DE4221080C2

DE4221080C2 - Struktur und Verfahren zum direkten Eichen von Justierungsmess-Systemen für konkrete Halbleiterwafer-Prozesstopographie

Info

Publication number: DE4221080C2
Application number: DE4221080A
Authority: DE
Inventors: Daniel A Corliss
Original assignee: Digital Equipment Corp
Current assignee: Digital Equipment Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-06-27
Also published as: US5280437A; CA2070880C; GB2257514A; FR2679701B1; FR2679701A1; GB2257514B; DE4221080A1; GB9213801D0; JPH06181155A; CA2070880A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eichstruktur zur Verwendung beim Eichen eines Justierungsmeßsystems und ein Verfahren zum Eichen eines Justierungsmeßsystems.

Die Herstellung von komplexen Halbleiterbauelementen umfaßt mehrere Verarbeitungsschritte. Mehrere gemusterte Schichten aus verschiedenen Materialien sind auf ein Substrat aufgetragen, um das gewünschte elektronische Halbleiterbausystem zu erzeugen. Die verschiedenen Schichten liegen übereinander und müssen genau justiert werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des Halbleiterbauelements sicherzustellen. Eine Verschiebung bzw. ein Versatz zwischen den entsprechenden Merkmalen bzw. Schichtmerkmalen auf verschiedenen Schichten kann die Funktionsweise bzw. Leistungsfähigkeit des Bauelements herabsetzen oder verursachen, daß das Bauelement überhaupt nicht funktioniert. Da Halbleiterbauelemente zunehmend komplexer werden, werden die Abmessungen der Merkmale entsprechend verkleinert. Diese Verkleinerung der Merkmal-Abmessungen hat die annehmbaren bzw. zulässigen Toleranzen der Verschiebung zwischen den Schichten verkleinert.

Wenn ein Halbleiterbauelement hergestellt wird, ist es einer von vielen Chips auf einem Wafer eines Halbleitermaterials. Ein Beispiel eines typischen Herstellungsprozesses wird nachfolgend beschrieben. Zuerst wird ein Silizium-Wafer mit einem Nitrid mit einem Muster versehen bzw. gemustert und geätzt. Eine Siliziumdioxid-Schicht wächst in den Nitridfenstern bzw. -bereichen, und das Nitrid wird entfernt. Als nächstes wird Polysilizium auf den Wafer in Ausrichtung zur vorherigen Schicht aufgetragen bzw. abgeschieden, und dann wird der Wafer erneut gemustert und geätzt. Dann wird der Wafer gegenüber der vorhergehenden Schicht ausgerichtet, gemustert und Dotierungsmittel diffundieren in den Wafer ein. Nach diesem Schritt wird ein Dielektrikum auf den Wafer aufgetragen bzw. aufgebracht, gegenüber der vorhergehenden Schicht ausgerichtet, und dann wird der Wafer wieder gemustert und geätzt. Schließlich wird eine Metallschicht auf den Wafer aufgetragen, gegenüber der vorhergehenden Schicht ausgerichtet und dann gemustert und geätzt.

Höhere Schaltungsdichten bzw. Integrationsdichten, kleinere Bauelementegrößen und größere Chipgrößen sind das Ergebnis verbesserter Herstellungstechniken. Diese Fortschritte erfordern, daß die Schaltungsmuster, die bei jedem Schritt des Herstellungsprozesses verwendet werden, viel genauer gemacht werden müssen, damit sie präziser aufeinander ausgerichtet werden können. Um bei der Justierung der übereinanderliegenden Schichten der Halbleiter-Wafer zu helfen, ist es allgemein üblich, Justierungsmuster oder -zeichen bzw. -markierungen in jede Schicht des Wafers aufzunehmen. Die Muster liegen übereinander und haben ein vorbestimmtes Verhältnis bzw. eine bestimmte gegenseitige Lage, wenn die Schichten korrekt justiert sind. Ein allgemeingültiges Justierungsmuster beinhaltet verschieden große Quadrate auf den Schichten, die justiert werden. Wenn die zwei Schichten genau justiert sind, sind die Quadrate konzentrisch bzw. deckungsgleich. Jeder Justierungs fehler erzeugt eine Verschiebung zwischen den jeweiligen Quadraten.

Da Halbleiter-Wafer, die viele kompexe integrierte Schaltungen haben, teuer herzustellen sind, ist es gewöhnlich wünschenswert, die Justierung nach dem Auftragen jeder Schicht auf den Wafer zu verifizieren bzw. zu überprüfen. Wenn die Verschiebung der Schichten außerhalb zulässiger Grenzen ist, kann die defekte Schicht entfernt und durch eine genau justierte Schicht ersetzt werden. Justierungsmessung, Verifizierung und Korrektur eliminieren den Ausschuß von Wafern mit möglicherweise guter Ausbeute.

Um eine Fehljustierung und die daraus resultierenden Kosten bzw. Nachteile zu vermeiden, muß die Justierung genau bestimmt werden. In der Vergangenheit war es allgemein üblich, die Justierung manuell zu verifizieren. Erfahrendes Bedienpersonal untersuchte die Justierung von übereinanderliegenden Mustern, typischerweise z. B. Paare aus zweischichtig verzahnten bzw. verschachtelten Kammstrukturen, optische Furniere (veneers) genannt, auf jedem Wafer. Solche Techniken waren jedoch relativ langsam, unterlagen menschlichem Irrtum und führten zur Verunreinigung der Halbleiter- Wafer.

In letzter Zeit sind automatisierte Systeme zur Justierungsmessung entwickelt worden. Während diese automatisierten Systeme gegenüber den früheren manuellen Systemen enorme Verbesserungen sind, führt ein Meßsystem jedoch unvermeidlich bestimmte Fehler in die gemessenen Werte ein. Die Fehler treten sowohl in den optischen wie elektronischen Teilen des automatisierten Systems auf. Kein bekanntes System kann diese Fehler, die typischerweise systematische Fehler sind, völlig eliminieren oder kompensieren.

In der Vergangenheit wurden gewöhnlich solche Justierungssysteme bzw. Systeme für Überdeckungsgenauigkeit geeicht, indem die Messungen mit jenen verglichen wurden, die man von anderen Systemen erhalten hat, wie z. B. von einem Rasterelektronenmikroskop (REM), das als genau arbeitend bekannt ist. Solche Eichtechniken bzw. Kalibriertechniken sind jedoch relativ komplex und erfordern zusätzlich teures Gerät. Gegenwärtig ist die Möglichkeit, Justiermeßsysteme zu eichen, auf drei Techniken beschränkt: (1) die indirekte Offset- bzw. Versatztechnik des Einschichtenaufbaus, (2) die REM- Mikrograph-Technik der Mehrschichtstrukturen, und (3) die werkzeug- bzw. hilfsmittelinduzierte Verschiebungstechnik (TIS = tool induced shift), wie sie beispielsweise in SPIE, Bd. 1261, Integrated Circuit Metrology, Inspection and Process, Controll IV (1990) S. 139-160, beschrieben wird. Alle drei Techniken sind in ihren Anwendungen und ihrer Genauigkeit begrenzt.

Um die Begrenzungen dieser Techniken zu beschreiben, muß die konkrete Struktur, die für die Justierungsbestimmung verwendet wird, und müssen die Konditionen, unter denen sie an das Meßsystem übergeben wird, beschrieben werden. Die konkrete Struktur, die für die Justierungsbestimmung benutzt wird, enthält ein darunter liegendes Substrat, eine Basisschicht, eine entwickelte Photoresist- bzw. Photolack-Schicht und meistens eine Zwischenschicht, die gewöhnlich für eine nachfolgende Verarbeitung aufgetragen wird. Ein Beispiel einer typischen Meßstruktur ist als eine Schachtel in der Schachtel (box within a box) geformt, so daß die Justierungsmessung für die Photolack-Schicht gegenüber der Basisschicht bestimmt werden kann. Die Justierungsmessung wird durch das Messen der x- und y- Komponenten der konzentrischen Schachteln durchgeführt. Der festgelegte geometrische Mittelpunkt der zwei Schachteln wird als Koordinate (0, 0) definiert. Die tatsächliche Differenz zwischen dem Mittelpunkt der inneren Schachtel und dem Mittelpunkt der äußeren Schachtel während der Wafer-Bearbeitung ist der Justierungsversatz bzw. der Justierungsoffset, der ermittelt werden soll. Eine typische Größe für die innere Schachtel ist 10 Mikrometer zum Quadrat. Eine typische Größe für den inneren Rand der äußeren Schachtel ist 20 Mikrometer zum Quadrat, wobei der äußere Rand der äußeren Schachtel 50 Mikrometer zum Quadrat ist. Obwohl dies keine absolute Zahlen sind, werden sie doch als typische Größen vorgelegt, die in der Industrie verwendet werden.

In der Einschicht-Offsettechnik sind sowohl die äußere wie die innere Schachtel auf derselben Schicht vorhanden, z. B. entweder auf der Basisschicht oder der Photolack-Schicht. Offsets der äußeren Schachtel in Bezug zur inneren Schachtel werden in der Struktur eingeplant. Es gibt gewöhnlich eine Gruppe von Strukturen mit variierenden Offsets sowohl in der x- wie in der y-Richtung. Diese Strukturen werden gemessen und die gemessenen Werte werden gegen die eingeplanten Werte geplottet bzw. aufgezeichnet. Die Gleichungen bester Übereinstimmung werden bestimmt und als Eichkurven im Justierungsmeßsystem zum Messen der tatsächlichen Vielschicht-Prozeßtopographie benutzt. Die Beschränkung dieser Technik besteht darin, daß sie nicht die tatsächliche Topographie repräsentiert, die gemessen werden soll. Deshalb enthält die Eichung des Meßsystems nicht die optischen Charakteristiken bzw. Eigenschaften der Struktur, die gemessen werden soll. Der am auffallendsten fehlende optische Faktor ist der optimale Focus zwischen dem oberen Teil der Photolack- Schicht und dem oberen Teil der Basisschicht. Andere wichtige Faktoren schließen den Brechungsindex und die Verzeichnung einer Zwischenschicht ein.

Die REM Mikrograph-Technik ist sehr schwierig zu verwenden und in ihren Anwendungen und Genauigkeiten begrenzt. Diese Technik verwendet ein REM, um Mikroaufnahmen von oben nach unten bezüglich der mehrschichtigen Schachtel-in-Schachtel-Struktur oder einer ähnlich mehrschichtigen Justierungsstruktur aufzunehmen. Die Mikroaufnahmen bzw. Mikrographien werden dann zur Messung der x- und y- Justierungskomponenten verwendet. Diese Messungen werden durch manuelle Messung mit Tastzirkeln bzw. Meßlehren und durch eine Korrelation mit einer anderen REM-Mikroaufnahme eines "bekannten" Standards durchgeführt. Wenn das REM-System direkte Meßfähigkeiten hat, dann ist das Aufnehmen und Messen der Mikroaufnahmen nicht notwendig. Sobald die REM- Justierungsmessungen einmal durchgeführt sind, werden sie gegen die Meßwertsysteme aufgetragen bzw. aufgezeichnet. Die Gleichungen bester Übereinstimmung werden ermittelt und werden als Eichkurven für die Justierungsmeßsysteme verwendet.

Da das REM als der Meßstandard der Halbleiterindustrie angesehen wird, möchte man glauben, daß eine Eichung nach seinen Messungen die genaueste sein sollte. Es gibt jedoch einige einem REM innewohnenden Variablen, die sowohl die Anwendungen als auch die Genauigkeit dieser Technik begrenzen. Zum ersten ist das REM ein hochempfindliches System, das von der Strahlungsstabilität abhängt. Unglücklicherweise sind leichte Fluktuationen in der Strahlungsstabilität allgemein vorhanden und verursachen einen Astigmatismus in der resultierenden Mikroaufnahme. Ein Astigmatismus resultiert aus einem Fehler in der Messung der x- und y-Justierung. Des weiteren kann nicht angenommen werden, daß die Mikroaufnahmen, die zu verschiedenen Zeiten aufgenommen werden, die gleichen innewohnenden Strahlungscharakteristiken haben.

Zum zweiten erlangt das REM seine Berühmtheit durch seine Fähigkeit, sehr kleine Merkmale bzw. Strukturen auflösen zu können. Es wird angenommen, daß diese Fähigkeit auf die Bestimmung sehr kleiner Differenzen bei der Orientierung bzw. Ausrichtung übertragbar ist. Der REM muß sich jedoch in sehr hoher Vergrößerung befinden, um die kleinsten Strukturdifferenzen auflösen zu können. Unglücklicherweiese sind die Justierungsmaßnahmen, die gegenwärtig benutzt werden, sehr groß ausgelegt, um die Bildfeld-Ausnutzung und die Bildfeld-Vergrößerung des Justierungsmeßsystems zu maximieren, aber diese große Abmessung begrenzt ihr Bild auf einem REM auf eine sehr geringe Vergrößerung. Deshalb wird der Vorteil der hohen REM-Auflösung durch die Verwendung der geringen Vergrößerung vereitelt.

Zum dritten ist der REM-Ausgang ein Ergebnis des Abprallens eines Elektronenstrahls von einer Oberfläche und des Spurenzeichnens der gestreuten Elektronen, um ein Bild zu erzeugen. Unglücklicherweise wird das Vorhandensein einer Zwischenschicht den Strahl vom Erreichen der Basisschicht abblocken. Deshalb können alle Prozeßstufen, die eine Zwischenschicht haben, mit dieser Technik nicht geeicht werden.

In der TIS-Technik nimmt das Justierungsmeßsystem (JMS) zwei Messungen einer Justierungsstruktur, um die werkzeuginduzierte Verschiebung, gezeigt beim JMS, zu bestimmten. Die erste Messung wird mit der Justierungsstruktur bei 0° durchgeführt. Die zweite Messung wird mit der um 180° gedrehten Justierungsstruktur durchgeführt. Die TIS, die aus diesen Messungen errechnet wird, kann die nachfolgenden Messungen kompensieren, die mit dem JMS gemacht werden. Die TIS-Technik kompensiert jedoch nur bei Translations-Offsets. Sie kompensiert nicht bei systematischen Vergrößerungen und Verzerrungsfehlern wie Astigmatismus.

DE 32 24 462 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bewerten der Maßgenauigkeit von Mustern, wie ein fotoresistives oder geätztes Muster, das eine Fotomaske verwendet, welche ein Muster aufweist, das dem auf einem Substrat auszubildenden Muster entspricht. Diese Fotomaske trägt ein Maßgenauigkeits-Bewertungsmuster, welches in einem Bereich ausgebildet ist, das von dem Bereich entfernt liegt, in dem das Maskenmuster ausgebildet ist.

US 45 71 538 beschreibt ein Verfahren zur quantitativen Messung der Ausrichtung von Elementen auf einer Oberfläche eines Halbleiterkörpers, der durch zwei sequentielle Maskierungsschritte während der Herstellung geschaffen wird. Ein fest gelegtes Muster rechteckiger Bilder ist auf einer ersten Maske ausgebildet und ein festgelegtes Muster von sich wiederholenden U-förmigen Bildern ist auf einer zweiten Maske ausgebildet.

US 43 86 459 beschreibt die elektronische Messung von Fehlausrichtungen zwischen den Ebenen in integrierten Schaltungen.

US 49 38 600 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von Verschiebungen zwischen Schichten eines Halbleiter-Wafers, bei denen systematische Fehler, die mit dem Meßsystem verknüpft sind, eliminiert werden. Ein mit einem optischen System aufgenommenes Bild wird analysiert, um eine Verschiebung zwischen Mustern zu messen. Eine erste Verschiebung wird gemessen, dann wird der Wafer um 180° Grad um die Meßachse rotiert, und eine zweite Messung wird durchgeführt. Die tatsächliche Verschiebung zwischen den Schichten des Halbleiter-Wafers wird aus den ersten und zweiten Messungen berechnet. Da die Verschiebungen mit der Rotation des Wafers ihr Vorzeichen ändern, bleiben die systematischen Fehler konstant und fallen somit aus den berechneten Werten der tatsächlichen Verschiebung heraus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden oder wenigstens zu minimieren, und insbesondere auch Fehler durch Astigmatismus zu kompensieren.

Diese Aufgabe wurd durch die Eichstruktur nach Anspruch 1 bzw. durch das Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 12 gelöst.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Eichstruktur wie in Anspruch 1 beansprucht, zur Anwendung beim Eichen eines Justierungsmeßsystems bereitgestellt. In Wirklichkeit kann es eine Fehlausrichtung aufgrund einer tatsächlichen Herstellungsmasken-Fehlausrichtung und/oder anderer Prozeßschritt-Varianzen bzw. Abweichungen geben, die durch Prozeßschritte, wie sie tatsächlich durchgeführt wurden, induziert werden. Wünschenswert ist, daß die Größe und Richtung dieser tatsächlichen Fehlausrichtung durch das Justierungsgemeß system gemessen wird, wobei die Eichung durch die Verwendung der Struktur und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erleichtert werden soll. Die Eichstruktur enthält auch eine Vielzahl von zweiten Justierungsstrukturen, jede davon auf dem Substrat ausgebildet und auf dem Substrat mit genügendem Abstand zueinander und zur ersten Justierungsstruktur plaziert. Jede der zweiten Justierungsstrukturen hat ein drittes Muster und ein viertes Muster, jedes davon hat einen Mittelpunkt auf der gleichen Blickwinkelebene wie das erste und zweite Muster. Die Mittelpunkte jedes dritten Musters und seines jeweiligen vierten Musters sind derart ausgewählt, daß eine vorgewählte Offset- Verschiebung, die nicht Null ist, einer bekannten Größe in einer bekannten Richtung ausgeglichen wird, wieder in der Annahme, daß es keine Fehlausrichtung gibt, die durch Prozeßschritte der Herstellung der integrierten Schaltung induziert wird. In Wirklichkeit können die vorgewählten Verschiebungen der Mittelpunkte der jeweiligen dritten und vierten Muster von den vorgewählten Verschiebungen fehlausgerichtet sein, in etwa bis zum gleichen Ausmaß, in dem die ersten und zweiten Muster der ersten Justierungsstruktur in der Konzentrizität fehlausgerichtet sind, ganz gleich, welche Masken-Fehlausrichtungen oder andere prozeßvariable Fehlausrichtungen auch immer die Fehlausrichtung der ersten Justierungsstruktur beeinflußt haben.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Eichen eines Justierungsmeßsystems zur Verfügung gestellt. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte. Eine Eichstruktur wird auf dem Justierungsmeßsystem in einer Ausgangsposition plaziert. Die Eichstruktur hat eine vorbestimmte Null-Offset-Justierungsstruktur und darüber hinaus eine Vielzahl von vorbestimmten Justierungsstrukturen mit einem Offset, der nicht Null ist. Vorzugsweise korrespondiert die Eichstruktur mit der oben beschriebenen Eichstruktur. Die werkzeuginduzierte Verschiebung (TIS), die bei dem Justierungsmeßsystem gezeigt wurde, wird bestimmt. Vorzugweise wird die TIS durch die Messung der Verschiebung der Null-Offset-Justierungsstruktur in der Ausgangsposition und bei 180 Grad zur Ausgangsposition ermittelt, und indem man dann den Mittelwert dieser Messungen nimmt. Mit dem Wafer in der Ausgangsposition wird eine erste Verschiebungsmessung der Null-Offset- Justierungsstruktur in einer vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems durchgeführt. Die Eichstruktur wird um 90 Grad zur Ausgangsposition gedreht, und eine zweite Verschiebungsmessung der Null-Offset- Justierungsstruktur in der vorgegebenen Richtung wird unter Verwendung des Justierungsmeßsystems durchgeführt. Die Eichstruktur wird wieder um 180 Grad zur Ausgangsposition gedreht, und eine dritte Ver schiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur in der vorgegebenen Richtung wird unter Verwendung des Justierungsmeßsystems durchgeführt. Die Eichstruktur wird um 270 Grad zur Ausgangsposition gedreht, und eine vierte Verschiebungsmessung der Null-Offset- Justierungsstruktur in der vorgegebenen Richtung wird unter Verwendung des Justierungsmeßsystems durchgeführt. Unter Verwendung dieser Messungen wird die werkzeuginduzierte Verschiebung verifiziert und die Anwesenheit oder Abwesenheit des Astigmatismus wird bestimmt. Dann wird die Eichstruktur wieder in die Aus gangsposition gebracht, und eine fünfte Messung wird für alle Null-Offset- und Nicht-Null-Offset- Justierungsstrukturen durchgeführt. Dann werden die geänderten fünften Verschiebungsmessungen berechnet, indem man die fünfte Null-Offset-Verschiebungsmessung von jeder der jeweiligen fünften Nicht-Null- Verschiebungsmessung substrahiert. Eine Eichkurve wird aus den geänderten fünften Verschiebungsmessungen und ihrer jeweiligen vorgewählten Offsets abgeleitet bzw. ermittelt. Das Justierungsmeßsystem wird unter Verwendung der ermittelten werkzeuginduzierten Verschiebung geändert bzw. eingestellt, um Translationsfehler wie z. B. die werkzeuginduzierte Verschiebung auszugleichen, die bei dem Justierungs meßsystem auftraten, und unter Verwendung der Eich kurve, die aus den geänderten fünften Verschiebungsmessungen und ihrer jeweiligen vorbestimmten Offsets abgeleitet wurde, wird das Justierungsmeßsystem eingestellt, um die systematischen Fehler auszugleichen, wie z. B. Vergrößerung und Verzerrung, die bei dem Justierungsmeßsystem auftreten.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein exemplarisches Justierungsmeßsystem, das geeicht wird;

