativen Abständen des Messobjektivs 9 in Z-Koordinatenrichtung werden die unterschiedlichen Messintensitätsprofile Z1, Z2 bis ZN aufgenommen, Das Messobjektiv 9 der Koordinaten-Messmaschine 1 wird dabei in einem Bereich in Z-Koordinatenrichtung derart verfahren, dass der Bereich zumindest die Position des besten Fokus ebenfalls mit umfasst. 3 shows the schematic representation of the recording of the measurement intensity profile with the in 2 displayed measuring window 30 , 3 also shows the structure to be measured 3 which are on the substrate 2 is applied. In 3 is the measurement window 30 which is across the structure 3 is arranged, indicated by a dashed dotted line. The detector 11 the camera 10 registers an intensity. At the In 3 shown representation is the measuring lens 9 the coordinate measuring machine 1 in the Z coordinate direction. At several positions or relative distances of the measuring objective 9 in the Z-coordinate direction, the different measurement intensity profiles Z 1 , Z 2 to Z N are recorded, the measuring objective 9 the coordinate measuring machine 1 In this case, in a region in the Z-coordinate direction, the process is carried out such that the region also includes at least the position of the best focus.

4 zeigt die Zuordnung von Messintensitätsprofilen Z1, Z2, ..., ZN zu Modell-Intensitätsprofilen M1, M2, ..., MJ. Wie In 4 dargestellt ist, können mehrere unterschiedliche Messintensitätsprofile einem Modell-Intensitätsprofil zugeordnet werden. In 4 ist dies z. B. mit dem Messintensitätsprofil Z1, Z2 und ZN der Fall, welchem mehren Modell-Intensitätsprofile M1, M2, ..., MJ zugeordnet werden können. In der hier gezeigten schematischen Darstellung wird das Messintensitätsprofil Z1 dem Modell-Intensitätsprofil M1 und M2 zugeordnet. Ferner ist das Messintensitätsprofil Z2 dem Modell-Intensitätsprofil M2 zugeordnet. Eine weitere Zuordnung ist in 4 dargestellt, dabei ist das Messintensitätsprofil ZN dem Modell-Intensitätsprofil M2 und MN zugeordnet. Werden mehrere Messintensitätsprofile einem Modell-Intensitätsprofil zugeordnet, kann selbstverständlich eine Wichtung zwischen den einzelnen Modell-Intensitätsprofilen durchgeführt werden. Die Wichtung gibt das Maß der Übereinstimmung zwischen dem Messintensitätsprofil und dem jeweiligen Modell-Intensitätsprofil an. In der in 4 gezeigten Darstellung ist die Wichtung durch unterschiedlich dicke Pfeile 50 dargestellt. Aus der Übereinstimmung ergibt sich dann die Lage der jeweiligen Kanten, bzw. der jeweiligen Kante der Struktur. Das Modell-Intensitätsprofil kann aus dem Modell berechnet, wobei man die Position der Kanten aus den Designdaten der Maske kennt. Ebenso werden bei dieser Modellberechnung unterschiedliche relative Abstände des Messobjektivs 9 in Bezug auf die zu vermessende Struktur In die Modellrechnung miteinbezogen. Eine andere Möglichkeit ist, dass man die Modell-Intensitätsprofile anhand einer Struktur vermisst und die unterschiedlichen Modell-Intensitätsprofile in Abhängigkeit von der relativen Z-Position des Messobjektivs abspeichert. Diese Modell-Intensitätsprofile können dann mit den gemessenen Messintensitätsprofilen verglichen werden. Aus dem Vergleich kann die Übereinstimmung zwischen Modell-Intensitätsprofil und Messintensitätsprofil ermittelt werden. Für die Ermittlung der Übereinstimmung zwischen Modell-Intensitätsprofil und Messintensitätsprofil gibt es mehrere mathematische Modelle, welche Im einleitenden Teil der Beschreibung erwähnt worden sind. 4 shows the assignment of measurement intensity profiles Z 1 , Z 2 ,..., Z N to model intensity profiles M 1 , M 2 ,..., M J. As in 4 is shown, several different measurement intensity profiles can be assigned to a model intensity profile. In 4 is this z. B. with the measurement intensity profile Z 1 , Z 2 and Z N the case, which several model intensity profiles M 1 , M 2 , ..., M J can be assigned. In the schematic representation shown here, the measurement intensity profile Z 1 is assigned to the model intensity profile M 1 and M 2 . Furthermore, the measurement intensity profile Z 2 is assigned to the model intensity profile M 2 . Another assignment is in 4 represented here, the measurement intensity profile Z N is assigned to the model intensity profile M 2 and M N. If several measurement intensity profiles are assigned to a model intensity profile, it is of course possible to carry out a weighting between the individual model intensity profiles. The weight indicates the degree of correspondence between the measurement intensity profile and the respective model intensity profile. In the in 4 The representation shown is the weighting by arrows of different thicknesses 50 shown. From the agreement then results the position of the respective edges, or the respective edge of the structure. The model intensity profile can be calculated from the model, knowing the position of the edges from the design data of the mask. Likewise, in this model calculation, different relative distances of the measuring objective 9 in terms of the structure to be measured, included in the model calculation. Another possibility is that the model intensity profiles are measured using a structure and the different model intensity profiles are stored as a function of the relative Z position of the measurement objective. These model intensity profiles can then be compared with the measured measurement intensity profiles. The comparison between the model intensity profile and the measurement intensity profile can be determined from the comparison. For the determination of the correspondence between the model intensity profile and the measurement intensity profile, there are several mathematical models which have been mentioned in the introductory part of the description.

