DE10323185A1

DE10323185A1 - Adjustment marker for mask or reticle in semiconductor exposure apparatus, has grating-like arrangement of sub-structural elements on long side of structural element

Info

Publication number: DE10323185A1
Application number: DE2003123185
Authority: DE
Inventors: Thorsten Schedel; Heiko Hommen; Karl Schumacher; Jens Stäcker
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-12-16

Abstract

The marker includes a number of rectangular structural elements (12) formed as opaque elements in transparent surroundings on the mask or reticle. At lease one of the structural elements has a grating-like arrangement (16) of sub-structural elements (18) on its long side (17), which are directly adjacent to the structural element. The respective sub-structural elements have the same transparency as that of the structural element. An independent claim is included for a method of determining the ideal focus position of a semiconductor wafer relative to a leans system for a lithographic projection step.

Description

Die Erfindung betrifft eine Justiermarke zur Bestimmung einer idealen Fokusposition eines Halbleiterwafers relativ zu einem Linsensystem in einem Belichtungsapparat sowie ein Verfahren zur Fokusbestimmung, bei welchem die Justiermarke eingesetzt wird.The The invention relates to an alignment mark for determining an ideal one Focus position of a semiconductor wafer relative to a lens system in an exposure apparatus and a method for determining the focus, where the alignment mark is used.

Bei der Übertragung von Strukturen von Masken oder Retikeln auf Halbleiterwafern zur Herstellung von integrierten Schaltungen spielen insbesondere auch die bei der Belichtung eingestellten Parameter Fokus und Belichtungsdosis eine entscheidende Rolle. Um die Größe eines Strukturelementes auf der Maske innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen auf dem Halbleiterwafer reproduzieren zu können, sind meist nur geringe Spielräume sowohl in der Fokusposition als auch bei der Belichtungsdosis zulässig. Man spricht bei einem derart begrenzten Parameterraum auch von einem Prozeßfenster.at the transfer of structures of masks or reticles on semiconductor wafers Manufacture of integrated circuits also play a particular role the parameters focus and exposure dose set during exposure a crucial role. To the size of a structural element the mask within predetermined tolerance limits on the semiconductor wafer to be able to reproduce are usually little scope permissible both in the focus position and in the exposure dose. you speaks of one with such a limited parameter space Process window.

Es ist daher das Bestreben, eine möglichst optimale, d.h. ideale Fokusposition für die Belichtung einzustellen. Im allgemeinen wird zur Erzielung eines möglichst scharfen Abbildes der Strukturen auf der Maske der Abstand zwischen der Oberfläche des Halbleiterwafers bzw. einer darauf angeordneten fotoempfindlichen Schicht, und der nächstliegenden Linse, der Objektivlinse, variiert. Ein bekanntes Verfahren sieht vor, eine Matrix von Belichtungsfeldern auf dem Wafer zu belichten, wobei jedem Belichtungsfeld ein unterschiedliches Paar von Werten für die Fokuseinstellung und die Belichtungsdosis zugeordnet ist. Nach einer solchen Belichtung wird die fotoempfindliche Schicht entwickelt, der Wafer dem Belichtungsapparat entnommen und einem Meßgerät, beispielsweise einem Overlay- oder CD-Meßgerät zur Vermessung der gebildeten Strukturen zugeführt.It is therefore the effort to find the best possible i.e. ideal focus position for adjust the exposure. In general, to achieve one if possible sharp image of the structures on the mask the distance between the surface of the semiconductor wafer or a photosensitive one arranged thereon Layer, and the closest lens, the objective lens, varies. A known method provides to expose a matrix of exposure fields on the wafer, wherein each exposure field a different pair of values for the focus setting and the exposure dose is assigned. After such exposure the photosensitive layer is developed, the wafer the exposure apparatus removed and a measuring device, for example an overlay or CD measuring device for measurement of the structures formed.

Typischerweise umfaßt jedes Belichtungsfeld geeignete Testmuster, welche die eigentlich zu belichtende Struktur repräsentieren. Es kann auch die für die Volumenproduktion von Chips vorgesehene Struktur unmittelbar für diesen Testlauf in die Matrix übertragen werden. Die zu bestimmende ideale Fokusposition eines Halbleiterwafers relativ zu dem Linsensystem selbst hängt entscheidend von der zu übertragenden Struktur sowie von den Eigenschaften des Linsensystems selbst ab. Hierbei spielen auch Linsenaberrationen, die selbst die Wirkung einer Verschiebung der Fokusposition aus einer idealen Position heraus, dem sog. Defokus, haben können, eine Rolle.typically, comprises each exposure field suitable test pattern, which actually represent structure to be exposed. It can also be used for structure intended for volume production of chips immediately For this Transfer test run to the matrix become. The ideal focus position of a semiconductor wafer to be determined relative to the lens system itself depends crucially on the one to be transmitted Structure as well as the properties of the lens system itself. Here also lens aberrations play, which itself have the effect a shift of the focus position from an ideal position out, the so-called defocus, can have a role.

In dem Meßgerät werden beispielsweise Linien- oder Spaltenbreiten ausgemessen und mit dem zu erzielenden Ergebnis einer Linienbreite verglichen. Diejenige Kombination von Fokusposition und Belichtungsdosis, die die beste Übereinstimmung mit dem zu erzielenden Ergebnis liefert, wird vorgemerkt und dann später in einer Belichtung für die Volumenproduktion als Belichtungsparameter einzusetzen.In the measuring device For example, line or column widths measured and with the result of a line width compared. That combination of focus position and exposure dose, which is the best match with the result to be achieved is noted and then later in an exposure for use volume production as an exposure parameter.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist in meist aufwendiger Weise auf Softwareebene eine Rückmeldesystem der Meßergebnisse von dem Mikroskopmeßgerät zu den Belichtungsanlagen zu implementieren. Dabei müssen die gemessenen bzw. ausgewählten Belichtungsparameter, der betreffende Belichtungsapparat und die für die Belichtung zu verwendende Maskenebene an das Zielgerät übergeben werden. Neben den mit einem solchen System verbundenen höheren Kosten und dem umfangreichen Zeitaufwand zur Durchführung der Messungen sowie des Transports des belichteten Testwafers zwischen den Geräten ist außerdem noch die Wartezeit vom Einlegen der Maske bis zum wirklichen Start der Volumenproduktion zu berücksichtigen. Liegen die Meßergebnisse nicht sofort vor, so entsteht zusätzlich noch dadurch ein Zeitverlust, daß das aktuelle Retikel wieder ent laden und die Belichtung einer anderen Wafercharge mit einem anderen Retikel durchgeführt wird.to execution this procedure is mostly in a complex manner at the software level a feedback system of the measurement results from the microscope measuring device to the To implement exposure systems. The measured or selected exposure parameters, the exposure apparatus in question and the one to be used for the exposure Transfer the mask level to the target device become. In addition to the higher costs associated with such a system and the extensive time required to carry out the measurements and the Transport of the exposed test wafer between the devices is Moreover still the waiting time from putting on the mask until the real start volume production. Are the measurement results not immediately before, this also results in a loss of time, that this unload the current reticle and expose another Wafer batch is performed with another reticle.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den zeitlichen und logistischen Aufwand zum Einstellen einer idealen Fokusposition zu reduzieren und den Durchsatz von Produktwafern an Belichtungsapparaten in der Halbleiterfertigung zu erhöhen.It is therefore the object of the present invention, the temporal and logistical effort to set an ideal focus position to reduce and the throughput of product wafers on exposure apparatus increase in semiconductor manufacturing.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Justiermarke auf einer Maske oder einem Retikel für die Bestimmung einer idealen Fokusposition eines Halbleiterwafers relativ zu einem Linsensystem in einem Belichtungsapparat, wobei die Justiermarke eine Anzahl von rechteckförmigen Strukturelementen umfaßt, welche als Strukturelemente in einer transparenten Umgebung oder als transparente Strukturelemente in einer opaken Umgebung auf der Maske gebildet sind, von welchem wenigstens ein rechteckförmiges Strukturelement auf einer seiner Längsseite eine gitterartige Anordnung von Unterstrukturelementen aufweist, welche sich unmittelbar an das wenigstens eine rechteckförmige Strukturelement anschließen, wobei die Unterstrukturen jeweils eine gleiche Transparenz wie diejenige des rechteckförmigen Strukturelementes aufweisen.The Task is solved by an alignment mark on a mask or a reticle for the determination an ideal focus position of a semiconductor wafer relative to one Lens system in an exposure apparatus, the alignment mark a number of rectangular Includes structural elements, which as structural elements in a transparent environment or as transparent structural elements in an opaque environment on the Mask are formed, of which at least one rectangular structural element on one of its long sides Lattice-like arrangement of substructure elements, which directly on the at least one rectangular structural element connect, the substructures each have the same transparency as that of the rectangular Have structural element.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung einer idealen Fokusposition eines Halbleiterwafers relativ zu einem Linsensystem zur Durchführung eines lithographischen Projektionsschrittes, umfassend die Schritte Projizieren einer auf der Maske gebildeten Justiermarke mit den oben beschriebenen Merkmalen, welche das wenigstens eine rechteckförmige Strukturelement mit der einseitig angeordneten Gitterstruktur umfaßt, durch das Linsensystem in eine auf dem Halbleiterwafer angeordnete fotoempfindliche Schicht, Entwickeln der fotoempfindlichen Schicht, Messen der Verschiebung des wenigstens einen rechteckförmigen Strukturelementes innerhalb der Bildebene des Linsensystems gegenüber einer Refe renzposition, Bestimmen der idealen Fokusposition in Abhängigkeit von der gemessenen Verschiebung.The object is also achieved by a method for determining an ideal focus position of a semiconductor wafer relative to a lens system for carrying out a lithographic projection step, comprising the steps of projecting an alignment mark formed on the mask with the above written features, which comprises the at least one rectangular structural element with the grating structure arranged on one side, through the lens system into a photosensitive layer arranged on the semiconductor wafer, developing the photosensitive layer, measuring the displacement of the at least one rectangular structural element within the image plane of the lens system with respect to a reference position , Determine the ideal focus position depending on the measured displacement.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Justiermarke sowie des Verfahrens sind jeweils den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.advantageous Refinements of the alignment mark according to the invention and the Procedures are each dependent claims refer to.

Grundlegende Idee der Erfindung ist es, ausgehend von der Struktur herkömmlicher Justiermarken, welche zur Justage eines Wafers in der Bildebene des Linsensystems eines Belichtungsapparates dienen, diese derart abzuändern, daß ein Einfluß einer Fokusvariation auf das Meßergebnis dieser Justiermarken in der Bildebene hervorgerufen wird. Dies wird erreicht, indem einzelne Elemente solcher Justiermarken in asymmetrischer Weise mit fokussensitiven Unterstrukturelementen versehen werden. Dazu sind auf einer Seite wenigstens eines solchen Strukturelementes gitterartige Anordnungen von Unterstrukturelementen vorgesehen, deren Längen bzw. Breiten in einer vorzugsweisen Ausgestaltung nahe an der Auflösungsgrenze der jeweils verwendeten Justieroptik liegen. Eine unscharfe Abbildung führt damit bei entsprechend eingestellter Belichtungsdosis zu einem Verwischen der abgebildeten Struktur und somit zu einem Verschwinden vorwiegend im Randbereich der gitterartigen Anordnung liegender Unterstrukturelemente in dem entwickelten Resist auf dem Wafer. Die Auflösungsgrenze der Justieroptik ist beispielsweise unter anderem durch die Numerische Apertur und die Wellenlänge des für die Justage eingeblendeten Lichtes bestimmt.Basic The idea of the invention is, based on the structure, more conventional Alignment marks, which are used to align a wafer in the image plane serve the lens system of an exposure apparatus, this way modify, the existence Influence of a Focus variation on the measurement result of these alignment marks is caused in the image plane. this will achieved by individual elements of such alignment marks in asymmetrical Be provided with focus-sensitive substructure elements. To are on one side of at least one such structural element grid-like arrangements of substructure elements are provided, their lengths or Widths in a preferred embodiment close to the resolution limit of the adjustment optics used in each case. This leads to a blurred image with an appropriately set exposure dose to blur of the structure shown and therefore predominantly to disappear substructure elements lying in the edge region of the lattice-like arrangement in the developed resist on the wafer. The resolution limit The adjustment optics is, for example, due to the numerical Aperture and the wavelength the for the Adjustment of faded light determined.