Fig. 2 eine exemplarische Eichstruktur, die in dem Eichverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden soll;

Fig. 3 eine Aufsicht von einer Justierungsstruktur auf der Eichstruktur von Fig. 2;

Fig. 4 einen typischen Querschnitt der Justierungs struktur von Fig. 3 entlang der Linie 4-4 geschnitten;

Fig. 5 die inneren Schachteln der Justierungs strukturen auf einer teilweise gefertigten Eichstruktur; und

Fig. 6 die äußeren Schachteln der Justierungs strukturen auf einer Eichstruktur.

Wir wenden uns jetzt den Zeichnungen zu und beziehen uns anfangs auf Fig. 1, wo ein exemplarisches Justierungsmeßsystem (JMS) dargestellt ist und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Grundsätzlich erleichtert das JMS 10 die Ausrichtung verschiedener Schichten beim Halbleiterherstellungsprozeß. Das JMS 10 enthält eine Wafer-Haltung 12, die Wafer enthält, die gemessen werden. Ein Wafer-Transportgreifer (nicht gezeigt) nimmt einen Wafer 14 von der Wafer-Halterung 12 weg und plaziert ihn auf einem Vor-Ausrichter 16. Der Vor- Ausrichter 16 dreht den Wafer 14 in eine vorbestimmte Richtung, indem er die Wafer-Abflachung ertastet, d. h. den geraden Rand des Wafers. Der Wafer-Transportgreifer führt dann den Wafer 14 vom Vor-Ausrichter 16 zu einer Meßstufe 18.

Ein optisches System 20 ist oberhalb der Meßstufe 18 angeordnet. Das optische System 20 enthält ein Mikroskop 22 und eine Videokamera 24, die in gegenseitiger Axial-Ausrichtung so positioniert sind, daß die Videokamera 24 die Bilder aufnehmen kann, die von dem Mikroskop 22 erfaßt werden. Vorzugsweise ist das Mikroskop in der Lage, einen Wafer 14, der auf Meßstufe 18 positioniert ist, 2 bis 200 Mal zu vergrößern.

Beim Betrieb positioniert der Wafer-Transportgreifer den Wafer 14 auf der Stufe bzw. Ablage 18 in einer horizontalen Position, so daß die Oberfläche, die durch den Wafer 14 definiert wird, senkrecht zur optischen Achse des optischen Systems 20 steht. Vorzugsweise ist die Stufe 18 in drei Dimensionen bewegbar, um die gewählten Justierungsmuster relativ zum optischen System 20 zu positionieren. Deshalb positioniert die Stufe 18 den Wafer 14 präzise, bis die Justierungsmuster, die ausgemessen werden sollen, geführt unter dem Mikroskop 22 angeordnet sind. Dann stellt sich die Mikroskoplinse auf die gewünschte Vergrößerung ein und die Videokamera 24 nimmt das fokussierte Bild des Justierungsmusters auf.

Die Videokamera 24 liefert elektrische Signale, die charakteristisch für das aufgenommene Bild sind, an einen Bildprozessor (nicht gezeigt), der im Gehäuse 26 des JMS 10 untergebracht ist. Der Bildprozessor, der bekannte Techniken benutzt, liefert die verarbeiteten elektrischen Bildsignale an einem Computer (nicht gezeigt), der auch im Gehäuse 26 untergebracht ist. Der Computer verarbeitet die elektrischen Signale weiter, die er vom Bildprozessor erhalten hat, und zeigt das aufgenommene Bild auf einem Bildmonitor 28, der mit dem Computer verbunden ist. Eine Textanzeige 30 und eine Tastatur 32 sind ebenfalls mit dem Computer verbunden, so daß eine Betriebsperson den Computer anweisen kann, unter anderem die Verschiebung der verschiedenen Schichten als Antwort auf die Messungen der Justierungsstruktur zu bestimmen. Ferner, und für den Zweck der Eichung wichtiger, kann der Computer, der mit vielen Justierungsmeßsystemen 10 verbunden ist, programmiert werden, Messungs-Offsets oder -Kurven anzunehmen, auf die der Computer zugreift, wenn er die Justierung durchführt.

Um das JMS 10 zu eichen, wird eine Eichstruktur hergestellt. Fig. 2 zeigt eine exemplarische Eichstruktur 34. Vorzugsweise enthält die Eichstruktur 34 eine Mehrzahl von zweistufigen Justierungsstrukturen 36A bis I, von der Art, wie sie obenstehend erläutert wurden. Die Justierungsstrukturen 36A bis I auf der Eichstruktur 34 sind so entworfen und ausgelegt, daß das Messen der Justierungsstrukturen 36A bis I, gemäß des unten beschriebenen Eichverfahrens, die genaue Eichung des JMS 10 erleichtert.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine exemplarische Justierungsstruktur 36. Jede Justierungsstruktur 36 enthält eine innere Schachtel 40 bzw. ein Quadrat, die von einer offenen äußeren Schachtel 42 bzw. einem Rahmen umgeben ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Positionen der inneren Schachtel 40 und der äußeren Schachtel 42 in Bezug auf ein Kartesisches Koordinatensystem bestimmt, das eine X-Achse 44 und eine senkrechte Y-Achse 46 hat. Wie gezeigt, ist der Mittelpunkt der inneren Schachtel 40 konentrisch mit dem Mittelpunkt der äußeren Schachtel 42, wie im Schnittpunkt der X-Achse 44 mit der Y-Achse 46 defi niert. Jedoch ist es wichtig zu bemerken, daß die Abmessungen des äußeren Randes der inneren Schachtel 40 genügend kleiner sind als die Abmessungen der Öffnung der äußeren Schachtel 42, so daß die innere Schachtel 40 innerhalb der Öffnung 48 versetzt von der gezeigten konzentrischen Position positioniert werden kann, ohne daß die Arbeitsweise der Eichstruktur 36 nachteilig beeinflußt wird.

Der Querschnitt der Justierungsstruktur 36 wird in Fig. 4 gezeigt. Da jede Justierungsstruktur 36 mittels bekannter Herstellungstechniken hergestellt wird, wird nicht jeder Schritt im Herstellungsprozeß der Eichstruktur 34 im Detail hiervon beschrieben. Es genügt zu bemerken, daß jede Justierungsstruktur 37 auf einem Substrat 38 wie etwa einem Silizium-Wafer ausgebildet ist. Die innere Schachtel 40 ist durch eine Basisschicht 50 auf dem Substrat 38 gebildet. Dann kann es oder kann es nicht eine oder mehrere Zwischen schichten 52 geben, die auf der Oberfläche des Substrats 38 und der Basisschicht 50 gebildet sind. Die äußere Schachtel 42 ist vorzugsweise durch eine Photolack-Schicht 54 auf der Oberfläche der Zwischenschicht 52, so es diese gibt, aufgebracht, oder auf dem Substrat 38, wenn es keine Zwischenschicht 52 gibt.

Mit kurzem Beug auf die Fig. 5 und 6 kann der Leser ein Grundverstädnis der Herstellung der Zweischicht Eichstruktur 34 erlangen. Fig. 5 zeigt eine Mehrzahl von inneren Schachteln 40A bis I, die in einer Basisschicht auf dem Substrat 38 gebildet sind. Sobald die inneren Schachteln 40A bis I erzeugt worden sind, kann die Zwischenschicht 52 darauf angebracht werden. Dann werden, wie in Fig. 6 gezeigt, die äußeren Schachteln 42A bis I in einer Photolack-Schicht 54 auf der Zwischenschicht 52 erzeugt, oder auf dem Substrat 38, wenn es keine Zwischenschicht 52 gibt, und zwar bei vorgewählten Orten in Bezug auf die inneren Schachteln 40A bis I. Dieser Herstellungsprozeß ergibt sich aus der Bildung der Eichstruktur 34, wie in Fig. 2 gezeigt.

Die Eichstruktur 34 enthält eine oder mehrere Justierungsstrukturen, die mit der inneren Schachtel 40 konzentrisch mit der äußeren Schachtel 42 entworfen wurden, so daß die X,Y-Koordinate des Mittelpunkts jeder Justierungsstruktur (0,0) ist. Mit anderen Worten sind diese Justierungsstrukturen ausgelegt worden, um (0,0) zu messen, wenn es keine Wafer-Ausrichtungsfehler oder durch das JMS 10 induzierte Fehler gibt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist nur die Justierungsstruktur 36A konzentrisch ausgelegt, um (0,0) zu messen.

Die Eichstruktur 34 enthält auch eine Mehrzahl von Justierungsstrukturen 36, die mit Offsets zwischen den jeweiligen inneren Schachteln 40 und den äußeren Schachteln 42 entworfen sind. Mit anderen Worten sind die jeweils inneren Schachteln 40 nicht mit den äußeren Schachteln 42 konzentrisch. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Justierungsstrukturen 36B bis I mit verschiedenen X- und Y-Fehljustierungen entworfen. Wenn es keine Wafer-Ausrichtungsfehler gibt, oder durch das JMS induzierte Fehler, sollten diese Justierungsstrukturen 36B bis I den vorbestimmten Fehl justierungswert zwischen den Prozeßschichten messen, wie bei Fig. 2 angedeutet. Um mit einer typischen Konvention gleichzugehen, sollte der Mittelpunkt der inneren Schachteln 40 bei der Koordinate (0,0) positioniert werden, und der Mittelpunkt der äußeren Schachteln 42 hiervon versetzt werden.

Die Kombination der vorher beschriebenen Justierungsstrukturen 36A bis I und ihrer Auslegung erleichtert die Eichung des JMS 10. Da mathematische Gleichungen benutzt werden, um das Eichverfahren zu beschreiben, das die Eichstrukturen 34 benutzt, werden die Justierungsstrukturen 36A bis I jeweils mit S₀ bis S₈ bezeichnet. Zusätzlich wird die Eichstruktur 34 vorzugsweise auf mehreren Abschnitten (engl.: die) auf dem Eich-Wafer 14 dupliziert bzw. vervielfältigt. Wenigstens einer der Abschnitte sollte nahe dem Mittelpunkt bzw. dem Zentrum von Wafer 14 sein, um Dreheffekte, die auftreten können, zu minimieren. Der Rest der Eichstrukturen 34 kann wie gewünscht verteilt werden, um die genaueste Eichung für dieses besondere Justierungsmeßsystem bereitzustellen.

Zuerst werden die X- und Y-Komponenten von S₀ für eine Eichstruktur 34 auf dem mittleren Abschnitt des Wafers 14 unter Anwendung des JMS 10 gemessen. Vorzugsweise werden diese Messungen in statistisch ausreichender Zahl gemacht. Diese X- und Y-Komponenten werden vorzugsweise im Computer des JMS 10 gespeichert. Als nächstes wird der Wafer 14 von seiner Ausgangsposition um 180° um die optische Achse gedreht. Die Drehung des Wafers 14 kann erreicht werden, indem man die Stufe 18 dreht. Alternativ kann der Wafer zum Vor-Ausrichter 16 gebracht werden, um 180° gedreht werden, und zurück zur Bühne 18 gebracht werden. Manuelle Drehung des Wafers ist auch möglich, aber nicht empfehlenswert. Natürlich würde auch eine Drehung des optischen Systems 20 um 180° in Bezug auf die Eichstruktur 34 den gleichen Effekt ergeben.

Die Messung der Verschiebung zwischen den Mustern benutzt bekannte Signalverarbeitungstechniken. Der Abstand zwischen der inneren Schachtel 40 und der äußeren Schachtel 42 in Fig. 3 wird duch eine Analyse der Signale der Kamera 24 ermittelt. Die Zeilen der Muster 40 und 42 erzeugen je einen Übergang in einem Abtastzeilensignal der Kamera 24. Das Zeitintervall zwischen einem Übergang, der mit der äußeren Schachtel korrespondiert, und einem Übergang, der mit der inneren Schachtel korrespondiert, ist repräsentativ der Distanz zwischen diesen zwei Mustern. Signalprozeßtechniken zum Analysieren des Kamerabildes, um die Verschiebung zwischen den Mustern zu bestimmen, sind bekannt.

Nach dem Drehen des Wafers, der die Eichstruktur 34 aufweist, um 180° wird ein zweiter Satz von Verschiebungsmessungen erhalten, indem man die X- und Y-Komponenten von S₀ der gleichen Eichstruktur 34, die früher gemessen wurde, in statistisch ausreichender Zahl unter Anwendung des JMS 10 mißt. Da die Eichstruktur 34 umgekehrt wurde, hat sich die Richtung der Verschiebung zwischen der inneren Schachtel 40 und der äußeren Schachtel 42 umgekehrt. Wenn es keine Fehler bei der Messung gibt, ist die Größe der Verschiebung zwischen diesen beiden Schachteln für beide Messungen gleich, d. h. die X-Komponente der ersten Messung X₀ ist gleich der X-Komponente der zweiten Messung X₁₈₀, und die Y-Komponente der ersten Messung Y₀ ist gleich der Y-Komponente der zweiten Messung Y₁₈₀. Jedoch ändert die werkzeuginduzierte Verschiebung (TIS) im JMS 10 nicht die Richtung, wenn die Eichstruktur 34 gedreht wird. Deshalb, wenn das JMS 10 eine TIS zeigt, differieren dann die zweiten Messungen von den ersten Messungen.

Um die TIS zu berechnen, wird der Mittelwert der X- und Y-Komponenten von S₀ unter Verwendung der Gleichungen 1 und 2 berechnet, wie unten angegeben:

TIS_x = (₁₈₀ - ₀)/2 Gleichung 1

TIS_y = (₁₈₀ - ₀)/2 Gleichung 2

wobei ₀, ₀, ₁₈₀ und ₁₈₀ die Mittelwerte von X₀, Y₀, X₁₈₀ bzw. Y₁₈₀ repräsentieren, die sich aus den wiederholten statistischen Messungen ergeben haben.

Wenn die TIS errechnet worden ist, kann sie verwendet werden, um die Messungen, die vom JMS 10 erhalten wurden, zu korrigieren. Einige Justierungsmeßsysteme erlauben den X- und Y-Komponenten der TIS eingegeben zu werden, so daß das JMS sich automatisch an die TIS angleicht. Viele Justierungsmeßsysteme besitzen jedoch nicht diese Fähigkeit. Deshalb werden TIS_x und TIS_Y für weitere Berechnungen gespeichert, um die werkzeuginduzierte Verschiebung der erhaltenen Messungen unter Anwendung des Justierungsmeßsystems zu eliminieren.

Um die Anwendung der Gleichung 1 und 2 zu zeigen, nehmen wir an, daß ₀ = -0,6 Mikrometer und ₀ = 0,3 Mikrometer. Nehmen wir weiter an, daß ₁₈₀ = 0,4 Mikrometer und daß Y₁₈₀ = -0,1 Mikrometer. Mit Gleichung 1 wird TIS_X = 0,5 Mikrometer und mit Gleichung 2 wird TIS_Y = -0,2 Mikrometer. So zeigt das JMS 10 eine werkzeuginduzierte Verschiebung von (0,5; -0,2), die kompensiert werden mußten, um eine genaue Messung zu erhalten.

Es sollte auch klar sein, daß die S₀-Struktur für jeden der Abschnitte auf dem Wafer gemessen werden kann, um die TIS zu berechnen. Jedoch verringert die Anwendung des mittleren Abschnitts Fehler, die bei der Herstellung der Eichstrukturen 34 eingeführt wurden. Wenn zum Beispiel der Wafer während der Herstellung etwa angeschrägt bzw. gekrümmt wurde, dann wird die Eichstruktur 34, die auf einen Abschnitt nahe der Peripherie des Wafers 14 hergestellt wurde, eine höhere Fehlerquote durch die Krümmung aufweisen als die Eich struktur 34, die auf einer Matrize nahe dem Mittelpunkt des Wafers 34 gebildet wurde.

Sobald die TIS berechnet ist, wird sie, wenn möglich, in das JMS 10 als Korrektur eingegeben und dann durch die Wiederholung der Messung von S₀ bei den Winkelausrichtungen 0°, 90°, 180° und 270° verifiziert. Diese Verifizierung überprüft die Genauigkeit der Bestimmung der TIS und das Vorliegen eines Astigmatismus. Das Vorliegen eines Astigmatismus wird durch das Aufzeichnen der vier Messungen von S₀ auf einem kartesischen Koordinatensystem bestimmt. Dann wird eine Linie zwischen den 0°- und den 180°- Meßkoordinaten gezogen. Eine zweite Linie wird zwischen den 90°- und den 270°-Meßkoordinaten gezogen. Die Längen der zwei zwischen ihren jeweiligen Punkten gezogenen Linien werden verglichen. Ein Astigmatismus liegt vor, wenn die Längen nicht gleich sind.

Wenn die TIS in Anbetracht dieser Verifizierung vollständig ausgerechnet (und in Systemen, wo es möglich ist, korrigiert) worden ist, wird der Wafer wieder in eine Winkelausrichtung von 0° gebracht, z. B. bezüglich der Wafer-Abflachung, und die Verschiebung jeder Justierungsstruktur S₀ auf S₈ auf jeder Eichstruktur 34 wird gemessen. Die folgenden Gleichungen werden verwendet, um die X- und Y-Komponenten von S₀ bis S₈ für diese Messungen für jede Eichstruktur 34 einzustellen.

Für Justierungsmeßsysteme mit TIS-Korrektur werden die Gleichungen 3 und 4 angewendet, um die geänderten X- und Y-Komponenten zu berechnen.

X_{Sn geä} = X_Sn - X_S0 Gleichung 3

Y_{Sn geä} = Y_Sn - Y_S0 Gleichung 4

wobei n = 1 bis 8.

Für Justierungsmeßsysteme ohne TIS-Korrektur werden die Gleichungen 5 und 6 angewendet, um die geänderten X- und Y-Komponenten zu berechnen.

X_{Sn geä} = X_Sn - TIS_x - X_S0 Gleichung 5

Y_{Sn geä} = Y_Sn - TIS_Y - X_S0 Gleichung 6

wobei n =1 bis 8.

Die X- und Y-Komponenten von S₀ sind der Grund für die örtlichen Wafer-Verschiebungsfehler, und die X- und Y-Komponenten der TIS sind der Grund für die werkzeuginduzierte Verschiebung des JMS 10. Es sollte beachtet werden, daß die Eichstruktur 34, die auf dem jeweiligen Abschnitt gemessen wird, ihr eigenes S₀ für die Änderungen der Offset-Justierungsmeßstrukturen S₁ bis S₈ des Abschnitts verwenden sollte. Da die S₀- Messung von den S₁- bis S₈-Messungen der entworfenen Offsets subtrahiert wird, repräsentieren die sich ergebe benden, geänderten X- und Y-Komponenten X_{Sn geä} und Y_{Sn geä} für jede Messung für jeden Abschnittsort die X- und Y-Messungen, die das JMS 10 messen würde, wenn es frei von werkzeuginduzierter Verschiebungh und systematischen Fehlern wäre.

Indem man diese geänderten X- und Y-Komponenten X_{Sn geä} und Y_{Sn geä} verwendet, die aus den vorher beschriebenen Messungen abgeleitet wurden, können Eichgleichungen oder -kurven abgeleitet und verwendet werden, um die rohen Justierungsmeßwerte in genaue Endwerte für alle Bauelemententwürfe zu ändern, die die gleichen Prozeßstufen wie die Eichstruktur 34 verwenden. Vorzugsweise werden die gemessenen Werte von X und Y gegen die entworfenen Werte von X und Y geplottet und die Gleichungen bester Übereinstimmung werden berechnet. Vorzugsweise wird eine Methode der kleinsten Quadrate verwendet. Die Eichkurven sind linear und durch die Gleichung y = mx + b definiert, wobei y der entworfene oder voreingestellte Offsett bzw. Soll-Offset ist, x der gemessene Offset bzw. Ist-Offset ist, und m und b Konstanten sind, die systematische Fehler repräsentieren.

In Justierungsmeßsystemen, die TIS-Korrektur besitzen, sind die Gleichungen bester Übereinstimmung, die Eichgleichungen, die für die Prozeßkonfiguration, die gemessen wird, verwenden. Für Systeme ohne TIS-Korrektur wird die TIS erneut berechnet, wie vorher ausgeführt, indem man die Gleichungen bester Übereinstimmung verwendet, um die End-TIS-Werte zu bestimmen. Dann werden die Gleichungen bester Übereinstimmung durch Substraktion der End-TIS-Werte geändert, um die Eichgleichungen zu erhalten. Die Eichgleichungen werden in den Computer des JMS 10 ein gegeben, so daß die Bilddaten, die von der Kamera 24 empfangen werden, automatisch durch den Computer geändert werden, um die Fehler auszugleichen, die im JMS 10 vorkommen.

Die Eichstruktur und das Eichverfahren, wie oben beschrieben, bieten mehrere Vorteile. Als erstes wird die Eichung mit identischen Strukturen (mit Ausnahme der entworfenen Offsets) wie jenen durchgeführt, die für die Endmessungen verwendet werden, wodurch direkte Eichung ermöglicht wird. Mit anderen Worten sind die Eichstrukturen, die verwendet werden, um verschiedene Prozeßpegel während der Wafer-Herstellung aufeinander auszurichten, substantiell identisch mit den Justierungsmeßstrukturen 36A bis I, die in der Eichstruktur 34 angewendet werden. Zum zweiten verwendet das Eichverfahren das JMS 10 und stützt sich auf kein anderes Meßsystem. Deshalb werden Fehler, die durch andere Meßsysteme eingeführt würden, während der Eichung nicht vergrößert. Zum dritten integriert das Eichverfahren eine Prozeßtopographie und ist unempfindlich gegen Zwischenschritten. Dadurch kann das Eichverfahren in allen Prozeßstufen angewendet werden, die gemessen werden können. Viertens, sobald Eichkurven für eine bestimmte Prozeßstufe bestimmt worden sind, können diese Eichkurven verwendet werden, um die Messungen von allen Bauelemententwürfen (designs), die die gleichen Prozeßstufen verwenden, zu ändern. Diese Vorteile ergeben viel genauere Berechnungen der Schicht-auf Schicht-Justierungen "im Prozeß". Die Verbesserungen in der Genauigkeit als ein Ergebnis dieses Eichverfahrens ermöglichen bessere Justierungskontrollen und -steuerungen, und dadurch ergeben sie eine höhere Ausbeute an funktionierenden Halbleiterbauelementen und Chips.

Claims

1. Eichstruktur (34) zur Verwendung beim Eichen eines Justiermeßsystems (10), wobei die Eichstruktur (34) durch ein IC-Herstellungsverfahren ausgebildet ist und aufweist:
eine erste auf einem Substrat (38) ausgebildete Justierungsstruktur (36A), die ein erstes Muster (40A) und ein zweites Muster (42A) hat, betrachtet von einem Punkt aus senkrecht zu einer Ebene, die allgemein durch das Substrat (38) definiert ist, wobei jedes der ersten und zweiten Muster (40A, 42A) einen Mittelpunkt hat und wobei die Verschiebung zwischen den Mittelpunkten der ersten und zweiten Muster mit Null gewählt ist, wenn es keine durch das IC-Her stellungsverfahren bewirkte Fehlausrichtung gibt; und
eine Vielzahl von zweiten auf dem Substrat (38) ausgebildeten Justierungsstrukturen (36B-36I), die auf dem Substrat (38) mit genügendem Abstand zueinander und zur ersten Justierungsstruktur (36A) plaziert sind, wobei jede der zweiten Justierungsstrukturen (36B-36I) ein drittes Muster (40B-40I) und ein viertes Muster (42B-42I) hat, wobei jedes der dritten und vierten Muster einen Mittelpunkt hat und wobei die Verschiebung zwischen den Mittelpunkten jedes dritten Musters und seines jeweiligen vierten Musters als eine bekannte Größe und in eine bekannte Richtung ausgewählt ist, wenn es keine durch das IC-Herstel lungsverfahren bewirkte Fehlausrichtung gibt.

2. Eichstruktur (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Justierungsstruktur (36A) aufweist:
eine erste Schicht (50) auf dem Substrat (38), die das erste Muster (40A) bildet;
eine Zwischenschicht (52), die das erste Muster (40A) abdeckt; und
eine zweite Schicht (54), auf der Zwischenschicht (52) , die das zweite Muster (42A) bildet.

3. Eichstruktur (34) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zweiten Justierungsstrukturen (36B-36I) aufweist:
eine erste Schicht (50) auf dem Substrat (38), die das dritte Muster (40B-40I) bildet;
eine Zwischenschicht (52), die das dritte Muster (40B-40I) abdeckt; und
eine zweite Schicht (54) auf der Zwischenschicht (52), die das vierte Muster (42B-42I) bildet.

4. Eichstruktur (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Justierungsstruktur (36A) aufweist:
eine erste Schicht (50) auf dem Substrat, die das erste Muster (40A) bildet; und
eine zweite Schicht (54) auf dem Substrat, die das zweite Muster (42A) bildet, wobei jede der zweiten Justierungsstrukturen (36B-36I) aufweist:
eine erste Schicht (50) auf dem Substrat, die das dritte Muster (40B-40I) bildet; und
eine zweite Schicht (54) auf dem Substrat, die das vierte Muster (42B-42I) bildet.

5. Eichstruktur (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Muster (42A) rechtwinklig ist, eine Öffnung (48) hat, und daß das erste Muster (40A) rechtwinklig ist und in dieser Öffnung (48) positioniert ist; und
daß jedes der vierten Muster (42B-42I) rechtwinklig ist, eine Öffnung (48) hat, und daß jedes der jeweiligen dritten Muster (40B-40I) rechtwinklig ist und in dieser jeweiligen Öffnung (48) positioniert ist, wobei die Verschiebung zwischen dem Mittelpunkt des ersten Musters (40A) und dem Mittelpunkt des zweiten Musters (42A) und zwischen jedem Mittelpunkt der dritten Muster (40B-40I) und dem jeweiligen Mittelpunkt der vierten Muster (42B-42I) in Bezug auf die jeweiligen, orthogonalen, sich schneidenden X- und Y- Achsen (44; 46) bestimmt ist, die auf der Ebene liegend definiert sind, wobei des weiteren der Schnittpunkt von jeder der jeweiligen X- und Y-Achsen eine x-, y- Koordinate (0,0) definieren und wobei die Mittelpunkte von jedem der ersten und dritten Muster (40A; 40B-40I) auf der x-, y- Koordinate (0,0) ihrer jeweiligen X- und Y-Achsen liegen.

6. Verfahren zum Eichen eines Justierungsmeßsystems (10), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bestimmen jeder werkzeuginduzierten Verschiebung, die durch das Justierungsmeßsystem (10) gezeigt wird;
Positionieren einer Eichstruktur (34) gegenüber dem Justierungsmeßsystem (10) in einer Ausgangsposition, wobei die Eichstruktur eine Justierungsstruktur (36A) hat, die ein vorgewähltes Null-Offset hat, und eine Mehrzahl von Justierungsstrukturen (36B-36I) hat, die die jeweiligen vorgewählten Nicht-Null-Offsets haben;
Durchführen einer ersten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in einer vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Eichstruktur (34) um 90 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer zweiten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in vorgegebener Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Eichstruktur (34) um 180 Grad zur besagten Ausgangsposition;
Durchführen einer dritten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Eichstruktur (34) um 270 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer vierten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Verifizieren der werkzeuginduzierten Verschiebungs bestimmung und Prüfung auf irgendwelchen Astigmatismus als Antwort auf die ersten, zweiten, dritten und vierten Messungen;
Drehen der besagten Eichstruktur (34) in die Ausgangsposition;
Durchführung einer fünften Verschiebungsmessung von jeder der Justierungsstrukturen (36A-36I) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems;
Berechnen der geänderten fünften Verschiebungsmessungen für die Nicht-Null-Offset- Justierungsstrukturen (36B-36I) durch Substraktion der fünften Null-Offset-Verschiebungsmessung von jeder der jeweiligen fünften Nicht-Null-Verschiebungsmessungen;
Ableiten einer Eichkurve aus den geänderten fünften Verschiebungsabmessungen und den jeweiligen vorgewählten Null-Offsets und Nicht-Null-Offsets;
Einstellen des Justierungsmeßsystems (10) unter Verwendung der ermittelten werkzeuginduzierten Verschiebung, um die werkzeuginduzierte Verschiebung auszugleichen, die durch das Justierungsmeßsystem (10) gezeigt wird; und
Einstellen des Justierungsmeßsystems (10) unter Verwendung der Eichkurve, um die systematischen Fehler auszugleichen, die von dem Justierungsmeßsystem (10) gezeigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Ermittlung der werkzeuginduzierten Verschiebung erreicht wird durch:
Positionieren der Eichstruktur (34) gegenüber dem Justierungsmeßsystem (10) in der Ausgangsposition;
Durchführen einer Ausgangsmessung der Verschiebung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) um 180 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer nachfolgenden Messung der Verschiebung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungs meßsystems (10); und
Berechnen jeder werkzeuginduzierten Verschiebung, die von dem Justierungsmeßsystem (10) gezeigt wird, als Antwort auf Ausgangs- und nachfolgende Messungen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung der werkzeuginduzierten Verschiebung erreicht wird unter Verwendung der Gleichung: TIS = (D₁₈₀ - D₀)/2;wobei TIS die werkzeuginduzierte Verschiebung darstellt, D₁₈₀ die nachfolgende Verschiebungsmessung und D₀ die Ausgangsverschiebungsmessung darstellt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung der geänderten fünften Verschiebungsmessung erreicht wird unter Verwendung der Gleichung: D_{Sn geä} = D_Sn - D_SO;wobei n eine der jeweiligen Nicht-Null- Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt, D_{Sn geä} die jeweilige fünfte geänderte Verschiebungsmessung für eine der Nicht-Null-Offset-Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt; D_Sn die jeweils fünfte Verschiebungsmessung für eine der Nicht-Null-Offset-Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt; und D_S0 die fünfte Verschiebungsmessung für die Null-Offset- Justierungsstruktur (36A) darstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Berechnung der geänderten fünften Verschiebungsmessung erreicht wird unter Verwendung der Gleichung: D_{Sn geä} = D_Sn - TIS - D_S0;wobei n eine der jeweiligen Nicht-Null- Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt, D_{sn geä} die jeweilige fünfte geänderte Verschiebungsmessung für eine der Nicht-Null-Offset-Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt; D_sn die jeweilige fünfte geänderte Verschiebungsmessung für eine der Nicht-Null-Offset-Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt; D_Sn die jeweilige fünfte Verschiebungsmessung für eine der Nicht-Null-Offset-Justierungsstrukturen (36B-36I) darstellt; TIS die werkzeuginduzierte Verschiebung darstellt; und D_S0 die fünfte Verschiebungsmessung für die Null-Offset- Justierungsstruktur (36A) darstellt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Änderung des Justierungsmeßsystems (10) unter Verwendung der ermittelten werkzeuginduzierten Verschiebung erreicht wird durch:
Ableiten einer TIS-Eichkurve aus der Gleichung; und
Abändern der Messungen, die mit dem Justierungs meßsystem (10) gemäß der TIS-Eichkurve durchgeführt wurden.

12. Verfahren zum Eichen eines Justierungsmeßsystems, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Positionieren einer Eichstruktur (34) gegenüber dem Justierungsmeßsystem (10) in einer Ausgangsposition, wobei die Eichstruktur (34) eine Justierungsstruktur (36A), die ein vorgewähltes Null-Offset hat, und eine Vielzahl von Justierungsstrukturen (36B-36I) hat, die jeweilige vorgewählte Nicht-Null-Offsets haben;
Durchführen einer ersten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in einer vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) um 180 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer zweiten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstrukturen (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Berechnen einer Messungsverschiebung, induziert durch das Justierungsmeßsystem, als Antwort auf die erste und zweite Messung;
Einstellen des Justierungsmeßsystems (10), um die induzierte Verschiebung auszugleichen;
Drehen der Eichstruktur (36) in die Ausgangsposition;
Durchführen einer dritten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung von dem Justierungsmeßsystem (10);
Drehen der Justierungsstruktur (36A-36I) um 90 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer vierten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Justierungsstrukturen (36A-36I) um 180 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführung einer fünften Verschiebungsmessung der Nicht-Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Drehen der Justierungsstrukturen (36A-36I) um 270 Grad zur Ausgangsposition;
Durchführen einer sechsten Verschiebungsmessung der Null-Offset-Justierungsstruktur (36A) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Verifizieren der berechneten Messungsverschiebung und Überprüfen auf irgendeinen Astigmatismus als Antwort auf die dritte, vierte, fünfte und sechste Messung;
Drehen der Eichstruktur (34) in die Ausgangsposition;
Durchführen einer siebten Verschiebungsmessung von jeder der Justierungsstrukturen (36A-36I) in der vorgegebenen Richtung unter Verwendung des Justierungsmeßsystems (10);
Berechnen der eingestellten siebten Verschiebungsmessungen für die Nicht-Null-Offset- Justierungsstrukturen (36B-36I) durch Substraktion der siebten Null-Offset-Verschiebungsmessung von jeder der jeweiligen siebten Nicht-Null-Verschiebungsmessungen;
Ableiten einer Eichkurve aus den eingestellten siebten Verschiebungsmessungen und den jeweiligen vorgewählten Null-Offsets und Nicht-Null-Offsets; und
Einstellen des Justierungsmeßsystems (10) unter Verwendung der Eichkurven, um systematische Fehler auszugleichen, die von dem Justierungsmeßsystem (10) gezeigt werden.