DE3431739C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3431739C2 DE3431739C2 DE3431739A DE3431739A DE3431739C2 DE 3431739 C2 DE3431739 C2 DE 3431739C2 DE 3431739 A DE3431739 A DE 3431739A DE 3431739 A DE3431739 A DE 3431739A DE 3431739 C2 DE3431739 C2 DE 3431739C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- pattern
- reflected
- signal
- scanning
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 21
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Positionserfassung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 2 bzw. 1.
Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren ist aus
der US-PS 41 12 309 bekannt.
In Fig. 1 ist die Beziehung zwischen einem automatischen
Ausrichtungsmarkenmuster (das hiernach nur noch als
"AA Muster" bezeichnet wird), das auf einem Plättchen
ausgebildet ist, und einem automatischen Ausrichtungs
signal (das hiernach nur noch als "AA Signal" bezeichnet
wird), das durch Laserstrahlabtastung und fotoelektrische
Umwandlung aus diesem Muster gewonnen wird, dargestellt.
In Fig. 1 ist bei Teil (A) eine vergrößerte Schnittan
sicht des AA Musters mit den Kanten 1 und 2 dargestellt.
Wenn die Plättchenoberfläche von einem Laserstrahl in
einer Richtung parallel zur Blattebene abgetastet wird,
wird der Laserstrahl durch die Kanten 1 und 2 des AA
Musters gebeugt und gestreut. Die gebeugten und gestreu
ten Lichtstrahlen werden durch in dieser Figur nicht
gezeigte Fotoerfassungseinrichtungen aufgenommen und
in ein elektrisches Signal umgewandelt, das eine Wellen
form besitzt, wie sie beispielsweise bei Teil (B) von
Fig. 1 dargestellt ist. Die Impulse 1a und 2a der Welle
entsprechen den Kanten 1 und 2 des AA Musters. Diese
Impulse werden an einer vorgegebenen Schwelle V abge
schnitten und durch Binärisation wieder in Impulse 1b
und 2b umgewandelt, die bei Teil C von Fig. 1 dargestellt
sind. Das auf diese Weise umgewandelte Signal wird mit
einem ähnlichen Signal verglichen, das in bezug auf eine
Maske (nicht gezeigt) erhalten wird, oder mit einem
Bezugssignal in den Fotoerfassungseinrichtungen, wodurch
ein Fehlersignal zum Erreichen der Ausrichtung erzeugt
wird.
Nach Beendigung des Ausrichtungsvorganges wird ein Be
lichtungsschritt durchgeführt, wobei die Maske belichtet
wird, so daß ein auf das Plättchen aufgebrachtes Foto
resistmaterial in bezug auf ein tatsächliches Elementen
muster (Schaltungsmuster) der Maske belichtet wird.
Wie bekannt ist, wird die Fotoresistschicht aus transpa
rentem Material bereits vor der vorstehend beschriebenen
Positionserfassung des Plättchens auf das Plättchen auf
gebracht. Es wurde festgestellt, daß die Gegenwart einer
derartigen Schicht aus transparentem Material die Erfassung
des AA Musters durch die Schicht aus dem transparenten
Material hindurch wesentlich beeinflußt. Genauer gesagt,
es wurde festgestellt, daß dann, wenn das Plättchen mit
einer Fotoresistschicht versehen ist, die Breite des Im
pulses, die der Kante des AA Musters entspricht, größer
wird als die Breite des Impulses von der gleichen Kante
des Musters, wenn keine Fotoresistschicht auf dem Plätt
chen ausgebildet ist. Durch dieses Phänomen wird die
Genauigkeit der Signalerfassung herabgesetzt.
In Fig. 2 ist dieses Phänomen erläutert. Hierbei zeigt
Teil (A) die Kante 1 des AA Musters, die durch eine in
der Plättchenoberfläche vorhandene Vertiefung ausgebildet
wird. Die Plättchenoberfläche ist mit einer Fotoresist
schicht 3 versehen, so daß durch die Neigungsrichtung
des abgestuften Abschnittes 1 des AA Musters die Ober
fläche des Fotoresistes 3 in Fig. 2 nach rechts unten
geneigt ist. Nach der bekannten Dunkelfeldlaserabtast
technik, wie sie beispielsweise in der
US-PS 41 67 677 beschrieben ist, trifft der Abtastlaser
strahl senkrecht auf die Plättchenoberfläche auf. Wenn
der Abschnitt der Plättchenoberfläche, auf die der Strahl
auftrifft, eine Spiegelfläche umfaßt, wird der auftreffen
de Strahl gespiegelt, so daß er die Einfallsbahn zurück
verfolgt, wie dies durch den schraffierten Bereich 4 dar
gestellt ist. Wenn der Laserstrahl andererseits auf die
Kante des AA Musters auftrifft, wird er von der Kante
gestreut und gebeugt, so daß die gebeugten Strahlen durch
die Bereiche 5 und 6 sowie den Bereich 4 verlaufen. An
einer Pupillenebene des optischen Ausrichtungssystems
wird das vom Plättchen reflektierte Licht durch ein
Ortsfrequenzfiler geführt, wodurch das direkte Reflek
tionslicht, das den Bereich 4 durchlaufen hat und vom
Plättchen gespiegelt worden ist (d. h. das reflektierte
Licht, das von der Kante des AA Musters nicht gebeugt
oder gestreut wurde) aufgefangen wird, während das durch
die Bereiche 5 und 6 gelaufene, gestreute und gebeugte
Licht durchgelassen wird, so daß es zu einer fotoelektri
schen Erfassungeinrichtung (in der Zeichnung nicht dar
gestellt) gerichtet wird. Auf diese Weise wird durch die
bekannte Dunkelfeldabtasttechnik nur das gestreute Licht
ausgewählt und auf den Detektor gerichtet, um ein AA Signal
zu erhalten.
Es wird nunmehr die Beeinflussung der Erfassung der Kante
des AA Musters durch die Gegenwart des Fotoresistüberzuges
untersucht. Im Teil A der Fig. 2 sind die Laserstrahlen
7 und 8 nicht auf die Kante des AA Musters gerichtet.
Da jedoch die Oberfläche der Fotoresistschicht geneigt
ist, wie vorstehend erläutert, werden die Laserstrahlen
7 und 8 durch die prismatische Wirkung an der Resistober
fläche abgelenkt, wobei die abgelenkten Strahlen in einen
Bereich eintreten, wie bei 5 oder 6 gezeigt, entlang dem
sich das von der Kante des AA Musters gestreute Licht
bewegt. Da somit die reflektierten Strahlen der Laserstrah
len 7 und 8, die den Bereich 5 oder 6 durchlaufen, ebenfalls
vom Fotodetektor erfaßt werden, enthält das resultierende
AA-Signal einen Impuls einer größeren Breite, wie in Teil
(C) von Fig. 2 gezeigt, im Vergleich zu dem in Teil (B)
von Fig. 2 gezeigten AA Signal, das von der gleichen
Kante 1 erhalten wird, wenn keine Resistschicht auf der
Plättchenoberfläche ausgebildet ist. Der Anstieg in der
Impulsbreite schwankt in Abhängigkeit von der Neigung
o. ä. des Resistüberzuges. Diese Schwankung der Impuls
breite des jeder Kante des AA Musters entsprechenden
Signales stellt bei der Positionserfassung der Kante
eine ernsthafte Fehlerquelle dar.
Um dies zu vermeiden, könnte man das Resistmaterial auf
dem Bereich des AA Musters entfernen. Dies macht jedoch
einen zusätzlichen Arbeitsschritt erforderlich.
Aus der US-PS 41 12 309 ist eine Vorrichtung zum Erfassen
der Kanten einer Linie bekannt, die weitgehend parallel
zueinander verlaufen. Ein von einer Beleuchtungsvorrichtung
erzeugter kleiner Lichtfleck wird in Schwingungen mit sehr
kleiner Amplitude (kleiner als die Linienbreite) versetzt,
und der Lichtpunkt wird relativ zur Linie bewegt, während
eine Lichterfassungsvorrichtung, die zwei den Kanten
zugeordnete photoelektrische Wandler besitzt, Signale der
Linienkanten erfaßt, die dann zum Ermitteln der Position
einer Bestimmungsvorrichtung zugeführt werden. Die
Positionsbestimmung von Kanten, insbesondere gestufter
Kanten bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn sich
über einer Kante noch eine lichtdurchlässige Deckschicht
bzw. Oberflächenschicht befindet.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Positionserfassungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
derart auszulegen, daß die Lage einer abgestuften
Kante auch bei Vorhandensein einer Oberflächenschicht
einfach und sicher detektierbar ist, und eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den
in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Dabei wird Licht erfaßt, das durch den
gestuften Abschnitt in der Richtung gestreut ist, in der
sich kein oder nur ein kleiner Anteil des an der Oberfläche
des Objekts reflektierten und durch die Oberflächenschicht
gebrochenen Lichts fortpflanzt. Durch die Erfassung
lediglich dieses gestreuten Lichtanteils ergibt sich ein
relativ scharfes Signal für die Kantenposition insbesondere
auch dann, wenn eine Oberflächenschicht über dem
Kantenbereich liegt, so daß auf einfache Weise eine sichere
Positionsbestimmung der Kante bzw. des Objekts erreichbar
ist.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs
beispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Beziehung zwischen einer Ausrichtungs
marke, die mit Kanten versehen ist, und
einem der Ausrichtungsmarke entsprechenden
Ausrichtungssignal;
Fig. 2 den Einfluß einer an einem Kantenabschnitt
der Ausrichtungsmarke vorgesehenen Foto
resistschicht auf den Verlauf der Abtast
strahlen und auf das Ausrichtungssignal;
Fig. 3 den Einfluß der Fotoresistschicht an einem
anderen Kantenabschnitt der Ausrichtungs
marke auf den Verlauf des Abtaststrahles;
Fig. 4 eine optische Schnittdarstellung, die den
größten Teil einer Positionserfassungsvor
richtung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht eines Beispiels
eines automatischen Ausrichtungsmusters;
Fig. 6 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab, die
Schnitte durch automatische Ausrichtungs
muster zeigt, welche durch Vertiefungen
und Erhebungen gebildet sind;
Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Filterelement;
die Fig. 8 und 9 Ansichten von Signalwellenformen, die den
automatischen Ausrichtungsmustern der Fig. 6
entsprechen und durch Verwendung
des Filterelementes der Fig. 7 erhalten
wurden;
die Fig. 10A-10F Ansichten von verschiedenen Formen von
Lichtempfangs
abschnitten, wobei die Fig. 10A, 10B,
10D und 10F Schnittansichten und die Fig.
10C und 10E Draufsichten darstellen;
die Fig. 10G und 10H die Funktionsweise von Verschlußeinrich
tungen;
Fig. 11 eine modifizierte Ausführungsform einer
Positions
erfassungsvorrichtung;
Fig. 12 die Art und Weise, in dem die vom Erfassungs
system der Fig. 11 erzeugten Signale kombi
niert werden;
Fig. 13 eine optische Schnittdarstellung einer
Positionserfassungsvorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 14 eine Draufsicht, die ein Beispiel in bezug
auf die Anordnung der automatischen Aus
richtungsmuster zeigt.
In Verbindung mit Fig. 2 wird nunmehr der Einfluß der
Fotoresistschicht weiter untersucht. Im Hinblick auf die
Abtaststrahlen 7 und 8 kann dieser Einfluß wie folgt ana
lysiert werden: Anfangs bewirkt die Fotoresistschicht 3
einen durchlässig reflektierten Lichtstrahl (direktes
Reflektionslicht), wie bei 7a oder 8a dargestellt, wobei
diese Strahlen durch die Fotoresistschicht 3 hindurchtre
ten, von der Plättchenoberfläche reflektiert werden und
wieder durch die Fotoresistschicht hindurchtreten. Des
weiteren erzeugt die Fotoresistschicht 3 Oberflächenre
flektionslicht, wie 7b oder 8b gezeigt, bei dem es sich
um von der Oberfläche der Fotoresistschicht reflektierte
Strahlen handelt. Wie bekannt, ist der Reflektionsfaktor
an der Grenzschicht zwischen dem Fotoresist und der Luft
sehr gering und liegt in der Größenordnung von 4%. Daher
kann das Oberflächenreflektionslicht außerachtgelassen
werden, so daß man das Reflektionslicht des auftreffenden
Laserstrahles 7 oder 9 so ansehen kann, als ob es im we
sentlichen nur aus der durchgelassenen und reflektierten
Komponente 7a oder 8a bestünde.
Andererseits wird der auf die Kante 1 treffende Laserstrahl
durch die Kante gestreut und gebeugt, und die gestreuten
Strahlen werden auf einen erweiterten Bereich verteilt,
wie in Fig. 2 gezeigt, wobei der mittlere Strahl durch
das Bezugszeichen 100 gekennzeichnet ist. Gemäß der bekann
ten, vorstehend beschriebenen Erfassungstechnik werden
die von der Kante 1 gestreuten Strahlen, die beide Bereiche
5 und 6 in Fig. 2 durchlaufen, aufgenommen, um die Er
fassung der Kante zu ermöglichen.
Der Anstieg in der Breite des Impulses, wie vorstehend
in Verbindung mit Teil (C) der Fig. 2 erläutert, wird
daher in erster Linie durch die durchlässig reflektierten
Komponenten 7a und 8a verursacht. Diese Komponenten ver
laufen in Richtung des Bereiches 5. In Anbetracht dieser
Tatsache werden die Strahlen, die im Bereich 6 auftreten,
wahlweise erfaßt, während die im Bereich 5 auftretenden
Strahlen erfindungsgemäß blockiert werden, wodurch ein
Ausrichtungssignal mit einem guten S/N-Verhältnis erzeugt
werden kann, das genau der Kante entspricht.
Während Fig. 2 einen in Fig. 2 nach rechts unten ge
neigten Abschnitt zeigt, zeigt Fig. 3 eine andere Kante
2, die durch einen in der Figur nach rechts oben geneigten
Abschnitt gebildet wird. In Fig. 3 verläuft eine durch
lässig reflektierte Komponente 9a eines Laserstrahles
9, die den Hauptfaktor in bezug auf den Anstieg der Im
pulsbreite darstellt, nach oben und nach rechts, d. h.
in Richtung des Bereiches 6′. In diesem Fall werden im
Vergleich zu Fig. 2 nur die gestreuten und gebeugten
Strahlen erfaßt, die in Richtung des Bereiches 5′ ver
laufen, wodurch ein genau der Kante 2 entsprechendes Aus
richtungssignal erzeugt werden kann.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer optischen Anordnung zum
Erreichen der wahlweisen Erfassung der Strahlen. Das in
Fig. 4 dargestellte optische Abtastsystem AS ist be
kannt und umfaßt eine Laserstrahlquelle und einen opti
schen Abtaster. Die Strahlenquelle ist nicht auf eine
Laserstrahlquelle begrenzt; es kann auch eine Lichtquelle
Verwendung finden, die sichtbares oder unsichtbares Licht
liefert. Bei der optischen Abtasteinrichtung kann es sich
um einen polygonalen Spiegel, galvanischen Spiegel oder
ein akustisch-optisches Element o. ä. handeln. Ein Plätt
chen W ist mit einem AA Muster versehen, das durch eine
Vertiefung gebildet wird, welche eine linke und rechte
Kante 1, 2 aufweist. In dem Fall, in dem das Plättchen
W relativ zu einer Maske ausgerichtet werden soll, ist
die letztere in einer Ebene angeordnet, die einen ge
ringfügigen Abstand vom Plättchen W aufweist. Da die
Art und Weise der Erfassung der Maske im wesentlichen
der herkömmlichen Technik entspricht, wird aus Ein
fachheitsgründen an dieser Stelle auf eine Beschreibung
und Darstellung verzichtet.
Das Erfassungssystem der Fig. 4 umfaßt desweiteren
ein telezentrisches mikroskopisches Objektiv, eine Sammel
linse 11, einen Halbspiegel 16 zum Ausscheiden einer
Lichtempfangsbahn aus der optischen Projektionsbahn,
einen in einer Fokalebene des Objektivs 11 angeordneten
Anschlag D und ein Ortsfrequenzfilter 12, das durchlässi
ge Bereiche 13, 14 und einen nicht durchlässigen Bereich
15 aufweist. Das Filter 12 wird weiter unten im einzelnen
beschrieben.
Zum Zwecke der Erläuterung ist in Fig. 4 der Laserstrahl
an zwei Punkten während der Abtastperiode dargestellt,
wobei die Strahlen an diesen Punkten durch schraffierte
Bereiche verdeutlicht sind. Wenn während der Abtastung
des Plättchens W, das mit dem Resistmaterial 3 beschich
tet ist, der Laserstrahl auf die Kanten 1 und 2 auftrifft,
durchlaufen die von den Kanten 1 und 2 gebeugten und
die Bereiche 5, 6, 5′ und 6′ passierenden Strahlen die
durchlässigen Bereiche 13 und 14 des Ortsfrequenzfilters
12. Die vom Plättchen B gespiegelten Strahlen bzw. die
in den Bereichen 4 und 4′ verlaufenden Strahlen werden
vom nicht durchlässigen Bereich 15 des Filters 12 bloc
kiert. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist das
Filter 12 in der Fourier-Transformationsebene (Pupillen
ebene) relativ zur Abtastfläche angeordnet. Daher ver
laufen diejenigen von der abgetasteten Fläche reflektier
ten Strahlen, die die gleiche Winkelkomponente aufweisen
(beispielsweise die gebeugten Strahlen 5 und 5′; die ge
beugten Strahlen 6 und 6′), durch den gleichen Bereich
des Filters 12. Im Falle der Anordnung der Fig. 4 passie
ren die gebeugten Strahlen 5 und 5′ den durchlässigen
Abschnitt 13, während die gebeugten Strahlen 6 und 6′ den
durchlässigen Abschnitt 14 passieren. Wie vorstehend be
reits in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 erläutert,
werden die von den abgestuften Abschnitten infolge des
Vorhandenseins der Fotoresistschicht 3 durchlässig re
flektierten Strahlen mit den gebeugten Strahlen 5 (re
lativ zum abgestuften Abschnitt 1) oder den gebeugten
Strahlen 6′ (relativ zum abgestuften Abschnitt 2) ver
mischt. Aufgrund dieser Tatsache werden nur die den durch
lässigen Abschnitt 14 passierenden Strahlen als Signal
für die Stufe 1 aufgenommen, während nur die durch den
durchlässigen Abschnitt 13 dringenden Strahlen als Signal
für die Stufe 2 erfaßt werden. Somit können erfindungs
gemäß die Kanten äußerst genau erfaßt werden.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines AA Musters. Das AA Muster
besteht aus Markierungselementen 17 und 18, die relativ
zur Abtastlinie SL jeweils unter einem Winkel von 45°
und minus 45° geneigt sind. Der Laserstrahl, der einen
punktförmigen oder stabförmigen Querschnitt besitzt,
tastet das AA Muster entlang der Abtastlinie SL ab.
Während dieses Abtastvorganges wird der Laserstrahl an
vier Kanten 31, 32, 33 und 34 in Richtung der Pfeile 21,
21′, 22, 22′, 23, 23′, 24 und 24′ gebeugt. Da das in Fig. 5
gezeigte AA Muster relativ zur Abtastlinie geneigt
ist, verlaufen die gebeugten Strahlen in geneigter Weise
relativ zur Abtastlinie, d. h. in Richtungen senkrecht zur
Richtung einer jeden Kante.
Wie in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben
wurde, ist die Neigungsrichtung der Resistoberfläche
verschieden, je nach dem, ob das AA Muster durch Vertie
fungen oder Erhebungen gebildet wird. Dies führt dazu,
daß die Richtung der durchlässig reflektierten Kompo
nente, die von der Resistschicht von der Plättchenober
fläche in der Nachbarschaft der Kante gebrochen wurde,
ebenfalls verschieden ist und davon abhängt, ob das
AA Muster durch Vertiefungen oder Erhebungen gebildet
wird. Dies ist in Fig. 6 dargestellt. In Fig. 6
zeigt ein Teil (A) das AA Muster der Fig. 5, das durch
Vertiefungen gebildet wird, während ein Teil (B) das
AA Muster der Fig. 5 zeigt, das durch Erhebungen gebil
det wird. Die Pfeile in Fig. 6 zeigen die Richtungen
der durchlässig reflektierten Strahlen (direkte Reflek
tionsstrahlen) an, welche von der Resistschicht gebrochen
worden sind. Beispielsweise verläuft im Teil (A) die
durchlässig reflektierte Komponente an der linken Kante
der linken Vertiefung in Richtung des Pfeiles 21, wäh
rend in Teil (B) die durchlässig reflektierte Komponente
an der linken Kante der linken Erhebung in Richtung
des Pfeiles 21′ verläuft.
Aus dem vorstehenden geht hervor, daß bei der Ausbildung
des AA Musters - sei es durch Vertiefungen der durch
Erhebungen - die Fortpflanzungsrichtung der durchlässig
reflektierten Komponenten an jeder Kante festgelegt wird,
d. h. der Bereich, mit dem die unerwünschte Komponente
vermischt wird, kann vorher bestimmt werden.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf das in der Pupillen
ebene angeordnete Filter 12. Das Filter 12 besitzt vier
durchlässige Abschnitte 13a, 13b, 14a und 14b, welche
die gebeugten Strahlen durchlassen, deren Bezugszeichen
in Klammern gesetzt sind, wobei diese Bezugszeichen denen
der Fig. 5 entsprechen.