5 zeigt schematisch die graphische Darstellung der Positionen einer Kante der Struktur in X-Richtung in Abhängigkeit von der Z-Position des Messobjektivs. Die Z-Position des Messobjektivs ist auf der Abszisse 40 aufgetragen. Auf der Ordinate 41 ist die Position der Kante in X-Richtung aufgetragen. Anhand des Vergleichs von mindestens einem Messintensitätsprofil mit mindestens einem Modell-Intensitätsprofil erhält man die Position der Kante in X-Richtung in Abhängigkeit von der Jeweiligen Position des Messobjektivs 9 in Z-Koordinatenrichtung. Die Streuung der Messwerte der Position der Kante In X-Koordinatenrichtung kann man durch eine Gerade 42 annähern. Die Gerade 42 ist im Wesentlichen parallel zur Abszisse 40. Daraus ergibt sich, dass man unabhängig von der relativen Position des Messobjektivs in Z-Koordinatenrichtung, sprich dem Fokuszustand des Messobjektivs, Immer die korrekte Position der Kante in X-Koordinatenrichtung bestimmen kann. 5 schematically shows the graphical representation of the positions of an edge of the structure in the X direction in dependence on the Z position of the measuring objective. The Z position of the measuring objective is on the abscissa 40 applied. On the ordinate 41 the position of the edge is plotted in the X direction. On the basis of the comparison of at least one measurement intensity profile with at least one model intensity profile, one obtains the position of the edge in the X direction as a function of the respective position of the measurement objective 9 in the Z coordinate direction. The scattering of the measured values of the position of the edge In the X coordinate direction one can use a straight line 42 approach. Straight 42 is substantially parallel to the abscissa 40 , It follows that, regardless of the relative position of the measuring objective in the Z-coordinate direction, that is to say the focus state of the measuring objective, it is always possible to determine the correct position of the edge in the X-coordinate direction.

Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung spezieller Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch denkbar, dass Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The Invention has been made in consideration of specific embodiments described. However, it is conceivable that modifications and changes are made can, without losing the scope of the following To leave claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10047211 A1 [0002] DE 10047211 A1 [0002]
  • - DE 19858428 [0003] - DE 19858428 [0003]
  • - DE 10106699 [0003] - DE 10106699 [0003]
  • - DE 102004023739 [0003] - DE 102004023739 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - 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 [0002] - the lecture manuscript "Pattern Placement Metrology for Mask Making" by Dr. Ing. Carola Bläsing directed. The presentation was given at the Semicon, Education Program in Geneva on March 31. 1998 [0002]

Claims (13)

Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Struktur (3) auf einem Substrat (2) mit einer Koordinaten-Messmaschine (1), wobei sich die Struktur (3) durch mehrere Kanten (3a, 3b) auszeichnet und wobei die Struktur mit einem Messobjektiv (9) auf ein Detektorelement einer Kamera abgebildet wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: • dass mehrere Messintensitätsprofile von mindestens einem Teil der Struktur aufgenommen werden, wobei sich die mehreren Messintensitätsprofile hinsichtlich eines jeweiligen relativen Z-Abstand des Messobjektivs zu der Struktur (3) unterscheiden; • dass mehrere der aufgenommenen Messintensitätsprofile mit den Modell-Intensitätsprofilen verglichen werden, wobei dasjenige Modell-Intensitätsprofil mit der besten Übereinstimmung mit dem gerade zu untersuchenden Messintensitätsprofil ausgewählt wird; und dass daraus die Position des mindestens einen Teils der jeweiligen Struktur bestimmt wird; und • dass die Werte der Position des mindestens einen Teils der Struktur in Abhängigkeit von der relativen Änderung des relativen Abstandes des Messobjektivs von der Struktur (3) aufgetragen werden, und daraus ein einziger Wert für die Position des Teils der Struktur bestimmt wird.Method for determining the position of at least one structure ( 3 ) on a substrate ( 2 ) with a coordinate measuring machine ( 1 ), whereby the structure ( 3 ) by several edges ( 3a . 3b ) and wherein the structure with a measuring objective ( 9 ) is imaged on a detector element of a camera, characterized by the following steps: • that a plurality of measurement intensity profiles of at least part of the structure are recorded, wherein the plurality of measurement intensity profiles with respect to a respective relative Z distance of the measurement objective to the structure ( 3 ) distinguish; That several of the recorded measurement intensity profiles are compared with the model intensity profiles, wherein the model intensity profile is selected with the best match with the measurement intensity profile to be examined; and determining therefrom the position of the at least part of the respective structure; and • that the values of the position of the at least part of the structure are dependent on the relative change in the relative distance of the measuring objective from the structure ( 3 ), and from this a single value for the position of the part of the structure is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Teil der Struktur (3) mindestens eine der Kanten (3a, 3b) der Struktur (3) ist.Method according to claim 1, characterized in that the at least one part of the structure ( 3 ) at least one of the edges ( 3a . 3b ) of the structure ( 3 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Teil der Struktur die gesamte Struktur (3) ist.Method according to claim 1, characterized in that the at least one part of the structure covers the entire structure ( 3 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Modell-Intensitätsprofile durch die Abbildung mindestens einer Modell-Kante oder einer Modellstruktur aus dem Bild der Kamera errechnet werden, wobei zusätzlich der relative Abstand des Messobjektivs zu der Oberfläche des Substrats variiert wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individual model intensity profiles by mapping at least one model edge or model structure the image of the camera are calculated, in addition the relative distance of the measuring objective to the surface of the substrate is varied. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Modell-Intensitätsprofile durch eine Modellrechnung erzeugt werden, wobei für Jedes er rechnete Modell-Intensitätsprofil zusätzlich ein anderer relativer Abstand des Messobjektivs in Z-Koordinatenrichtung in die Modellrechnung einbezogen wird.Method according to claim 1, characterized in that that the individual model intensity profiles by a Model calculation are generated, for each he calculated Model intensity profile additionally another relative distance of the measuring objective in Z-coordinate direction in the model calculation is included. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle der aufgenommenen Messintensitätsprofile mit den Modell-Intensitätsprofilen verglichen werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that all of the recorded measurement intensity profiles be compared with the model intensity profiles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedes in einer anderen Z-Position aufgenommenes Messintensitätsprofil eine Modellfunktion angepasst wird.Method according to claim 1, characterized in that that to each measurement intensity profile recorded in a different Z position a model function is adjusted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Modell-Intensitätsprofil in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu einem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben wird, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt, und dass ein diskreter Korrelationswert Kj(z) für jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt wird, dass mehrere Korrelationsfunktionen K(x, z) in Abhängigkeit von der Z-Position aus den diskreten Kj(z) bestimmt werden, wobei Kj(z) ≅ K(x, z) an den Pixeln j ist; dass mehrere lokale Maxima der Korrelationsfunktion K(x, z) bestimmt werden; dass diejenigen lokalen Maxima der Korrelationswerte Kj(z) aussortiert werden, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden, und dass die gesuchte Kantenposition p(z) aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt wird.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the respective model intensity profile is displaced mathematically in pixel steps at fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to a respective reference point, the pixel j indicates the notional location of the first intensity value of the model intensity profile, and that a discrete correlation value K j (z) for each assumed fictitious position x j (z) is determined to have multiple correlation functions K (x, z) as a function of Z Position are determined from the discrete K j (z), where K j (z) ≅ K (x, z) at the pixels j; that a plurality of local maxima of the correlation function K (x, z) are determined; that those local maxima of the correlation values K j (z) caused by intensity curves in the noise are sorted out, and that the sought edge position p (z) from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured , with p (z) = x m (z) + x k (z). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Modell-Intensitätsprofil in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu einem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben wird, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt, und dass ein diskreter Korrelationswert Kj(z) für jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt wird, dass mehrere Korrelationsfunktionen K(x, z) in Abhängigkeit von der Z-Position aus den diskreten Kj(z) bestimmt werden, wobei Kj(z) ≅ K(x, z) an den Pixeln j ist; dass für jede der Korrelationsfunktionen K(x, z) jeweils eine Ableitung ΔK(x, z) der Korrelationsfunktionen und die Nullstellen der jeweiligen Ableitung ΔK(x, z) bestimmt werden; dass diejenigen lokalen Maxima, die von Intensitätsverläufen Im Rauschen verursacht wurden, aussortiert werden, und dass die gesuchte Kantenposition p(z) aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt wird.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the respective model intensity profile is displaced mathematically in pixel steps at fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to a respective reference point, the pixel j indicates the notional location of the first intensity value of the model intensity profile, and that a discrete correlation value K j (z) for each assumed fictitious position x j (z) is determined to have multiple correlation functions K (x, z) as a function of Z Position are determined from the discrete K j (z), where K j (z) ≅ K (x, z) at the pixels j; that for each of the correlation functions K (x, z) a respective derivative ΔK (x, z) of the correlation functions and the zeros of the respective derivative ΔK (x, z) are determined; that those local maxima caused by intensity curves in the noise are sorted out, and that the sought edge position p (z) from the remaining local maxima x m (z), which were caused by the edge to be measured, with p (z) = x m (z) + x k (z). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Jeweilige Modell-Intensitätsprofil in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu dem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben wird, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt, und dass ein diskreter Korrelationswert Kj(z) für jede eingenommene, fiktive Position xj(z) bestimmt wird, dass für die verschiedenen Z-Positionen jeweils ein Gradient ΔKj(z) = Kj(z) – Kj+l(z) für jedes Kj(z) gebildet wird; dass Jeweils ein Geradenfit in der Umgebung aller möglichen Nullstellen gebildet wird, wobei der Geradenfit jeweils mit einer Gruppe von ΔKj(z) erfolgt, von denen mindestens jeweils ein Wert ΔKj(z) größer als Null und einer kleiner als Null ist; dass die Nullstellen der mehreren Geradenfits bestimmt werden; dass diejenigen Nullstellen, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden aussortiert werden, und dass die gesuchte Kantenposition p(z) aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the respective model intensity profile in pixel steps is mathematically shifted to fictitious positions x j (z) (j = pixel index) relative to the respective reference point, the pixel j indicates the notional location of the first intensity value of the model intensity profile, and that a discrete correlation value K j (z) is determined for each assumed fictitious position x j (z) that a gradient ΔK j (z ) = Kj (z) - Kj + l (z) is formed for each Kj (z); That in each case a straight line fit is formed in the vicinity of all possible zeros, wherein the Each time a set of ΔK j (z) takes place, of which at least one value ΔK j (z) is greater than zero and one less than zero; that the zeros of the multiple straight line hits are determined; that the zeros caused by intensity curves in the noise are sorted out, and that the sought edge position p (z) from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured with p (z) = x m (z) + x k (z) is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Modell-Intensitätsprofil in Pixel-Schritten mathematisch an relativ zu dem jeweiligen Bezugspunkt gelegenen, fiktiven Positionen xj(z) (j = Pixelindex) verschoben wird, wobei das Pixel j den fiktiven Ort des ersten Intensitätswerts des Modell-Intensitätsprofils angibt, dass ein oder mehrere lokale Parabelfits in der Umgebung derjenigen diskreten Korrelationswerte Kj(z) deren benachbarte Korrelationswerte Kj-l(z), und Kj-l(z) kleinere Werte aufweisen, durchgeführt werden; dass Bestimmen der Jeweiligen lokalen Maxima der jeweiligen lokalen Parabelfits; dass diejenigen lokalen Maxima der Korrelationswerte Kj(z) aussortiert werden, die von Intensitätsverläufen im Rauschen verursacht wurden, und dass die gesuchte Kantenposition p(z) aus den verbleibenden lokalen Maxima xm(z), die von der zu vermessenden Kante verursacht wurden, mit p(z) = xm(z) + xk(z), bestimmt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the respective model intensity profile in pixel steps is mathematically shifted to relative to the respective reference point, fictitious positions x j (z) (j = pixel index), wherein the pixel j indicates the notional location of the first intensity value of the model intensity profile, that one or more local parabolic fits in the vicinity of those discrete correlation values K j (z) whose adjacent correlation values K jl (z), and K jl (z) have smaller values are performed ; determining the respective local maxima of the respective local parabolic fits; that those local maxima of the correlation values K j (z) caused by intensity curves in the noise are sorted out, and that the sought edge position p (z) from the remaining local maxima x m (z) caused by the edge to be measured , with p (z) = x m (z) + x k (z). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die an Hand der verschiedenen Modell-Intensitätsprofile in Z-Richtung und der verschiedenen Messintensitätsprofile in Z-Richtung ermittelten Positionen der Kanten der Struktur als Funktion des relativen Abstandes des Messobjektivs zum Substrat graphisch dargestellt werden.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the on the basis of the various model intensity profiles in the Z direction and the different measurement intensity profiles determined in the Z direction positions of the edges of the structure as Function of the relative distance of the measuring objective to the substrate graphically displayed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der mindestens einen Kante einer Struktur durch Korrelationsgrad abhängige Wichtung eines aufgenommenen Messintensitätsprofils mit mehreren Modell-Intensitätsprofilen ermittelt wird und wobei dies für eine Vielzahl mit unterschiedlichen Abständen in Z-Richtung aufgenommenen Messintensitätsprofile durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the position of the at least one edge a structure by correlation degree dependent weighting a recorded measurement intensity profile with several Model intensity profiles is determined and where this for a variety of different distances performed in the Z direction measurement intensity profiles becomes.
DE200810002778 2008-02-21 2008-02-21 Method for determining the position of at least one structure on a substrate Expired - Fee Related DE102008002778B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810002778 DE102008002778B4 (en) 2008-02-21 2008-02-21 Method for determining the position of at least one structure on a substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810002778 DE102008002778B4 (en) 2008-02-21 2008-02-21 Method for determining the position of at least one structure on a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008002778A1 true DE102008002778A1 (en) 2009-09-10
DE102008002778B4 DE102008002778B4 (en) 2012-12-20

