DE1588018B2 - Einrichtung zur x,y-positionierung von kreuztischen - Google Patents

Description

eingeht. So wird bei der Verwendung von Schwingsystemen durch die obere Grenzfrequenz des Systems auch die obere Grenze der Meßgeschwindigkeit bestimmt.

Alle in der Literatur genannten Wegmeßsysteme sind so gebaut, daß sie nur die Wegmessung für eine Koordinatenrichtung gestatten. Zur Positionierung von Kreuztischen ist es damit erforderlich, zur Wegmessung zwei Meßsysteme anzubringen, jeweils eines für die x- bzw. /-Koordinate, was einen entsprechend hohen Aufwand bedeutet. Für sehr hohe Genauigkeiten muß jedoch bei der Verwendung von zwei getrennten Meßsystemen ein zusätzlich hoher apparativer Aufwand getrieben werden, um die Meßfehler, die hierbei infolge von Kippbewegungen auftreten können, klein zu halten.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Mängel von Antriebsfehlern und Abnutzungserscheinungen an Einrichtungen zur Positionierung der x- und /-Koordinaten eines Kreuztisches zu eliminieren und den apparativen Aufwand zur Messung der Lagekoordinaten weitgehend zu reduzieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur sehr genauen automatischen Positionierung von Kreuztischen, insbesondere zur Realisierung bestimmter, periodisch wiederkehrender technologischer Prozesse, beispielsweise zur Herstellung von Halbleiterbauelementen od. ä. zu schaffen, bei der die einstellbaren Lagekoordinaten beliebige ganzzahlige Vielfache einer kleinsten Schrittgröße darstellen, wobei sich diese kleinste Schrittgröße und die erreichbare Lagegenauigkeit der Positionierpunkte um mehr als eine Größenordnung voneinander unterscheiden können und sich die Meßgrößen in einer den Gesamtablauf des jeweiligen technologischen Vorganges weitestgehend automatisierenden Weise verarbeiten lassen.

Ausgehend von einer Einrichtung zur x-y- Positionierung von Kreuztischen zur Realisierung bestimmter, periodisch wiederkehrender technologischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, bei welcher Einrichtungen die einstellbaren Positionskoordinaten beliebige ganzzahlige Vielfache einer kleinsten Schrittgröße darstellen, bestehend aus einem optischen Abbildungssystem mit einem Strahlendetektor (optisch-elektronische Meßeinrichtung), mit Spaltblenden, und mit einem Präzisionsmaßstab für jede Positionierungsrichtung, welches optische Abbildungssystem bei einer Positionierungsbewegung von den Präzisionsmaßstäben optische Impulse empfängt und diese nachgeschalteten Koordinatenzählwerken und Programmiereinrichtungen zuführt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für beide Bewegungsrichtungen (x /) des Kreuztisches nur eine gemeinsame optisch-elektronische Meßeinrichtung mit zwei Objektiven, von denen ein Objektiv beweglich ist, vorgesehen ist und daß die Meßeinrichtung mit einem einer Spaltkreuzblende nachgeordneten Fotodetektor und umschaltbaren .^/-Zählwerken versehen ist.

Die Signale werden durch einen Trigger diskriminiert und in nachgeschalteter Zähleinrichtung gezählt.

Im Falle gleichzeitiger Positionierung beider Koordinatenrichtungen sowie bei richtungsabhängiger Zählung wird optisch das Maßstabsbild aufgespaltet und auf zwei Spaltblenden abgebildet, hinter denen sich jeweils ein Detektor befindet. Während im ersteren Fall die Signale beider Detektoren in getrennten Zählern gezählt werden, dienen sie im letzteren Fall nach entsprechender elektronischer Verarbeitung zur Ansteuerung eines Vor-Rückwärtszählers.

