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DE3431739C2 - - Google Patents

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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
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DE
Germany
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DE3431739A
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DE3431739A1 (de
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Akiyoshi Tokio/Tokyo Jp Suzuki
Hideki Yokohama Kanagawa Jp Ina
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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
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  • 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.
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