Family

ID=40935964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810002778 Expired - Fee Related DE102008002778B4 (en) 2008-02-21 2008-02-21 Method for determining the position of at least one structure on a substrate

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008002778B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9311700B2 (en) 2012-09-24 2016-04-12 Kla-Tencor Corporation Model-based registration and critical dimension metrology

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19858428A1 (en) 1998-12-17 2000-07-06 Leica Microsystems Movable x / y coordinate measuring table
DE10047211A1 (en) 2000-09-23 2002-05-08 Leica Microsystems Method and measuring device for determining the position of an edge of a structural element on a substrate
DE10106699A1 (en) 2001-02-14 2002-08-29 Leica Microsystems Touch sensor and device for protecting a protruding component
DE102004023739A1 (en) 2004-05-12 2005-12-15 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Measuring device and method for operating a measuring device for the optical inspection of an object
US20060126916A1 (en) * 2003-05-23 2006-06-15 Nikon Corporation Template generating method and apparatus of the same, pattern detecting method, position detecting method and apparatus of the same, exposure apparatus and method of the same, device manufacturing method and template generating program
US20070035728A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Kekare Sagar A Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006059431B4 (en) * 2006-12-15 2018-03-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Apparatus and method for determining the position of a structure on a carrier relative to a reference point of the carrier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19858428A1 (en) 1998-12-17 2000-07-06 Leica Microsystems Movable x / y coordinate measuring table
DE10047211A1 (en) 2000-09-23 2002-05-08 Leica Microsystems Method and measuring device for determining the position of an edge of a structural element on a substrate
DE10106699A1 (en) 2001-02-14 2002-08-29 Leica Microsystems Touch sensor and device for protecting a protruding component
US20060126916A1 (en) * 2003-05-23 2006-06-15 Nikon Corporation Template generating method and apparatus of the same, pattern detecting method, position detecting method and apparatus of the same, exposure apparatus and method of the same, device manufacturing method and template generating program
DE102004023739A1 (en) 2004-05-12 2005-12-15 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Measuring device and method for operating a measuring device for the optical inspection of an object
US20070035728A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Kekare Sagar A Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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
K.D.Roeth, G.Schlueter, "Actual Performance Data Obtained on New Transmitted Light Mask Metrology System". In: 18th European Conf. on Mask Technol. for Integrated Circuits and Microcomponents, Proceedings of SPIE Vol. 4764, S. 161-167, 2002 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9311700B2 (en) 2012-09-24 2016-04-12 Kla-Tencor Corporation Model-based registration and critical dimension metrology

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008002778B4 (en) 2012-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2002203A2 (en) Method and system for measuring the shape of a reflective surface
DE102016202928B4 (en) Improved autofocus method for a coordinate measuring machine
EP3807838A2 (en) Material testing of optical test pieces
DE102013008273A1 (en) Three-dimensional image capture device
DE102007025304B4 (en) Method for improving the reproducibility of a coordinate measuring machine and its accuracy
DE102010037746A1 (en) Method for optically sensing an edge in or on a surface area
DE102007036850B4 (en) Method for correcting nonlinearities of the interferometers of a coordinate measuring machine
DE102007039981A1 (en) Method for determining the ideal focus position of substrates in a measuring machine
DE102009044294A1 (en) Coordinate measuring machine for determining the position of structures on a mask
DE102007000981B4 (en) Device and method for measuring structures on a mask and for calculating the structures resulting from the structures in a photoresist
DE102007042272A1 (en) Method for correcting the measurement error caused by lens distortion of a lens
DE202008017776U1 (en) Precision measuring device, in particular coordination measuring device
DE102007003060A1 (en) Method for determining the quality of a measuring point in edge detection in optical length measuring technology
DE102008044509A1 (en) Device and method for determining the focus position
DE102007033619B4 (en) Method for determining correction values for measured values of the position of structures on a substrate
DE102009003551A1 (en) Method Determining the position of structures on a mask
DE102008002778B4 (en) Method for determining the position of at least one structure on a substrate
DE102014114864B4 (en) Method and apparatus for determining a lateral offset of a pattern on a substrate relative to a desired position
DE102013020705A1 (en) Method and device for examining a mask
DE102011116734A1 (en) Method for detecting focused image distance of optical sensor of coordinate measuring machine involves associating start and final focus values to each image detected during change of distance between workpiece and sensor
DE102016212462A1 (en) Device for moiré measurement of an optical specimen
DE102020105984A1 (en) Control system for a microscope, microscope arrangement and method for imaging positioning support
DE102007051390B4 (en) Method for determining the relaxation of a substrate caused by relaxation processes
DE102016225484B3 (en) Method and optical sensor for determining at least one coordinate of at least one measurement object
DE102014018510A1 (en) Arrangement and method for characterizing photolithographic masks

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130321

R082 Change of representative

Representative=s name: REICHERT & LINDNER PARTNERSCHAFT PATENTANWAELT, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee