DE102023203569A1 - Method for calibrating a mold processing device - Google Patents
Method for calibrating a mold processing device Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000013070 direct material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30433—System calibration
- H01J2237/3045—Deflection calibration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30472—Controlling the beam
- H01J2237/30483—Scanning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
- H01J2237/3114—Machining
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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). 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).
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
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
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 gemäß1 unter Verwendung eines Kalibrierobjekts, sowie -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Kalibrieren der Formbearbeitungsvorrichtung gemäß1 unter Verwendung eines Kalibrierobjekts.
-
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 to1 using a calibration object, as well as -
3 another embodiment for calibrating the mold processing device according to1 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
In
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
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
In der in
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
Zur Erzeugung des Teilchenstrahls 16 in Form eines Elektronenstrahls enthält der als Teilchenbestrahlungseinrichtung ausgeführte Bestrahlungskopf 16 gemäß
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
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
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
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
In der in
Die in
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
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform entspricht der Abstand benachbarter Trajektorienabschnitte 38 (in y-Richtung gemäß
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
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
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
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
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
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
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
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
Das bereits mit Bezug auf
Für einen zweiten Durchlauf des Kalibriermodus stellt die Steuerungseinrichtung 42 ein Kalibrier-Soll-Steuerungssignal 30s-k2 bereit, welches mit
In
Die Auswerteeinrichtung 52 bestimmt daher durch Auswertung der Intensitätsverteilung 66-1 die Länge der Halbachsen ai m(τ1) sowie die Positionen Pi m(τ1), insbesondere die Länge der Halbachsen a1 m(τ1) und a2 m(τ1) sowie die Positionen P1 m(τ1) und P2 m(τ1) der beiden exemplarisch in
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
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
Eine Korrektureinheit 78 der Auswerteeinrichtung 52 verarbeitet nun gemäß der in
Gemäß der in
Nach der vorstehend beschriebenen Differenzbildung verrechnet die Korrektureinheit 78 die Differenzen der Halbachsenwerte (ai m(τ1) - ai m(τ2) sowie ai ref(τ1) - ai ref(τ2)) sowie die Differenzen der Positionen (Pi m(τ1) - Pi ref sowie Pi m(τ2) - Pi ref). After the difference formation described above, the
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
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
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
Im rechten unteren Abschnitt von
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
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
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012212199 A1 [0002]DE 102012212199 A1 [0002]
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023203569.3A DE102023203569A1 (en) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | Method for calibrating a mold processing device |
| PCT/EP2024/060549 WO2024218214A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-04-18 | Method for calibrating a mould processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023203569.3A DE102023203569A1 (en) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | Method for calibrating a mold processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023203569A1 true DE102023203569A1 (en) | 2024-10-24 |
Family
ID=90825613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023203569.3A Pending DE102023203569A1 (en) | 2023-04-19 | 2023-04-19 | Method for calibrating a mold processing device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023203569A1 (en) |
| WO (1) | WO2024218214A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024218214A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-10-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for calibrating a mould processing device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012212199A1 (en) | 2012-07-12 | 2013-06-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for production of micro-or nano-structured components such as optical element, involves irradiating photons and/or electrons according to the structure to be produced, so that full surface material compaction takes place |
| DE102013107454A1 (en) * | 2013-07-15 | 2015-01-29 | Von Ardenne Gmbh | Electron beam processing arrangement, evaluation device, method for operating an electron beam evaporator; and method for calibrating an electron beam process arrangement |
| DE102020109383A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method and control device |
| DE102020124936A1 (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-24 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method, and control device and code segments for performing the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635874B1 (en) * | 2000-10-24 | 2003-10-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Self-cleaning technique for contamination on calibration sample in SEM |
| JP5301312B2 (en) * | 2008-03-21 | 2013-09-25 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | Calibration substrate for charged particle beam drawing apparatus and drawing method |
| US20220143709A1 (en) * | 2018-12-20 | 2022-05-12 | Arcam Ab | X-ray reference object, x-ray detector, additive manufacturing apparatus and method for calibrating the same |
| DE102023203569A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-10-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for calibrating a mold processing device |
-
2023
- 2023-04-19 DE DE102023203569.3A patent/DE102023203569A1/en active Pending
-
2024
- 2024-04-18 WO PCT/EP2024/060549 patent/WO2024218214A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012212199A1 (en) | 2012-07-12 | 2013-06-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for production of micro-or nano-structured components such as optical element, involves irradiating photons and/or electrons according to the structure to be produced, so that full surface material compaction takes place |
| DE102013107454A1 (en) * | 2013-07-15 | 2015-01-29 | Von Ardenne Gmbh | Electron beam processing arrangement, evaluation device, method for operating an electron beam evaporator; and method for calibrating an electron beam process arrangement |
| DE102020109383A1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-10-07 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method and control device |
| DE102020124936A1 (en) * | 2020-09-24 | 2022-03-24 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method, and control device and code segments for performing the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024218214A1 (en) | 2023-04-19 | 2024-10-24 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Method for calibrating a mould processing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024218214A1 (en) | 2024-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102006030555B4 (en) | Drift-corrected method for writing on a workpiece using an electron beam | |
| DE102019200696B4 (en) | Apparatus, method and computer program for determining a position of an element on a photolithographic mask | |
| EP1618426A1 (en) | Method and array for determining the focal position during imaging of a sample | |
| DE102009019426B4 (en) | A method of inspecting the settling time of a deflection amplifier and method of assessing the failure of a deflection amplifier | |
| DE112016002818B4 (en) | charged particle beam device | |
| DE112014004151B4 (en) | Method of correcting the inclination of a charged particle beam and a charged particle beam apparatus | |
| EP2621662B1 (en) | Device and method for processing material by means of focused electromagnetic radiation | |
| DE19732668C2 (en) | Device and method for the calibration of beam scanners | |
| WO2024218214A1 (en) | Method for calibrating a mould processing device | |
| DE4409374A1 (en) | Electron-beam lithography device with an electron-optics correction system | |
| DE102013102659A1 (en) | Sample preparation device and sample preparation method | |
| DE19544753C2 (en) | Electron beam writing process | |
| DE102013214674A1 (en) | Determination of focus properties | |
| DE102020208183B4 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING A LITHOGRAPHIC MASK | |
| DE10024634A1 (en) | Electron beam patterning apparatus for use in manufacture of semiconductor device, sets up adjusting value of shaping lens such that detected position slippage of electron beam is minimum | |
| DE102008011531B4 (en) | Method for processing an object with miniaturized structures | |
| DE112017007825B4 (en) | Electron gun and electron beam application device | |
| DE10250893B4 (en) | Method and apparatus for determining the dimension of a feature by varying a resolution determining parameter | |
| DE112019007690T5 (en) | ELECTRON GUN AND ELECTRON BEAM DEVICE | |
| EP3414625B1 (en) | Device and method for moiré measurement of an optical test specimen | |
| DE19934076A1 (en) | Ion or electron beam exposure apparatus for semiconductor wafer | |
| DE102022208269A1 (en) | Device for changing a shape of a surface of an object | |
| DE102016120902A1 (en) | Multibeam Teilchenmikroskop | |
| DE102021118684B4 (en) | Method for analyzing interference in a multi-beam particle microscope, associated computer program product and multi-beam particle microscope | |
| DE102008011530B4 (en) | Method for processing an object with miniaturized structures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed |