WO2003027748A1 - Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives Download PDF

Info

Publication number
WO2003027748A1
WO2003027748A1 PCT/DE2002/003522 DE0203522W WO03027748A1 WO 2003027748 A1 WO2003027748 A1 WO 2003027748A1 DE 0203522 W DE0203522 W DE 0203522W WO 03027748 A1 WO03027748 A1 WO 03027748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
object surface
plane
actuators
distance
locations
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2002/003522
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Lechner
Detlef Gerhard
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.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP02772077A priority Critical patent/EP1428060B1/de
Priority to DE50212939T priority patent/DE50212939D1/de
Publication of WO2003027748A1 publication Critical patent/WO2003027748A1/de
Priority to US10/490,053 priority patent/US7361921B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G02B21/241—Devices for focusing
    • G02B21/245—Devices for focusing using auxiliary sources, detectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure
    • G02B21/241—Devices for focusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers

Definitions

  • the invention relates to a device and a method with which the plane-parallel alignment of a focal plane of an objective belonging to a measuring head can be achieved during the optical inspection of a flat object surface.
  • the respective optics When optically inspecting objects or object surfaces, such as the surface of wafers, the respective optics have a substantial magnification.
  • the depth of field is relatively small. If this depth of field becomes smaller than the distance error that can occur in the distance between the lens and the object, this leads to partially blurred images.
  • Such spacing tolerances occur increasingly when inspecting large object surfaces.
  • Systems known to date are essentially designed for the inspection of small object surfaces.
  • the image is brought into focus via an autofocus operation of a microscope in an inspection unit.
  • Another possibility is to move the lens into focus.
  • An adapter ring with an actuator is installed between the objective and the microscope assembly. The distance between the object and the lens can be adjusted via the adapter ring so that the image is focused.
  • Another possibility is to manually move the microscope using, for example, a setting wheel, which corrects the distance between the lens and the object surface in such a way that the view of the object plane is sharp in the eyepiece or the camera chip of a camera connected to the optics. is forming.
  • a one-time focusing is usually sufficient when inspecting smaller object areas.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for the plane-parallel alignment of a flat, extended object surface with a focal plane of a lens.
  • the invention is based on the knowledge that, with a device and with a method according to this patent application, large, essentially flat surfaces can be optically inspected by means of a measuring head, these being positioned perpendicular to the axis of the optics present in the measuring head, and as a result the features of the invention are very precise adjustment of the plane parallelism between the focal plane of the optics and the surface to be measured can be achieved.
  • the elements of the device are intended to hold a flat body, for example a wafer or a frame, and to inspect its large surface relative to a measuring head and possibly laterally with its distance measuring system in the x and y directions , The current surface image recording must be optically sharp for each state to be assumed.
  • the actuators which are designed in particular as piezo actuators, have, for example, adjustment ranges from 100 to 400 ⁇ .
  • An adjustment takes place in the z direction, which corresponds to the change in an altitude value.
  • all three surface points which are advantageously above the at least three actuators in each case, are focused and stored by means of the optics of the measuring head.
  • the respective points are approached laterally with the measuring head and then the respective underlying adjustment elements are adjusted in the z direction in such a way that there is an optical focusing.
  • this process is carried out on, for example, three adjustment elements on the surface to be inspected above, this means that the object surface has an overall plane-parallel alignment with a focal plane of the optics. Starting from this state, in which the plane parallelism of the planes is established, only the object surface can be inspected.
  • a grid of support points is produced on the surface prior to the inspection thereof, the x, y data for each support point being known and the z-position of the current support point, which is an optical one, being approached via the uniform height correction of all control elements Focus corresponds.
  • This grid of support points known to the system enables error corrections for topographical errors to be applied to the object in sections.
  • the distance measuring system is regularly used to determine the distance to a measuring point with known x, y coordinates, during the relative movement between the distance measuring system and measuring head on the one hand and between the object surface, the measuring point is first processed by the distance measuring system and, due to the relative travel speed and the distance between the distance measuring system and the measuring head, the measuring head reaches the measuring point for inspection with a time delay.
  • the distance measuring system can regularly determine new measuring points which, if they are not within a permissible tolerance range, enable error corrections.
  • the regulation takes place via the image information of a 2D camera or ID camera, for example a line camera via the contrast measurement.
  • the area of interest (AO) in which the objects of interest or parts of the objects are located is used for the control. As a result, even if the objects of interest are offset in height from the surroundings.
  • FIG. 1 shows a holding device for holding flat objects, which are used for example in wafer inspection, and
  • FIG. 2 shows a view of the entire inspection system with measuring head and optics, distance measuring system and piezo actuators.
  • a system for the inspection of wafer surfaces is described, wherein a highly precise tracking of the object surface is made possible with an accuracy below the required depth of field. Tilting of the measuring table used can be compensated for, so that the entire image area is also within the recorded image is sharp. Especially when inspecting larger surfaces with a high inspection speed, this method is superior to the optical autofocus principle or manual focusing.
  • At least three adjusting elements for example piezo actuators 1, 2, 3, are used.
  • the control elements are integrated in the object holder.
  • the object photograph is represented, for example, by a so-called chuck, which consists of an upper and lower chuck plate.
  • the control elements 1, 2, 3, represented by piezo actuators, are interposed accordingly.
  • the object recording with the object under the lens is first moved in the course of a preliminary measurement such that the lens 7 is positioned above a piezo actuator.
  • focusing is achieved, i.e. the image that is imaged in the camera in the measuring head 11 is in focus.
  • This process is repeated for each piezo actuator or for a support point, which is defined above the contact surface of the object on the piezo actuator.
  • the piezo actuators are adjusted individually in such a way that when a base is set, the associated piezo actuator moves the base into the depth of field of the objective 7. After executing this routine, all errors generated by errors in the plane parallelism are eliminated.
  • Plane parallelism means the parallelism of two flat surfaces.
  • Electronics which are at least partially accommodated in the object holder, are used to control the object holder, the chuck. These electronics include as the measuring amplifier for the integrated error correction of the control elements, as well as the control of these control elements.
  • the characteristics of these control elements are generally not subject to hysteresis, so that, for example, a voltage applied to a piezo actuator corresponds to an exact elongation of this actuator.
  • the plane parallelism between the focal plane and the object surface at least three different, arbitrarily selected positions on the object surface can also be selected.
  • adjustment can be made with or without an object, so that, for example, in the event that the upper chuck plate 4 does not carry an object, the plane parallelism between the focal plane and the upper chuck plate 4 is established. This could be important in the event that a wafer that is not plane-parallel is to be ground plane-parallel.
  • the plane-parallel alignment of the upper side of the upper chuck 4 one side of a wafer lying on top is aligned plane-parallel. The oblique upper side of a wafer can now be corrected.
  • An object 12 can be a wafer or a frame, a frame being represented by a clamping ring, a wafer being glued to a film.
  • the surface aligned after the first essential method step is scanned in various positions as part of a preliminary measurement and the measured values are used as support points for determining the position of the object surface.
  • the object is positioned over the measuring point.
  • the sharpness of the image is measured and, in the case of a blurred image, the entire object photograph is raised or lowered evenly via the control elements, piezo actuators, until the image is sharp.
  • the z position thus determined for this measuring point becomes the
  • Support point assigned A measurement path over x, is used for the inspection of the object via the support points determined in this way.
  • y, z determined.
  • the distance tolerances at and around the measuring point lie within the depth of field of the lens.
  • the working point which represents a setpoint, is also maintained during the measurement. This means that the difference between the distance value recorded during the measurement, which corresponds to the actual value, and the defined working point, the setpoint, is regulated to a minimum. 5
  • the distance measuring system is positioned relative to the measuring head 11 in relation to the movement of a surface point under the measuring head 11 in such a way that any point picked out on the object surface during an inspection first passes the distance measuring system and then according to a certain path 8, which is the distance between the distance measuring system and corresponds to the measuring head, appears below the measuring head 11.
  • a certain path 8 which is the distance between the distance measuring system and corresponds to the measuring head.
  • points that were recorded by the distance measuring system are only recorded by the objective 7 of the measuring head 11 after a certain time, which can be calculated by the 5 path 8 and the movement speed.
  • the values determined by the distance measuring system are delayed Adjusted system, so that the correction is made via the actuating elements when the lens 7 passes the measuring point. Tilting can be measured and corrected by using several distance sensors 6. Each control element is regulated individually so that, for example, a temperature drift can be compensated for.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

Es wird beschrieben, wie eine zu inspizierende Objektoberfläche mittels einer Abstandsregelung zu einer Messoptik planparallel zu einer Fokusebene der Messoptik ausgerichtet wird, so dass bei der Inspektion von ausgedehnten Objektoberflächen hohe Inspektionsgeschwindigkeiten erzielbar ist. Unter Einsatz eines einem Messkopf nebengeschalteten Abstandsmesssystems lassen sich Schwankungen innerhalb der Topografie innerhalb der Objektoberfläche derart ausgleichen, dass der aktuell aufgenommene Punkt oder Bereich optisch scharf gestellt werden kann.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur planparallelen Ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen Objektoberfläche zu einer Fokus- ebene eines Objektives
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, womit bei der optischen Inspektion einer ebenen Objektoberfläche deren planparallele Ausrichtung einer Fokusebene eines zu einem Messkopf gehörenden Objektives erzielbar ist. Bei der optischen Inspektion von Objekten bzw. von Objektoberflächen, wie beispielsweise der Oberfläche von Wafern, weist die jeweilige Optik eine wesentliche Vergrößerung auf. Einhergehend ist der Tiefenschärfebereich relativ klein. Wird dieser Tiefenschärfebereich kleiner als der Abstandsfehler der beim Abstand zwischen Objektiv und Objekt auftreten kann, so führt dies zu teilweise unscharfen Abbildungen. Gerade bei der Inspektion großer Objektoberflächen treten verstärkt derartige Abstandstoleranzen auf. Diese Abstandsfehler ergeben sich in Summe aus Planparallelitätsfehlern von Inspektionstisch, Objektaufnahme, wie beispielsweise Chuck, und Objekt gegenüber der Fokusebene eines Objektives eines Messkopfes.
Bisher bekannte Systeme sind im wesentliche auf die Inspizie- rung kleiner Objektoberflächen ausgelegt. In diesem Fall wird das Bild über einen Autofokusbetrieb eines Mikroskops einer Inspektionseinheit scharf gestellt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Objektiv in die ScharfStellung zu verfahren. Hierbei wird zwischen Objektiv und Mikroskopaufbau ein Adapterring mit einem Stellelement eingebaut. Über den Adapterring kann die Distanz zwischen Objekt und Objektiv so eingestellt werden, dass eine ScharfStellung des Bildes erfolgt. Eine weitere Möglichkeit besteht im manuellen Verfahren des Mikroskops über beispielsweise ein Stellrad, wodurch der Ab- stand zwischen Objektiv und Objektoberfläche so korrigiert wird, dass die Aufsicht der Objektebene scharf im Okular bzw. dem Kamerachip einer der Optik nachgeschalteten Kamera abge- bildet wird. Bei der Inspektion kleinerer Objektflächen ist in der Regel eine einmalige Fokussierung ausreichend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur planparallelen Ausrichtung einer ebenen ausgedehnten Objektoberfläche zu einer Fokusebene eines Objektives bereitzustellen.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die Merkmalskombi- nation der Patentansprüche 1 bzw. 5.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit einer Vorrichtung und mit einem Verfahren entsprechend dieser Patentanmeldung großflächige im wesentlichen ebene Oberflächen optisch mittels eines Messkopfes inspizierbar sind, wobei diese senkrecht zur Achse der im Messkopf vorhandenen Optik positioniert sind und wodurch die Merkmale der Erfindung eine sehr genaue Einstellung der Planparallelität zwischen der Fokusebene der Optik und der zu vermessenden Oberfläche er- reichbar ist. Dabei sind die Elemente der Vorrichtung dazu vorgesehen, einen flächig ausgedehnten Körper, beispielsweise einen Wafer oder einen Frame aufzunehmen, zu halten und zur Inspektion dessen großflächiger Oberfläche relativ zu einem Messkopf und eventuell mit seinem Abstandsmesssyste lateral, in x- und y-Richtung zu verfahren. Für jeden dabei einzunehmenden Zustand muss die aktuelle Oberflächenbildaufnähme optisch scharf eingestellt sein.
Mittels des Einsatzes von drei Stellantrieben können die Einjustierungen zur Erzielung der Planparallelität zwischen Fokusebene und Objektoberfläche erreicht werden. Die insbesondere als Piezoaktoren ausgebildeten Stellantriebe weisen beispielsweise Verstellbereiche von 100 bis 400 μ auf. Eine Verstellung erfolgt in z-Richtung, was der Veränderung eines Höhenwertes entspricht. Für jede der in der Erfindung vorgesehenen Variante wird als erster Schritt allen drei Oberflächenpunkten, die sich in vorteilhafterweise über den jeweils mindestens drei Stellantrieben befinden, mittels der Optik des Messkopfes eine Scharfeinstellung vorgenommen und abgespeichert. Dazu werden die jeweiligen Punkte mit dem Messkopf lateral angefahren und anschließend die jeweiligen darunter liegenden Verstellelemente in z-Richtung derart verstellt, dass eine optische Scharfeinstellung vorliegt. Wird dieser Vorgang an beispiels- weise drei Verstellelementen an der darüber liegenden zu inspizierenden Oberfläche durchgeführt, so bedeutet dies für die Objektoberfläche eine insgesamt planparallele Ausrichtung zu einer Fokusebene der Optik. Ausgehend von diesem Zustand, bei dem die Planparallelität der Ebenen hergestellt ist, kann nur die Objektoberfläche inspiziert werden.
Weitere auf der Objektoberfläche vorhandene Erhöhungen oder Vertiefungen können weitere Fehlerkorrekturen erfordern. In vorteilhafter Weise wird dabei ein Raster von Stützstellen vor der Inspektion der Oberfläche auf dieser hergestellt, wobei für jeden Stützpunkt die x, y-Daten bekannt sind und über die gleichmäßige Höhenkorrektur sämtlicher Stellelemente eine z-Position der aktuellen Stützstelle angefahren wird, die einer optischen ScharfStellung entspricht. Durch dieses Raster von Stützstellen, die dem System bekannt sind, können abschnittsweise Fehlerkorrekturen für topografische Fehler auf dem Objekt angebracht werden.
Der vorteilhafte Einsatz eines dem Messkopf parallel geschal- teten und ebenfalls auf die Objektoberfläche ausgerichteten
AbstandsmessSysteme erübrigt die Aufnahme eines Rasters von Stützstellen. Nach dem ersten oben beschriebenen Verfahrensschritt zur planparallelen Einstellung der Objektoberfläche zu einer Fokusebene der Optik des Messkopfes wird mittels des Abstandsmesssystems regelmäßig der Abstand zu einem Messpunkt mit bekannten x-, y-Koordinaten ermittelt, wobei während der relativen Bewegung zwischen AbstandsmessSystem und Messkopf einerseits und zwischen der Objektoberfläche zuerst der Messpunkt vom Abstandsmesssystem bearbeitet wird und durch die vorhandene relative Verfahrgeschwindigkeit und durch den vorhandenen Abstand zwischen Abstandsmesssystem und Messkopf zeitverzögert der Messkopf zur Inspektion den Messpunkt erreicht. Somit können durch das Abstandsmesssystem regelmäßig neue Messpunkte ermittelt werden, die, falls sie nicht innerhalb einer zulässigen Toleranzbreite liegen, Fehlerkorrekturen er öglichen.
Die Regelung geschieht über die Bildinformation einer 2D- Kamera bzw. ID-Kamera, beispielsweise einer Zeilenkamera über die Kontrastmessung. Hierbei wird für die Regelung der aufzunehmende Bereich ( Area of Interest , AO ) verwendet, in dem die interessierenden Objekte bzw. Teile der Objekte liegen. Hierdurch wird auch bei einem Höhenversatz der interessierenden Objekte gegenüber der Umgebung scharf abgebildet.
Im folgenden werden anhand von schematischen Figuren die Erfindung nicht einschränkende Ausführungsbeispiele beschrieben:
Figur 1 zeigt eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von flächig ausgebildeten Objekten, die beispielsweise bei der Waferinspektion eingesetzt werden, und
Figur 2 zeigt eine Ansicht des gesamten Inspektionssystems mit Messkopf und Optik, Abstandsmesssystem und Pie- zoaktoren.
Es wird ein System zur Inspektion von Waferoberflachen beschrieben, wobei ein hochgenaues Nachfahren der Objektoberfläche mit einer Genauigkeit unterhalb des geforderten Tie- fenschärfebereiches ermöglicht wird. Verkippungen des dabei verwendeten Messtisches lassen sich ausgleichen, so dass auch innerhalb des aufgenommen Bildes der gesamte Bildbereich scharf ist. Vor allem bei der Inspektion größerer Oberflächen mit hoher Inspektionsgeschwindigkeit ist dieses vorgestellte Verfahren dem optischen Autofokusprinzip oder der manuellen Fokussierung überlegen.
Zur Erzielung einer Planparallelität zwischen einer Objektoberfläche und einer Fokusebene eines Objektives im Messkopf werden minimal drei Stellelemente, beispielsweise Piezoakto- ren 1, 2 , 3 eingesetzt. Hierbei sind die Stellelemente in die Objektaufnahme integriert. Die Objektaufnahme ist beispielsweise dargestellt durch einen sog. Chuck, der aus oberer und unterer Chuckplatte besteht. Die Stellelemente 1, 2, 3, dargestellt durch Piezoaktoren, sind entsprechend zwischengeschaltet .
Zur Einstellung der Planparallelität zwischen Fokusebene und Objektoberfläche wird im Rahmen einer Vormessung zunächst die Objektaufnahme mit dem Objekt unter dem Objektiv derart verfahren, dass das Objektiv 7 über einem Piezoaktor positio- niert ist. Durch Bewegung des Piezoaktors über dem das Objektiv aktuell positioniert ist, wird eine Scharfeinstellung erzielt, d.h. das Bild, das in der Kamera im Messkopf 11 abgebildet wird, ist scharf eingestellt. Dieser Vorgang wiederholt sich für jeden Piezoaktor bzw. für eine Stützstelle, die über der Auflagefläche des Objektes auf dem Piezoaktor festgelegt wird. Bei diesem ersten Verfahrensschritt werden die Piezoaktoren einzeln verstellt, derart, dass bei der Scharf- Stellung eines Stützpunktes der zugehörige Piezoaktor den Stützpunkt in die Tiefenschärfenebene des Objektives 7 be- wegt. Nach Durchführung dieser Routine sind sämtliche Fehler, die durch Fehler in der Planparallelität erzeugt wurden, eliminiert. Mit Planparallelität ist die Parallelität von zwei ebenen Flächen gemeint .
Zur Regelung der Objektaufnahme, dem Chuck, wird eine Elektronik verwendet, die zumindest teilweise in der Objektaufnahme untergebracht ist. Diese Elektronik beinhaltet beispiels- weise den Messverstärker für die integrierte Fehlerkorrektur der Stellelemente, sowie die Ansteuerung dieser Stellelemente. Die Charakteristik dieser Stellelemente ist in der Regel nicht hysteresebehaftet, so dass beispielsweise eine auf ei- nem Piezoaktor aufgegebene Spannung einer exakten Elongation dieses Aktors entspricht.
Zur Herstellung der Planparallelität zwischen Fokusebene und Objektoberfläche können auch mindestens drei unterschiedliche beliebig gewählte Positionen auf der Objektoberfläche ausgewählt werden. Prinzipiell kann mit oder ohne Objekt justiert werden, so dass beispielsweise für den Fall, dass die obere Chuckplatte 4 kein Objekt trägt, die Planparallelität zwischen Fokusebene und oberer Chuckplatte 4 hergestellt wird. Dies könnte für den Fall von Bedeutung sein, dass ein in sich nicht planparalleler Wafer planparallel geschliffen werden soll. Somit ist zunächst durch die planparallele Ausrichtung der Oberseite des oberen Chucks 4 eine Seite eines danach aufliegenden Wafers planparallel ausgerichtet. Die schräg da- zu verlaufende obere Seite eines Wafers kann nun korrigiert werden.
Bei einem Objekt 12 kann es sich um einen Wafer oder um ein Frame handeln, wobei ein Frame durch einen Spannring darge- stellt wird, wobei auf einer Folie ein Wafer aufgeklebt ist.
Die nach dem ersten wesentlichen Verfahrensschritt ausgerichtete Oberfläche wird im Rahmen einer Vormessung in verschiedenen Positionen abgetastet und die Messwerte werden als Stützstellen zur Bestimmung der Lage der Objektoberfläche verwendet. Das Objekt wird über dem Messpunkt positioniert. Es wird die Bildschärfe gemessen und bei unscharfem Bild die gesamte Objektaufnahme über die Stellelemente, Piezoaktoren, gleichmäßig angehoben oder gesenkt, bis das Bild scharf ist. Die so ermittelte z-Position für diesen Messpunkt wird der
Stützstelle zugeordnet. Über die so ermittelten Stützstellen wird für die Inspektion des Objektes eine Messstrecke über x, y, z ermittelt. In dieser liegen die Abstandstoleranzen am und um den Messpunkt innerhalb des Tiefenschärfenbereiches des Objektives.
5 Bei einem zusätzlichen Einsatz eines Abstandsmesssystems, das mit den Stellelementen zusammenwirkt und dem Messkopf mit dem Objektiv nebengeordnet ist, existiert weiterhin eine Möglichkeit zur Online-Korrektur, d.h. zur Korrektur während des Betriebes. Mit diesem Abstandsmesssystem ist eine eindeutige
.0 Ab tandsmessung zwischen Objektiv und Ob ektoberfläche bzw. zwischen Objektiv und Objektaufnahme möglich. Liegt das Objekt bzw. ein Objektpunkt innerhalb des Tiefenschärfenbereiches des Objektives, wobei über die Stellelemente nachgeregelt wird, so wird der Messwert des Abstandsmesssystems zu-
L5 sam en mit den lateralen Koordinaten des augenblicklichen
Messpunktes als Arbeitspunkt gespeichert. Bei einer anschließenden Vermessung eines Objektes wird in Verbindung mit einer internen Regelung die Objektaufnähme über die Piezoaktoren immer derart verfahren, dass der vor Beginn der Messung defi-
20 nierte Arbeitspunkt, der einen Sollwert darstellt, auch während der Messung beibehalten wird. Dies bedeutet, dass die Differenz zwischen dem während der Messung aufgenommenen Abstandswert, was dem Istwert entspricht, und dem definierten Arbeitspunkt, dem Sollwert, auf ein Minimum geregelt wird. 5
Das Abstandsmesssystem wird bezogen auf die Bewegung eines Oberflächenpunktes unter dem Messkopf 11 derart relativ zum Messkopf 11 positioniert, dass ein beliebig herausgegriffener Punkt an der Objektoberfläche während einer Inspektion zuerst 0 das Abstandsmesssystem passiert und dann nach einem bestimmten Weg 8, der dem Abstand zwischen dem Abstandsmesssystem und dem Messkopf entspricht, unter dem Messkopf 11 erscheint. Dies bedeutet, dass Punkte, die vom Abstandsmesssystem er- fasst wurden, erst nach einer bestimmten Zeit, die durch den 5 Weg 8 und die Bewegungsgeschwindigkeit errechenbar ist, von dem Objektiv 7 des Messkopfes 11 erfasst werden. Die vom Abstandsmesssystem ermittelten Werte werden verzögert dem Stellsystem zugestellt, so dass die Korrektur über die Stellelemente dann erfolgt, wenn das Objektiv 7 den Messpunkt ü- berfährt . Durch Verwendung mehrerer Abstandssensoren 6 kann eine Verkippung gemessen und korrigiert werden. Jedes Stellelement ist für sich geregelt, so dass beispielsweise eine Temperaturdrift ausgeglichen werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur planparallelen Ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen Objektoberfläche zu einer Fokusebene eines
5 Objektives (7), bestehend aus: einem das Objekt (12) aufnehmenden oberen Objektträger (4) , der an mindestens drei Orten abgestützt ist, wobei an mindestens zwei der drei Orte mit einem unteren Objektträger (5) zusammenwirkende Stellantriebe (1, 2, 3) angrei-
-0 fen, einem über der Obj ektoberfläche positionierten und relativ dazu lateral verfahrbaren Messkopf ( 11 ) mit dem Obj ektiv ( 7 ) zur Inspektion der Obj ektoberfläche , wobei die Obj ektoberfläche mittels der Stellantriebe ( 1 , 2 , 3 ) in den Fo-
L5 kusbereich des Obj ektives ( 7 ) verfahrbar und ausrichtbar ist .
2 . Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei dem an den mindestens drei Orten Stellantriebe ( 1 , 2 , 3 ) angreifen .
20
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zusätzlich ein zum Messkopf (11) beabstandetes und fixiertes Abstandsmesssystem (6) mit Ausrichtung auf die Objektoberfläche vorhanden ist, durch das Abstandswerte bei ge- 5 gebener Scharfeinstellung von Objektoberflächenbereichen ermittelbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellantriebe (1, 2, 3) Piezoaktoren sind. 0
5. Verfahren zur planparallelen Ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen Objektoberfläche zu einer Fokusebene eines Objektives (7) , bestehend aus folgenden Schritten:
5 - die Objektoberfläche eines auf einer oberen Objektaufnahme (4) gehaltenen Objektes wird durch die einzelne Höhenverstellung von mindestens drei zwischen der oberen Objekt- aufnähme (4) und einer unteren Objektaufnahme (5) gleichmäßig verteilten die obere Objektaufnähme (4) tragende Stellantriebe (1, 2, 3) planparallel auf die Fokusebene des Objektives (7) eingestellt, 5 - mittels eines Messkopfes (11) mit dem zugehörigen Objektiv (7) werden jeweils die Höhenwerte der den darunter liegenden Stellantrieben (1, 2, 3) auf der Objektoberfläche zugeordneten Orten bei jeweilig optisch scharfer Einstellung ermittelt, gespeichert und vorübergehend am Stellantrieb L0 fixiert, so dass die Objektoberfläche planparallel im Fokusbereich des Objektives (7) liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mindestens drei beliebige unterschiedliche Positionen auf der Objektoberfläche als
L5 Orte verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem Stützorten innerhalb eines vorgegebenen Rasters auf der Objektoberfläche bei gleichmäßiger Höhenveränderung der Objektoberfläche je-
20 weils optisch scharf eingestellt und höhenbezogen vermessen werde .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem durch ein zusätzliches Abstandsmesssystem (6) jeweils mit einem im 5 optisch scharf gestellten Messwert ein Arbeitspunkt kontinuierlich oder diskret innerhalb eines systembedingten Zeitintervalls ermittelt wird, so dass eine Differenz zwischen diesem Sollwert und einem Abstands-Ist-Wert regelmäßig zur Verfügung steht und dieser über eine Regelung angepasst wird. 0
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem durch den Einsatz mehrerer Abstandsmesssysteme (6) eine Verkippung einer Objektoberfläche messbar und korrigierbar ist.
PCT/DE2002/003522 2001-09-19 2002-09-19 Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives Ceased WO2003027748A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02772077A EP1428060B1 (de) 2001-09-19 2002-09-19 Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives
DE50212939T DE50212939D1 (de) 2001-09-19 2002-09-19 Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives
US10/490,053 US7361921B2 (en) 2001-09-19 2004-03-19 Device and method for plane-parallel orientation of a the surface of an object to be examined in relation to a focus plane of a lens

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10146221 2001-09-19
DE10146221.2 2001-09-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003027748A1 true WO2003027748A1 (de) 2003-04-03

Family

ID=7699580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2002/003522 Ceased WO2003027748A1 (de) 2001-09-19 2002-09-19 Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7361921B2 (de)
EP (1) EP1428060B1 (de)
AT (1) ATE412196T1 (de)
DE (1) DE50212939D1 (de)
TW (1) TW558629B (de)
WO (1) WO2003027748A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7423743B2 (en) 2000-12-29 2008-09-09 Icos Vision Systems Nv Method and an apparatus for measuring positions of contact elements of an electronic component
CN103018734A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 北京航空航天大学 一种三波束测速激光雷达准直器的夹持装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9885671B2 (en) 2014-06-09 2018-02-06 Kla-Tencor Corporation Miniaturized imaging apparatus for wafer edge
US9645097B2 (en) 2014-06-20 2017-05-09 Kla-Tencor Corporation In-line wafer edge inspection, wafer pre-alignment, and wafer cleaning
CN112595729B (zh) * 2021-03-03 2021-06-04 惠州高视科技有限公司 一种Mini-LED晶圆快速检测系统及方法
CN113884510B (zh) * 2021-12-02 2022-03-11 武汉精立电子技术有限公司 一种3d玻璃盖板外观图像的采集方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6288009A (ja) * 1985-10-14 1987-04-22 Matsushita Electric Works Ltd 平面の角度合わせ装置
US4785177A (en) * 1986-03-27 1988-11-15 Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Kinematic arrangement for the micro-movements of objects
US5239355A (en) * 1991-01-11 1993-08-24 Nec Corporation Microscopic system for examination of crystal cleavage plane
JPH116965A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Japan Energ Bunseki Center:Kk 走査型プローブ顕微鏡、その制御方法及びその操作方法
JPH11231228A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Nikon Corp 顕微鏡システム
JP2000098257A (ja) * 1998-09-24 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd 顕微鏡用ステージ
JP2000352661A (ja) * 1999-06-14 2000-12-19 Olympus Optical Co Ltd 合焦装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3219844B2 (ja) * 1992-06-01 2001-10-15 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
US5798195A (en) * 1993-09-24 1998-08-25 Nikon Corporation Stepping accuracy measuring method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6288009A (ja) * 1985-10-14 1987-04-22 Matsushita Electric Works Ltd 平面の角度合わせ装置
US4785177A (en) * 1986-03-27 1988-11-15 Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Kinematic arrangement for the micro-movements of objects
US5239355A (en) * 1991-01-11 1993-08-24 Nec Corporation Microscopic system for examination of crystal cleavage plane
JPH116965A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Japan Energ Bunseki Center:Kk 走査型プローブ顕微鏡、その制御方法及びその操作方法
JPH11231228A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Nikon Corp 顕微鏡システム
JP2000098257A (ja) * 1998-09-24 2000-04-07 Olympus Optical Co Ltd 顕微鏡用ステージ
JP2000352661A (ja) * 1999-06-14 2000-12-19 Olympus Optical Co Ltd 合焦装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 293 (P - 619) 22 September 1987 (1987-09-22) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 04 30 April 1999 (1999-04-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 13 30 November 1999 (1999-11-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 07 29 September 2000 (2000-09-29) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 15 6 April 2001 (2001-04-06) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7423743B2 (en) 2000-12-29 2008-09-09 Icos Vision Systems Nv Method and an apparatus for measuring positions of contact elements of an electronic component
CN103018734A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 北京航空航天大学 一种三波束测速激光雷达准直器的夹持装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1428060A1 (de) 2004-06-16
US20050072944A1 (en) 2005-04-07
US7361921B2 (en) 2008-04-22
DE50212939D1 (de) 2008-12-04
EP1428060B1 (de) 2008-10-22
TW558629B (en) 2003-10-21
ATE412196T1 (de) 2008-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2893556B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ausrichten von substraten
DE69301861T2 (de) Opto-mechanische automatische Fokussieranlage und Verfahren
DE10257766A1 (de) Verfahren zur Einstellung einer gewünschten optischen Eigenschaft eines Projektionsobjektivs sowie mikrolithografische Projektionsbelichtungsanlage
EP3596750B1 (de) Verfahren zum bonden von mindestens drei substraten
EP2126645B1 (de) Verfahren zum kalibrieren der x-y positionierung eines positionierwerkzeugs, sowie vorrichtung mit einem derartigen positionierwerkzeug
EP2558900B1 (de) Verfahren zur kollisionsfreien positionierung eines mikromanipulationswerkzeugs
DE102017223014A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Dicke einer Probenhalterung im Strahlengang eines Mikroskops
EP1116932A2 (de) Messgerät und Verfahren zun Vermessen von Strukturen auf einem Substrat
DE102019201916A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von Nano-und Mikrostrukturen
DE102010032800A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren einer Laserbearbeitungsmaschine
WO2009040274A2 (de) Automatisierte positionierung eines entnahmewerkzeugs zur entnahme von zellobjekten
DE102020210886A1 (de) Messanordnung und Messverfahren zur Ermittlung der Position und/oder der Orientierung eines optischen Elements sowie Projektionsbelichtungsanlage
EP3204825A1 (de) Optisches system zur lithografischen strukturerzeugung
DE102020211696A1 (de) Messanordnung zur Ermittlung der Position und/oder der Orientierung eines optischen Elements sowie Projektionsbelichtungsanlage
EP1428060A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur planparallelen ausrichtung einer zu inspizierenden ebenen objektoberfläche zu einer fokusebene eines objektives
EP2764327A1 (de) Ermittlung von formänderungen eines substrats
AT413305B (de) Verfahren und vorrichtung zum ausrichten eines justier-mikroskops mittels verspiegelter justiermaske
DE112004000126T5 (de) Mikroskopvorrichtung
DE112018006293T5 (de) Elektronenmikroskop
DE102024110447A1 (de) Vorrichtung zur bildlichen Erfassung von Mikro- und/oder Nanostrukturen
DE102005036529A1 (de) Verfahren zur lagegetreuen Abbildung eines Objektes
DE102018126000B4 (de) Objektiv für ein Mikroskop und Verfahren zum Korrigieren eines Abbildungsfehlers eines Mikroskops mit einem Objektiv
DE10139596C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Postitionieren eines Objekts an einem Ziel
DE102023133898A1 (de) Alignment-System zur Ausrichtung von Messgeräten und zugehöriges Verfahren
DE102023136907A1 (de) Werkzeugreferenz für eine Mehrebenenreferenzierung sowie Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Orientierung und/oder Position eines Bauteils damit

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002772077

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10490053

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002772077

Country of ref document: EP