Die Ausgangssignale der mit Vorwahleinrichtungen ausgestatteten speziellen Zähleinrichtungen ermöglichen zusammen mit einer Programmsteuereinheit einen beliebigen Positionierablauf, der nach unten durch die kleinste Schrittgröße und nach oben durch die Maßstabslänge begrenzt wird. Da die kleinsten Schrittgrößen relativ groß sein können, ist die Strichbreite unkritisch. Eine Zählung erfolgt nur an der in Bewegungsrichtung liegenden Vorderkante der Maßstabsstriche. Durch empfindliche elektronische Diskriminierung kann eine solche Positioniergenauigkeit erreicht werden, daß der absolute Positionierfehler im wesentlichen durch den Fehler der Maßstabsteilung bestimmt wird. Die Reproduzierbarkeit einzelner Koordinatenpunkte kann weit genauer sein als die Absolutgenauigkeit des Präzisionsmaßstabes.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum x, /-Positionieren von Kreuztischen ist technisch relativ einfach aufgebaut. Sie ermöglicht eine sehr geneue Positionierung bei der Vielzahl technologischer und meßtechnischer Probleme in der Halbleitertechnik. Bei mehreren Teilschritten der Bauelementefertigung kommt immer wieder das gleiche Rasterschema vor. Es ist möglich, von den einmalig hergestellten Maßstabsplatten verhältnismäßig billige Chromkopien anzufertigen, deren durchgängige Anwendung beachtliche wirtschaftliche Vorteile bringt.

Auch über in der Halbleitertechnik geforderte Toleranzmaße hinausgehende Teilungsfehler der Mutterschablone sind dann unbeachtlich, wenn alle der Herstellung eines Halbleiterbauelementes dienenden Kreuztische mit Chromkopien der gleichen Mutterschablone ausgerüstet und Zeilen und Spalten des Rasterschemas einander zugeordnet sind. Erst durch diese Zuordnung kann die hohe Empfindlichkeit der Maßeinrichtung überhaupt ausgenutzt werden, wenn es nicht auf Absolutgenauigkeiten, sondern auf sehr gute Reproduzierbarkeit ankommt.

Die Erfindung ermöglicht durch elektronische Zählung der Signale von den Maßstabsstrichen und Erzeugung von Auslöseimpulsen einen für die Rationalisierung der Produktion von Halbleitern äußerst wichtigen vollautomatischen Ablauf technologischer und meßtechnischer Aufgaben.

Schließlich zeichnet sich die Positioniereinrichtung nach der Erfindung infolge fehlender mechanischer Verschleißteile am Meßteil durch langfristige Einsatzbereitschaft bei gleichbleibender Positioniergenauigkeit aus.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigt in prinzipieller Darstellung:
F i g. 1 das optische Abbildungssystem für x-/-Positionierung des Kreuztisches mit zwei getrennten Präzisionsmaßstäben,

F i g. 2 das optische Abbildungssystem für x-y-Positionierung des Kreuztisches mit einer Strichkreuzplatte,

Fig.3 das optische Abbildungssystem der Fig.2, jedoch mit einer speziellen Maßstabsplatte,
F i g. 4 den Detektor mit Zähleinrichtung für aufeinanderfolgende x, /-Positionierung,

Fig.5 die Detektor- und Zähleinrichtung für gleichzeitige *,/-Positionierung,

Fig.6 die Detektor- und Zähleinrichtung für richtungsabhängige Zählung,

Fig.7 den zellenförmigen Positionierablauf, dargestellt an der Maßstabsplatte der F i g. 3.

Der optische Teil der Positioniereinrichtung besteht

in seiner Grundform nach Fig. 1 aus einem mit zwei Objektiven 2,3 ausgerüsteter Meßtubus 4. Während das Objektiv 2 fest mit der Meßeinrichtung an der zeichnerisch nicht dargestellten Grundplatte des x, y-Positioiiiertisches verbunden ist, ist das andere Objektiv 3 mit dem sich in der entsprechenden Koordinatenrichtung bewegenden Teil des Kreuztisches verbunden und damit beweglich gegenüber dem Meßtubus 4. Das ist möglich, da bei Auflichtobjektiven in gewissen Grenzen zwischen Tubuslinse und Objektiv eine Abstandsänderung statthaft ist. Jedem der Objektive 2,3 ist jeweils ein für die zwei Koordinatenrichtungen χ und y bestimmter Präzisionsmaßstab 1 und la zugeordnet, die bei 6 abgebildet werden. Schließlich ist dem Meßtubus 4 eine Beleuchtungseinrichtung 5 '5 zugeordnet, die in den Figuren stets als Aufiichteinrichtung dargestellt ist. Selbstverständlich kann in entsprechender Weise die Anordnung auch mit Durchlichtbeleuchtung aufgebaut werden.

Werden die Positioniervorgänge in x- und /-Richtung zeitlich nacheinander durchgeführt, ist die Meßeinrichtung mit einer Spaltkreuzblende 7 versehen. Durch synchron mit der Bewegungsrichtung verlaufendes Umschalten der Zähleinrichtungen 11,12,13 erfolgt die Separierung der x- und y-Meßwerte. Der prinzipielle Aufbau dieser Einrichtung wird durch F i g. 4 veranschaulicht Der am Ort des Maßstabssbildes 6 befindlichen Spaltkreuzblende 7 ist ein Fotodetektor 10 mit folgenden x, y-Vorzähler 11, der mit x- und /-Vorwahlen ausgestattet ist, nachgeschaltet, der über eine Umschalteinrichtung 9 auf den ^-Zähler 12 oder den j-Zähler 13 schaltbar ist.

Nach einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der in F i g. 4 gezeigten Detektor- und Zähleinrichtung ist die Positionierung in beiden Koordinatenrichtungen gleichzeitig und unabhängig voneinander möglich. Zu diesem Zweck werden, beispielsweise durch einen zeichnerisch nicht näher dargestellten halbdurchlässigen Spiegel, die Maßstabsbilder optisch aufgespaltet.

Dementsprechend sind — vgl. Fig.5 — zwei gekreuzte Spaltblenden 8, 8a, zwei Fotodetektoren 10, 10a, ein ^-Zähler 15, ein y-Zähler 16 sowie Vorwahleinrichtungen 17, 18 für die x- und y-Programme vorgesehen.

F i g. 5 zeigt die Einrichtung in prinzipieller Darstellung. In den F i g. 2 und 3 werden vorteilhafte Varianten des optischen Teils der Positioniereinrichtung gezeigt. Beiden ist gemeinsam, daß an Stelle der separaten Präzisionsmaßstäbe 1, la eine gemeinsame· Maßstabsplatte 19 verwendet wird, die je nach Art eines beliebigen Positionierproblems eine ihm angepaßte Präzisionsteilung trägt

In F i g. 2 ist eine Strichkreuzteilung 20 und in F i g. 3 eine Spezialteilung 20a dargestellt. Letztere besteht aus einem System parallel verlaufender Linien 26, im folgenden Spalten genannt, deren Länge der maximalen Positionierlänge des Kreuztisches in der durch diese Striche nicht bestimmten Koordinatenrichtung entsprechen, und einem senkrecht zu den Spalten 26 stehenden, daneben liegendem System paralleler Linien von kleiner Länge, im folgenden Zeilen 25 genannt. Es ist wegen der Führungsungenauigkeiten des Kreuztisches angebracht, bei Verwendung einer Maßstabsplatte mit Strichkreuzteilung die beiden Koordinatenwerte unter Verwendung zweier Spaltblenden und Fotodetektoren getrennt ⁶S zu messen. Dazu ist die bereits beschriebene Meßanordnung nach F i g. 5 geeignet.

Maßstabsplatten mit einer Spezialteilung der Form 20a eignen sich insbesondere für einen zellenförmigen Positionierablauf, wie er in der Halbleitertechnik bei der Mesatechnik und Planartechnik vorwiegend erforderlich ist. Die Bewegung des Kreuztisch« von einer bestimmten Position in eine beliebig andere Position des Rasters kann nur in einer Koordinatenrichtung in jeder beliebigen Tischstellung erfolgen. Die Bewegung in der zweiten Koordinatenrichtung muß dagegen bei einer bestimmten Position der ersten Richtung stattfinden. Eine gleichzeitige Positionierbewegung des Kreuztisches in beiden Koordinatenrichtungen gestattet die Maßstabsplatte mit dieser Spezialteilung nicht.

Bei den bisher beschriebenen Anordnungen wurde die kleinste Schrittgröße durch den Strichabstand des Präzisionsmaßstabes bestimmt Eine weitere Verminderung dieser Schrittgröße ist möglich, wenn eine Spaltblende mit mehreren parallelen Spalten verwendet wird, wobei der Abstand zweier Spalte kleiner ist als der durch den Abbildungsmaßstab der Optik festgelegte kleinste Abstand der Striche im Maßstabsbild. Jeder Maßstabsstrich liefert dann in zeitlichen Abständen mehrere Änderungen der Lichtintensität am Detektor, jeweils dann, wenn seine Abbildung auf einen der Spalte fällt. Sobald ein Maßstabsstrich aus dem Bereich der Parallelspaltblenden herausläuft läuft der benachbarte ein. Das auf diese Weise erreichbare kleinste Schrittmaß wird durch die Breite der Maßstabsstriche und das optische Auflösungsvermögen des Abbildungssystems bestimmt.

Die Meßanordnung erlaubt auch eine Verringerung der Positionierfehler, die auf ungenügende Teilungsgenauigkeit des Maßstabes zurückzuführen sind, indem Spaltblenden mit mehreren, äquidistanten Spalten verwendet werden, deren Abstände gleich der mit dem Abbildungsmaßstab der Optik multiplizierten Maßstabsteilung sind, wodurch an mehreren Maßstabsstrichen gleichzeitig gemessen und somit eine Mittelung des Teilungsfehlers bewirkt wird. Die Genauigkeit (abgesehen von systematischen Teilungsfehlern) steigt mit der Zahl der zur Mittelung verwendeten Maßstabsstriche.

Allen zuvor beschriebenen Meßverfahren ist gemeinsam, daß die Ansteuerung eines Koordinatenwertes stets in der gleichen Richtung erfolgen muß. Da Triggerschaltung und Zähleinrichtung ansprechen, sobald die vergrößerte Abbildung eines Maßstabsstriches in einen Spalt der Spaltblende 8, 8a einläuft, wird die Positionierung durch die in Bewegungsrichtung liegenden Vorderkanten der Maßstabsstriche bestimmt. Würde aus entgegengesetzten Richtungen eine Annäherung an den gewünschten Koordinatenwert erfolgen, entstünden Positionierfehler, die etwa gleich der Breite der Maßstabsstriche sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden diese Positionierfehler dadurch eliminiert, daß die Triggerimpulse differenziert werden, was beispielsweise positive Nadelimpulse an der Vorderflanke und negative an der Rückflanke des Maßstabsstriches bedeutet. Je nach Drehrichtung der zeichnerisch nicht näher dargestellten Antriebsspindel werden entweder die positiven oder die negativen Nadelimpulse dem Zähler zugeführt.

Zweckmäßigerweise wird der Zähler bei Beginn der Bewegung kurzzeitig gesperrt, wobei die Zeitspanne so gewählt ist, daß der ursprüngliche Maßstabsstrich mit Sicherheit aus dem Blendenspalt herausgelaufen, der nächstfolgende jedoch noch nicht hineingelaufen ist. Diese Maßnahme dient der Verminderung von Positio-

nierfehlern durch mehrfaches Zählen eines Maßstabsstriches. Sie läßt sich am sichersten verwirklichen, wenn die Strichbreite bzw. der zufällige Positionierfehler klein im Vergleich zum Strichabstand gehalten wird, eine konstante Tischgenauigkeit vorausgesetzt.

F i g. 6 zeigt eine mögliche Anordnung zur richtungsabhängigen Zählung der Maßstabsstriche. Dadurch ist unter Voraussetzung sehr schneller Zähler ein mehrfaches Zählen des gleichen Striches, was zu Positionierfehlern führt, unmöglich.

