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DE102023203569A1 - Method for calibrating a mold processing device - Google Patents

Method for calibrating a mold processing device Download PDF

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Publication number
DE102023203569A1
DE102023203569A1 DE102023203569.3A DE102023203569A DE102023203569A1 DE 102023203569 A1 DE102023203569 A1 DE 102023203569A1 DE 102023203569 A DE102023203569 A DE 102023203569A DE 102023203569 A1 DE102023203569 A1 DE 102023203569A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
calibration
points
shape
control signal
irradiated
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.)
Pending
Application number
DE102023203569.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Wittmann
Matthias Manger
Matthias KAES
Philipp Scheiderer
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.)
Carl Zeiss SMT GmbH
Original Assignee
Carl Zeiss SMT 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 Carl Zeiss SMT GmbH filed Critical Carl Zeiss SMT GmbH
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Priority to PCT/EP2024/060549 priority patent/WO2024218214A1/en
Publication of DE102023203569A1 publication Critical patent/DE102023203569A1/en
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Abstract

Ein Verfahren zum Kalibrieren einer Formbearbeitungsvorrichtung (10) wird bereitgestellt. Die Formbearbeitungsvorrichtung ist dazu konfiguriert, durch Einstrahlung eines Strahls (16) geladener Teilchen eine Form einer Oberfläche (12) eines Bearbeitungsobjekts (14) zu manipulieren und dabei auf Grundlage eines zeitabhängigen Soll-Steuerungssignals (30s) den Strahl in zeitlicher Abfolge auf unterschiedliche Orte (28) der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts zu lenken. Dazu umfasst die Formbearbeitungsvorrichtung ein Signalkorrekturmodul (44) sowie ein Lenkmodul (26), wobei das Signalkorrekturmodul dazu konfiguriert ist, mittels eines vorgegebenen Modells (46) das Soll-Steuerungssignal in ein Ist-Steuerungssignal (30i) zur Ansteuerung des Lenkmoduls umzusetzen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Kalibrierobjekts (48) mit einer hinsichtlich der geladenen Teilchen reflektierenden Oberfläche (54), welche eine Mehrzahl an Kalibrierpunkten (56) mit einer gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche veränderten Reflektivität umfasst, Einstrahlen des Strahls (16) auf die reflektierende Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts an den Kalibrierpunkten (56) sowie weiteren Punkten (57) der Oberfläche und Erfassen einer jeweiligen Intensität von jeweils an der reflektierenden Oberfläche zurückgeworfenen Teilchen des eingestrahlten Strahls, sowie Korrigieren des Modells (46) anhand der erfassten Intensitäten (66-1; 66-2).

Figure DE102023203569A1_0000
A method for calibrating a shape processing device (10) is provided. The shape processing device is configured to manipulate a shape of a surface (12) of an object to be processed (14) by irradiating a beam (16) of charged particles and, in doing so, to direct the beam in a time sequence to different locations (28) on the surface of the object to be processed on the basis of a time-dependent target control signal (30s). For this purpose, the shape processing device comprises a signal correction module (44) and a steering module (26), wherein the signal correction module is configured to convert the target control signal into an actual control signal (30i) for controlling the steering module by means of a predetermined model (46). The method comprises the steps of: providing a calibration object (48) with a surface (54) which reflects the charged particles and which comprises a plurality of calibration points (56) with a reflectivity which is different from the remaining reflecting surface, irradiating the beam (16) onto the reflecting surface (54) of the calibration object at the calibration points (56) and further points (57) of the surface and detecting a respective intensity of particles of the irradiated beam which are reflected back at the reflecting surface, and correcting the model (46) on the basis of the detected intensities (66-1; 66-2).
Figure DE102023203569A1_0000

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Formbearbeitungsvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist, durch Einstrahlung eines Strahls geladener Teilchen eine Form einer Oberfläche eines Bearbeitungsobjekts zu manipulieren.The invention relates to a method for calibrating a shape processing device which is configured to manipulate a shape of a surface of a processing object by irradiating a beam of charged particles.

Aus DE 10 2012 212 199A1 ist beispielsweise eine derartige Vorrichtung bekannt. Diese ist zur Oberflächenstrukturierung von mikro- oder nanostrukturierten Bauteilen aus Glas oder Keramik konfiguriert. Dazu kann ein Teilchenstrahl, wie etwa ein Elektronenstrahl, mit einem Durchmesser im Bereich der kleinsten zu erzeugenden Strukturen auf ausgewählte Teilbereiche der Oberfläche gerichtet werden, um eine lokale Verdichtung und somit eine lokale Absenkung der Oberfläche entsprechend der gewünschten Oberflächenstrukturierung zu erzielen. Weiterhin wird eine Bearbeitung eines optischen Elements einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Elektronenstrahl beschrieben. Durch den Herstellungsprozess bedingte Abbildungsfehler der Projektionsbelichtungsanlage können durch eine geeignet ausgeführte Verdichtung und eine damit einhergehende Änderung der Form der optischen Oberfläche eines optischen Elements kompensiert werden. Teilchenstrahlen können neben der beschriebenen Materialverdichtung auch zum direkten Materialabtrag an der Oberfläche des bestrahlten optischen Elements eingesetzt werden. Weiterhin ist es möglich, durch geeignete Bestrahlung einen Materialauftrag auf der Oberfläche des Objekts zu bewirken.Out of DE 10 2012 212 199A1 For example, such a device is known. It is configured for surface structuring of micro- or nanostructured components made of glass or ceramic. For this purpose, a particle beam, such as an electron beam, with a diameter in the range of the smallest structures to be created can be directed at selected sub-areas of the surface in order to achieve local compaction and thus a local lowering of the surface in accordance with the desired surface structuring. Furthermore, processing of an optical element of a projection exposure system for microlithography with an electron beam is described. Imaging errors of the projection exposure system caused by the manufacturing process can be compensated by a suitably implemented compaction and an associated change in the shape of the optical surface of an optical element. In addition to the described material compaction, particle beams can also be used for direct material removal from the surface of the irradiated optical element. Furthermore, it is possible to apply material to the surface of the object by suitable irradiation.

Üblicherweise wird zunächst die tatsächliche Form der Oberfläche des optischen Elements vermessen und deren Abweichung von einer vorgegebenen Sollform bestimmt. Zur Anpassung der Oberflächenform an die Sollform wird herkömmlicherweise zunächst eine Vorgabe für eine Steuerungsgröße der Formbearbeitungsvorrichtung bestimmt, die dazu geeignet ist, eine gewünschte Korrektur der Oberflächenform des optischen Elements zu bewirken. Die Vorgabe für die Steuerungsgröße kann etwa eine Ablenkeinheit für den Teilchenstrahl derart steuern, dass der Teilchenstrahl nacheinander auf Einstrahlpunkte auf der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts gelenkt wird, an denen sich der Teilchenstrahl jeweils eine bestimmte Verweilzeit aufhält, bevor er möglichst schnell zum nächsten Einstrahlpunkt bewegt wird.Usually, the actual shape of the surface of the optical element is first measured and its deviation from a predetermined target shape is determined. To adapt the surface shape to the target shape, a specification for a control variable of the shape processing device is usually first determined, which is suitable for effecting a desired correction of the surface shape of the optical element. The specification for the control variable can, for example, control a deflection unit for the particle beam in such a way that the particle beam is directed one after the other to irradiation points on the surface of the object being processed, at each of which the particle beam remains for a certain dwell time before being moved as quickly as possible to the next irradiation point.

Die mit herkömmlichen Formbearbeitungsvorrichtungen der eingangs genannten Art erreichbare Angleichung der Oberflächenform an die Sollform ist leider oft nicht ausreichend genau.Unfortunately, the approximation of the surface shape to the target shape that can be achieved with conventional shape processing devices of the type mentioned above is often not sufficiently accurate.

Zugrunde liegende Aufgabeunderlying task

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere die Oberflächenform eines Objekts mit einer verbesserten Genauigkeit an eine Sollform angepasst werden kann.It is an object of the invention to provide a method by which the aforementioned problems are solved and, in particular, the surface shape of an object can be adapted to a desired shape with improved accuracy.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden mit einem Verfahren zum Kalibrieren einer Formbearbeitungsvorrichtung. Die Formbearbeitungsvorrichtung ist dazu konfiguriert, durch Einstrahlung eines Strahls geladener Teilchen eine Form einer Oberfläche eines Bearbeitungsobjekts zu manipulieren und dabei auf Grundlage eines zeitabhängigen Soll-Steuerungssignals den Strahl in zeitlicher Abfolge auf unterschiedliche Orte der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts zu lenken. Dazu umfasst die Formbearbeitungsvorrichtung ein Signalkorrekturmodul sowie ein Lenkmodul, wobei das Signalkorrekturmodul dazu konfiguriert ist, mittels eines vorgegebenen Modells das Soll-Steuerungssignal in ein Ist-Steuerungssignal zur Ansteuerung des Lenkmoduls umzusetzen. Das Kalibrierverfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Kalibrierobjekts mit einer hinsichtlich der geladenen Teilchen reflektierenden Oberfläche, welche eine Mehrzahl an Kalibrierpunkten mit einer gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche veränderten Reflektivität umfasst, Einstrahlen des Strahls auf die reflektierende Oberfläche des Kalibrierobjekts an den Kalibrierpunkten sowie weiteren Punkten der Oberfläche und Erfassen einer jeweiligen Intensität von jeweils an der reflektierenden Oberfläche zurückgeworfenen Teilchen des eingestrahlten Strahls, sowie Korrigieren des Modells anhand der erfassten Intensitäten.The above-mentioned object can be achieved according to the invention, for example, with a method for calibrating a shape processing device. The shape processing device is configured to manipulate a shape of a surface of a processing object by irradiating a beam of charged particles and to direct the beam in a time sequence to different locations on the surface of the processing object on the basis of a time-dependent target control signal. For this purpose, the shape processing device comprises a signal correction module and a steering module, wherein the signal correction module is configured to convert the target control signal into an actual control signal for controlling the steering module using a predetermined model. The calibration method comprises the steps of: providing a calibration object with a surface that reflects the charged particles and that comprises a plurality of calibration points with a reflectivity that is different from the remaining reflecting surface, irradiating the beam onto the reflecting surface of the calibration object at the calibration points and at other points on the surface, and detecting a respective intensity of particles of the irradiated beam that are reflected back at the reflecting surface, and correcting the model based on the detected intensities.

Das vorgegebene Modell beschreibt insbesondere die Ablenkdynamik des Lenkmoduls und wird gemäß einer Ausführungsform an die erfassten Intensitäten angefittet. Bei dem Strahl geladener Teilchen handelt es sich insbesondere um einen Elektronenstrahl. Alternativ können auch andere geladene Teilchen zum Einsatz kommen, wie etwa Positronen oder Protonen. Unter einer veränderten Reflektivität an den Orten der Kalibrierpunkte ist insbesondere zu verstehen, dass Elektronen an den Kalibrierpunkten stärker oder schwächer bzw. ggf. auch gar nicht reflektiert werden. Unter dem Begriff „Reflexion“ ist neben einer klassischen optischen Reflexion, bei dem Einfallswinkel und Ausfallswinkel gleich sind, auch eine diffuse Reflexion zu verstehen, bei der zumindest ein Teil der Elektronen zurückgestreut wird. Das heißt, unter der hinsichtlich der der geladenen Teilchen reflektierenden Oberfläche ist auch eine die geladenen Teilchen rückstreuende Oberfläche zu verstehen.The given model describes in particular the deflection dynamics of the steering module and is fitted to the recorded intensities according to one embodiment. The beam of charged particles is in particular an electron beam. Alternatively, other charged particles can also be used, such as positrons or protons. A changed reflectivity at the locations of the calibration points is to be understood in particular as meaning that electrons are reflected more strongly or less strongly at the calibration points or possibly not at all. In addition to a classic optical reflection, in which the angle of incidence and the angle of reflection are the same, the term “reflection” also refers to a diffuse reflection, in which at least some of the electrons are scattered back. This means that the surface reflecting the charged particles also includes a surface that backscatters charged particles.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, dass das Ablenkverhalten der Formbearbeitungsvorrichtung von den Eigenschaften des Teilchenstrahl, etwa der Fokussierung des Teilchenstrahls sowie dem Strahlstrom, abhängen kann sowie dass das schnelle Verfahren des Teilchenstrahls zwischen den Einstrahlpunkten auf der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts das Ablenkverhalten der Formbearbeitungsvorrichtung beeinflussen kann. So kann etwa eine Ablenkdynamik eines Lenkmoduls zur Ablenkung des Teilchenstrahls in der Formbearbeitungsvorrichtung durch Trägheitseffekte von im Lenkmodul zum Einsatz kommenden magnetischen Spulen sowie durch Trägheitseffekte einer Steuerungselektronik des Lenkmoduls beeinflusst werden. Durch hohe positive und hohe negative Beschleunigungen der Transversalbewegung des Teilchenstrahls beim Abtasten der verschiedenen Einstrahlpunkte können die genannten Trägheitseffekte dazu führen, dass ein Steuerungssignal vom Lenkmodul nicht präzise umgesetzt wird.The solution according to the invention is based on the knowledge that the deflection behavior of the shape processing device can depend on the properties of the particle beam, such as the focusing of the particle beam and the beam current, and that the rapid movement of the particle beam between the beam points on the surface of the object being processed can influence the deflection behavior of the shape processing device. For example, the deflection dynamics of a steering module for deflecting the particle beam in the shape processing device can be influenced by inertia effects of magnetic coils used in the steering module and by inertia effects of control electronics of the steering module. Due to high positive and high negative accelerations of the transverse movement of the particle beam when scanning the various beam points, the aforementioned inertia effects can lead to a control signal from the steering module not being implemented precisely.

Zur Lösung dieser Problematik wird erfindungsgemäß das Soll-Steuerungssignal mittels eines Modells in ein Ist-Steuerungssignal umgesetzt und das Modell unter Verwendung des beschriebenen Kalibrierobjekts korrigiert. Die auf dem Kalibrierobjekt angeordneten Kalibrierpunkte ermöglichen es, die vorstehend erwähnten Trägheitseffekte im Modell zu berücksichtigen. Bei Verwendung des entsprechend korrigierten Modells zur Bearbeitung des Bearbeitungsobjekts können damit die aufgrund von Trägheitseffekten induzierten Bearbeitungsfehler zumindest weitgehend vermieden werden, wodurch im Ergebnis die Oberflächenform des Bearbeitungsobjekts mit einer verbesserten Genauigkeit an die Sollform angepasst werden kann.To solve this problem, according to the invention, the target control signal is converted into an actual control signal using a model and the model is corrected using the described calibration object. The calibration points arranged on the calibration object make it possible to take the above-mentioned inertia effects into account in the model. When using the appropriately corrected model to machine the machining object, the machining errors induced by inertia effects can be at least largely avoided, which means that the surface shape of the machining object can be adapted to the target shape with improved accuracy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ergeben die Intensitäten eine hinsichtlich der Oberfläche des Kalibrierobjekts aufgelöste Intensitätsverteilung, in der die Kalibrierpunkte jeweils einem Kalibriermuster zugeordnet sind, wobei das Verfahren weiterhin ein Auswerten der Intensitätsverteilung umfasst, bei dem eine Abweichung einer Form zumindest eines der Kalibriermuster von einer Sollform des Kalibriermusters bestimmt wird, wobei bei der Korrektur die zumindest eine bestimmte Formabweichung berücksichtigt wird. Insbesondere werden die Formabweichungen aller Kalibriermuster von entsprechenden Sollformen bestimmt.According to a further embodiment, the intensities result in an intensity distribution resolved with respect to the surface of the calibration object, in which the calibration points are each assigned to a calibration pattern, wherein the method further comprises evaluating the intensity distribution, in which a deviation of a shape of at least one of the calibration patterns from a target shape of the calibration pattern is determined, wherein the at least one specific shape deviation is taken into account in the correction. In particular, the shape deviations of all calibration patterns from corresponding target shapes are determined.

Gemäß einer Ausführungsvariante wird beim Auswerten der Intensitätsverteilung eine elliptische Abweichung zumindest eines der Kalibriermuster von einer Kreisform bestimmt. Das heißt, die Intensitätsverteilung weist eine elliptische Verzeichnung auf. Insbesondere ist die elliptische Abweichung derart, dass die lange Ellipsenachse parallel zur Bewegungsrichtung des Strahls beim Übergang zwischen zwei nacheinander auf der Oberfläche des Kalibrierobjekts bestrahlten Punkten ausgerichtet ist.According to one embodiment, an elliptical deviation of at least one of the calibration patterns from a circular shape is determined when evaluating the intensity distribution. This means that the intensity distribution has an elliptical distortion. In particular, the elliptical deviation is such that the long axis of the ellipse is aligned parallel to the direction of movement of the beam during the transition between two points irradiated one after the other on the surface of the calibration object.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ergeben die Intensitäten eine hinsichtlich der Oberfläche des Kalibrierobjekts aufgelöste Intensitätsverteilung, in der die Kalibrierpunkte einem jeweiligen Kalibriermuster zugeordnet sind, wobei das Verfahren weiterhin ein Auswerten der Intensitätsverteilung umfasst, bei dem eine Abweichung einer jeweiligen Position zumindest eines der Kalibriermuster von einer Sollposition des Kalibriermusters bestimmt wird, wobei bei der Korrektur die zumindest eine bestimmte Positionsabweichung berücksichtigt wird. Insbesondere werden die Positionsabweichungen aller Kalibriermuster von entsprechenden Sollpositionen bestimmt.According to a further embodiment, the intensities result in an intensity distribution resolved with respect to the surface of the calibration object, in which the calibration points are assigned to a respective calibration pattern, wherein the method further comprises evaluating the intensity distribution, in which a deviation of a respective position of at least one of the calibration patterns from a target position of the calibration pattern is determined, wherein the at least one specific position deviation is taken into account in the correction. In particular, the position deviations of all calibration patterns from corresponding target positions are determined.

Gemäß einer Ausführungsvariante wird vor dem Einstrahlen des Strahls auf die Oberfläche des Kalibrierobjekts eine jeweilige Position zumindest eines der Kalibrierpunkte auf der Oberfläche des Kalibrierobjekts mit einer Genauigkeit von kleiner als 10 µm, insbesondere kleiner als 2 µm, vermessen und daraus die zur Bestimmung der Positionsabweichung verwendete Sollposition des Kalibriermusters bestimmt. Die Vermessung erfolgt insbesondere mit einem Koordinatenmessgerät. Insbesondere werden die Positionen einer Mehrzahl der Kalibrierpunkte bzw. aller Kalibrierpunkte mit der angegebenen Genauigkeit vermessen.According to one embodiment variant, before the beam is irradiated onto the surface of the calibration object, a respective position of at least one of the calibration points on the surface of the calibration object is measured with an accuracy of less than 10 µm, in particular less than 2 µm, and from this the target position of the calibration pattern used to determine the position deviation is determined. The measurement is carried out in particular with a coordinate measuring machine. In particular, the positions of a majority of the calibration points or all calibration points are measured with the specified accuracy.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Intensität der jeweils an der Oberfläche des Kalibrierobjekts zurückgeworfenen Teilchen mittels eines ringförmigen Detektors erfasst, durch dessen Inneres der auf die Oberfläche eingestrahlte Strahl verläuft. Insbesondere handelt es sich bei dem ringförmigen Detektor um einen Rückstreuelektronendetektor. Insbesondere wird der Zeitpunkt der Messung der Intensität mit der zeitlichen Variation des Einstrahlorts auf der Oberfläche synchronisiert, sodass dem jeweiligen Einstrahlpunkt die betreffende Intensität zugeordnet werden kann.According to a further embodiment, the intensity of the particles reflected back from the surface of the calibration object is detected by means of a ring-shaped detector, through the interior of which the beam irradiated onto the surface passes. In particular, the ring-shaped detector is a backscattered electron detector. In particular, the time of measuring the intensity is synchronized with the temporal variation of the irradiation location on the surface, so that the relevant intensity can be assigned to the respective irradiation point.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Strahl entlang einer vorgegebenen Trajektorie, welche die Kalibrierpunkte sowie die weiteren Punkte der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfasst, auf die Oberfläche des Kalibrierobjekts eingestrahlt.According to a further embodiment, the beam is irradiated onto the surface of the calibration object along a predetermined trajectory, which includes the calibration points and the other points on the surface of the calibration object.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Strahl in mindestens einem Durchlauf jeweils auf die die Kalibrierpunkte sowie die weiteren Punkte der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte eingestrahlt und zwischen den Einstrahlpunkten über die Oberfläche bewegt, wobei die Einstrahlpunkte in dem mindestens einen Durchlauf mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten bestrahlt werden.According to a further embodiment, the beam is irradiated in at least one pass onto the irradiation points comprising the calibration points and the other points on the surface of the calibration object and is moved over the surface between the irradiation points, whereby the irradiation points are irradiated in at least one pass with uniform residence times.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Strahl in mehreren Durchläufen jeweils auf die die Kalibrierpunkte sowie die weiteren Punkte der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte eingestrahlt und zwischen den Einstrahlpunkten über die Oberfläche bewegt, wobei die Einstrahlpunkte in den einzelnen Durchläufen mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten bestrahlt werden und die einheitlichen Verweilzeiten in den verschiedenen Durchläufen unterschiedlich sind. Das heißt, die einheitlichen Verweilzeiten unterscheiden sich von Durchlauf zu Durchlauf. Vorteilhafterweise erfolgt die Bewegung zwischen den Einstrahlpunkten mit einer einheitlichen Geschwindigkeit. Gemäß einer Ausführungsvariante erfolgt die Bewegung über mehrere Punkte gemittelt mit einheitlicher Geschwindigkeit.According to a further embodiment, the beam is irradiated in several passes onto the irradiation points comprising the calibration points and the other points on the surface of the calibration object and is moved over the surface between the irradiation points, whereby the irradiation points are irradiated with uniform dwell times in the individual passes and the uniform dwell times are different in the various passes. This means that the uniform dwell times differ from pass to pass. Advantageously, the movement between the irradiation points takes place at a uniform speed. According to one embodiment, the movement takes place over several points on average at a uniform speed.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden in einem ersten Durchlauf die die Kalibrierpunkte sowie die weiteren Punkte der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten bestrahlt und in einem zweiten Durchlauf werden die Einstrahlpunkte mit variierenden Verweilzeiten bestrahlt.According to a further embodiment, in a first pass, the irradiation points comprising the calibration points and the other points on the surface of the calibration object are each irradiated with uniform dwell times, and in a second pass, the irradiation points are irradiated with varying dwell times.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird am jeweiligen Einstrahlpunkt ein Quotient aus der erfassten Intensität des ersten Durchlaufs und der erfassten Intensität des zweiten Durchlaufs bestimmt und das Korrigieren des Modells erfolgt anhand der Intensitätsquotienten. Unter der Intensität ist jeweils die Intensität der zurückgeworfenen Teilchen des eingestrahlten Strahls zu verstehen.According to a further embodiment, a quotient of the recorded intensity of the first pass and the recorded intensity of the second pass is determined at the respective irradiation point and the model is corrected using the intensity quotients. The intensity is understood to mean the intensity of the reflected particles of the irradiated beam.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kalibierobjekt im Bereich der reflektierenden Oberfläche ein Metall mit einer Ordnungszahl von mindestens vierzig. Hier kommen z.B. Molybdän mit der Ordnungszahl 42, Tantal mit der Ordnungszahl 73, Wolfram mit der Ordnungszahl 74 und Gold mit der Ordnungszahl 79 in Frage. Insbesondere kann das Kalibrierobjekt aus einem der Metalle mit der Ordnungszahl von mindestens 40 gefertigt sein und wahlweise vergoldet sein. Gemäß einer Ausführungsvariante umfasst das Kalibrierobjekt im Bereich der reflektierenden Oberfläche ein Metall mit einer Ordnungszahl von mindestens siebzig, wie etwa Tantal, Wolfram und/oder Gold.According to a further embodiment, the calibration object in the area of the reflective surface comprises a metal with an atomic number of at least forty. Examples of metals that can be used here are molybdenum with atomic number 42, tantalum with atomic number 73, tungsten with atomic number 74 and gold with atomic number 79. In particular, the calibration object can be made from one of the metals with an atomic number of at least 40 and can optionally be gold-plated. According to a variant, the calibration object in the area of the reflective surface comprises a metal with an atomic number of at least seventy, such as tantalum, tungsten and/or gold.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform unterscheidet sich die reflektierende Oberfläche an den Kalibrierpunkten gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche durch eine geänderte Topographie. Die geänderte Topographie ist für die veränderte Reflektivität verantwortlich. Dabei können die Kalibrierpunkte durch Erhebungen und/oder Absenkungen in der reflektierenden Oberfläche gebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest einer der Kalibrierpunkte durch eine Bohrung im Kalibrierobjekt, insbesondere eine Durchgangsbohrung, gebildet.According to a further embodiment, the reflective surface at the calibration points differs from the remaining reflective surface due to a changed topography. The changed topography is responsible for the changed reflectivity. The calibration points can be formed by elevations and/or depressions in the reflective surface. According to one embodiment, at least one of the calibration points is formed by a hole in the calibration object, in particular a through hole.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Strahl geladener Teilchen ein Elektronenstrahl.According to a further embodiment, the beam of charged particles is an electron beam.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Verändern einer Form einer Oberfläche eines Bearbeitungsobjekts bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer Formbearbeitungsvorrichtung, welche ein Signalkorrekturmodul sowie ein Lenkmodul umfasst, wobei das Signalkorrekturmodul dazu konfiguriert ist, mittels eines vorgegebenen Modells ein zeitabhängiges Soll-Steuerungssignal in ein Ist-Steuerungssignal zur Ansteuerung des Lenkmoduls umzusetzen. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung durch Korrigieren des Modells gemäß dem vorstehend beschriebenen Kalibrierverfahren, insbesondere dem Kalibrierverfahren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Manipulieren der Form der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts mittels der Formbearbeitungsvorrichtung, wobei das Ist-Steuerungssignal vom Signalkorrekturmodell aus dem Soll-Steuerungssignal anhand des korrigierten Modells erzeugt wird, der Strahl auf die Oberfläche des Bearbeitungsobjekts eingestrahlt wird und der Strahl von dem Lenkmodul anhand des erzeugten Ist-Steuerungssignals derart abgelenkt wird, dass dieser auf unterschiedliche Orte der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts gelenkt wird.Furthermore, according to the invention, a method for changing a shape of a surface of a processing object is provided. This method comprises providing a shape processing device which comprises a signal correction module and a steering module, wherein the signal correction module is configured to convert a time-dependent target control signal into an actual control signal for controlling the steering module using a predetermined model. Furthermore, the method comprises calibrating the shape processing device by correcting the model according to the calibration method described above, in particular the calibration method according to one of the embodiments or variants described above. Furthermore, the method according to the invention comprises manipulating the shape of the surface of the processing object using the shape processing device, wherein the actual control signal is generated by the signal correction model from the target control signal using the corrected model, the beam is irradiated onto the surface of the processing object and the beam is deflected by the steering module using the generated actual control signal such that it is directed to different locations on the surface of the processing object.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens angegebenen Merkmale werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird.The features specified with regard to the above-mentioned embodiments, exemplary embodiments or embodiment variants, etc. of the calibration method according to the invention are explained in the description of the figures and the claims. The individual features can be implemented either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments that are independently protectable and whose protection may only be claimed during or after the application has been filed.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer Formbearbeitungsvorrichtung zum Manipulieren einer Form einer Oberfläche eines Bearbeitungsobjekts durch Einstrahlung eines Strahls geladener Teilchen,
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel zum Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung gemäß 1 unter Verwendung eines Kalibrierobjekts, sowie
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung gemäß 1 unter Verwendung eines Kalibrierobjekts.
The above and other advantageous features of the invention are explained in the following detailed description of exemplary embodiments or embodiments according to the invention with reference to the attached schematic drawings. It shows:
  • 1 an embodiment of a shape processing device for manipulating a shape of a surface of a processing object by irradiating a beam of charged particles,
  • 2 a first embodiment for calibrating the mold processing device according to 1 using a calibration object, as well as
  • 3 another embodiment for calibrating the mold processing device according to 1 using a calibration object.

Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description of embodiments according to the invention

In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden.In the embodiments or embodiments or variants described below, functionally or structurally similar elements are provided with the same or similar reference numerals as far as possible. Therefore, in order to understand the features of the individual elements of a specific embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention.

Zur Erleichterung der Beschreibung ist in der Zeichnung ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt. In 1 verläuft die y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene in diese hinein, die x-Richtung nach rechts und die z-Richtung nach oben.To facilitate the description, a Cartesian xyz coordinate system is shown in the drawing, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results. In 1 the y-direction runs perpendicular to the drawing plane, the x-direction to the right and the z-direction upwards.

In 1 wird ein Ausführungsbeispiel einer Formbearbeitungsvorrichtung 10 zum Manipulieren einer Form einer Oberfläche 12 eines Bearbeitungsobjekts 14 durch Einstrahlung eines Strahls geladener Teilchen in Gestalt eines Teilchenstrahls 16 schematisch dargestellt. Konkret dient die Formbearbeitungsvorrichtung 10 zum Verändern der Form der Oberfläche 12 des Bearbeitungsobjekts 14, welches in Gestalt eines optischen Elements vorliegen kann, mittels Elektronenbestrahlung. Als optisches Element ist exemplarisch ein Spiegel für den EUV-Wellenlängenbereich, d.h. für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als 100 nm, insbesondere einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm oder etwa 6,8 nm dargestellt. Dabei kann dieses ein optisches Element für ein Beleuchtungssystem oder eine Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie oder die DUV-Mikrolithographie mit einer Wellenlänge von etwa 365 nm, etwa 248 nm oder etwa 193 nm sein. Bei dem mittels der Formbearbeitungsvorrichtung 10 veränderbaren optischen Element kann es sich dabei um einen Umlenkspiegel, Facetten eines Facettenspiegels einer Beleuchtungsoptik oder um einen Spiegel einer Projektionsoptik einer Projektionsbelichtungsanlage handeln.In 1 an embodiment of a shape processing device 10 for manipulating a shape of a surface 12 of a processing object 14 by irradiating a beam of charged particles in the form of a particle beam 16 is shown schematically. Specifically, the shape processing device 10 is used to change the shape of the surface 12 of the processing object 14, which can be in the form of an optical element, by means of electron irradiation. As an example, a mirror for the EUV wavelength range, i.e. for electromagnetic radiation with a wavelength of less than 100 nm, in particular a wavelength of approximately 13.5 nm or approximately 6.8 nm, is shown as an optical element. This can be an optical element for an illumination system or projection optics of a projection exposure system for EUV microlithography or DUV microlithography with a wavelength of approximately 365 nm, approximately 248 nm or approximately 193 nm. The optical element that can be changed by means of the shape processing device 10 can be a deflection mirror, facets of a facet mirror of an illumination optics or a mirror of a projection optics of a projection exposure system.

Die Formbearbeitungsvorrichtung 10 eignet sich aber auch zur hochgenauen Oberflächenformherstellung oder Oberflächenformänderung bei anderen optischen Elementen, wie beispielsweise Spiegeln für andere Wellenlängenbereiche, Linsen oder optischen Elementen mit diffraktiven Strukturen, oder auch bei Objekten, die kein optisches Element bilden.However, the shape processing device 10 is also suitable for high-precision surface shape production or surface shape modification of other optical elements, such as mirrors for other wavelength ranges, lenses or optical elements with diffractive structures, or also for objects that do not form an optical element.

Die Formbearbeitungsvorrichtung 10 enthält einen Bestrahlungskopf 18 in Gestalt einer Teilchenbestrahlungseinrichtung zur Erzeugung eines auf auswählbare Orte der Oberfläche 12 gerichteten und gebündelten Teilchenstrahls 16. Der Teilchenstrahl kann zum Materialabtrag oder zum Materialauftrag an der Oberfläche 12 ausgelegt sein.The shape processing device 10 contains an irradiation head 18 in the form of a particle irradiation device for generating a particle beam 16 directed and bundled at selectable locations on the surface 12. The particle beam can be designed for material removal or for material application to the surface 12.

In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform des Bestrahlungskopfes 18 wird der Teilchenstrahl 16 durch Elektronen gebildet, damit handelt es sich bei dem Bestrahlungskopf 18 um eine Elektronenbestrahlungseinrichtung. In anderen Ausführungsvarianten können auch Positronen oder Ionen, etwa bei Anlagen zur IBF-Oberflächenbearbeitung, zum Einsatz kommen. Bei Verwendung von Ionen werden diese typischerweise nach Beschleunigung im elektrischen Feld vor dem Auftreffen auf die Oberfläche neutralisiert. Der Teilchenstrahl 16 ist insbesondere energetisch derart ausgebildet, dass je nach Energiedosis ein mehr oder weniger stark ausgeprägter lokaler Abtrag bzw. eine mehr oder weniger stark ausgeprägte lokale Kompaktierung des Materials des Bearbeitungsobjekts 14 an der Oberfläche 12 bewirkt wird. Als Energiedosis ist die Energie pro Fläche zu verstehen, welche durch den Teilchenstrahl 16 in das Bearbeitungsobjekt 14 eingebracht wird. Die Energiedosis ist somit insbesondere von der Verweildauer des Elektronenstrahls am ausgewählten Ort und von dessen Intensität abhängig.In the 1 In the embodiment of the irradiation head 18 illustrated, the particle beam 16 is formed by electrons, which means that the irradiation head 18 is an electron irradiation device. In other embodiments, positrons or ions can also be used, for example in systems for IBF surface processing. When ions are used, these are typically neutralized after acceleration in the electric field before hitting the surface. The particle beam 16 is in particular energetically designed in such a way that, depending on the energy dose, a more or less pronounced local removal or a more or less pronounced local compaction of the material of the object 14 being processed on the surface 12 is brought about. The energy dose is to be understood as the energy per area which is introduced into the object 14 being processed by the particle beam 16. The energy dose is therefore dependent in particular on the length of time the electron beam remains at the selected location and on its intensity.

Sowohl ein Materialabtrag als auch eine lokale Kompaktierung bewirkt eine lokale Absenkung der Oberfläche 12 am Bearbeitungsobjekt 14, wie etwa einem optischen Element. Eine Kompaktierung tritt insbesondere in amorphen Materialien durch eine Umverteilung von Elektronenbindungen auf. Dabei erfolgt die lokale Kompaktierung in allen Raumrichtungen, d.h. es findet nicht nur eine lokale Oberflächenabsenkung im Bereich eines Flächenelements in negativer z-Richtung, sondern auch eine Kompaktierung parallel zur Oberfläche 12 statt. Dabei entstehen parallel zur Oberfläche 12 wirkende Kräfte, wodurch Spannungen in das Bearbeitungsobjekt 14 induziert werden. Diese Spannungen können eine Verformung eines gegenüber dem von der lokalen Kompaktierung betroffenen Flächenelement wesentlich größeren Oberflächenabschnitts bewirken. Der Oberflächenabschnitt kann einen Teil der Oberfläche 12 oder auch die gesamten Oberfläche 12 umfassen.Both material removal and local compaction cause a local lowering of the surface 12 on the object 14 being processed, such as an optical element. Compaction occurs particularly in amorphous materials through a redistribution of electron bonds. Local compaction takes place in all spatial directions, ie not only does a local surface lowering take place in the area of a surface element in the negative z-direction, but also a compaction parallel to the surface 12. This creates forces acting parallel to the surface 12. Forces, whereby stresses are induced in the processing object 14. These stresses can cause a deformation of a surface section that is significantly larger than the surface element affected by the local compaction. The surface section can comprise part of the surface 12 or the entire surface 12.

Zur Erzeugung des Teilchenstrahls 16 in Form eines Elektronenstrahls enthält der als Teilchenbestrahlungseinrichtung ausgeführte Bestrahlungskopf 16 gemäß 1 eine Elektronenquelle 20 und eine Beschleunigungseinheit 22. Als Elektronenquelle 20 kann beispielsweise eine Glühkathode, eine Kristallkathode oder eine Feldemissions-Kathode verwendet werden. Die Beschleunigungseinheit 22 beschleunigt und bündelt die von der Elektronenquelle 20 emittierten Elektronen. Dazu kann die Beschleunigungseinheit 22 eine Anode mit einem gegenüber der Elektronenquelle 20 hohen positiven elektrostatischen Potential und einer kleinen Austrittsöffnung für die beschleunigten Elektronen aufweisen. Zum Bündeln und zum Einstellen der Intensität des Teilchenstrahls 16 enthält die Beschleunigungseinheit 22 ferner eine Steuerelektrode, beispielsweise einen Wehneltzylinder. Die Intensität bzw. der Strahlstrom gibt die Anzahl der Elektronen an, welche pro Zeiteinheit durch eine senkrecht zum Elektronenstrahl gedachte Fläche treten.To generate the particle beam 16 in the form of an electron beam, the irradiation head 16 designed as a particle irradiation device contains 1 an electron source 20 and an acceleration unit 22. For example, a hot cathode, a crystal cathode or a field emission cathode can be used as the electron source 20. The acceleration unit 22 accelerates and focuses the electrons emitted by the electron source 20. For this purpose, the acceleration unit 22 can have an anode with a high positive electrostatic potential compared to the electron source 20 and a small exit opening for the accelerated electrons. To focus and adjust the intensity of the particle beam 16, the acceleration unit 22 also contains a control electrode, for example a Wehnelt cylinder. The intensity or the beam current indicates the number of electrons that pass through an area imaginary perpendicular to the electron beam per unit of time.

Zum Fokussieren des von der Beschleunigungseinheit 22 kommenden Teilchenstrahls 16 umfasst der Bestrahlungskopf 18 weiterhin eine Fokussierungseinheit 24 mit geeignet ausgebildeten elektrischen oder magnetischen Komponenten.To focus the particle beam 16 coming from the acceleration unit 22, the irradiation head 18 further comprises a focusing unit 24 with suitably designed electrical or magnetic components.

Mit einem Lenkmodul 26 in Gestalt einer Ablenkungseinheit des Bestrahlungskopfes 18 lässt sich der Teilchenstrahl 16 sowohl in x- als auch in y-Richtung ablenken. Hierfür enthält das Lenkmodul 26 ebenfalls geeignet ausgebildete elektrische oder magnetische Komponenten. Das Lenkmodul 26 kann zwei gesonderte Ablenkeinheiten enthalten, eine zur Ablenkung des Teilchenstrahls 16 in x-Richtung und eine zur Ablenkung des Teilchenstrahls 16 in y-Richtung. Je nach Einstellung des Lenkmoduls 26 trifft der Teilchenstrahl 16 an einem bestimmten Ort (xi, yi) auf die Oberfläche 12 des optischen Elements 14 auf. Ein derartiger Ort (xi, yi) ist in 1 mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet.With a steering module 26 in the form of a deflection unit of the irradiation head 18, the particle beam 16 can be deflected in both the x and y directions. For this purpose, the steering module 26 also contains suitably designed electrical or magnetic components. The steering module 26 can contain two separate deflection units, one for deflecting the particle beam 16 in the x direction and one for deflecting the particle beam 16 in the y direction. Depending on the setting of the steering module 26, the particle beam 16 strikes the surface 12 of the optical element 14 at a specific location (x i , y i ). Such a location (x i , y i ) is shown in 1 designated by the reference numeral 28.

Auf diese Weise lässt sich nacheinander eine Vielzahl von verschiedenen Orten 28 auf der Oberfläche 12 bestrahlen und somit eine ortsaufgelöste Wirkungsverteilung in Form einer Energiedosisverteilung über die Oberfläche 12 erzielen. Unter der ortsaufgelösten Energiedosisverteilung ist hier eine Verteilung der eingebrachten Energie pro Fläche als Funktion der Ortskoordinate (x, y) der Oberfläche 12 des optischen Elements 14 zu verstehen. Dabei kann die Bestrahlung beispielsweise rasterartig oder auch kontinuierlich über die gesamte Oberfläche erfolgen. Auch ist eine unregelmäßige oder regelmäßige Anordnung verschiedener zu bestrahlender Orte, etwa in Zeilen, Kreisen, Ellipsen oder dergleichen, möglich.In this way, a large number of different locations 28 on the surface 12 can be irradiated one after the other, thus achieving a spatially resolved distribution of effect in the form of an energy dose distribution over the surface 12. The spatially resolved energy dose distribution here is to be understood as a distribution of the introduced energy per area as a function of the spatial coordinates (x, y) of the surface 12 of the optical element 14. The irradiation can, for example, be carried out in a grid-like manner or continuously over the entire surface. An irregular or regular arrangement of different locations to be irradiated, for example in rows, circles, ellipses or the like, is also possible.

Zur Vermeidung einer Absorption der Elektronen des Teilchenstrahls 16 durch Luft weist der Bestrahlungskopf 18 ferner eine Vakuumkammer auf, in welcher die Elektronenquelle 20, die Beschleunigungseinheit 22, die Fokussierungseinheit 24, das Lenkmodul 26 und das Bearbeitungsobjekt 14 bzw. zumindest die Oberfläche 12 des Objekts 14 angeordnet sind.To avoid absorption of the electrons of the particle beam 16 by air, the irradiation head 18 further comprises a vacuum chamber in which the electron source 20, the acceleration unit 22, the focusing unit 24, the steering module 26 and the object 14 to be processed or at least the surface 12 of the object 14 are arranged.

In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird dem Bestrahlungskopf 18 ein Soll-Steuerungssignal 30s bereitgestellt, welche die Bestrahlung der Oberfläche 12 des Bearbeitungsobjekts entlang einer Bearbeitungstrajektorie 32b vorgibt. Die Bearbeitungstrajektorie 32b ist im rechten oberen Abschnitt von 1 beispielhaft dargestellt. In dieser Darstellung stellt ein mit Ω' bezeichnetes kreisförmiges Gebiet eine Bearbeitungsfläche 34 auf der Oberfläche 12 des Bearbeitungsobjekts 14, d.h. einen dem Teilchenstrahl 16 zugänglichen Bearbeitungsbereich dar. Die Ausführung der Bearbeitungsfläche 34 als kreisförmiges Gebiet ist beispielhaft zu verstehen. Andere Formen der Bearbeitungsfläche, wie etwa ovale, quadratische, rechteckige oder anders geartete Formen sind denkbar. Der innere Bereich der Bearbeitungsfläche Ω' enthält eine Nutzfläche 36, welche mit Ω bezeichnet ist. Die Nutzfläche Ω ist für den Fall, in dem das Bearbeitungsobjekt 14 ein optisches Element für eine Lithographie-Projektionsbelichtungsanlage ist, ein Flächenabschnitt auf dem optischen Element, welcher im in der Projektionsbelichtungsanlage eingebauten Zustand in einem Nutzstrahlengang angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Nutzfläche Ω der im späteren Betrieb des optischen Elements tatsächlich genutzte Flächenabschnitt oder enthält diesen. Auch die Nutzfläche Ω ist in der in 1 dargestellten Draufsicht kreisförmig.In the 1 In the embodiment shown, the irradiation head 18 is provided with a target control signal 30s which specifies the irradiation of the surface 12 of the processing object along a processing trajectory 32b. The processing trajectory 32b is shown in the upper right section of 1 shown as an example. In this illustration, a circular area designated Ω' represents a processing area 34 on the surface 12 of the object 14 to be processed, i.e. a processing area accessible to the particle beam 16. The design of the processing area 34 as a circular area is to be understood as an example. Other shapes of the processing area, such as oval, square, rectangular or other types of shapes are conceivable. The inner area of the processing area Ω' contains a usable area 36, which is designated Ω. In the case in which the object 14 to be processed is an optical element for a lithography projection exposure system, the usable area Ω is a surface section on the optical element which, when installed in the projection exposure system, is arranged in a usable beam path. In other words, the usable area Ω is the surface section actually used in the later operation of the optical element or contains this. The usable area Ω is also in the 1 shown top view is circular.

Die in 1 dargestellte Ausführungsform der Bearbeitungstrajektorie 32b umfasst eine Vielzahl von Trajektorienabschnitten 38 in Form von parallelen Linien bzw. parallelen Abschnitten der Bearbeitungstrajektorie. Die Trajektorienabschnitte 38 geben den Weg des Teilchenstrahls 16 auf der Oberfläche 12 im Betrieb der Formbearbeitungsvorrichtung 10 an, wobei benachbarte Bearbeitungstrajektorien 32b in gleicher Richtung vom Teilchenstrahl 16 abgefahren werden. Zwischen den Bearbeitungstrajektorien 32b erfolgt ein jeweiliges „Rückspringen“ des Teilchenstrahls. Auf den Bearbeitungstrajektorien 32b sind in gleichförmigem Abstand Punkte eingezeichnet. Diese stellen jeweilige Einstrahlpunkte 40 für den Teilchenstrahl 16 dar. Von den Einstrahlpunkten sind in 1 zur Vereinfachung der Zeichnung lediglich einige mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet. An jedem der Einstrahlpunkte 40 stoppt der Teilchenstrahl 16 bei der Bearbeitung der Oberfläche 12 und verbleibt eine vorgegebene Verweilzeit τ (Bezugszeichen 62) am betreffenden Ort.The in 1 The embodiment of the processing trajectory 32b shown comprises a plurality of trajectory sections 38 in the form of parallel lines or parallel sections of the processing trajectory. The trajectory sections 38 indicate the path of the particle beam 16 on the surface 12 during operation of the shape processing device 10, with adjacent processing trajectories 32b being traveled in the same direction by the particle beam 16. Between the processing trajectories 32b, the particle beam "jumps back" in each case. On the processing Points are drawn at equal distances along the beam trajectories 32b. These represent respective beam entry points 40 for the particle beam 16. 1 To simplify the drawing, only some are designated with the reference numeral 40. At each of the irradiation points 40, the particle beam 16 stops during the processing of the surface 12 and remains at the respective location for a predetermined dwell time τ (reference numeral 62).

Dabei variiert die Verweilzeit τ typischerweise von Einstrahlpunkt 40 zu Einstrahlpunkt 40 oder zumindest zwischen Abschnitten mit einer Gruppe an mit der gleichen Verweilzeit τ bestrahlten Einstrahlpunkten 40. Zwischen den Einstrahlpunkten bewegt sich der Teilchenstrahl 16 mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit. Die Intensität des Teilchenstrahls 16, d.h. die Einstrahlrate der geladenen Teilchen, bleibt gemäß einer Ausführungsform auf der gesamten Bearbeitungstrajektorie 32b konstant, d.h. die an den einzelnen Orten der Bearbeitungstrajektorie 32b abgegebene Dosis an geladenen Teilchen hängt allein von der Aufenthaltsdauer des Teilchenstrahls an den betreffenden Orten ab. Der Abstand der Trajektorienabschnitte 38 ist in 1 zu Veranschaulichungszwecken relativ groß eingezeichnet.The dwell time τ typically varies from irradiation point 40 to irradiation point 40 or at least between sections with a group of irradiation points 40 irradiated with the same dwell time τ. Between the irradiation points, the particle beam 16 moves at the highest possible speed. The intensity of the particle beam 16, ie the irradiation rate of the charged particles, remains constant over the entire processing trajectory 32b according to one embodiment, ie the dose of charged particles emitted at the individual locations of the processing trajectory 32b depends solely on the duration of the particle beam's stay at the relevant locations. The distance between the trajectory sections 38 is in 1 drawn relatively large for illustrative purposes.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform entspricht der Abstand benachbarter Trajektorienabschnitte 38 (in y-Richtung gemäß 1) dem Abstand zwischen den Einstrahlpunkten 40 (in x-Richtung gemäß 1) auf den Trajektorienabschnitten 38. Gemäß einer Ausführungsvariante ist der Abstand zwischen den Einstrahlpunkten 40 und/oder den Trajektorienabschnitten 38 in der Größenordnung der Strahlquerschnitts des Teilchenstrahls 16, d.h. definiert man die vom Teilchenstrahl 16 an einem Einstrahlpunkt 40 bestrahlte Fläche als Pixel, so schließen sich die Pixel gemäß dieser Ausführungsvariante unmittelbar aneinander an.According to an embodiment not shown, the distance between adjacent trajectory sections 38 (in the y-direction according to 1 ) the distance between the beam points 40 (in x-direction according to 1 ) on the trajectory sections 38. According to one embodiment, the distance between the irradiation points 40 and/or the trajectory sections 38 is in the order of magnitude of the beam cross-section of the particle beam 16, ie if the area irradiated by the particle beam 16 at an irradiation point 40 is defined as pixels, the pixels are directly adjacent to one another according to this embodiment.

Die Formbearbeitungsvorrichtung 10 enthält weiterhin eine Steuerungseinrichtung 42 zum Steuern des Bestrahlungskopfes 18. Die Steuerungseinrichtung 42 ist dazu ausgebildet, das vorstehend erwähnte Soll-Steuerungssignal 30s für das Lenkmodul 26 bereitzustellen. Dieses ermittelt die Steuerungseinrichtung 42 aus einer vorgegebenen Solländerung für die Form der Oberfläche 12 des Bearbeitungsobjekts 14. Das Soll-Steuerungssignal 30s gibt ein Ansteuerungsrezept für das Lenkmodul 26 vor, mit dem der Teilchenstrahl 16 entlang der vorstehend beschriebenen Bearbeitungstrajektorie 32b mit definierten Verweilzeiten an definierten Einstrahlpunkten 40 über die Oberfläche 12 mit dem Ziel bewegt wird, eine Wirkungsverteilung in Form der Energiedosisverteilung auf die Oberfläche 12 zu erzeugen. Diese Wirkungsverteilung weist eine geeignete Ausprägung zur Erzeugung der vorgegebenen Solländerung der Form der Oberfläche 12 auf. Die Solländerung wird in der Regel durch Vermessen der tatsächlichen Oberflächenform und Vergleich der gemessenen Form mit einer Sollform ermittelt, d.h. die Solländerung ist diejenige Änderung der Oberflächenform, die benötigt wird, um der Oberfläche die Sollform zu geben.The shape processing device 10 further contains a control device 42 for controlling the irradiation head 18. The control device 42 is designed to provide the above-mentioned target control signal 30s for the steering module 26. The control device 42 determines this from a predetermined target change for the shape of the surface 12 of the object being processed 14. The target control signal 30s specifies a control recipe for the steering module 26, with which the particle beam 16 is moved along the above-described processing trajectory 32b with defined dwell times at defined irradiation points 40 over the surface 12 with the aim of generating an effect distribution in the form of the energy dose distribution on the surface 12. This effect distribution has a suitable characteristic for generating the predetermined target change in the shape of the surface 12. The target change is usually determined by measuring the actual surface shape and comparing the measured shape with a target shape, i.e. the target change is the change in the surface shape that is required to give the surface the target shape.

Das von der Steuerungseinrichtung 42 erzeugte Soll-Steuerungssignal 30s wird von einem Signalkorrekturmodul 44 in ein Ist-Steuerungssignal 30i umgesetzt, welches dann der Ansteuerung des Lenkmoduls 26 dient. Sowohl das Soll-Steuerungssignal 30s als auch das Ist-Steuerungssignal 30i umfassen eine zeitlich variierende Stromsteuerungsvorgabe Ix(t) für die Steuerung der Abweichung des Teilchenstrahls 16 in x-Richtung und eine zeitlich variierende Stromsteuerungsvorgabe Iy(t) für die Steuerung der Abweichung des Teilchenstrahls 16 in y-Richtung. Das Signalkorrekturmodul 44 setzt das mit dem Bezugszeichen 30s bezeichnete Soll-Steuerungssignal [ I x ( t ) I y ( t ) ] s o l l

Figure DE102023203569A1_0001
mittels eines mit dem Bezugszeichen 46 bezeich- neten Modells [ G x x ( s ) ( x , y ) 0 0 G y y ( s ) ( x , y ) ] 1
Figure DE102023203569A1_0002
in das mit dem Bezugszeichen 30i bezeichnete Ist-Steuerungssignal [ I x ( t ) I y ( t ) ] i s t
Figure DE102023203569A1_0003
um. Die Umsetzung mittels des Modell 46 geschieht wie folgt: [ I x ( t ) I y ( t ) ] i s t = [ G x x ( s ) ( x , y ) 0 0 G y y ( s ) ( x , y ) ] 1 [ I x ( t ) I y ( t ) ] s o l l
Figure DE102023203569A1_0004
The target control signal 30s generated by the control device 42 is converted by a signal correction module 44 into an actual control signal 30i, which is then used to control the steering module 26. Both the target control signal 30s and the actual control signal 30i comprise a time-varying current control specification I x (t) for controlling the deviation of the particle beam 16 in the x direction and a time-varying current control specification I y (t) for controlling the deviation of the particle beam 16 in the y direction. The signal correction module 44 sets the target control signal designated by the reference symbol 30s [ I x ( t ) I y ( t ) ] s O l l
Figure DE102023203569A1_0001
by means of a model designated by the reference numeral 46 [ G x x ( s ) ( x , y ) 0 0 G y y ( s ) ( x , y ) ] 1
Figure DE102023203569A1_0002
into the actual control signal designated by reference numeral 30i [ I x ( t ) I y ( t ) ] i s t
Figure DE102023203569A1_0003
The implementation using Model 46 is as follows: [ I x ( t ) I y ( t ) ] i s t = [ G x x ( s ) ( x , y ) 0 0 G y y ( s ) ( x , y ) ] 1 [ I x ( t ) I y ( t ) ] s O l l
Figure DE102023203569A1_0004

Das Modell 46 beschreibt die Ablenkdynamik des Lenkmoduls 26, d.h. es versieht das Soll-Steuerungssignal 30s mit einem Vorhalt, welcher dynamische Effekte des Steuerungssignals ausgleicht. Diese dynamischen Effekte können auf Trägheitseffekte von im Lenkmodul 26 zum Einsatz kommenden magnetischen Spulen sowie durch Trägheitseffekte einer Steuerungselektronik des Lenkmoduls zurückgehen.The model 46 describes the deflection dynamics of the steering module 26, i.e. it provides the target control signal 30s with a lead which compensates for dynamic effects of the control signal. These dynamic effects can be due to inertia effects of magnetic coils used in the steering module 26 as well as inertia effects of the control electronics of the steering module.

Wie bereits vorstehend erwähnt, wird der Teilchenstahl 16 beim Abtasten der Bearbeitungstrajektorie 32b zwischen zwei Einstrahlpunkten 40 mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit bewegt und bleibt jedoch am Ort der Einstrahlpunkte 40 jeweils statisch. Der Teilchenstrahl 16 ist damit hohen positiven und negativen Beschleunigungen ausgesetzt. Dies kann durch die oben erwähnten Trägheitseffekte dazu führen, dass die von dem Soll-Steuerungssignal 30s intendierte Strahlbewegung nicht präzise umgesetzt wird. Diese Ungenauigkeit wird mittels des durch das Modell 46 erzeugten Vorhalts ausgeglichen. Mit anderen Worten ist das mittels des Modells 46 erzeugte Ist-Steuerungssignal 30i derart korrigiert, dass die dynamischen Fehlereffekte vorgehalten werden, d.h. die eigentlich vom Soll-Steuerungssignal 30s intendierte Strahlbewegung wird bei Ansteuerung des Lenkmoduls 26 mittels des erzeugten Ist-Steuerungssignals 30i bewirkt.As already mentioned above, the particle beam 16 is moved at the highest possible speed when scanning the processing trajectory 32b between two beam points 40, but remains static at the location of the beam points 40. The particle beam 16 is thus exposed to high positive and negative accelerations. Due to the inertia effects mentioned above, this can lead to the beam movement intended by the target control signal 30s not being implemented precisely. This inaccuracy is compensated by means of the lead generated by the model 46. In other words, the actual control signal 30i generated by means of the model 46 is corrected in such a way that the dynamic error effects are taken into account, ie the beam movement actually intended by the target control signal 30s is brought about when the steering module 26 is controlled by means of the generated actual control signal 30i.

Das Modell 46 in der veranschaulichten Ausführungsform stellt eine Diagonalmatrix dar, dessen Element a11 durch die Übertragungsfunktion Gxx (s)(x,y) und dessen Element a22 durch die Übertragungsfunktion Gyy (s)(x,y) definiert ist, wobei s eine Laplace-Variable ist.The model 46 in the illustrated embodiment represents a diagonal matrix whose element a 11 is defined by the transfer function G xx (s)(x,y) and whose element a 22 is defined by the transfer function G yy (s)(x,y), where s is a Laplacian variable.

2 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung 10. Dazu wird der den Bestrahlungskopf 18, die Steuerungseinrichtung 42 und das Signalkorrekturmodul 44 umfassenden Formbearbeitungseinrichtung 10 ein Kalibrierobjekt 48, ein ringförmiger Detektor 50 sowie eine Auswerteeinrichtung 52 zugeordnet. Das Kalibrierobjekt 48 weist eine hinsichtlich der geladenen Teilchen des Teilchenstrahls 16 reflektierende Oberfläche 54 auf, welche eine Mehrzahl an Kalibrierpunkten 56 mit einer gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche 54 veränderten Reflektivität aufweist. Das Kalibrierobjekt 48 wird in der Kalibrieranordnung gemäß 2 anstelle des Bearbeitungsobjekts 14 gemäß 1 im Teilchenstrahl 16 angeordnet. Im linken unteren Abschnitt von 2 ist das Kalibrierobjekt 48 in Draufsicht dargestellt. Dabei bilden die Kalibrierpunkte, von denen der Übersichtlichkeit halber nur einige mit dem Bezugszeichen 56 versehen sind, ein zweidimensionales Raster. 2 illustrates a first embodiment of a method for calibrating the mold processing device 10. For this purpose, the mold processing device 10 comprising the irradiation head 18, the control device 42 and the signal correction module 44 is assigned a calibration object 48, a ring-shaped detector 50 and an evaluation device 52. The calibration object 48 has a surface 54 which reflects the charged particles of the particle beam 16 and which has a plurality of calibration points 56 with a reflectivity which is different from the remaining reflecting surface 54. The calibration object 48 is arranged in the calibration arrangement according to 2 instead of the processing object 14 according to 1 in the particle beam 16. In the lower left section of 2 the calibration object 48 is shown in plan view. The calibration points, of which only some are provided with the reference number 56 for the sake of clarity, form a two-dimensional grid.

Bei dem Kalibrierobjekt 48 handelt es sich gemäß eines Ausführungsbeispiels um eine quadratische oder runde Metallplatte mit Durchgangsbohrungen 58, welche an der Oberfläche 54 die Kalibrierpunkte 56 mit der veränderten Reflektivität bilden. In diesem Fall ist die Reflektivität am Ort der Durchgangsbohrungen 58 im Wesentlichen oder sogar vollständig aufgehoben. Die das Kalibrierobjekt 48 bildende Metallplatte weist gemäß einer Ausführungsform ein Metall mit einer Ordnungszahl von mindestens vierzig auf, beispielsweise umfasst das Kalibrierobjekt 48 Molybdän, Tantal, Wolfram und/oder Gold. Die Oberfläche einer derartigen Metallplatte wird im Sinne dieses Textes als reflektierend hinsichtlich der Elektronen des Teilchenstrahls 16 angesehen. Damit ist unter dem Begriff „Reflexion“ neben einer klassischen optischen Reflexion, bei der Einfallswinkel und Ausfallswinkel gleich sind, auch eine diffuse Reflexion zu verstehen, bei der zumindest ein Teil der Elektronen zurückgestreut wird.According to one embodiment, the calibration object 48 is a square or round metal plate with through holes 58, which form the calibration points 56 with the changed reflectivity on the surface 54. In this case, the reflectivity at the location of the through holes 58 is essentially or even completely eliminated. According to one embodiment, the metal plate forming the calibration object 48 comprises a metal with an atomic number of at least forty, for example the calibration object 48 comprises molybdenum, tantalum, tungsten and/or gold. The surface of such a metal plate is considered to be reflective with respect to the electrons of the particle beam 16 in the sense of this text. Thus, the term "reflection" is understood to mean not only a classic optical reflection, in which the angle of incidence and the angle of reflection are the same, but also a diffuse reflection, in which at least some of the electrons are scattered back.

Im Zwischenraum zwischen dem Bestrahlungskopf 18 und dem Kalibrierobjekt 48, vorzugsweise knapp unterhalb des Bestrahlungskopfes 18, ist der ringförmige Detektor 50 angeordnet. Insbesondere handelt es sich bei dem ringförmigen Detektor 50 um einen Rückstreuelektronendetektor. Der Detektor 50 ist derart angeordnet, dass der Teilchenstrahl 16 durch das Innere des ringförmigen Detektors 50, d.h. durch die Ausnehmung 60 im Inneren des Ringes, auf die Oberfläche 54 des Kalibrierobjekts 48 eingestrahlt werden kann. Der Teilchenstrahl 16 wird an der reflektiven Oberfläche 54 zurückgeworfen, insbesondere reflektiert, wobei der Reflexionsgrad am Ort der Kalibrierpunkte 56 stark reduziert ist bzw. dort keine Reflexion stattfindet. Der reflektierte Teilchenstrahl 16r trifft dann auf den ringförmigen Detektor 50, welcher durch Aufzeichnung der im zeitlichen Verlauf eingehenden Ladung Q(t) den zeitlichen Intensitätsverlauf der an der reflektierenden Oberfläche 54 zurückgeworfenen Elektronen des Teilchenstrahls 16 erfasst.The ring-shaped detector 50 is arranged in the space between the irradiation head 18 and the calibration object 48, preferably just below the irradiation head 18. In particular, the ring-shaped detector 50 is a backscattered electron detector. The detector 50 is arranged in such a way that the particle beam 16 can be irradiated through the interior of the ring-shaped detector 50, i.e. through the recess 60 in the interior of the ring, onto the surface 54 of the calibration object 48. The particle beam 16 is thrown back, in particular reflected, by the reflective surface 54, whereby the degree of reflection at the location of the calibration points 56 is greatly reduced or no reflection takes place there. The reflected particle beam 16r then hits the ring-shaped detector 50, which records the temporal intensity profile of the electrons of the particle beam 16 thrown back by the reflective surface 54 by recording the charge Q(t) received over time.

Im Kalibiermodus sendet die Steuerungseinrichtung 42 ein Kalibrier-Soll-Steuerungssignal 30s-k1 für einen ersten Durchlauf des Teilchenstrahls 16 über die Oberfläche 54 des Kalibrierobjekts 48. Dieses Steuerungssignal 30s-k1 ist in 2 mit [ I x ( t ) I y ( t ) ] τ 1

Figure DE102023203569A1_0005
bezeichnet und gibt eine Kalibriertrajektorie 32k des Teilchenstrahls 16 an, welche beispielsweise, wie die Bearbeitungstrajektorie 32b gemäß 1, mäanderförmig über die Oberfläche 54 verläuft. Dabei ist die Bahn der Kalibriertrajektorie 32k so konfiguriert, dass der Teilchenstrahl 16 alle Kalibrierpunkte 56 abfährt und zwar so, dass der Teilchenstrahl 16 an jedem der Kalibrierpunkte 56 sowie jeweils mehreren dazwischen liegenden Punkten 57 stoppt und an jedem der Punkte 56 und 57 die gleiche Verweilzeit τ1 (Bezugszeichen 62-1) verbleibt, bevor der Teilchenstrahl 16 zum nächsten Punkt weiterbewegt wird. Mit anderen Worten gibt das Steuerungssignal 30s-k1 vor, den Teilchenstrahl 16 auf die Oberfläche 54 an den Kalibrierpunkten 56 sowie weiteren Einstrahlpunkten 57 der Oberfläche 54 mit einer einheitlichen ersten Verweilzeit τ1 einzustrahlen. Sowohl die Kalibrierpunkte 56 als auch die weiteren Einstrahlpunkte 57 werden in diesem Text als Einstrahlpunkte 40 bezeichnet.In the calibration mode, the control device 42 sends a calibration target control signal 30s-k1 for a first pass of the particle beam 16 over the surface 54 of the calibration object 48. This control signal 30s-k1 is in 2 with [ I x ( t ) I y ( t ) ] τ 1
Figure DE102023203569A1_0005
and indicates a calibration trajectory 32k of the particle beam 16, which, for example, like the processing trajectory 32b according to 1 , runs in a meandering shape over the surface 54. The path of the calibration trajectory 32k is configured such that the particle beam 16 travels past all the calibration points 56, namely such that the particle beam 16 stops at each of the calibration points 56 and at several points 57 in between, and the same dwell time τ 1 (reference number 62-1) remains at each of the points 56 and 57 before the particle beam 16 is moved on to the next point. In other words, the control signal 30s-k1 specifies that the particle beam 16 is to be irradiated onto the surface 54 at the calibration points 56 and other irradiation points 57 of the surface 54 with a uniform first dwell time τ 1. Both the calibration points 56 and the other irradiation points 57 are referred to in this text as irradiation points 40.

Das bereits mit Bezug auf 1 beschriebene Signalkorrekturmodul 44 setzt das Soll-Steuerungssignal 30s-k1 mittels des Modells 46 in ein entsprechendes Ist-Steuerungssignal 30i-k1 zur Ansteuerung des Lenkmoduls 26 um. Der im ersten Durchlauf der Kalibrierung durch Ansteuerung mittels des Steuerungssignals 30s-k1 vom Detektor 50 erfasste zeitliche Ladungsverlauf Q(t) wird von einer Signalumsetzeinheit 64 der Auswerteeinrichtung 52 in einen zeitlichen Intensitätsverlauf I(t)τ1 umgesetzt. Durch Abgleich mit der durch das Steuerungssignal 30s-k1 auf der Oberfläche 54 des Kalibrierobjekts 48 vorgegebenen Kalibriertrajektorie 32k kann der Intensitätsverlauf I(t)τ1 als in 2 mit dem Bezugszeichen 66-1 bezeichnete gemessene Intensitätsverteilung I1 m(x,y) auf der Oberfläche 54 dargestellt werden.The already mentioned with reference to 1 The signal correction module 44 described converts the target control signal 30s-k1 by means of the model 46 into a corresponding actual control signal 30i-k1 for controlling the steering module 26. The temporal charge curve Q(t) detected by the detector 50 in the first run of the calibration by controlling by means of the control signal 30s-k1 is converted by a signal conversion unit 64 of the evaluation device 52 into a temporal intensity curve I(t) τ 1 implemented. By comparing it with the calibration trajectory 32k specified by the control signal 30s-k1 on the surface 54 of the calibration object 48, the intensity curve I(t) τ 1 than in 2 The measured intensity distribution I 1 m (x,y) designated by the reference numeral 66-1 can be represented on the surface 54.

Für einen zweiten Durchlauf des Kalibriermodus stellt die Steuerungseinrichtung 42 ein Kalibrier-Soll-Steuerungssignal 30s-k2 bereit, welches mit [ I x ( t ) I y ( t ) ] τ 2

Figure DE102023203569A1_0006
bezeichnet ist. Das Kalibrier-Soll-Steuerungssignal 30s-k2 unterscheidet sich von dem Kalibrier-Soll-Steuerungssignal 30s-k1 darin, dass sich die zugrunde liegende einheitliche Verweilzeit τ2 von der einheitlichen Verweilzeit τ1 des Kalibrier-Soll-Steuerungssignals 30s-k1 unterscheidet. Als Endergebnis des zweiten Durchlaufs ermittelt die Signalumsetzeinheit 64 einen Intensitätsverlauf I(t)τ2 sowie daraus eine mit dem Bezugszeichen 66-2 bezeichnete Intensitätsverteilung I2 m(x,y) auf der Oberfläche 54.For a second run of the calibration mode, the control device 42 provides a calibration target control signal 30s-k2, which is [ I x ( t ) I y ( t ) ] τ 2
Figure DE102023203569A1_0006
The calibration target control signal 30s-k2 differs from the calibration target control signal 30s-k1 in that the underlying uniform dwell time τ 2 differs from the uniform dwell time τ 1 of the calibration target control signal 30s-k1. As the end result of the second run, the signal conversion unit 64 determines an intensity curve I(t) τ 2 and therefrom an intensity distribution I 2 m (x,y) designated with the reference numeral 66-2 on the surface 54.

In 2 ist jeweils ein entsprechender Teilbereich der Intensitätsverteilungen 66-1 und 66-2 dargestellt, der dem Bereich zweier Kalibrierpunkte 56 auf der Oberfläche 54 entspricht. Die Kalibrierpunkte 56 werden in den Intensitätsverteilungen 66-1 und 66-2 jeweils durch Kalibriermuster 68 wiedergegeben. Die Kalibriermuster 68 weichen in ihrer Form aufgrund der vorstehend beschriebenen dynamischen Effekte des Steuerungssignals elliptisch von einer Sollform in Gestalt einer Kreisform 70 ab, wobei die lange Halbachse a der Ellipse parallel zur Bewegungsrichtung des Teilchenstrahls 16 ausgerichtet ist. Die Abweichung der Länge der Halbachse a vom Radius der zugrundeliegenden Kreisform 70 ist abhängig von der Verweilzeit 62, in der Regel ist die Halbachse a umso größer je kleiner die Verweilzeit 62 ist. Weiterhin ist die auch mit dem Bezugszeichen 69 bezeichnete Position P der Kalibriermuster 68 abhängig von der Verweilzeit 62. Die Bestimmung der Länge a der Halbachse bzw. die Bestimmung der Abweichung der Länge a vom Radius der Kreisform 70 stellt damit eine Bestimmung der Formabweichung 71 des Kalibriermusters 68 von der Kreisform 70 dar.In 2 a corresponding partial area of the intensity distributions 66-1 and 66-2 is shown, which corresponds to the area of two calibration points 56 on the surface 54. The calibration points 56 are each represented in the intensity distributions 66-1 and 66-2 by calibration patterns 68. Due to the dynamic effects of the control signal described above, the calibration patterns 68 deviate elliptically in their shape from a desired shape in the form of a circle 70, wherein the long semi-axis a of the ellipse is aligned parallel to the direction of movement of the particle beam 16. The deviation of the length of the semi-axis a from the radius of the underlying circular shape 70 depends on the dwell time 62; as a rule, the semi-axis a is larger the shorter the dwell time 62 is. Furthermore, the position P of the calibration pattern 68, also designated by the reference numeral 69, depends on the dwell time 62. The determination of the length a of the semi-axis or the determination of the deviation of the length a from the radius of the circular shape 70 thus represents a determination of the shape deviation 71 of the calibration pattern 68 from the circular shape 70.

Die Auswerteeinrichtung 52 bestimmt daher durch Auswertung der Intensitätsverteilung 66-1 die Länge der Halbachsen ai m1) sowie die Positionen Pi m1), insbesondere die Länge der Halbachsen a1 m1) und a2 m1) sowie die Positionen P1 m1) und P2 m1) der beiden exemplarisch in 2 gezeigten Kalibriermuster 68 für die Verweilzeit τ1. Analog dazu bestimmt die Auswerteeinrichtung 52 durch Auswertung der Intensitätsverteilung 66-2 die Länge der Halbachsen ai m2) sowie die Positionen Pi m2), insbesondere die Länge der Halbachsen a1 m2) und a2 m2) sowie die Positionen P1 m2) und P2 m2) der beiden exemplarisch in 2 gezeigten Kalibriermuster 68 für die Verweilzeit τ2.The evaluation device 52 therefore determines by evaluating the intensity distribution 66-1 the length of the semi-axes a i m1 ) as well as the positions P i m1 ), in particular the length of the semi-axes a 1 m1 ) and a 2 m1 ) as well as the positions P 1 m1 ) and P 2 m1 ) of the two exemplary in 2 shown calibration pattern 68 for the dwell time τ 1 . Analogously, the evaluation device 52 determines the length of the semi-axes a i m2 ) and the positions P i m2 ), in particular the length of the semi-axes a 1 m2 ) and a 2 m2 ) and the positions P 1 m2 ) and P 2 m2 ) of the two exemplary in 2 shown calibration pattern 68 for the residence time τ 2 .

Die Auswerteeinrichtung 52 umfasst in der dargestellten Ausführungsform weiterhin eine Simulationseinheit 72, welche dazu konfiguriert ist, unter Verwendung des Modells 46 und der Kalibrier-Soll-Steuerungssignale 30s-k1 und 30s-k2 die sich in den beiden Durchläufen auf der reflektiven Oberfläche 54 ergebenden Intensitätsverteilungen zu simulieren. Diese werden in 2 mit I1 ref(x,y) bzw. I2 ref(x,y) bezeichnet und entsprechen den gemessenen Intensitätsverteilungen I1 m(x,y) bzw. I2 m(x,y). Die Auswerteeinrichtung 52 bestimmt aus den simulierten Intensitätsverteilungen I1 ref(x,y) und I2 ref(x,y) jeweils die Länge der Halbachsen ai ref1) und ai ref2) sowie ggf. die Positionen Pi ref1) und Pi ref2), insbesondere die Länge der Halbachsen a1 ref (τ1), a2 ref1), a1 ref2) und a2 ref2) sowie ggf. die Positionen P1 ref1), P2 ref1), P1 ref2) und P2 ref2) der beiden exemplarisch in 2 gezeigten simulierten Kalibriermuster 68 für die Verweilzeiten τ1 und τ2.In the embodiment shown, the evaluation device 52 further comprises a simulation unit 72, which is configured to simulate the intensity distributions resulting from the two runs on the reflective surface 54 using the model 46 and the calibration target control signals 30s-k1 and 30s-k2. These are shown in 2 denoted by I 1 ref (x,y) and I 2 ref (x,y) respectively and correspond to the measured intensity distributions I 1 m (x,y) and I 2 m (x,y). The evaluation device 52 determines from the simulated intensity distributions I 1 ref (x,y) and I 2 ref (x,y) the length of the semi-axes a i ref1 ) and a i ref2 ) and if applicable the positions P i ref1 ) and P i ref2 ), in particular the length of the semi-axes a 1 ref ( τ 1 ), a 2 ref1 ), a 1 ref2 ) and a 2 ref2 ) and if applicable the positions P 1 ref1 ), P 2 ref1 ), P 1 ref2 ) and P 2 ref2 ) of the two exemplary in 2 shown simulated calibration pattern 68 for the residence times τ 1 and τ 2 .

Gemäß einer Ausführungsvariante werden die Positionen der Kalibrierpunkte 56 auf der Oberfläche 54 des Kalibrierobjekts 48 mittels einer geeigneten Positionsmessvorrichtung, wie etwa einem Koordinatenmessgerät 74, mit einer hohen Genauigkeit vermessen. Die Genauigkeit ist gemäß eines Ausführungsbeispiels kleiner als 10 µm, insbesondere kleiner als 2 µm. Aus den vermessenen Positionen ergeben sich die mit dem Bezugszeichen 76 bezeichneten Sollpositionen Pi ref der Kalibriermuster 68 in den Intensitätsverteilungen 66-1 und 66-2.According to one embodiment variant, the positions of the calibration points 56 on the surface 54 of the calibration object 48 are measured with a high degree of accuracy using a suitable position measuring device, such as a coordinate measuring machine 74. According to one embodiment, the accuracy is less than 10 µm, in particular less than 2 µm. The target positions P i ref of the calibration patterns 68 in the intensity distributions 66-1 and 66-2, designated by the reference symbol 76, result from the measured positions.

Eine Korrektureinheit 78 der Auswerteeinrichtung 52 verarbeitet nun gemäß der in 2 veranschaulichten Ausführungsform die mittels des Detektors 50 ermittelten Werte der Halbachsen ai m1) und ai m2), der simulierten Halbachsen ai ref1) und ai ref2), die mittels des Detektors 50 vermessenen Positionen Pi m1) und Pi m2), die mittels des Koordinatenmessgeräts 74 ermittelten Sollpositionen Pi ref und ggf. die durch Simulation ermittelte Sollpositionen Pi ref1) und Pi ref2) und ermittelt daraus korrigierte Übertragungsfunktionen Gxx korr und Gyy korr für das Modell 46. Mit anderen Worten wird das von dem Signalkorrekturmodul 44 im Bearbeitungsmodus der Formbearbeitungsvorrichtung 10 genutzte Modell 46 durch die Ermittlung der korrigierten Übertragungsfunktionen Gxx korr und Gyy korr korrigiert.A correction unit 78 of the evaluation device 52 now processes according to the 2 illustrated embodiment, the values of the semi-axes a i m1 ) and a i m2 ), the simulated semi-axes a i ref1 ) and a i ref2 ), the positions P i m1 ) and P i m2 ) measured by means of the detector 50, the target positions P i ref determined by means of the coordinate measuring machine 74 and, if applicable, the target positions P i ref1 ) and P i ref2 ) determined by simulation and determines therefrom corrected transfer functions G xx corr and G yy corr for the model 46. In other words, the model 46 used by the signal correction module 44 in the processing mode of the shape processing device 10 is corrected by determining the corrected transfer functions G xx corr and G yy corr .

Gemäß der in 2 veranschaulichten Ausführungsform verarbeitet die Korrektureinheit 78 die genannten Daten, indem jeweils die für die erste Verweilzeit τ1 und die zweite Verweilzeit τ2 mittels des Detektors 50 ermittelten Werte der Halbachsen der einzelnen Kalibrierpunkte 56 voneinander abgezogen werden (ai m1) - ai m2)). Das Gleiche erfolgt für die simulierten Werte der Halbachsen (ai ref1) - ai ref2)). Weiterhin werden die für die erste Verweilzeit τ1 mittels des Detektors 50 vermessenen Positionen Pi m1) von den mittels des Koordinatenmessgeräts 74 ermittelten Sollpositionen Pi ref abgezogen (Pi m1) - Pi ref). Das Gleiche erfolgt bezüglich der für die zweite Verweilzeit τ2 vermessenen Positionen Pi m2) (Pi m2) - Pi ref). Vor der Differenzbildung können optional die durch Simulation für die verschiedenen Verweilzeiten τ1 und τ2 ermittelten Sollpositionen Pi ref1) und Pi ref2) mit den mittels des Koordinatenmessgeräts 74 ermittelten Sollpositionen Pi ref abgeglichen werden. Alternativ können zur Differenzbildung der Positionswerte auch die Positionswerte Pi ref1) und Pi ref2) anstatt der Positionswerte Pi ref herangezogen werden.According to the 2 In the embodiment illustrated, the correction unit 78 processes the data mentioned by calculating the values of the semi-axes of the individual calibration points 56 are subtracted from one another (a i m1 ) - a i m2 )). The same is done for the simulated values of the semi-axes (a i ref1 ) - a i ref2 )). Furthermore, the positions P i m1 ) measured for the first dwell time τ 1 by means of the detector 50 are subtracted from the target positions P i ref determined by means of the coordinate measuring machine 74 (P i m1 ) - P i ref ). The same is done with regard to the positions P i m2 ) measured for the second dwell time τ 2 (P i m2 ) - P i ref ). Before the difference is formed, the target positions P i ref1 ) and P i ref2 ) determined by simulation for the various dwell times τ 1 and τ 2 can optionally be compared with the target positions P i ref determined by means of the coordinate measuring machine 74. Alternatively, the position values P i ref1 ) and P i ref2 ) can also be used instead of the position values P i ref to form the difference between the position values.

Nach der vorstehend beschriebenen Differenzbildung verrechnet die Korrektureinheit 78 die Differenzen der Halbachsenwerte (ai m1) - ai m2) sowie ai ref1) - ai ref2)) sowie die Differenzen der Positionen (Pi m1) - Pi ref sowie Pi m2) - Pi ref). After the difference formation described above, the correction unit 78 calculates the differences of the semi-axis values (a i m1 ) - a i m2 ) and a i ref1 ) - a i ref2 )) as well as the differences of the positions (P i m1 ) - P i ref and P i m2 ) - P i ref ).

Durch abermalige Verrechnung dieser Verrechnungsergebnisse werden die korrigierten Übertragungsfunktionen Gxx korr und Gyy korr für das korrigierte Modell 46k ermittelt.By recalculating these calculation results, the corrected transfer functions G xx corr and G yy corr for the corrected model 46k are determined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Korrektur des Modells 46 lediglich auf der für eine Verweilzeit τ oder für mehrere Verweilzeiten bestimmten Abweichung der Halbachse a von dem Radius der Kreisform 70. Die für eine Verweilzeit bestimmte Abweichung enthält bereits ausreichend Information zur zumindest näherungsweisen Bestimmung der Korrektur. Optional können in dieser Ausführungsform zur Verbesserung der Genauigkeit der Korrekturbestimmung noch weitere der vorstehend erwähnten Parameter genutzt werden.According to a further embodiment, the correction of the model 46 is carried out only on the basis of the deviation of the semi-axis a from the radius of the circular shape 70 determined for a dwell time τ or for several dwell times. The deviation determined for a dwell time already contains sufficient information for at least an approximate determination of the correction. Optionally, in this embodiment, further parameters mentioned above can be used to improve the accuracy of the correction determination.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Korrektur des Modells 46 lediglich auf der für nur eine Verweilzeit τ oder für mehrere Verweilzeiten bestimmten Abweichung der jeweiligen Position der Kalibriermuster 68 von deren Sollpositionen 76. Diese Abweichung enthält bereits ausreichend Information zur zumindest näherungsweisen Bestimmung der Korrektur. Optional können in dieser Ausführungsform zur Verbesserung der Genauigkeit der Korrekturbestimmung noch weitere der vorstehend erwähnten Parameter genutzt werden.According to a further embodiment, the correction of the model 46 is carried out only on the basis of the deviation of the respective position of the calibration patterns 68 from their target positions 76, determined for only one dwell time τ or for several dwell times. This deviation already contains sufficient information to at least approximately determine the correction. Optionally, in this embodiment, further parameters mentioned above can be used to improve the accuracy of the correction determination.

3 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung 10. Dieses unterscheidet sich dahingehend von dem Ausführungsbeispiel gemäß 2, dass anstatt zweier Kalibrier-Soll-Steuersignale 30s-k1 und 30s-k2 mit jeweils einheitlicher Verweilzeit τ1 bzw. τ2 ein erstes Soll-Steuersignal 30s-k1 mit einheitlicher Verweilzeit τ1 zur Ansteuerung des Bestrahlungskopfes im ersten Durchlauf sowie ein weiteres Soll-Steuerungssignal 30s-k3 mit variierender Verweilzeit τvar (siehe Bezugszeichen 62-3) zur Ansteuerung des Bestrahlungskopfes 18 im zweiten Durchlauf vorgegeben wird. 3 illustrates another embodiment of a method for calibrating the mold processing device 10. This differs from the embodiment according to 2 that instead of two calibration target control signals 30s-k1 and 30s-k2, each with a uniform dwell time τ 1 or τ 2, a first target control signal 30s-k1 with a uniform dwell time τ 1 for controlling the irradiation head in the first run and a further target control signal 30s-k3 with a varying dwell time τ var (see reference numeral 62-3) for controlling the irradiation head 18 in the second run are specified.

Im rechten unteren Abschnitt von 3 ist der örtliche Intensitätsverlauf 67-1 in x-Koordinatenrichtung einer exemplarischen Intensitätsverteilung, welche mittels des Kalibrier-Soll-Steuersignals 30s-k1 mit der einheitlichen Verweilzeit τ1 erzeugt wurde, gezeigt. Dieser Intensitätsverlauf 67-1 entspricht beispielsweise einer Zeile einer Ausführungsform der in 2 dargestellten zweidimensionalen Intensitätsverteilung 66-1. In dem Intensitätsverlauf 67-1 sind die Kalibriermuster 68 als Minima im Kurvenverlauf erkennbar. Der in 3 oberhalb des Intensitätsverlaufs 67-1 abgebildete örtliche Intensitätsverlauf 67-3 zeigt exemplarisch den entsprechenden Ausschnitt aus der mittels des Kalibrier-Soll-Steuersignals 30s-k3 mit der variierenden Verweilzeit τvar erzeugten Intensitätsverteilung.In the lower right section of 3 the local intensity profile 67-1 in the x-coordinate direction of an exemplary intensity distribution, which was generated by means of the calibration target control signal 30s-k1 with the uniform dwell time τ 1 , is shown. This intensity profile 67-1 corresponds, for example, to a line of an embodiment of the in 2 The calibration patterns 68 are visible as minima in the intensity curve 67-1. The intensity curve 67-1 shows the calibration patterns 68. 3 The local intensity curve 67-3 shown above the intensity curve 67-1 shows an example of the corresponding section of the intensity distribution generated by means of the calibration target control signal 30s-k3 with the varying residence time τ var .

Bei der Auswertung der ermittelten Intensitätsverteilungen bildet die Korrektureinheit 78 an den einzelnen Orten der Intensitätsverteilungen Intensitätsquotienten durch Division der betreffenden Intensität aus der im zweiten Durchlauf mit dem Kalibrier-Soll-Steuersignal 30s-k3 erzeugen Intensitätsverteilung durch die betreffende Intensität aus der im ersten Durchlauf mit dem Kalibrier-Soll-Steuersignal 30s-k1 erzeugten Intensitätsverteilung. Das Ergebnis dieser Quotientenbildung ist beispielhaft durch den Verlauf 67-q dargestellt, welcher durch Quotientenbildung der Intensitätsverläufe 67-1 und 67-3 entsteht. Analog zur Auswertung gemäß 2 ergibt die Auswertung gemäß 3, die auf Grundlage der Intensitätsquotienten erfolgt, korrigierte Übertragungsfunktionen Gxx korr und Gyy korr für das korrigierte Modell 46k.When evaluating the determined intensity distributions, the correction unit 78 forms intensity quotients at the individual locations of the intensity distributions by dividing the relevant intensity from the intensity distribution generated in the second run with the calibration target control signal 30s-k3 by the relevant intensity from the intensity distribution generated in the first run with the calibration target control signal 30s-k1. The result of this quotient formation is shown by way of example by the curve 67-q, which is created by forming the quotients of the intensity curves 67-1 and 67-3. Analogous to the evaluation according to 2 results in the evaluation according to 3 , which is based on the intensity quotients, corrected transfer functions G xx corr and G yy corr for the corrected model 46k.

Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele, Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein.The above description of exemplary embodiments, embodiments or variants is to be understood as exemplary. The disclosure made thereby enables the person skilled in the art to understand the present invention and the associated advantages, and on the other hand also includes obvious changes and modifications to the structures and methods described in the understanding of the person skilled in the art. Therefore, all such changes and modifications, insofar as they fall within the scope of the invention as defined in the appended claims, as well as equivalents, are intended to be covered by the protection of the claims.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

1010
Formbearbeitungsvorrichtungmold processing device
1212
Oberflächesurface
1414
Bearbeitungsobjektprocessing object
1616
Teilchenstrahlparticle beam
16r16r
reflektierter Teilchenstrahlreflected particle beam
1818
Bestrahlungskopfirradiation head
2020
Elektronenquelleelectron source
2222
Beschleunigungseinheitacceleration unit
2424
Fokussierungseinheitfocusing unit
2626
Lenkmodulsteering module
2828
Ort auf der Oberflächeplace on the surface
30s30s
Soll-Steuerungssignaltarget control signal
30s-k130s-k1
erstes Kalibrier-Soll-Steuerungssignalfirst calibration target control signal
30s-k230s-k2
weiteres Kalibrier-Soll-Steuerungssignaladditional calibration target control signal
30s-k330s-k3
weiteres Kalibrier-Soll-Steuerungssignaladditional calibration target control signal
30i30i
Ist-Steuerungssignalactual control signal
32b32b
Bearbeitungstrajektorieprocessing trajectory
32k32k
Kalibriertrajektoriecalibration trajectory
3434
Bearbeitungsflächeprocessing area
3636
Nutzflächeusable space
3838
Trajektorienabschnitttrajectory section
4040
Einstrahlpunktpoint of incidence
4242
Steuerungseinrichtungcontrol device
4444
Signalkorrekturmodulsignal correction module
4646
ModellModel
4848
Kalibrierobjektcalibration object
5050
ringförmiger Detektorring-shaped detector
5252
Auswerteeinrichtungevaluation device
5454
reflektierende Oberflächereflective surface
5656
Kalibrierpunktecalibration points
5757
zwischen den Kalibrierpunkten liegende Punktepoints between the calibration points
5858
Durchgangsbohrungthrough hole
6060
Ausnehmungrecess
6262
Verweilzeitdwell time
6464
Signalumsetzeinheitsignal conversion unit
66-166-1
Intensitätsverteilungintensity distribution
66-266-2
Intensitätsverteilungintensity distribution
67-167-1
örtlicher Intensitätsverlauflocal intensity profile
67-367-3
örtlicher Intensitätsverlauflocal intensity profile
67-q67-q
Verlauf des Intensitätsquotientencourse of the intensity quotient
6868
Kalibriermustercalibration sample
6969
Position des Kalibriermustersposition of the calibration pattern
7070
Kreisformcircular shape
7171
Formabweichungform deviation
7272
Simulationseinheitsimulation unit
7474
Koordinatenmessgerätcoordinate measuring machine
7676
Sollpositionentarget positions
7878
Korrektureinheitcorrection unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012212199 A1 [0002]DE 102012212199 A1 [0002]

Claims (15)

Verfahren zum Kalibrieren einer Formbearbeitungsvorrichtung (10), welche dazu konfiguriert ist, durch Einstrahlung eines Strahls (16) geladener Teilchen eine Form einer Oberfläche (12) eines Bearbeitungsobjekts (14) zu manipulieren und dabei auf Grundlage eines zeitabhängigen Soll-Steuerungssignals (30s) den Strahl in zeitlicher Abfolge auf unterschiedliche Orte (28) der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts zu lenken, wobei die Formbearbeitungsvorrichtung dazu ein Signalkorrekturmodul (44) sowie ein Lenkmodul (26) umfasst, wobei das Signalkorrekturmodul dazu konfiguriert ist, mittels eines vorgegebenen Modells (46) das Soll-Steuerungssignal in ein Ist-Steuerungssignal (30i) zur Ansteuerung des Lenkmoduls umzusetzen, und wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bereitstellen eines Kalibrierobjekts (48) mit einer hinsichtlich der geladenen Teilchen reflektierenden Oberfläche (54), welche eine Mehrzahl an Kalibrierpunkten (56) mit einer gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche veränderten Reflektivität umfasst, - Einstrahlen des Strahls (16) auf die reflektierende Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts an den Kalibrierpunkten (56) sowie weiteren Punkten (57) der Oberfläche und Erfassen einer jeweiligen Intensität von jeweils an der reflektierenden Oberfläche zurückgeworfenen Teilchen des eingestrahlten Strahls, sowie - Korrigieren des Modells (46) anhand der erfassten Intensitäten (66-1; 66-2).Method for calibrating a shape processing device (10) which is configured to manipulate a shape of a surface (12) of a processing object (14) by irradiating a beam (16) of charged particles and, in doing so, to direct the beam in a time-dependent sequence to different locations (28) on the surface of the processing object on the basis of a time-dependent target control signal (30s), wherein the shape processing device comprises a signal correction module (44) and a steering module (26), wherein the signal correction module is configured to convert the target control signal into an actual control signal (30i) for controlling the steering module by means of a predetermined model (46), and wherein the method comprises the steps: - providing a calibration object (48) with a surface (54) reflecting the charged particles, which surface comprises a plurality of calibration points (56) with a reflectivity that is different from the remaining reflecting surface, - irradiating the beam (16) onto the reflective surface (54) of the calibration object at the calibration points (56) and further points (57) of the surface and detecting a respective intensity of particles of the irradiated beam reflected at the reflective surface, and - correcting the model (46) based on the detected intensities (66-1; 66-2). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Intensitäten eine hinsichtlich der Oberfläche des Kalibrierobjekts aufgelöste Intensitätsverteilung (66-1; 66-2) ergeben, in der die Kalibrierpunkte (56) jeweils einem Kalibriermuster (68) zugeordnet sind, wobei das Verfahren weiterhin ein Auswerten der Intensitätsverteilung umfasst, bei dem eine Abweichung (71) einer Form zumindest eines der Kalibriermuster von einer Sollform (70) des Kalibriermusters bestimmt wird, wobei bei der Korrektur die zumindest eine bestimmte Formabweichung berücksichtigt wird.procedure according to claim 1 , in which the intensities result in an intensity distribution (66-1; 66-2) resolved with respect to the surface of the calibration object, in which the calibration points (56) are each assigned to a calibration pattern (68), wherein the method further comprises evaluating the intensity distribution, in which a deviation (71) of a shape of at least one of the calibration patterns from a desired shape (70) of the calibration pattern is determined, wherein the at least one specific shape deviation is taken into account in the correction. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem beim Auswerten der Intensitätsverteilung eine elliptische Abweichung zumindest eines der Kalibriermuster (68) von einer Kreisform (70) bestimmt wird.procedure according to claim 2 , in which an elliptical deviation of at least one of the calibration patterns (68) from a circular shape (70) is determined when evaluating the intensity distribution. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Intensitäten eine hinsichtlich der Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts (48) aufgelöste Intensitätsverteilung (66-1; 66-2) ergeben, in der die Kalibrierpunkte (56) einem jeweiligen Kalibriermuster (68) zugeordnet sind, wobei das Verfahren weiterhin ein Auswerten der Intensitätsverteilung umfasst, bei dem eine Abweichung einer jeweiligen Position (69) zumindest eines der Kalibriermuster von einer Sollposition (76) des Kalibriermusters bestimmt wird, wobei bei der Korrektur die zumindest eine bestimmte Positionsabweichung berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the intensities result in an intensity distribution (66-1; 66-2) resolved with respect to the surface (54) of the calibration object (48), in which the calibration points (56) are assigned to a respective calibration pattern (68), wherein the method further comprises evaluating the intensity distribution, in which a deviation of a respective position (69) of at least one of the calibration patterns from a target position (76) of the calibration pattern is determined, wherein the at least one specific position deviation is taken into account in the correction. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem vor dem Einstrahen des Strahls (16) auf die Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts eine jeweilige Position zumindest eines der Kalibrierpunkte (56) auf der Oberfläche des Kalibrierobjekts mit einer Genauigkeit von kleiner als 10 µm vermessen und daraus die zur Bestimmung der Positionsabweichung verwendete Sollposition (76) des Kalibriermusters (68) bestimmt wird.procedure according to claim 4 , in which, before the beam (16) is irradiated onto the surface (54) of the calibration object, a respective position of at least one of the calibration points (56) on the surface of the calibration object is measured with an accuracy of less than 10 µm and the target position (76) of the calibration pattern (68) used to determine the position deviation is determined therefrom. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die Intensität der jeweils an der Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts (48) zurückgeworfenen Teilchen mittels eines ringförmigen Detektors (50) erfasst wird, durch dessen Inneres (60) der auf die Oberfläche eingestrahlte Strahl (16) verläuft.Method according to one of the preceding claims, in which the intensity of the particles reflected at the surface (54) of the calibration object (48) is detected by means of an annular detector (50), through the interior (60) of which the beam (16) irradiated onto the surface passes. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der Strahl entlang einer vorgegebenen Trajektorie (32k), welche die Kalibrierpunkte (56) sowie die weiteren Punkte (57) der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfasst, auf die Oberfläche des Kalibrierobjekts eingestrahlt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the beam is irradiated onto the surface of the calibration object along a predetermined trajectory (32k) which comprises the calibration points (56) and the further points (57) of the surface of the calibration object. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der Strahl in mindestens einem Durchlauf jeweils auf die die Kalibrierpunkte (56) sowie die weiteren Punkte (57) der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte eingestrahlt wird und zwischen den Einstrahlpunkten über die Oberfläche bewegt wird, wobei die Einstrahlpunkte in dem mindestens einen Durchlauf mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten (62) bestrahlt werden.Method according to one of the preceding claims, in which the beam is irradiated in at least one pass onto the irradiation points comprising the calibration points (56) and the further points (57) of the surface of the calibration object and is moved over the surface between the irradiation points, the irradiation points in the at least one pass being irradiated with uniform dwell times (62). Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der Strahl (16) in mehreren Durchläufen jeweils auf die die Kalibrierpunkte (56) sowie die weiteren Punkte (57) der Oberfläche (54) des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte eingestrahlt wird und zwischen den Einstrahlpunkten über die Oberfläche bewegt wird, wobei die Einstrahlpunkte in den einzelnen Durchläufen mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten (62-1, 62-2) bestrahlt werden und die einheitlichen Verweilzeiten in den verschiedenen Durchläufen unterschiedlich sind.Method according to one of the preceding claims, in which the beam (16) is irradiated in a plurality of passes onto the irradiation points comprising the calibration points (56) and the further points (57) of the surface (54) of the calibration object and is moved over the surface between the irradiation points, wherein the irradiation points are irradiated in the individual passes with uniform dwell times (62-1, 62-2) and the uniform dwell times are different in the various passes. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem in einem ersten Durchlauf die die Kalibrierpunkte (56) sowie die weiteren Punkte (57) der Oberfläche des Kalibrierobjekts umfassenden Einstrahlpunkte mit jeweils einheitlichen Verweilzeiten (62-1) bestrahlt werden und in einem zweiten Durchlauf die Einstrahlpunkte mit variierenden Verweilzeiten (62-3) bestrahlt werden.Method according to one of the preceding claims, in which in a first pass the irradiation points comprising the calibration points (56) and the further points (57) of the surface of the calibration object are each measured with uniform residence times (62-1) and in a second pass the irradiation points are irradiated with varying residence times (62-3). Verfahren nach Anspruch 10, bei dem am jeweiligen Einstrahlpunkt ein Quotient aus der erfassten Intensität des ersten Durchlaufs und der erfassten Intensität des zweiten Durchlaufs bestimmt wird und das Korrigieren des Modells anhand der Intensitätsquotienten (67-q) erfolgt.procedure according to claim 10 , in which a quotient of the recorded intensity of the first pass and the recorded intensity of the second pass is determined at the respective incident point and the model is corrected using the intensity quotients (67-q). Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem das Kalibierobjekt (48) im Bereich der reflektierenden Oberfläche (54) ein Metall mit einer Ordnungszahl von mindestens vierzig umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the calibration object (48) in the region of the reflective surface (54) comprises a metal having an atomic number of at least forty. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem sich die reflektierende Oberfläche (54) an den Kalibrierpunkten (56) gegenüber der verbleibenden reflektierenden Oberfläche durch eine geänderte Topographie unterscheidet.Method according to one of the preceding claims, in which the reflective surface (54) at the calibration points (56) differs from the remaining reflective surface by a changed topography. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem der Strahl geladener Teilchen ein Elektronenstrahl (16) ist.A method according to any preceding claim, wherein the beam of charged particles is an electron beam (16). Verfahren zum Verändern einer Form einer Oberfläche (12) eines Bearbeitungsobjekts (14) mit den Schritten: - Bereitstellen einer Formbearbeitungsvorrichtung (10), welche ein Signalkorrekturmodul (44) sowie ein Lenkmodul (26) umfasst, wobei das Signalkorrekturmodul dazu konfiguriert ist, mittels eines vorgegebenen Modells (46) ein zeitabhängiges Soll-Steuerungssignal (30s) in ein Ist-Steuerungssignal (30i) zur Ansteuerung des Lenkmoduls umzusetzen, - Kalibieren der Formbearbeitungsvorrichtung durch Korrigieren des Modells (46) gemäß dem Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, sowie - Manipulieren der Form der Oberfläche (12) des Bearbeitungsobjekts mittels der Formbearbeitungsvorrichtung (10), wobei das Ist-Steuerungssignal vom Signalkorrekturmodell aus dem Soll-Steuerungssignal anhand des korrigierten Modells (46k) erzeugt wird, der Strahl (16) auf die Oberfläche des Bearbeitungsobjekts eingestrahlt wird und der Strahl von dem Lenkmodul anhand des erzeugten Ist-Steuerungssignals derart abgelenkt wird, dass dieser auf unterschiedliche Orte (56, 57) der Oberfläche des Bearbeitungsobjekts gelenkt wird.Method for changing a shape of a surface (12) of a processing object (14) with the steps: - providing a shape processing device (10) which comprises a signal correction module (44) and a steering module (26), wherein the signal correction module is configured to convert a time-dependent target control signal (30s) into an actual control signal (30i) for controlling the steering module by means of a predetermined model (46), - calibrating the shape processing device by correcting the model (46) according to the method according to one of the preceding claims, and - manipulating the shape of the surface (12) of the processing object by means of the shape processing device (10), wherein the actual control signal is generated by the signal correction model from the target control signal based on the corrected model (46k), the beam (16) is irradiated onto the surface of the processing object and the beam is guided by the steering module based on the generated actual control signal is deflected such that it is directed to different locations (56, 57) on the surface of the object being processed.
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