Die Justieroptik eines Belichtungsapparates, welche das rechteckförmige Strukturelement sowie die gitterförmige Anordnung als einheitliches Strukturelement detektiert, wird folglich gerade wegen der asymmetrischen Anordnung der gitterartigen Strukturen um das rechteckförmige Strukturelement der Justiermarke eine einseitige Verkürzung des untersuchten Elementes aufnehmen. Die Justieroptik ist mit einer Auswerteeinheit verbunden, welche als Position des betreffenden Strukturelementes einen Mittelwert zwischen der detektierten rechten und linken Kante des als Gesamtheit aufgenommenen Strukturelementes festlegt. Die durch die Fokusvariation (Defokus) bewirkte Verkürzung der gitterartigen Anordnung von Unterstrukturelementen wird demnach umgesetzt in eine Verschiebung des Schwerpunktes zumindest eines Teiles der Justiermarke in der Bildebene. Oder anders ausgedrückt: Eine Dejustage des Wafers in der z-Richtung, welche senkrecht aus der Bildebene herausweist, wird übertragen in eine Verschiebung einer auf dem Wafer abgebildeten Struktur innerhalb der xy-Bildebene des Wafers, welcher während der Justage bzw. Ausrichtung in dem Belichtungsapparat auf einem Substrathalter aufliegt.The Adjustment optics of an exposure apparatus, which is the rectangular structural element as well as the lattice-shaped Arrangement is detected as a uniform structural element, is consequently precisely because of the asymmetrical arrangement of the lattice-like structures around the rectangular Structural element of the alignment mark a one-sided shortening of the record the examined element. The adjustment optics is with a Evaluation unit connected, which is the position of the relevant structural element an average between the detected right and left edges of the defines as a whole incorporated structural element. By the focus variation (defocus) shortened the grid-like arrangement of substructure elements is therefore converted into a shift the center of gravity of at least part of the alignment mark in the Image plane. Or in other words: A misalignment of the wafer in the z direction, which is perpendicular the image plane points out is transmitted into a displacement of a structure imaged on the wafer within the xy image plane of the wafer, which during the alignment or alignment rests on a substrate holder in the exposure apparatus.

Die Durchführung der Justage sowohl der Belichtungsposition des Wafers in der Bildebene, dem sog. Alignment, als auch der Fokusposition wird mittels des in x-, y- und z-Richtung verfahrbaren Substrathalters ermöglicht.The execution the adjustment of both the exposure position of the wafer in the image plane, the So-called alignment, as well as the focus position is determined using the Y and z direction movable substrate holder allows.

Positionen von Justiermarken in der xy-Bildebene werden in Belichtungsapparaten für die Justage der Belichtungsposition des Wafers mittels einer Justieroptik bestimmt. Durch die in die xy-Ebene als Verschiebung übertragene Fokusvariation kann gerade diese Justieroptik in den Belichtungsapparaten selbst dazu verwendet werden, aus der Verschiebung wiederum die Fokusvariation zu bestimmen. Dadurch entsteht ein entscheidender Vorteil der Erfindung, daß nämlich die Bestimmung der Fokusposition für die Belichtung eines Wafers in allen Verfahrensschritten innerhalb einer automatisierten Anlage von Belichtungsapparaten (sogenannter Lithographie-Cluster) durchgeführt werden können, ohne daß der betreffende Wafer der Anlage nach dem Entwickeln entnommen und zu einem entfernt bereitgestellten Meßgerät transportiert werden muß.positions of alignment marks in the xy image plane are used in exposure apparatus for the Adjustment of the exposure position of the wafer using adjustment optics certainly. By the one transferred into the xy plane as a displacement This adjustment optics in the exposure apparatus itself can focus variation can be used to derive the focus variation from the shift to determine. This creates a decisive advantage of the invention, that namely Determining the focus position for the exposure of a wafer in all process steps within an automated system of exposure apparatus (so-called Lithography cluster) can be without the Wafers in question removed from the system after development and closed must be transported to a remote measuring device.

Auch die aufwendige Software für die Rückmeldung (Feedback) entfällt. Vielmehr kann der Wafer mit der Matrix von Belichtungsfeldern belichtet, dem eigentlichen Belichtungsapparat entnommen und einem Entwickler zugeführt werden. Anschließend wird der Wafer wiederum in den Belichtungsapparat zur Vermessung der Justiermarke transportiert. Mit der in dem Belichtungsgerät vorhandenen Justieroptik, auch Alignment-Modul genannt, wird die Matrix von Feldern ausgewertet. Dabei wird die Verschiebung des/der erfindungsgemäßen Strukturelemente(s) z.B. gegenüber fokus-insensitiven Strukturelementen gemessen. Die jeweils gemessene Verschiebung ist ein Maß für den bei der jeweiligen Belichtung eingestellten Defokus.Also the complex software for the feedback (Feedback) is dropped. Rather, the wafer can be exposed with the matrix of exposure fields, the actual exposure apparatus are removed and fed to a developer. Subsequently the wafer is in turn placed in the exposure apparatus for measurement the alignment mark transported. With the existing in the exposure device Adjustment optics, also called alignment module, is the matrix of Fields evaluated. The displacement of the structural element (s) according to the invention is e.g. across from focus-insensitive structural elements measured. The respectively measured Displacement is a measure of the the defocus set for the respective exposure.

In Abhängigkeit von den Messergebnissen werden in dem Belichtungsapparat inzwischen die Belichtungsparameter eingestellt, so daß mit dem anschließend eintreffenden Wafer die gewünschte Belichtung unter optimal eingestellten Fokuspositionen sofort ausgeführt werden kann.In dependence of the measurement results are now in the exposure apparatus the exposure parameters are set so that with the one subsequently arriving Wafer the desired exposure can be executed immediately under optimally adjusted focus positions can.

Ein weiterer Vorteil ist, daß derzeit innerhalb von Belichtungsapparaten eingesetzte Justieroptiken, beispielsweise Scanner-Alignment-Module, sogar eine noch höhere Genauigkeit als jene der aktuellen Meßgeräte etwa zur Bestimmung der Lagegenauigkeit, wie beispielsweise jene von KLA-Tencor, besitzen. Eine Genauigkeit von etwa 2 nm steht hier einer Genauigkeit von 4 bis 5 nm bei externen Meßgeräten gegenüber.Another advantage is that adjustment optics currently used within exposure apparatuses, for example scanner alignment modules, are even more accurate than those of the current measuring devices, for example for determining the positional accuracy, such as those of KLA-Ten cor, own. An accuracy of about 2 nm contrasts with an accuracy of 4 to 5 nm for external measuring devices.

Bei den gitterförmigen Anordnungen von Unterstrukturelementen kann es sich insbesondere auch um Linien-Spaltenmuster oder Kontaktlochmuster handeln. Die Erfindung ist aber auf diese Ausgestaltungen nicht beschränkt, es kommen erfindungsgemäß viel mehr auch gerade die in der aktuellen Produktebene herzustellenden Strukturmuster in Betracht, welche in einem Bereich in asymmetrischer Weise auf nur einer Längs-Seite eines Strukturelementes der Justiermarke vorzusehen sind. Die Unterstrukturelemente müssen dabei nicht notwendigerweise ein Gitter mit periodischen Abständen bilden, es ist beispielsweise auch denkbar, die Abstände einzelner Unterstrukturelemente voneinander mit größer werdendem Abstand zu dem wenig stens einen rechteckförmigen Strukturelement gleichfalls größer werden zu lassen oder umgekehrt.at the lattice-shaped Arrangements of substructure elements can in particular also be are line column pattern or contact hole pattern. The invention but is not limited to these configurations, there are many more according to the invention also the structural patterns to be produced in the current product level in Consider which in an area in an asymmetrical way on only one long side of a structural element of the alignment mark are to be provided. The subtree elements have to do not necessarily form a grid with periodic intervals, it is also conceivable, for example, the distances between individual substructure elements from each other with increasing Distance to the least a rectangular structural element also become larger to leave or vice versa.

Entscheidend ist, daß die Strukturelemente im äußeren Randbereich der Gitterstruktur als quasi isolierte bzw. halbisolierte Unterstrukturelemente zu einer schwächeren, weniger intensiven Abbildung in der Bildebene führen als jene, die im Innern der Gitterstruktur lokalisiert sind sowie insbesondere als jene Unterstrukturelemente, die im inneren Randbereich am Übergang zu dem rechteckförmigen Element liegen. Die Gitterstruktur liegt dabei vorzugsweise so dicht, daß die Justieroptik bei der Abrasterung eines Querschnittsprofils des Strukturelementes der Justiermarke die Gesamtheit der abgebildeten Unterstrukturelemente des Gitters unabhängig von der genauen Lage der Querschnittslinie durch die Justiermarke ein Signal sowohl von dem rechteckförmigen Strukturelement wie auch von der Fläche der Gitterstruktur oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes erhält.critical is that the Structural elements in the outer edge area the lattice structure as quasi-isolated or semi-isolated substructure elements to a weaker, lead to less intense imaging in the image plane than those in the interior the lattice structure are localized and in particular as such Substructure elements in the inner border area at the transition to the rectangular one Element. The lattice structure is preferably so dense that the Adjustment optics when scanning a cross-sectional profile of the structural element of the Adjustment mark the entirety of the substructure elements shown of the grid independently from the exact position of the cross-sectional line through the alignment mark a signal from both the rectangular structural element such as also from the area the lattice structure receives above a predetermined limit.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung zufolge beträgt die Breite der wenigstens einen rechteckförmigen Struktur mehr als die Breite der gitterartigen Anordnung von Unterstrukturelementen. Oder anders ausgedrückt: das von der Justieroptik aufgenommene Signalprofil weist eine Länge auf, von welcher mehr als die Hälfte durch einen durchgängig opaken oder transparenten Strukturanteil verursacht ist, während der Gitteranteil weniger als die Hälfte ausmacht. Da sich zunächst nur jeweils z.B. die Linienenden am Außenrand der Gitterstruktur verkürzen, bewirkt ein großer Gitteranteil an dem aus Gitter und Vollstruktur zusammengesetzten Strukturelement keine signifikante Verbesserung des erhaltenen Signals mehr. Hingegen würde ein großer Gitteranteil den Aufwand zur Herstellung der Struktur erhöhen.one According to an advantageous embodiment, the width is at least a rectangular one Structure more than the width of the grid-like arrangement of substructure elements. Or in other words: the signal profile recorded by the adjustment optics has a length, of which more than half through one opaque or transparent structure is caused during the Lattice share less than half accounts. Because first only e.g. the line ends at the outer edge of the lattice structure shorten, does a great Lattice share of the composite of lattice and full structure Structural element no significant improvement in the signal obtained more. However, would a large Lattice share increase the effort to manufacture the structure.

Einer weiteren Ausgestaltung zufolge werden die Längen oder Breiten der Unterstrukturelemente nahe an oder vorzugsweise sogar unterhalb der Auflösungsgrenze der Justieroptik – bezo gen auf den Wafermaßstab, wenn man die üblicherweise verkleinernde Abbildung von der Maske auf einen Wafer berücksichtigt – ausgeführt. Einerseits verschwimmen dadurch die Gitterstrukturen vorteilhaft bei der Signalaufnahme durch die Justieroptik, andererseits wirkt der Linienverkürzungseffekt im Randbereich des Gitters besonders intensiv und ist daher leicht meßbar.one According to a further embodiment, the lengths or widths of the substructure elements close to, or preferably even below, the resolution limit the adjustment optics - related on the wafer scale, if you usually do that reduced image of the mask on a wafer taken into account - executed. On the one hand This advantageously blurs the lattice structures when recording signals due to the adjustment optics, on the other hand the line shortening effect works particularly intense in the edge area of the grid and is therefore easy to measure.

Die Abstände der Unterstrukturelemente untereinander sind einer vorzugsweisen Ausgestaltung zufolge etwa gleich groß wie ihre Breiten, die Belegungsdichte der Unterstrukturen beträgt vorzugsweise zwischen 20 % und 70 %, in besonders vorteilhaften Ausgestaltungen etwa 25 % (Kontaktlochmuster) oder etwa 50 % (Schachbrett- oder Linien-Spaltenmuster).The distances the substructure elements among one another are preferred According to the design, the occupancy density is about the same size as their widths of the substructures preferably between 20% and 70%, in particularly advantageous Configurations about 25% (contact hole pattern) or about 50% (checkerboard or line-column pattern).

Vorzugsweise wird die Erfindung im Rahmen bereits herkömmlich für die Bestimmung der Belichtungsposition in der xy-Ebene vorgesehene Justiermarken eingesetzt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, wenigstens ein rechteckförmiges Strukturelement eines solchen mehrere, parallel zueinander angeordnete rechteckförmige Strukturelemente umfassenden Justiermarke zusätzlich mit der gitterförmigen Anordnung zu versehen. Die nicht durch die asymmetrische Gitteranordnung beeinträchtigten Strukturelemente werden im wesentlichen kaum von Fokusvariationen beeinträchtigt sein, zumindest was die Positions- bzw. Schwerpunktbestimmung der einzelnen Balken bzw. Strukturelemente betrifft. Sie können als Referenzpositionen zur Bestimmung der Verschiebung des erfindungsgemäßen rechteckförmigen Strukturelementes dienen.Preferably the invention is already conventional in the context of determining the exposure position Adjustment marks provided in the xy plane are used. According to one In an advantageous embodiment, there is provision for at least one rectangular structural element such a plurality of rectangular structural elements arranged parallel to one another comprehensive adjustment mark additionally with the lattice-shaped Arrangement to provide. Those not affected by the asymmetrical grid arrangement Structural elements are hardly affected by focus variations be impaired at least what the position or focus determination of the individual Affects beams or structural elements. You can use them as reference positions serve to determine the displacement of the rectangular structural element according to the invention.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen:The The invention will now be described with the aid of an exemplary embodiment Drawing closer explained become. In it show:

1 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Justiermarke mit einem als Linien-Spaltenmuster ausgeführten Gitter, welches sich an eines der Strukturelemente der Justiermarke unmittelbar anschließt, 1 1 shows a first exemplary embodiment of an alignment mark according to the invention with a grid designed as a line-column pattern which directly adjoins one of the structural elements of the alignment mark,

2 ein Diagramm mit einer gemessenen Verschiebung der Linienmitte des mit der Gitteranordnung versehenen Strukturelementes für verschiedene Fokuspositionen, 2 1 shows a diagram with a measured displacement of the center of the line of the structural element provided with the grating arrangement for different focus positions,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Justiermarke mit einer als Kontaktlochmuster ausgeführten Gitteranordnung, 3 2 shows a second exemplary embodiment of an alignment mark according to the invention with a grid arrangement designed as a contact hole pattern,

4 ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit als Linien-Spaltenmuster ausgeführten Gitteranordnung, wobei die Linien parallel zu dem rechteckförmigen Strukturelement der Justiermarke angeordnet sind. 4 a third exemplary embodiment according to the invention with a grid arrangement designed as a line-column pattern, the lines being arranged parallel to the rectangular structural element of the alignment mark.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 illustriert. Im oberen Teil der Figur ist eine Justiermarke 10 schematisch dargestellt, wie sie beispielsweise in Belichtungsgeräten der Firma Canon eingesetzt werden und dort als sogenannte Canon 20P4F-Marken bekannt sind. Die Justiermarke 10 umfaßt sechs im wesentlichen parallel angeordnete rechteckförmige Strukturelemente (Balken) 12, welche jeweils eine Breite von 2–4 μm aufweisen. Mit Ausnahme eines ausgewählten Strukturelementes 14 der Justiermarke 10 sind die Strukturelemente 12 in dem Ausführunggbeispiel als intransparente Chromstege in den vier Eckbereichen sowie in der Mitte einer Maske bzw. eines Reticles auf einem Quartzsubstrat angeordnet. Das rechteckförmige Strukturelement 14 umfaßt einen nur 1 μm breiten Chromsteg, an welchen sich auf der in 1 in der Mitte dargestellten linken Längsseite in dazu senkrechter Anordnung Linien 18 anschließen, welche jeweils eine Breite von 150 nm aufweisen. Die Linien 18 sind mit dem Chromsteg des rechteckförmigen Strukturelementes 14 (Balken) verbunden.A first embodiment of the present invention is shown in 1 illustrated. There is an alignment mark in the upper part of the figure 10 schematically shown how they are used for example in Canon exposure devices and are known there as so-called Canon 20P4F brands. The alignment mark 10 comprises six rectangular structural elements (beams) arranged essentially in parallel 12 , which each have a width of 2-4 µm. With the exception of a selected structural element 14 the alignment mark 10 are the structural elements 12 in the exemplary embodiment arranged as non-transparent chrome bars in the four corner areas and in the middle of a mask or a reticle on a quartz substrate. The rectangular structural element 14 includes a chrome bar that is only 1 μm wide, on which the in 1 lines shown in the middle in the left longitudinal side in a vertical arrangement 18 connect, each with a width of 150 nm. The lines 18 are with the chrome web of the rectangular structural element 14 (Bar) connected.

Die Spaltbreite zwischen den Linien beträgt beispielsweise ebenfalls 150 nm. Die Chromlinien 18 bilden ein Linien-Spaltenmuster 16 als erfindungsgemäße Gitterstruktur. Die Länge der Linien 18 beträgt 2 μm. Dem Fachmann ist klar, daß alternativ auch ein Abstand von z.B. 150 nm der zu der rechteckförmigen Mutterstuktur 14 weisenden Enden der Chromlinien 18 von der Erfindung eingeschlossen ist, sie also nicht darauf beschränkt ist, daß die Linien mit dem Strukturelement verbunden sind.The gap width between the lines is also 150 nm, for example. The chrome lines 18 form a line-column pattern 16 as a lattice structure according to the invention. The length of the lines 18 is 2 μm. It is clear to the person skilled in the art that, alternatively, a distance of, for example, 150 nm from the rectangular mother structure 14 pointing ends of the chrome lines 18 is included by the invention, so it is not limited to the fact that the lines are connected to the structural element.

Im Falle einer ideal eingestellten Fokusposition des Wafers oder des Linsensystems wird die Chromstruktur der Justiermarke 10 auf der Maske maßhaltig in die fotoempfindliche Schicht auf dem Wafer übertragen. Bei dieser idealen Fokusposition F₁ findet praktisch keine Linienverkürzung statt. Das Strukturelement 14, d.h. die Mutterstruktur, sowie die ihr zugeordnete Gitterstruktur, welche auf dem Wafer infolge der Projektion gebildet werden, haben daher im wesentlichen die gleichen Längenverhältnisse wier auf der Maske. Die in 1, Mitte rechts gezeigte Form soll hier daher sowohl die Form auf der Maske als auch dem Wafer für den Fall einer ideal eingestellten Fokusposition repräsentieren.In the case of an ideally adjusted focus position of the wafer or the lens system, the chrome structure of the alignment mark becomes 10 transferred on the mask true to size in the photosensitive layer on the wafer. With this ideal focus position F ₁ there is practically no shortening of the line. The structural element 14 , ie the mother structure and the grating structure assigned to it, which are formed on the wafer as a result of the projection, therefore have essentially the same aspect ratios as on the mask. In the 1 , The shape shown in the middle right should therefore represent both the shape on the mask and the wafer in the case of an ideally adjusted focus position.

Anders liegt der Fall, wenn ein starker Defokus eingestellt wird, welches hier als Fokusposition F₂ bezeichnet wird, wie im unteren Teil der 1 zu sehen ist. Die auf dem Wafer abgebildeten Linien 18' werden dabei stark verkürzt im Lack gebildet, da sich der Linienkontrast in der fotoempfindlichen Schicht verringert und dabei in Abhängigkeit von der eingestellten Belichtungsdosis entweder die Linie verkürzt (wie in 1 dargestellt) – oder aber auch verbreitert. Vorzugsweise wird eine Belichtungsdosis vorab derart eingestellt, daß eine Linienverkürzung eintritt, da sich eine Linienverbreiterung nur unwesentlich auf das Meßergebnis auswirkt.The situation is different when a strong defocus is set, which is referred to here as focus position F ₂ , as in the lower part of FIG 1 you can see. The lines shown on the wafer 18 ' are greatly shortened in the varnish, since the line contrast in the photosensitive layer is reduced and, depending on the exposure dose, either shortens the line (as in 1 shown) - or widened. An exposure dose is preferably set in advance in such a way that line shortening occurs, since line widening has only an insignificant effect on the measurement result.

Auf der linken Seite der 1 ist zu sehen, daß sich die opaken Chromstege 12 in ihrer Breite 20 für beide Fokusein stellungen F₁, F₂ kaum ändern. Die durch eine Prozessoreinheit als Teil einer Justieroptik des Scanner-Alignmentmoduls aus den Messungen bestimmte zentrierte Position 24 eines Justiermarkenelementes 12, 14 bleibt demzufolge für die rechteckförmigen Strukturelemente 12 im wesentlichen unverändert.On the left side of the 1 can be seen that the opaque chrome bars 12 in width 20 hardly change for both focus settings F ₁ , F ₂ . The centered position determined from the measurements by a processor unit as part of an adjustment lens of the scanner alignment module 24 an alignment mark element 12 . 14 consequently remains essentially unchanged for the rectangular structural elements 12.

Für das ausgewählte rechteckförmige Strukturelement 14 umfassend die Gitteranordnung findet hingegen eine Verschiebung δ zwischen den Fokuspositionen F₁ und F₂ statt. Die Breite 22, 22' verringert sich mit zunehmendem Defokus, wobei die Breitereduzierung hauptsächlich durch Strukturflächenverlust im Bereich der Gitteranordnung verursacht ist. Die von der Prozessoreinheit ermittelte Zentrierposition 26 für das erfindungsgemäße Strukturelement 14 mit zugeordnetem Gitter wandert in 1 nach rechts und geht bei der Fokuseinstellung F₂ in die Position 26' über.For the selected rectangular structure element 14 comprising the grating arrangement, however, there is a shift δ between the focus positions F ₁ and F ₂ . The width 22 . 22 ' decreases with increasing defocus, the width reduction being mainly caused by structural surface loss in the area of the grating arrangement. The centering position determined by the processor unit 26 for the structural element according to the invention 14 with assigned grid migrates into 1 to the right and goes into position with focus setting F ₂ 26 ' about.

Die Änderung der Verschiebung δ als Funktion verschiedener Fokuspositionen, für welche jeweils eine Belichtung durchgeführt wird, ist in 2 zu sehen. Für eine geeignet eingestellte, fixierte Belichtungsdosis öffnet sich die Kurve der Verschiebung δ in nahezu symmetrischer Form zu größeren Werten der Verschiebung hin. Aus dieser Kurve ist in relativ einfacher Weise eine optimale, d.h. ideale Fokusposition, am Extremwert abzulesen. Die ermittelte Fokusposition kann im einfachsten Fall durch Vergleich der Verschiebungen δ für alle gemessenen Fokuseinstellungen abgeleitet werden. Es ist aber auch möglich, durch Interpolation oder Kurvenfitting ein noch genaueres Ergebnis zu erzielen, wobei die Kurve durch eine Parabel angenähert werden kann.The change in the shift δ as a function of different focus positions, for each of which exposure is carried out, is shown in 2 to see. For a suitably set, fixed exposure dose, the curve of the shift δ opens in almost symmetrical form towards larger values of the shift. From this curve, an optimal, ie ideal focus position, can be read from the extreme value in a relatively simple manner. In the simplest case, the determined focus position can be derived by comparing the displacements δ for all measured focus settings. However, it is also possible to achieve an even more precise result by interpolation or curve fitting, the curve being approximated by a parabola.

Die ermittelte ideale Fokusposition wird von der Prozessoreinheit des Scanner-Alignmentmoduls in eine Speicheradresse geschrieben, von welcher die für eine Belichtung bei der Volumenproduktion zu verwendenden Fokuseinstellungen ausgelesen werden. Im herkömmlichen Fall wurde dazu entweder der entsprechende Wert manuell eingetragen oder durch ein fabrik weites Kommunikationssystem (CIM-System) durch Rückmeldung der Meßergebnisse eines Meßgerätes mit Werten gefüllt. Im erfindungsgemäßen Fall wird maschinenintern der Parameter übergeben, so daß das fabrikweite Kommunikationssystem entlastet wird. Insbesondere kann die Prozessoreinheit des Scanner-Alignmentmoduls Teil der Steuerung des Belichtungsapparates sein.The determined ideal focus position is written by the processor unit of the scanner alignment module into a memory address, from which the focus settings to be used for an exposure during volume production are read out. In the conventional case, the corresponding value was either entered manually or filled with values by a factory-wide communication system (CIM system) by feedback of the measurement results of a measuring device. In the case of the invention, the para passed meters, so that the factory-wide communication system is relieved. In particular, the processor unit of the scanner alignment module can be part of the control of the exposure apparatus.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Justiermarke 10 ist in 3 dargestellt. Es handelt sich auch hierbei um eine in Scannern der Marke Canon eingesetzte Justiermarke 10, welche auch als Canon XY-Marke (Standard) bezeichnet wird. Auch diese Justiermarke 10 kann als Justiermarke für die Justage eines Halbleiterwafers in der Bildebene (xy-Ebene) in einem Belichtungsgerät verwendet werden. Allerdings weist auch diese Justiermarke 10 ein besonderes Merkmal in/an dem rechteckförmigen Strukturelement 14 auf. Im unteren Teil der 3 ist eine Vergrößerung zu sehen, bei welcher sich an das rechteckförmige Strukturelement 14 auf der unteren Längsseite 17 eine Gitterstruktur 16 umfassend eine Anordnung von Kontaktlöchern 18 unmittelbar anschließt. Analog zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird im Falle einer Abbildung auf einen Wafer zu größeren Werten des Defokus hin gerade der Randbereich 19 der Gitterstruktur 16 nicht strukturbildend in den Resist auf dem Wafer übertragen. Der Grund ist in der gerade im Randbereich 19 o.g. niedrigeren Belegungsdichte zu finden. Auch führen also größere Werte des Defokus zu einer Verringerung der Breite 22 des um die Gitterstruktur 16 erweiterten rechteckförmigen Strukturelementes 14. Die gewünschte Folge ist auch hier eine Linienverschiebung 6 in Bezug auf den Linienschwerpunkt 26', sobald der Fokus variiert wird.A second embodiment of an alignment mark according to the invention 10 is in 3 shown. It is also an alignment mark used in Canon brand scanners 10 , which is also known as the Canon XY brand (standard). This alignment mark too 10 can be used as an alignment mark for the alignment of a semiconductor wafer in the image plane (xy plane) in an exposure device. However, this alignment mark also points 10 a special feature in / on the rectangular structural element 14 on. In the lower part of the 3 an enlargement can be seen at which the rectangular structural element 14 on the lower long side 17 a lattice structure 16 comprising an arrangement of contact holes 18 immediately connects. Analogous to that in 1 In the case of an image depicted on a wafer, larger exemplary defocus values become the edge region 19 the lattice structure 16 not transferred to the resist on the wafer to form a structure. The reason is in the marginal area 19 to find the above-mentioned lower occupancy rate. Larger values of the defocus also lead to a reduction in the width 22 of the lattice structure 16 extended rectangular structural element 14 , The desired sequence is also a line shift here 6 in relation to the center of gravity 26 ' as soon as the focus is varied.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt. In dem vergrößerten Ausschnitt eines unteren Linienendes eines rechteckförmigen Strukturelementes 14 mit einer Gitterstruktur 16 umfaßt letztere ein Muster aus Linien 18 sowie Spalten, welche parallel zu dem rechteckförmigen Strukturelement 14 angeordnet sind. Wie in dem vorgenannten Beispiel der 3 sind die hier als Linien 18 ausgebildeten Unterstrukturelemente nicht mit dem opaken rechteckförmigen Strukturelement 14 direkt verbunden, jedoch sind die Gitterabstände so dimensioniert, daß sich das Gitter 16 unter Beachtung gegenseitiger Abstände der Strukturelemente unmittelbar an das rechteckförmige Strukturelement 14 anschließt.Another embodiment is in 4 shown. In the enlarged section of a lower line end of a rectangular structural element 14 with a lattice structure 16 the latter comprises a pattern of lines 18 and columns which are parallel to the rectangular structural element 14 are arranged. As in the aforementioned example of 3 are these here as lines 18 trained substructure elements not with the opaque rectangular structure element 14 directly connected, however, the grid spacing is dimensioned so that the grid 16 taking into account the mutual spacing of the structural elements directly to the rectangular structural element 14 followed.

Besitzen die Unterstrukturelemente einen Gitterabstand voneinander, so kann erfindungsgemäß das dem rechteckförmigen Strukturelement 14 nächste Unterstrukturelement 18 einen in etwa gleichen Abstand von diesem aufweisen. Die Bestimmung des maximal möglichen, in diesem Dokument mit dem Begriff „unmittelbar anschließend" beschrieben Abstand des nächsten Unterstrukturelementes des Gitters von der Mutterstruktur 14 unterliegt dabei dem Erfordernis, daß durch die Justieroptik ein zusammenhängendes Signalprofil von Gitterstruktur und Strukturelement 14 bei der Abrasterung der Justiermarke 10 senkrecht zur Ausrichtung der Längsseite 17 aufgenommen werden kann.If the substructure elements have a grid spacing from one another, then according to the invention this can be done with the rectangular structure element 14 next substructure element 18 have an approximately equal distance from it. The determination of the maximum possible distance, described in this document with the term “immediately after”, of the next substructure element of the lattice from the parent structure 14 is subject to the requirement that a coherent signal profile of the lattice structure and structural element by the adjustment optics 14 when scanning the alignment mark 10 perpendicular to the alignment of the long side 17 can be included.

Die Gesamtbreite des zusammenhängenden Signalprofils wird dabei zu der Zentrierposition des Strukturelementes 14 ausgewertet. Der Maximalabstand hängt daher sowohl von der Auflösung der Justieroptik als auch von der Auflösung des Belichtungsapparates von Strukturen auf dem Wafer bei der Belichtung ab.The total width of the coherent signal profile becomes the centering position of the structural element 14 evaluated. The maximum distance therefore depends both on the resolution of the alignment optics and on the resolution of the exposure apparatus of structures on the wafer during the exposure.

1010: Justiermarkealignment
1212: Rechteckförmige Strukturelemente der Justiermarke, BalRectangular structural elements the alignment mark, Bal
: ken (Stand der Technik)ken (State of the art)
1414: Rechteckförmiges Strukturelement zur FokusbestimmungRectangular structural element for determining the focus
: (Erfindung)(Invention)
1616: Gitterartige Anordnung von Unterstrukturelementen, Linigrid-like Arrangement of substructure elements, lines
: en-Spalten-Muster, Kontaktlochmuster, Schachbrettmusteren-column pattern, Contact hole pattern, checkerboard pattern
1717: Längsseitelong side
1818: Unterstrukturelemente, Linien, Spalten, KontaktlöcherSubstructure elements Lines, columns, contact holes
1919: Randbereich der gitterartigen Anordnung, außen, isoliertborder area the grid-like arrangement, outside, isolated
2020: Breite eines der rechteckförmigen Strukturelementewidth one of the rectangular ones structural elements
2222: Breite des erfindungsgemäßen rechteckförmigen Struktuwidth of the rectangular structure according to the invention
: relementesrelementes
2323: Breite des Unterstrukturelementeswidth of the substructure element
2424: gemessene Zentrierposition eines der rechteckförmigenmeasured Centering position of one of the rectangular ones
: Strukturelementestructural elements
26, 26'26 26 ': gemessene Zentrierposition des erfindungsgemäßenmeasured Centering position of the invention
: rechteckförmigen Strukturelementesrectangular structural element

Claims

Adjustment mark ( 10 ) on a mask or a reticle for determining an ideal focus position (F ₁ ) of a semiconductor wafer relative to a lens system of an exposure apparatus, comprising: a number of rectangular structural elements ( 12 ), which are formed as opaque structure elements in a transparent environment or as transparent structure elements in an opaque environment on the mask or the reticle, of which at least one rectangular structure element ( 14 ) on one of its long sides ( 17 ) a grid-like arrangement ( 16 ) of substructure elements ( 18 ), which directly adjoins the at least one legal structure element ( 14 ) connect, the substructure elements ( 18 ) each have the same transparency as that of the rectangular structural element ( 14 ) exhibit.

Adjustment mark according to claim 1, characterized in that the grid-like arrangement ( 16 ) Lines or columns as substructure elements ( 18 ), so that a pattern of lines and columns directly adjoins the rectangular structure ( 14 ) connects.

Adjustment mark according to claim 2, characterized in that the pattern of lines and columns occupies a rectangular surface on the mask, the length of which is equal to that of the at least one rectangular structural element ( 14 ), where the pattern ( 16 ) parallel to the at least one rectangular structural element ( 14 ) is arranged.

Adjustment mark according to claim 3, characterized in that the lines and / or columns of the pattern parallel to the longitudinal axis ( 17 ) of the at least one rectangular structural element ( 14 ) are aligned.

Adjustment mark according to claim 3, characterized in that the lines and / or columns of the pattern ( 16 ) perpendicular to the longitudinal axis of the at least one rectangular structural element ( 14 ) are aligned.

Adjustment mark according to claim 1, characterized in that the grid-like arrangement ( 16 ) includes square or rectangular contact hole elements as substructure elements, so that a checkerboard-like pattern of transparent and opaque substructure elements ( 18 ) directly to the rectangular structural element ( 14 ) connects.

Adjustment mark according to claim 6, characterized in that the checkerboard pattern ( 16 ) occupies a rectangular surface on the mask, the length of which is equal to that of the at least one rectangular structural element ( 14 ), where the pattern ( 16 ) parallel to the at least one rectangular structural element ( 14 ) is arranged.

Adjustment mark according to one of the preceding claims, characterized in that the substructure elements ( 18 ) a length or a width ( 23 ) which are less than the fifth part of the width ( 22 ) of the at least one rectangular structural element ( 14 ) and the grid-like arrangement ( 16 ) taken together.

Adjustment mark according to claim 8, characterized in that the length or width ( 23 ) of the substructure elements ( 18 ) is less than 200 nanometers and the width ( 22 ) of the at least one rectangular structure ( 14 ) taken together with the grid-like arrangement ( 16 ) is more than 1 μm.

Adjustment mark according to claim 8, characterized in that the substructure elements ( 18 ) a length or a width ( 23 ) which are less than tenth of the width ( 22 ) of the at least one rectangular structural element ( 14 ) taken together with the grid-like arrangement ( 16 ) is.

Adjustment mark according to claim 8, characterized in that the length or width ( 23 ) of the substructure elements ( 18 ) is smaller than the minimum width of a structural element that can be resolved with the adjustment optics of the exposure apparatus.

Adjustment mark according to claim 8, characterized in that the width of only the at least one rectangular structure ( 14 ) more than the width of the grid-like arrangement ( 16 ) of substructure elements ( 18 ) is.

Adjustment mark according to one of the preceding claims, characterized in that the rectangular structural elements ( 14 ) the alignment mark ( 10 ) are designed as an arrangement of parallel aligned bars so that it can also be used to determine the ideal exposure position of the semiconductor wafer within the image plane of the lens system.

A method for determining an ideal focus position of a semiconductor wafer relative to a lens system for carrying out a lithographic projection step, comprising the steps: projecting an alignment mark formed on the mask ( 10 ) with the features according to any one of claims 1-11 comprising the at least one rectangular structural element ( 14 ) with the lattice structure arranged on one side ( 16 ) through the lens system into a photosensitive layer arranged on the semiconductor wafer; - developing the photosensitive layer; - Measuring the displacement (δ) of the at least one rectangular structural element ( 14 ) within the image plane of the lens system with respect to a reference position; - Determination of the ideal focus position (F ₁ ) as a function of the measured displacement (δ).

A method according to claim 14, characterized in that - the exposure device is a scanner or stepper and the mask in immediately successive steps in adjacent areas in the photosensitive layer, each with differently adjusted focus positions of the semi-conductor terwafers is projected relative to the lens system, - the displacement (δ) being measured for each of the projections, and - the ideal focus position (F ₁ ) being determined from the totality of the measurements.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the Measurement / the measurements are / are carried out by means of adjustment optics, which is provided in the exposure apparatus.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference position by measuring the position of adjacent rectangular structural elements ( 14 ) same alignment mark ( 10 ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement for determining the ideal focus position (F ₁ ) and a measurement for determining the ideal exposure position of the semiconductor wafer in the image plane of the lens system by means of the alignment optics in a common measurement process with evaluation of the same image signal of the alignment mark ( 10 ) be performed.

A method according to claim 18, characterized in that the two measurements at the same alignment mark ( 10 ) can be made.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determined ideal focus position (F ₁ ) is temporarily stored in a memory of a control unit of the exposure device.