Die Anordnung beruht im Prinzip auf Verwendung der parallelen Spalte zweier Spaltblenden 8, 86. die bezüglich des gleichen Maßstabstriches gegeneinander versetzt sind und zweier separater Fotodetektoren 10, 10a, wobei die Triggerimpulse eines Fotodetektors 10 differenziert, separiert und auf die beiden Eingänge eines Vor-Rückwärtszählers21 gegeben werden.

Der Fotodetektor 10a dient in Verbindung mit einem Trigger dazu, den Zähler für alle Impulse der einen Strichkante zu sperren, alle Impulse der zweiten Kante desselben Striches dagegen vorzeichenabhängig zu zählen und somit eine richtungsabhängige Zählung, das bedeutet Addition aller Impulse für die eine Bewegungsrichtung und Subtraktion aller Impulse der Gegenrichtung, zu bewirken.

Schließlich soll an Hand der in der Anordnung nach F i g. 3 verwendeten Maßstabsplatte 19 der zellenförmige Positionierablauf beim Herstellen von Fotoschablonen für Zwecke der Halbleitertechnik dargestellt werden.

An einem zeichnerisch nicht dargestellten Kreuztisch ist eine Maßstabsplatte 19 mit Spezialteilung 20a angebracht und die in den Fig.3 und 4 gezeigte Meß- und Zähleinrichtung aufgebaut.

F i g. 7 veranschaulicht die Zuordnung der Spezialteilung 20a zum Positionierschema.

Die Ausgangsposition 22 des nicht gezeigten Kreuztisches wird durch zeichnerisch gleichfalls nicht dargestellte Endlagenschalter festgelegt. In dieser Stellung des Kreuztisches befindet sich keine der Strichteilungen 25, 26 im Gesichtsfeld des Objektivs 2. Wird eine ebenfalls nicht dargestellte Starttaste betätigt, beginnt sich der Kreuztisch in /-Richtung zu bewegen. Am gemeinsamen x, /-Vorzähler 11 ist die /-Vorwahl eingeschaltet, der /-Zähler 13 ist geöffnet, der x-Zähler 12 gesperrt. Sind soviele Striche der Zeilen 25 durch die Spaltblende 7 gelaufen wie der /-Vorwahl, d. h. dem Zeilen-Rasterwert 23 des gemeinsamen Vorzählers 11 entspricht, zählt der /-Zähler 13 ein Signal. Der Kreuztisch wird in seiner /-Richtung gestoppt und beginnt sich in x-Richtung zu bewegen. Gleichzeitig wird der gemeinsame Vorzähler 11 gelöscht und auf die x-Vorwahl umgeschaltet. Der Ar-Zähler 12 wird geöffnet und der /-Zähler 13 gesperrt. Bei Erreichen der x-Vorwahl des Vorzählers zählt der Ar-Zähler 12 den ersten Impuls. Der Kreuztisch wird gestoppt und der vorgesehene technologische Prozeß

ίο läuft ab. Anschließend bewegt sich der Kreuztisch in x-Richtung weiter.

Ohne das erfindungsgemäße Prinzip aufzugeben, ist der Ablauf bestimmter technologischer Prozesse, beispielsweise das Belichten bei der Herstellung von Fotoschablonen, auch möglich, ohne die Bewegung des Kreuztisches in Ar-Richtung jeweils zu stoppen.

Der Ablauf in ^-Richtung, d. h. das Weiterrücken des Kreuztisches um jeweils einen vorgewählten Spalten-Rasterwert 24 wiederholt sich so oft, bis die am x-Zähler 12 eingestellte Vorwahl, das entspricht der Spalte 26a, erreicht ist. Dann bewegt sich der Kreuztisch in entgegengesetzter x-Richtung bis zum Anfang der Zeilen zurück, wobei der Zähler 11 gesperrt bleibt.

Bei Erreichen dieses Punktes wird die /-Vorwahl des wieder freigegebenen gemeinsamen Vorzählers 11 erneut eingeschaltet, wobei der /-Zähler 13 geöffnet, der x-Zähler 12 aber gesperrt wird. Die Bewegung des Kreuztisches um den vorbestimmten Zeilenrasterwert 23 in /-Richtung beginnt. Dieser Ablauf wiederholt sich so oft, bis die Vorwahl des /-Zählers 13 erreicht ist. Nach Ablauf der letzten Zeile 25a und Erreichen des durch die Vorwahl bestimmten letzten Rasterpunktes 27 setzt der Rücklauf des Kreuztisches in beiden Koordinatenrichtungen bis zum Erreichen seiner Ausgangsposition 22 ein.

In F i g. 7 sind die schrittweisen Vorwärtsbewegungen des Kreuztisches als durchgehende Linien dargestellt, während sein Rückwärtslauf in unterbrochenen Linien gezeigt wird. Außer der oben beschriebenen zeilenförmigen Positionierung sind auch ganz beliebige Positionierabläufe, wie sie beispielsweise beim automatischen Bonden von Festkörperschaltkreisen erforderlich sind, durch entsprechende Kombination der oben beschriebenen Meß- und Zähleinrichtungen möglich. Die einzelnen Schrittfolgen werden in jedem Fall durch mehr oder weniger umfangreiche Vorwahlprogramme festgelegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609 524/13

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur x-y-Positionierung von Kreuztischen zur Realisierung bestimmter, periodisch wiederkehrender technologischer Prozesse, insbesondere zur Herstellung von Halbleiterbauelementen, bei welcher Einrichtung die einstellbaren Positionskoordinaten beliebige ganzzahlige Vielfache einer kleinsten Schrittgröße darstellen, bestehend aus einem optischen Abbildungssystem mit einem Strahlendetektor (optisch-elektronische Meßeinrichtung), mit Spaltblenden, und mit einem Präzisionsmaßstab für jede Positionierungsrichtung, welches optische Abbildungssystem bei einer Positionierungsbewegung von den Präzisionsmaßstäben optische Impulse empfängt und diese nachgeschalteten Korrdinatenzählwerken und Programmiereinrichtungen zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Bewegungsrichtungen (x y) des Kreuztisches nur eine gemeinsame optisch-elektronische Meßeinrichtung (4) mit zwei Objektiven (2,3), von denen Objektiv (3) beweglich ist, vorgesehen ist und daß die Meßeinrichtung mit einem- einer Spaltkreuzblende (7) nachgeordneten Fotodetektor (10) und umschaltbaren x. /-Zählwerken (11, 12, 13) versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Präzisionsmaßstäbe zu einer Maßstabplatte (19) vereinigt sind, der ein Objektiv (2) zugeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabplatte (19) mit einer Strichkreuzteilung (20) versehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßstabsplatte (19) mit einer Spezialteilung (20a) versehen ist, die aus einem hinsichtlich seiner Länge der maximalen Positionierlänge des Kreuztisches entsprechenden System parallel verlaufender Linien (26) senkrecht zu einem zweiten, daneben angeordneten Liniensystem (25) kurzer Strichlänge besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14) zur optischen Aufspaltung des Maßstabsbildes mit einer entsprechenden Anzahl von Spaltblenden (8,8a, 86), Fotodetektoren (10, 10a), Zählwerken (15, 16, 21) und Vorwahlprogrammeinrichtungen (17,18) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblenden (8, 8a) senkrecht zueinander stehen.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblenden (8, 8a) parallel zueinander liegen, jedoch in bezug auf das Bild des gleichen Maßstabstriches gegeneinander versetzt sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (8,8b) mehrere parallele Spalte, deren Abstände geringer als der Strichabstand im Maßstabsbild sind, aufweist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 •und 8, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Schaltungsanordnungen vorgesehen sind, die unterschiedliche elektrische Signale an der Vorder- und Hinterkante jedes Maßstabsstriches erzeugen und separieren und die mit den Zählwerken (11, 12, 13, 15,16,21) in Verbindung stehen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Positionierung der x- und j-Koordinate eines Kreuztisches, wobei die einstellbaren Lagekoordinaten beliebige ganzzahlige Vielfache einer kleinsten Schrittgröße sind. Sie ist insbesondere zur Lösung solcher Aufgaben geeignet, bei denen mit einem vorgegebenen Raster sehr genau übereinstimmende Lagekoordinaten gemessen bzw. eingestellt werden sollen. Derartige Probleme ergaben sich beispielsweise in der Hnlbleiter-Industrie bei der Herstellung von Fotoschablonen, bei der automatischen Prüfung der Halbleiterbauelemente bzw. Festkörperschaltkreise auf der Kristallscheibe unter Anwendung eines Vielsondentesters und beim automatischen Ritzen der Kristallscheiben.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung jedoch nicht nur auf die Halbleitertechnik beschränkt, sondern vielmehr überall dort anwendbar, wo zur Realisierung bestimmter, periodisch wiederkehrender technologischer Prozesse eine sehr genaue x, /-Positionierung notwendig ist.

Vom Werkzeugmaschinenbau her und aus der Längenmeßtechnik ist eine Vielzahl von Wegmeßsystemen bekannt, die zur Messung der Position eines verstellbaren Schlittens gegenüber einem Maschinenbett dienen. Neben Einrichtungen mit indirekten Meßsystemen, die einerseits nicht die in der Halbleitertechnik geforderten höchsten Genauigkeiten erfüllen und andererseits im allgemeinen nicht verschleißfrei sind (zumindest die Übertragungsglieder), werden zur Wegmessung zahlreiche direkte lichtelektrische Wegmeßsysteme eingesetzt. Im einfachsten Falle handelt es sich dabei um einen einfachen bzw. codierten Maßstab, der am Maschinenbett befestigt ist und der von einer am Schlitten befestigten Lichtschranke bzw. mehreren Lichtschranken abgetastet wird. Derartige Meßsysteme werden beispielsweise von P ο I i t s c h (VDI-Berichte Nr. 60, 1962, S. 37 bis 40) beschrieben. Sie besitzen jedoch in der al'gemein dargestellten Bauweise nicht die in der Halbleitertechnik für bestimmte Einrichtungen erforderliche Genauigkeit und sind lediglich für die Messung einer Koordinatenrichtung geeignet. Dasselbe gilt auch für ganz ähnliche Wegmeßsysteme mit zwei sich gegenseitig abschattenden Maßstäben, bzw. ganz allgemein für .lichtelektrische Wegmeßsysteme mit Präzisionsmaßstäben ohne optischem Abbildungssystem.

Zur Verbesserung der Meßgenauigkeit wurde eine Reihe von Meßsystemen entwickelt, bei denen der Präzisionsmaßstab auf ein lichtelektrisches Empfängersystem abgebildet wird. Derartige Meßsysteme, die nach ihrer Bauart auch als Meßmikroskope bezeichnet werden, sind in verschiedensten Ausführungsformen in der Literatur beschrieben (z. B. Heinecke/Hoch: »Automatisches Vermessen und Protokollieren von Präzisionsmaßstäben durch fotoelektrisches Interferometer und fotoelektrisches Mikroskop«, Maschinenmarkt 71 [1965], Nr. 37, S. 27 bis 37).

Um Fehlmessungen beim Stricheinfang mit zwei lichtelektrischen Empfängern zu vermeiden, ist es üblich, dynamische Meßmethoden unter Verwendung von Schwingblenden bzw. -spalten anzuwenden. Die bekannten dynamischen Meßverfahren eignen sich nur für die Wegmessung in einer Koordinatenrichtung (Hock: »Ein photoelektrischer Meßtubus als Mikroskop, Automikroskop, Autokollimator und Refraktometer«, Microtechnic XX [1966], Nr. 5, S. 1 bis 5). Alle dynamischen Meßverfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Meßgeschwindigkeit auf die Meßgenauigkeit