Bei dieser Ausführungsform werden die durchlässigen Ab
schnitte 13a, 14a, 13b und 14b des Filters 12 wahlweise
verwendet, um die gebeugten Strahlen wahlweise zu er
fassen und zu verhindern, daß die durchlässig reflektierte
Komponente mit aufgenommen wird. Genauer gesagt, werden
in einem Fall, in dem das AA Muster durch
Vertiefungen gebildet ist, wie in Teil (A) von Fig. 6
gezeigt, die durchlässigen Abschnitte des Filters 12
wahlweise in der Sequenz 13b, 13a, 14b und 14a verwendet,
um nacheinander die gebeugten Strahlen aufzunehmen,
die durch die entsprechenden durchlässigen Abschnitte
dringen, und die durch die Pfeile in Teil (A) von Fig. 6
wiedergegebenen Strahlen aufzufangen, wodurch ein korrek
tes AA Signal erzeugt werden kann. Wenn andererseits
das AA Muster durch Erhebungen gebildet ist, wie in Teil
(B) der Fig. 6 gezeigt, werden die durchlässigen Ab
schnitte des Filters 12 nacheinander in der Reihenfolge
13a, 13b, 14a und 14b verwendet, um nacheinander die
gebeugten Strahlen aufzunehmen, die durch die entspre
chenden durchlässigen Abschnitte dringen, wodurch ein
korrektes AA Signal erzeugt werden kann. Auf diese Weise
werden die die Pupillenebene passierenden Strahlen wahl
weise in Abhängigkeit von der Form (konkav oder konvex)
des AA Musters erfaßt, so daß ein korrektes AA Signal
erzeugt werden kann.
Das Auswählen der Strahlen kann entweder durch die Anord
nung von separaten Fotorezeptoren für die jeweiligen
durchlässigen Abschnitte durchgeführt werden, wobei die
Signale von den Fotorezeptoren selektiv verwendet werden,
oder durch Anordnung eines einzelnen Fotorezeptors, wobei
die die durchlässigen Abschnitte passierenden Strahlen
wahlweise auf den Fotorezeptor gerichtet werden. Wenn
separate Fotorezeptoren verwendet werden, können sie
durch getrennte Elemente oder durch einen Vierbereichs
detektor verwirklicht werden.
Fig. 8 zeigt die Wellenformen der Signale, die durch
die Verwendung des in Fig. 7 gezeigten Filters in einem
Fall erhalten werden, wenn das AA Muster der Fig. 5 durch
Vertiefungen gebildet ist, während Fig. 9 die Wellenformen
der Signale zeigt, die in einem Fall erhalten werden,
in dem das AA Muster der Fig. 5 durch Erhebungen gebildet
ist. In Fig. 8 entspricht die Welle (A) dem Signal, das
durch die Strahlen erzeugt wurde, die den durchlässigen
Abschnitt 13a passiert haben; die Welle (B) entspricht
dem Signal, das von den Strahlen erzeugt wurde, die den
durchlässigen Abschnitt 14a passiert haben; die Welle (C)
entspricht dem Signal, das von den Strahlen erzeugt wurde,
die den durchlässigen Abschnitt 13b passiert haben; und
die Welle (D) entspricht dem Signal, das von den Strahlen
erzeugt wurde, die den durchlässigen Abschnitt 14b passiert
haben. In Fig. 9 entspricht in vergleichbarer Weise die
Welle (A) dem Signal des durchlässigen Abschnittes 13a;
die Welle (B) dem Signal des durchlässigen Abschnittes
14a; die Welle (C) dem Signal des durchlässigen Abschnittes
13b; und die Welle (D) dem Signal des durchlässigen Ab
schnittes 14b.
Bei den Wellen (A) und (C) der Fig. 8 werden die an den
Kanten des linken Markierungselementes 17 der Fig. 5
gebeugten Strahlen als Impulse P21 und P22; P21′ und
P22′ aufgenommen. Da die Beugungsrichtung des AA Musters
durch die Richtung der Kante festgelegt ist, wird kein
Strahl durch die durchlässigen Abschnitte 14a und 14b
(Fig. 7) erfaßt. Danach werden die gebeugten Strahlen
von den Kanten des rechten Markierungselementes 18 durch
die durchlässigen Abschnitte 14a und 14b aufgenommen.
Dies wird in den Wellen (B) und (D) der Fig. 8 durch
die Impulse P23′ und P24′; P23 und P24 verdeutlicht.
Von diesen Impulsen werden die Impulse P21′, P22, P23
und P24′ zu einem Impulszug kombiniert, wie in der
Welle (E) von Fig. 8 gezeigt, auf dessen Basis die Be
rechnung zur Erzeugung eines AA Signals durchgeführt
wird. In dem Fall, in dem das AA Muster durch Erhebungen
gebildet ist, werden die durchlässig reflektierten Kom
ponenten in ähnlicher Weise wie im Fall der Fig. 8 elimi
niert, und es kann ein kombiniertes Signal erhalten
werden, das die entsprechenden Impulse P21, P22′, P23′
und P24 einschließt. Dies ist in Fig. 9 dargestellt.
Auf der Basis des auf diese Weise erhaltenen kombinierten
Signales wird die Berechnung zur Erzeugung eines AA Signa
les durchgeführt.
Die Fig. 10A-10H zeigen verschiedene Ausführungsfor
men eines Elementes oder von Elementen, die abstromsei
tig der in Fig. 4 dargestellten Sammellinse 11 anzuord
nen sind. Fig. 10A zeigt Prismen 35 und 36 zur optischen
Verbindung der durchlässigen Abschnitte 13a und 14a des
Filters 12 mit getrennten optischen Bahnen, in denen
Sammellinsen 37 und 38 angeordnet sind, um die Strahlen
auf getrennte Fotorezeptoren 39 und 40 zu richten. Bei
der Ausführungsform der Fig. 10 A sind zwei Prismen,
zwei Sammellinsen und zwei Fotorezeptoren zusätzlich
in einer Ebene senkrecht zur Blattebene angeordnet, so
daß alle vier durchlässigen Abschnitte des Filters 12
optisch mit dem entsprechenden Erfassungssystem verbunden
sind.
Fig. 10B zeigt einen Vierbereichsdetektor (eine Detektor
einheit, die vier unabhängig voneinander funktionierende
Erfassungsbereiche besitzt), der unmittelbar hinter dem
Filter 12 angeordnet ist. Obwohl in Fig. 10B nur zwei
Erfassungsbereiche 43a und 43b gezeigt sind, umfaßt
der Detektor, wie am besten in Fig. 10C gezeigt, vier
Erfassungsbereiche 43a, 44a, 43b und 44b, die die vier
durchlässigen Abschnitte 13a, 14a, 13b und 14b abdecken.
Wenn der Vierbereichsdetektor so modifiziert ist, daß
jeder Erfassungsbereich eine Form wie die jedes durch
lässigen Abschnittes des in Fig. 7 gezeigten Filters
12 besitzt, kann das Filter entfallen. Die Fig. 10D
und 10E zeigen eine derartige modifizierte Ausführungs
form eines Vierbereichsdetektors 45, wobei Fig. 10D
eine Seitenansicht und Fig. 10E eine Vorderansicht dar
stellt. Die Erfassungsbereiche sind durch die Bezugszeichen
45a-45d gekennzeichnet.
Fig. 10 F zeigt eine Anordnung, bei der ein einziger
Fotorezeptor vorgesehen ist. Bei dieser Modifikation
findet ein Verschlußelement 46 Verwendung, beispiels
weise ein Flüssigkristallverschluß oder ein mechanischer
Verschluß, um die durchlässigen Abschnitte des Filters
12 wahlweise zu öffnen bzw. zu schließen. Der Verschluß
46 ist unmittelbar hinter dem Filter 12 angeordnet, und
der das Verschlußelement passierende Lichtstrahl wird
von einer Sammellinse 47 auf einen Fotorezeptor 48 ge
richtet.
In Fig. 10 G ist die Funktionsweise der Verschlußele
mente 46 dargestellt. Während der Laserstrahlabtastung
und unmittelbar nach der Erfassung der Signale der Kan
ten werden Abschnitte des Verschlußelementes 46 ab
wechselnd geöffnet oder durchlässig gemacht, um abwech
selnd oder nacheinander die Strahlen von den durchlässigen
Abschnitten 13a, 14a, 13b und 14b des Filters 12 durch
zulassen (Fig. 7). Mit dieser Anordnung wird der gleiche
Wählvorgang wie bei den vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsformen erreicht. Wenn beispielsweise die durchlässi
gen Abschnitte des Filters 12 in der Reihenfolge 13b,
13a, 14b und 14a geöffnet werden sollen, werden die
Abschnitte des Flüssigkristallverschlusses nacheinander
synchron zu der Strahlenabtastung durchlässig gemacht,
wie in Fig. 10G gezeigt. Wenn die Abtastgeschwindigkeit
im Vergleich zu dem Verschlußfreigabevorgang relativ hoch
ist, kann nur ein Abschnitt des Verschlußelementes pro
einem Abtastvorgang geöffnet oder durchlässig gemacht
werden, so daß sämtliche Impulssignale durch vier Abtast
vorgänge aufgenommen werden. In einem solchen Fall wer
den Signalwellen, wie beispielsweise bei (A) - (D) in
den Fig. 8 oder 9 gezeigt, nacheinander gespeichert
und nach der Erfassung von allen vier Signalen zu einer
Welle kombiniert, wie bei (E) in Fig. 8 oder 9 ge
zeigt.
In einem Fall, in dem vier Impulssignale unabhängig von
einander erfaßt werden, ist die Reihenfolge der Auswahl
der durchlässigen Abschnitte nicht wesentlich. Allein
eine Wechselbeziehung zwischen einer speziellen Kante
und einem zugehörigen durchlässigen Abschnitt ist er
forderlich. Darüberhinaus muß der Wechsel der durchlässi
gen Abschnitte nicht so schnell erfolgen. Das Verschluß
element kann daher durch eine Scheibe mit einer Einkerbung
gebildet werden, die man rotieren läßt, um die nicht er
forderlichen durchlässigen Abschnitte zu blockieren, wie
in Fig. 10 H dargestellt.
Im vorhergehenden wurde die Erfindung in Verbindung mit
Anordnungen zum Einsatz mit einem sehr feinen automa
tischen Ausrichtungsmuster und zum Erreichen einer Aus
richtung mit einer Toleranz in der Größenordnung von
µm oder <µm beschrieben. Wenn jedoch ein geringfügig
größerer Fehler zulässig ist, kann eine zufriedenstellende
Signalerfassung erreicht werden, ohne daß eine genaue
Filtrierung an der Pupillenebene stattfindet. Dies wird
nunmehr in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben.
Fig. 11 zeigt ein Erfassungssystem mit einem Polygonal
spiegel PM, einem Abtastlinsensystem L und Fotorezepto
ren P1 und P2. Jeder der Fotorezeptoren P1 und P2 ist
so angeordnet, daß er die gebeugten Strahlen direkt em
pfängt. Mit E1 und E2 sind Kanten eines automatischen
Ausrichtungsmusters bezeichnet. Im Betrieb wird der Poly
gonalspiegel gedreht, um den Laserstrahl zum Abtasten
abzulenken. Wenn der Laserstrahl auf jede Kante trifft,
wird er gebeugt, und die gebeugten Strahlen verlaufen
in vorgegebene Richtungen. Im Fall der Fig. 11 erstreckt
sich jede Kante des AA Musters senkrecht zur Blattebene,
so daß daher zwei Fotorezeptoren entlang der Abtastrich
tung angeordnet sind. Wenn andererseits das AA Muster
durch zwei entgegengesetzt geneigte Musterelemente ge
bildet wird, wie in Fig. 5 gezeigt, sind vier Fotore
zeptoren relativ zur Abtastlinie geneigt angeordnet.
Die durch das Abtasten der Kanten E1 und E2 in dieser
Reihenfolge erhaltenen Signalwellen sind in Fig. 12
dargestellt. Die in Fig. 12 bei Teil (B) gezeigten
Wellen treten auf, wenn keine Fotoresistschicht ausge
bildet ist, während die bei Teil (C) dargestellten Wellen
auftreten, wenn eine Fotoresistschicht vorhanden ist. Im
Teil (B) hält das vom Fotorezeptor P1 erzeugte Signal
einen Impuls E1 und einen Impuls E2, der kleiner ist
als der Impuls E1, und das vom Fotorezeptor P2 erfaßte
Signal enthält einen Impuls E1 und einen Impuls E2, der
kleiner ist als der Impuls E1.
In Teil (C), der die Signale bei Ausbildung einer Foto
resistschicht zeigt, dringen jedoch die durchlässig re
flektierten Strahlen (direkte Reflektionsstrahlen), die
von der Resistschicht gebrochen worden sind, in den
Fotorezeptor P2 im Hinblick auf die Kante E1 und in den
Fotorezeptor P1 im Hinblick auf die Kante E2 ein. Daher
wird der Impuls E2 im Signal P1 verbreitert, während
der Impuls E1 im Signal P2 verbreitert wird. In Anbe
tracht dieser Tatsache wird das Ausgangssignal vom
Fotorezeptor P1 in bezug auf die Kante E1 aufgenommen,
während das Ausgangssignal vom Fotorezeptor P2 in bezug
auf die Kante E2 aufgenommen wird, um erfindungsgemäß
ein kombiniertes Erfassungssignal zur Verfügung zu stellen,
das die in Teil (D) von Fig. 12 dargestellte Wellenform
besitzt. Auf diese Weise wird eine korrekte Erfassung
erreicht.
Fig. 13 zeigt eine schrittweise arbeitende Ausrichtungs-
und Belichtungsvorrichtung zur Herstellung von Halbleiter
schaltungselementen gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt eine Projektionslinse
52 zum Projizieren des Bildes einer Maske 50 auf ein
Plättchen 51 mit einer Vergrößerung 1 : 1 oder mit redu
ziertem Maßstab. In einem Fall, in dem das Ausrichtungs
licht und das Belichtungslicht unterschiedliche Wellen
längen aufweisen, ist während des Ausrichtungsvorganges
eine Viertelwellenplatte 52a lösbar im Linsensystem an
geordnet, die während der Belichtung durch eine Linse
52b ersetzt wird. Die Linse 52b kompensiert irgendwelche
Fokusabweichungen (Defokussierung) infolge des Unterschie
des in der Wellenlänge. Die Viertelwellenplatte 52a dient
dazu, die Maskenreflektion und die Plättchenreflektion
gemäß der Polarisationsrichtung voneinander zu trennen.
Dort, wo das Ausrichtungslicht und das Belichtungslicht
die gleiche Wellenlänge besitzen oder die Projektions
linse relativ zu beiden Wellenlängen korrigiert ist,
kann die Linse 52b weggelassen und die Viertelwellen
platte 52a fest angeordnet werden.
Auf der Maske 50 und dem Plättchen 51 sind jeweils zwei
AA Muster angeordnet, von denen eines in Fig. 14 gezeigt
ist. Beispielsweise sind die durch durchgezogene Linien
dargestellten Markierungselemente auf dem Plättchen vor
gesehen, während das gestrichelt dargestellte Markierungs
element auf der Maske ausgebildet ist.
Die in Fig. 13 dargestelle Ausrichtungs- und Belichtungs
vorrichtung umfaßt desweiteren eine Laserstrahlquelle
53, die einen Laserstrahl zur Verfügung stellt, der in
der Richtung senkrecht zur Blattebene linear polarisiert
ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Polygonalspie
gel 54, der mit einer konstanten Geschwindigkeit rotiert,
eine f-R Linse 55, die bei der Abtastung des Laserstrah
les mit konstanter Geschwindigkeit mitwirkt, ein Beobach
tungssystem 56, einen Strahlenteiler 57 und ein Abtast
feldteilerprisma 58, durch das der Laserstrahl während
der ersten Hälfte eines Abtastvorganges auf eines der
beiden AA Muster und während der zweiten Hälfte des einen
Abtastvorganges auf das andere AA Muster gerichtet wird.
Wie in Fig. 13 gezeigt, sind das linke und rechte System,
die dem Abtastfeldteilerprisma 58 folgen, symmetrisch
so daß entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszei
chen versehen sind. Aus Einfachheitsgründen wird nur das
rechte System beschrieben. Dieses System umfaßt einen
Polarisationsstrahlenteiler 59 zum Reflektieren/Durchlassen
des Laserstrahles in Abhängigkeit von seinem Polarisations
zustand, einen Reflektor 60 zur Ablenkung der optischen
Bahn, eine Sammellinse 61, ein Filter 62, das eine Aus
führung wie in Fig. 7 gezeigt besitzt, und einen mehrere
Bereiche aufweisenden Detektor 63. Die durchlässigen
Abschnitte des Filters 62 sind in Übereinstimmung mit
der Richtung des AA Musters angeordnet. Die einzelnen
Erfassungsbereiche des Vierbereichsdetektors 63 sind
gemäß den durchlässigen Abschnitten des Filters 62 ange
ordnet um die Strahlen vom Plättchen 51 zu empfangen.
Das System umfaßt desweiteren einen Halbspiegel 64,
der einen kleinen Reflektionsfaktor aufweist, einen Po
larisationsstrahlenteiler 65, eine Sammellinse 66, eine
Lichtquelle 67 für die Beobachtung, eine Relaislinse 68,
einen Reflektor 69, ein Ortsfrequenzfilter 70, eine
Sammellinse 71, einen Fotorezeptor 72 zur Aufnahme des
Lichtes von der Maske 50 und eine mikroskopische Objektiv
linse 73, die so angeordnet ist, daß sie die AA Muster
auf der Maske 50 und dem Plättchen 51 erfassen kann.
Im Betrieb trifft der von der Laserstrahlquelle 53 ge
lieferte Laserstrahl auf den Polygonalspiegel 54, an
dem er zum Abtasten abgelenkt wird. Der abgelenkte Laser
strahl wird durch die f-R Linse 55 in einen parallelen
Abtaststrahl überführt, läuft durch den Strahlenteiler
57 und trifft auf das Prisma 58 auf. Der Strahl wird
beispielsweise durch die linke geneigte Fläche des Pris
mas 58 während der ersten Hälfte eines Abtastvorganges
und durch die rechte geneigte Fläche des Prismas während
der zweiten Hälfte des Abtastvorganges reflektiert. Der
vom Prisma 58 reflektierte Laserstrahl wird durch den
Polarisationsstrahlenteiler 59 wieder reflektiert und
durch den Halbspiegel 64 geschickt. Daraufhin dringt
der Laserstrahl in die Objektivlinse 73 ein, über die
er auf der Maske 50 fokussiert und dann über die Pro
jektionslinse 52 auf das Plättchen 51 fokussiert wird,
um auf diese Weise sowohl die Maske als auch das Plätt
chen abzutasten. Der vom AA Muster auf der Maske 50 re
flektierte Lichtstrahl dringt in die Objektivlinse 73
ein und wird vom Halbspiegel 64 reflektiert. Zur gleichen
Zeit passiert ein Teil des von der Maske 50 reflektierten
Strahles den Halbspiegel 64, so daß er auf den Vierbereichs
detektor 63 zur Erfassung des Plättchens gerichtet wird.
Da jedoch dieser Strahl in der Richtung senkrecht zur
Blattebene linear polarisiert worden ist, wird er vom
Polarisationsstrahlenteiler 59 aufgefangen. Der vom
Halbspiegel 64 reflektierte Lichtstrahl dringt in den
Polarisationsstrahlenteiler 65 ein, an dem das von der
Maske 50 reflektierte und in Richtung senkrecht zur
Blattebene linear polarisierte Licht reflektiert wird,
so daß sämtliche Störsignale (der vom Plättchen 51 re
flektierte und in Richtung parallel zur Blattebene
linear polarisierte Lichtstrahl) blockiert werden. Der
vom Polarisationsstrahlenteiler 65 reflektierte Licht
strahl trifft über die Relaislinse 68 und den Reflektor
69 auf das Filter 70. Am Filter 70 wird die durchlässig
reflektierte Komponente (direkte Reflektionskomponente)
aufgefangen, während die gestreute Komponente des AA
Musters durchgelassen wird, so daß sie von der Sammel
linse 71 gesammelt und dem Fotorezeptor 72 zugeführt
werden kann, wodurch ein AA Signal für die Maske er
faßt wird.
Der durch die Maske 50 dringende Abtaststrahl dringt
in die Projektionslinse 52 ein und durchdringt diese
im gebrochenen Zustand. Während des Durchgangs durch
die Projektionslinse 52 wird der Abtaststrahl durch die
Viertelwellenplatte 52a in einen kreisförmig polari
sierten Strahl umgewandelt. Danach tastet der Abtaststrahl
das Plättchen 51 ab. Der vom AA Muster des Plättchens
51 reflektierte Lichtstrahl passiert wiederum die Viertel
wellenplatte 52a in entgegengesetzter Richtung, so daß
er in linear polarisiertes Licht umgewandelt wird, dessen
Phase um 90° gedreht worden ist. Daraufhin dringt der
reflektierte Laserstrahl über den Halbspiegel 64 in den
Polarisationsstrahlenteiler 59 ein. Da der Strahl in
Richtung parallel zur Blattebene durch die Viertel
wellenplatte 52a linear polarisiert worden ist, passiert
das Reflektionslicht vom Plättchen 51 den Polarisations
strahlenteiler 59 und über den Reflektor 60 und die Sammel
linse 61 die durchlässigen Abschnitte des Filters 62,
wonach es auf den Vierbereichsdetektor 63 trifft.
Die Ausrichtungs- und Belichtungsvorrichtung umfaßt ferner
eine Verarbeitungseinheit 80 zum Auswählen der Ausgangssig
nale vom Vierbereichsdetektor 63 in Abhängigkeit von der
Form (konkav oder konvex) des AA Musters und auf der
Basis des Zeitschemas des Abtastvorganges, um ein AA
Signal in bezug auf das Plättchen 51 zur Verfügung zu
stellen. Dies kann durch nacheinander erfolgendes Betäti
gen der Erfassungsbereiche des Vierbereichsdetektors 63
gemäß den vorstehend beschriebenen Regeln, durch Speichern
sämtlicher Ausgangssignale von allen Erfassungsbereichen
des Detektors 62 und nachfolgendem Auswählen der Signale
oder durch eine Kombination dieser Verfahren erfolgen.
In jedem Fall wird auf der Basis des auf diese Weise er
haltenen AA Signales und des AA Signales in bezug auf
die Maske, das vom Fotorezeptor 72 erfaßt worden ist,
in der Einheit 80 eine Berechnung durchgeführt. Gemäß
den Berechnungsergebnissen (Abweichung in den Richtungen
x, y und R) wird ein Korrekturmechanismus 81 der Belich
tungsvorrichtung angetrieben, um eine Maskeneinspannung
82 so zu bewegen, daß eine Ausrichtung zwischen der Maske
50 und dem Plättchen 51 erreicht wird. Natürlich kann
das Plättchen anstelle der Maske 50 bewegt werden.
Die Ausführungsform des AA Musters und des Filters sind
nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele begrenzt.
Wenn beispielsweise die Zahl der durchlässigen Abschnitte
des Filters doppelt so hoch ist wie die der nicht parallelen
Musterelemente, die das AA Muster bilden, ist es möglich,
eine Vielzahl von Ausführungsformen zu verwenden.
Wenn es ferner nicht erforderlich ist, die S/N-Eigenschaften
des Signales stark zu beschränken, kann selbst für das
in Fig. 5 dargestellte AA Muster ein gewünschtes Signal
erhalten werden, ohne eine vierfache Unterteilung des
Signales durchzuführen. Beispielsweise können die in Fig. 8
gezeigten Signale (A) und (B) in einer kombinier
ten Form erfaßt werden, während die Signale (C) und (D)
ebenfalls in einer kombinierten Form erfaßt werden. In
einem solchen Fall kann es sich bei dem Detektor um einen
solchen mit zwei Unterteilungen handeln.
Wie vorstehend erläutert, werden gemäß der Erfindung in
der Signalverarbeitung selbst dann keine überflüssigen
Signale verwendet, wenn eine transparente Schicht, bei
spielsweise eine Resistschicht, auf einem Gegenstand aus
gebildet ist, der erfaßt werden soll. Daher kann die
Lage des Ausrichtungsmarkenmusters korrekt und genau fest
gestellt werden. Da die Ausrichtung mit großer Genauig
keit durchgeführt werden kann und das Signal selbst mit
absoluter Sicherheit korrekt ist, kann die zur Durchfüh
rung der Ausrichtung erforderliche Zeit und die Anzahl
der Ausrichtungsvorgänge reduziert werden.
Claims (7)
1. Verfahren zur Erfassung der Position eines Objekts (W; 50,
51), dessen Oberfläche einen gestuften Abschnitt (1, 2) auf
weist, wobei das Objekt (W; 50, 51) zur Abtastung mit Licht
beleuchtet und das vom Objekt (W; 50, 51) zurückgeworfene
Licht richtungsselektiv erfaßt und ausgewertet wird dadurch
gekennzeichnet, daß bei Objekten (W; 50, 51), deren Oberfläche
mit einer transparenten Oberflächenschicht (3) überzogen ist,
so daß neben dem am gestuften Abschnitt (1, 2) gestreuten
Licht auch das an der Oberfläche reflektierte Licht durch
Brechung an der Oberflächenschicht (3) aus der Einfalls
richtung abgelenkt wird, nur derjenige Anteil des Lichts er
faßt wird, der am gestuften Abschnitt (1, 2) in eine solche
Richtung gestreut wird, in der sich zugleich kein oder nur ein
kleiner Anteil des an der Oberfläche reflektierten und durch
die Oberflächenschicht (3) gebrochenen Lichts fortpflanzt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, mit einer Beleuchtungseinrichtung (53), mit einer Lichter
fassungseinrichtung (43, 44; P1, P2; 63) und mit einer Auswer
teeinrichtung (50), dadurch gekennzeichnet, daß die Lichter
fassungseinrichtung (43, 44; P1, P2; 63) zur richtungsselekti
ven Erfassung des Lichts entsprechend angeordnete und ange
steuerte Detektoren aufweist, und daß die Auswerteeinrichtung
(80) diejenigen Detektorausgangssignale auswertet, die von
demjenigen Anteil des erfaßten Lichts herrühren, der am ge
stuften Abschnitt (1, 2) in eine solche Richtung gestreut
wird, in der sich zugleich kein oder nur ein kleiner Anteil
des an der Oberfläche reflektierten und durch die Oberflächen
schicht (3) gebrochenen Lichts fortpflanzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichterfassungseinrichtung (43, 44; P1, P2; 63) ein Detek
torpaar aufweist, mit einem ersten Detektor zum Erfassen von
in einer ersten Richtung (5) zurückgeworfenen Lichts und einem
zweiten Detektor zum Erfassen von in einer zweiten Richtung
(6) zurückgeworfenen Lichts.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
ein zusätzliches Detektorpaar vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (53) ein Objek
tiv (73) und ein optisches Abtastsystem (AS; PM; 54) zum Abta
sten des Objekts (W; 50, 51) mit Licht aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lichterfassungseinrichtung (43, 44; P1,
P2, 63) zum Trennen des in der ersten (5) und in der zweiten
Richtung (6) zurückgeworfenen Lichts einen Ortsfilter (12)
aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (80) in Abhängigkeit
von der Ausbildung des gestuften Abschnitts (1, 2) das Aus
gangssignal entweder des ersten oder des zweiten Detektors
auswertet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58159652A JPS6052021A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 位置検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3431739A1 DE3431739A1 (de) | 1985-03-07 |
DE3431739C2 true DE3431739C2 (de) | 1992-06-17 |
Family
ID=15698384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843431739 Granted DE3431739A1 (de) | 1983-08-31 | 1984-08-29 | Vorrichtung und verfahren zur positionserfassung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4641035A (de) |
JP (1) | JPS6052021A (de) |
DE (1) | DE3431739A1 (de) |
GB (1) | GB2147411B (de) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6139021A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Canon Inc | 光学装置 |
US4937459A (en) * | 1984-11-16 | 1990-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment signal detecting device |
JPS6220313A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hitachi Ltd | パタ−ン検出方法及びその装置 |
US5231471A (en) * | 1986-03-25 | 1993-07-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment and exposure apparatus |
JPS62262426A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Canon Inc | 露光装置 |
US5148214A (en) * | 1986-05-09 | 1992-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment and exposure apparatus |
DE3735154C2 (de) * | 1986-10-17 | 1994-10-20 | Canon Kk | Verfahren zum Erfassen der Lage einer auf einem Objekt vorgesehenen Marke |
JP2514037B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1996-07-10 | キヤノン株式会社 | 検知光学系 |
EP0329430B1 (de) * | 1988-02-16 | 1992-07-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Lagefeststellung |
US5340992A (en) * | 1988-02-16 | 1994-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method of detecting positional relationship using a weighted coefficient |
US5218415A (en) * | 1988-05-31 | 1993-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for optically detecting inclination of a surface |
JPH07111340B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1995-11-29 | 信越半導体株式会社 | パターンシフト測定方法 |
US5268775A (en) * | 1991-02-19 | 1993-12-07 | Hughes-Jvc Technology Corporation | Contrast enhancement and ghost elimination, for reflective light valve system |
JP3210123B2 (ja) * | 1992-03-27 | 2001-09-17 | キヤノン株式会社 | 結像方法及び該方法を用いたデバイス製造方法 |
JP3624048B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2005-02-23 | キヤノン株式会社 | 照度測定方法 |
JP3643572B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2005-04-27 | 株式会社アドテックエンジニアリング | 投影露光装置及び位置合わせ装置 |
JP2018207140A (ja) * | 2017-05-30 | 2018-12-27 | セイコーエプソン株式会社 | スキャナーおよびスキャンデータの生産方法 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1063479A (en) * | 1963-10-21 | 1967-03-30 | Owens Illinois Inc | Improvements in and relating to the inspection of transparent or translucent containers |
CH465269A (de) * | 1967-06-15 | 1968-11-15 | Emhart Zuerich Sa | Einrichtung zur optischen Prüfung von gläsernen Gegenständen auf Risse |
US3739247A (en) * | 1971-05-17 | 1973-06-12 | Canon Kk | Positioning device using photoelectric scanning |
US3796497A (en) * | 1971-12-01 | 1974-03-12 | Ibm | Optical alignment method and apparatus |
US3821545A (en) * | 1972-05-26 | 1974-06-28 | Hitachi Ltd | Mask alignment in manufacturing semiconductor integrated circuits |
CH552197A (de) * | 1972-11-24 | 1974-07-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Einrichtung zum messen der rauhigkeit einer oberflaeche. |
US3885877A (en) * | 1973-10-11 | 1975-05-27 | Ibm | Electro-optical fine alignment process |
US3880750A (en) * | 1974-06-06 | 1975-04-29 | Owens Illinois Inc | Sealing surface gauge |
NO135609C (de) * | 1975-06-03 | 1977-05-11 | Tore Planke | |
JPS5263755A (en) * | 1975-11-22 | 1977-05-26 | Nippon Chemical Ind | Pattern line width measuring device |
US4092068A (en) * | 1976-05-05 | 1978-05-30 | Domtar Inc. | Surface sensor |
JPS53111280A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-28 | Canon Inc | Mask or wafer for production of semiconductor elements and device for aligning these |
JPS53135654A (en) * | 1977-05-01 | 1978-11-27 | Canon Inc | Photoelectric detecting device |
US4200395A (en) * | 1977-05-03 | 1980-04-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Alignment of diffraction gratings |
DE2727927C3 (de) * | 1977-06-21 | 1980-01-24 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Vorrichtung zur getrennten Erfassung von Lichtstrahlen |
FR2401415A1 (fr) * | 1977-08-24 | 1979-03-23 | Emballage Ste Gle Pour | Inspection et controle d'objets transparents |
JPS5453562A (en) * | 1977-10-05 | 1979-04-26 | Canon Inc | Photoelectric detector |
DE2808360C3 (de) * | 1978-02-27 | 1981-09-24 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Optische Vorrichtung zur Bestimmung des Lichtaustrittswinkels |
JPS5534490A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Canon Inc | Alignment device |
WO1980001002A1 (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-15 | Fujitsu Ltd | Pattern inspection system |
JPS593681B2 (ja) * | 1978-10-30 | 1984-01-25 | 富士通株式会社 | パタ−ン検査方式 |
JPS5617017A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-18 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Positioning device using bidirectional diffraction grating |
JPS5624504A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-09 | Canon Inc | Photoelectric detector |
JPS5874038A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-04 | Canon Inc | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
JPS5972728A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Canon Inc | 自動整合装置 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58159652A patent/JPS6052021A/ja active Granted
-
1984
- 1984-08-21 US US06/642,760 patent/US4641035A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-29 DE DE19843431739 patent/DE3431739A1/de active Granted
- 1984-08-30 GB GB08421876A patent/GB2147411B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0145973B2 (de) | 1989-10-05 |
GB2147411A (en) | 1985-05-09 |
GB8421876D0 (en) | 1984-10-03 |
DE3431739A1 (de) | 1985-03-07 |
US4641035A (en) | 1987-02-03 |
JPS6052021A (ja) | 1985-03-23 |
GB2147411B (en) | 1987-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3431739C2 (de) | ||
DE2843282C2 (de) | ||
DE3715864C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen/Einstellen einer Verschiebung | |
DE3343145C2 (de) | ||
DE2802417C2 (de) | ||
DE3913228C2 (de) | Spektroskopiesystem diffuser Reflexion und Verfahren zum Erhalten eines diffusen Reflexionsspektrums | |
DE3132818C2 (de) | Vorrichtung zum Steuern des Fokussierzustandes eines Objektivs in bezug auf eine Videoplatte | |
DE2643990C2 (de) | Vorrichtung zum optischen Lesen einer Aufzeichnung | |
DE3337874C2 (de) | ||
DE3410421C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen einer linienförmigen ersten Markierung und einer linienförmigen zweiten Markierung | |
DE3728210C2 (de) | ||
DE3048053C2 (de) | ||
DE2802416A1 (de) | Optische vorrichtung | |
DE3013498C2 (de) | ||
DE3110287A1 (de) | Druckgeraet mit scharfeinstelldetektor | |
DE3132804C2 (de) | Verfahren zum Erzeugen eines Fokussierfehlersignals eines Objektivs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE4131737A1 (de) | Autofokus-anordnung fuer ein stereomikroskop | |
DE2550493B2 (de) | Vorrichtung zum auslesen eines aufzeichnungstraegers mit einer optischen informationsstruktur | |
DE2614377C3 (de) | ||
DE4009962A1 (de) | Optische vorrichtung zum erzeugen eines musters mit gleichstroemiger lichtstaerkeverteilung | |
DE3335658C2 (de) | ||
DE2554086A1 (de) | Verfahren zur analyse und/oder zur ortsbestimmung von kanten | |
DE2854057A1 (de) | Ebenheits-messeinrichtung | |
DE3611402A1 (de) | Verfahren zum feststellen des ursprungs einer verdopplung und zum messen eines verdoppelungswerts in shearing-interferometer-systemen | |
DE2418195A1 (de) | Verfahren zur fuehrung eines lichtstrahls auf einer signalspur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |