DE2615084C2 - Vorrichtung zur Beobachtung der Position der Markierung eines Objekts - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beobachtung der Position der Markierung eines Objekts gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Diese Vorrichtung dient insbesondere zur Beobachtung der Position von Markierungen oder Marken auf Halbleiter-Bauelementen bei der Herstellung derselben für integrierte Schaltungen.

Eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist bekannt. Obwohl für diese bekannte Vorrichtung nicht ausdrücklich erwähnt ist, daß die Kollimatorlinse auch als telezentrische Linse ausgebildet sein kann, soll hier unter den Begriff »Kollimatorlinse« auch eine telezentrische Linse fallen. Bei dieser bekannten Vorrichtung, bei der von Fraunhoferschen Beugungserscheinungen Gebrauch gemacht ist, ist die Kollimatorlinse in der Weise angeordnet, daß ihre optische Achse senkrecht zu der als ebener Spiegel wirkenden Objektfläche verläuft. In der vom Objekt abgewandten Blenden- bzw. Pupillenebene der Kollimatorlinse ist ein Bild der das Beleuchtungslicht aussendenden Lichtquelle abgebildet, das kleiner als die Blendenöffnung ist. Die Lage des Bildes der Lichtquelle hat zur Folge, daß die Hauptstrahlen des Beleuchtungslicht-Strahlenbündels parallel zueinander und zur optischen Achse verlaufen, so daß diese Hauptstrahlen von der Kollimatorlinsc senkrecht auf die Oberfläche des Objekts projiziert werden. Der auf das Umfeld der Markierung auftreffende Strahianteil läuft auf dem einfallenden Lichtweg zurück und erzeugt wiederum ein Bild der Lichtquelle in der Blenden- bzw. Pupillenebene. Der von der Markierung reflektierte Sirahlanteil wird nicht senkrecht reflektiert, so daß er bezüglich der optischen Achse des Kollimators eine gewisse Neigung hat und so daß dieser Strahlanteil kein Lichtquellenbild in der Pupillenebene erzeugt Dies kann bei der bekannten Vorrichtung dazu ausgenutzt werden, den überwiegend senkrecht vom Objekt reflektierten Strahlanteil mittels der feststehenden Filtereinrichtung zurückzuhalten und lediglich das übrige vom Objekt zurückgeworfene Licht

' auszuwerten. Bei der bekannten Vorrichtung liegt der halbdurchlässige Spiegel auf dem Schnittpunkt der Pupillen- bzw. Blendenebene mit der optischen Achse der Kollimatorlinse. Zugleich ist der halbdurchlässige Spiegel Träger der Filtereinrichtung. Durch das Abdecken bzw. Zurückhalten des überwiegend senkrecht zum Objekt reflektierten Strahlanteils mittels der Filtereinrichtung kann von der Rückseite der Filtereinrichtung (in erwünschter Weise) nicht mehr der überwiegend senkrecht reflektierte Strahlanteil beobachtet werden sondern nur noch der übrige Strahlanteil, der einen verhältnismäßig hohen Kontrast aufweist und zur Erzeugung von Fraunhoferschen Beugungsbildern benutzt wird.

Ein wesentlicher konstruktiver Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt darin, daß durch die Nähe der Filtereir.richtung zur Kollimatorlinse die Möglichkeiten zu deren Ausgestaltung eingeschränkt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die gattungsgemäße Vorrichtung in dem Sinne weiterzubilden, daß die Ausbildung der Kollimatorlinse weniger räumlichen Einschränkungen unterliegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filtereinrichtung im Abstand vom halbdurchlässigen Spiegel und hinter demselben in einem Punkt angeordnet ist, der konjugiert liegt zum Strahlenschnittpunkl des vom Objekt senkrecht reflektierten Strahlanteils. Bei e'er Erfindung ist dafür gesorgt, daß vom Objekt senkrecht reflektierte Strahlen die Filtereinrichtung durchlaufen können, diffus vom Objekt zurückgeworfende Strahlen dagegen aufgefangen werden. Dies ermöglicht die Beobachtung eines kontraststarken BiI-des der Markierung und beinhaltet keine Abhängigkeit von Fraunhoferschen Beugungserscheinungen. Die Filtereinrichtung hat einen solchen Abstand von der Kollimatorlinse, daß sie verhältnismäßig frei ausgebildet werden kann, beispielsweise auch als telezentrische Linse, wie dies für gewisse Anwendungsfälle zweckmäßig ist.

Bei dem halbdurchlässigen Spiegel der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es sich sowohl um einen Spiegel mit geometrischer Strahlteilung als auch um einen Spiegel mit physikalischer Strahlteilung oder um ein gleichwirkendes Prisma handeln.

Vorzugsweise ist auch der halbdurchlässige Spiegel im Abstand vom Strahlenschnittpunkt des vom Objekt senkrecht reflektierten Strahlanteils angeordnet.

t>o Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden nähererläutert.

F i g. I zeigt schematisch das bei der Erfindung angewendete Prinzip.

F i g. 2 zeigt in schematischer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel.

F i g. 3 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine Abwandlung des in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels.

F i g. 4 zeigt in schematischer und teilweise perspektivischer Darstellung die Anwendung des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 2 bei einem Ausrichtgerät für eine Maskenhersteliungvorrichtung.

F i g. 5 zeigt eine Schnittansicht eues weiteren Ausführungsbeispiels und

F i g. 6 zeigt im Schnitt eine teilweise Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig.5, wobei eine Änderung durchgeführt ist

Unter Bezugnahme zu F i g. 1 werden die optische Anordnung und der daraus abgeleitete Vorgang erläutert, die die Grundlagen der Vorrichtung sind. In der Darstellung beze^:chnet ein Bezugszeichen 1 ein Objekt, wie beispielsweise eine dünne Scheibe, die eine ebene Oberfläche la aufweist, die das Licht leicht reflektiert. Ebenso bezeichnet ein Bezugszeichen \b einen geneigten Teil, der die Abgrenzung einer auf einem Halbleiterkörper ausgebildeten Markierung bildet. Ein Bezugszeichen 2 bezieht sich auf eine telezentrisclie Linse, deren optische Achse senkrecht zu der ebenen Oberfläche la des Objekts 1 angeordnet ist. Ein Bezugszeichen 3 kennzeichnet eine öffnung am vorderen Brennpunkt der telezentrischen Linse 2, die eine Eintrittspupille für ein aus der Linse 2 und der Öffnung 3 bestehendes optisches System bildet. Wenn eine Lichtquelle im Schnittpunkt der optischen Achse mit der Pupillen- bzw. Blendenebene angeordnet wird, gelangt der jedem Bildwinkel entsprechende Hauptstrahl durch die Linse 2, wodurch er parallel zu der optischen Achse wird. Wenn ein derartiger Hauptstrahl auf das zu beobachtende Objekt 1 projiziert wird, gelangt er, wenn er auf die ebene Oberfläche la trifft, auf dem gleichen Weg zurück, auf dem es kam; daher konvergiert das reflektierte Licht am Ort der Blende, d. h„ im vorderen Brennpunkt der Objektlinse. Der Strahlanteil derjenigen Hauptstrahlen, für die das auf das Objekt projizierte Licht auf dem gleichen Lichtweg zurückkehrt, auf dem es kam, wird nächstehend das »reflektierte Licht A« genannt. Andererseits wird das auf die geneigte Oberfläche \b des Objekts projizierte Licht von der optischen Achse abgelenkt und verläuft nicht mehr im ursprünglichen Lichtweg, weshalb es nicht zum Ursprungspunkt der Lichtaussendung zurückkehrt. Dieser Strahlanteil wird nachstehend als das »reflektierte Licht B« bezeichnet. Dadurch, daß dieses reflektierte Licht A entfernt wird und nur das reflektierte Licht B weitergeleitet wird, wird es möglich, ein Bild der geneigten Oberfläche \b bzw. der Markierung unter einem hohen Bildkontrast zu beobachten. Die »Bildbeobachtung«, wie sie hier verwendet wird, bedeutet nicht nur die Beobachtung durch das Auge, sondern auch das Empfangen des Bildes bzw. des reflektierten Lichts B von der diffus reflektierenden Oberfläche 16 5°; miüels einer Lichtempfangsvorrichtung, einer Bildaufnahmeröhre oder ähnlichem.

In Fig. 2 ist ein Objekt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Ein Bezugszeichen 11 bezeichnet eine als Kollimatorlinse dienende telezentrische Linse eines Mi- ω kroskops und das Bezugszeichen 12 eine Pupille, die am Brennpunkt der Linse 11 angeordnet ist, die zugleich die Blendenebene der Linse 11 festlegt. Ein Bezugszeichen 13 bezieht sich auf eine als Lichtquelle dienende Lampe, ein Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Blende für die b^r> Helligkeit und ein Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Linse, die ein Bild der Lampe 13 auf die öffnung der Blende 14 abbildet. Die Blende 14 für die Helligkeit legt die Größe des auf der Pupille 12 abzubildenden Bildes der Lichtquelle fest. Ein Bezugszeichen 16 bezieht sich auf eine Sichtblende, die einen Bereich des zu beleuchtenden Objekts 10 festleg!. Das Fehlen einer Sichtblende würde eine Verschlechterung in der Beobachtungsgenauigkeit bewirken, was auf die übermäßig beleuchtete äußere Sichtfläche des Mikroskops zurückzuführen ist oder auf die Lichtstreuung, die außerhalb des wirksamen Durchmessers der Linse stattfinden würde. Ein Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Linse, üie ein Bild der Lampe 13 auf die Pupille 12 der Linse 11 fokussiert; ein Bezugszeichen 18 bezieht sich auf einen halbdurchlässigen Spiegel. Dieser halbdurchlässige Spiegel 18 dient dazu. Licht vom optischen System für die Beleuchtung (13 bis 17), das senkrecht zu der optischen Achse der Linse 11 auftrifft, in den Licht weg der Linse 11 einzuführen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß nicht das Bild der Lichtquelle auf eine Weise gebildet wird, daß der gesamte Durchmesser der Blende bzw. Pupille bedeckt wird, sondern daß die Beleuchtung so durchgeführt wird, daß die Lichtquelle beträchtlich kleiner als der Durchmesser der Blende abgebildet wird. Wenn der Durchmesser der Blende mit »R« bezeichnet wird und der Durchmesser des Bildes der Lichtquelle mit »;*<, dann liegt der Wert von ylR in einem Bereich, der von einem Wert von 0,2 bis 0,3 bis zu Werten von 0,6 bis 0,7 reicht.

Ein Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Zwischenlinse oder Relaislinse, während das Bezugszeichen 20 sich auf eine Abdeckplatte bezieht; die Abdeckplatte 20 ist in der Ebene angeordnet, in der das Objekt 10 von der Linse 11 und der Relaislinse 19 abgebildet wird. Die gestrichelten Linien in der optischen Anordnung bezeichnen den entsprechenden Lichtweg. Die Abdeckplatte 20 besitzt einen Durchlaßschlitz, der sich in einer Richtung quer zur optischen Achse bewegt und bewirkt, daß das Licht von einem Teil des Objekts 10 aufeinanderfolgend hindurchgeht. Die Abdeckplatte 20 kann vom Transmissions- oder vom Reflexions-Typ sein. In jedem Fall kann ein Abtasten der photoelektrischen Informationen in einem beliebigen Bereich des Objekts erfolgen. Eine Nachweismethode ist beispielsweise in der US-PS 36 83 195 beschrieben.

Die Bezugszeichen 21 und 22 bezeichnen Sammellinsen. Ihre Arbeitsweise ist so festgelegt, daß, wenn die Blende bzw. Pupille 12 durch die Relaislinse 19 und durch die Sammellinse 21 abgebildet wird, sie erneut durch die Sammellinse 22 abgebildet wird. Dünne durchgehende sowie doppelstrichpunktierte Linien bezeichnen den entsprechenden Lichtweg. Ein Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Filtereinrichtung, die in ihrer Mitte eine Abdeckblende 23a aufweist, die das reflektierte Licht A zurückhält. Die Größe dieser Abdeckblende ist sowohl durch die Größe der auf die Pupille 12 abgebildeten Lichtquelle als auch durcn die von den Linsen 19 und 21 herrührende Abbildungsvergrößerung festgelegt. Mit 24 ist ein Photodetektor bezeichnet, wie er allgemein bekannt ist. Der Photodetektor 24 liegt konjugiert zur Pupille 12.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gelangt das auf die Pupille 12 abgebildete Strahlenbündel von der Lichtquelle durch die Linse 11, nach der die Hauptstrahlen parallel zu der optischen Achse verlaufen und auf das Objekt projiziert werden. Da die Linse telezentrisch ist, stimmt die Abbildung der Lichtquelle durch das reflektierte Licht A mit der ursprünglichen Abbildung der Lichtquelle in der Pupille 12 überein, und das reflektierte Licht B erreicht eine Stelle, wo kein Bild

der Lichtquelle in der Pupille abgebildet wird. Was im Bereich des photoelektrischen Detektors nachgewiesen wird, ist von der geneigten diffus reflektierenden Oberfläche des Objekts, d. h. der Markierung, kommendes reflektiertes Licht, demzufolge beispielsweise die Wirkung der dünnen Interferenzschicht eines Belags mit Siliziumdioxyd oder eines Photoresistbelags vollkommen vernachlässigt werden kann. Vorzugsweise ist die Markierung so aufgebaut, daß eine große Anzahl von geneigten Oberflächen dieselbe bildet.

Das reflektierte Licht A und das reflektierte Licht B, die durch die Ebene der Pupille 12 gelangt sind, treten durch die Relaislinse 19 und durch die Sammellinse 21 hindurch, wobei das reflektierte Licht A auf die Abdeckblende 23a der Filtereinrichtung 23 fokussiert und aufgefangen wird. Gleichzeitig dringt das reflektierte Licht B durch die Filtereinrichtung hindurch, ohne zurückgehalten zu werden, und es wird durch die Linse 22 vom Photodetektor 24 empfangen. Die Information von dem geneigten Teil wird somit zum Photodetektor übertragen. Da in diesem Fall das reflektierte Licht A entfernt wird, wird eine Information von genügend hohem Kontrast erhalten, was eine elektrische Verarbeitung erleichtert. Der vom Photodetektor erfaßte Bereich durch die Bewegung der Abdeckplatte ausgewählt.

Ein Bezugszeichen 25 bezeichnet einen halbdurchlässigen Spiegel, der den Beobachtungslichtstrahl herausführt; eine Kollektorlinse ist mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet und ein Okular mit 27. Ein Beobachter kann das Objekt durch das Okular 27 und durch die Kollektorlinse 26 als ein helles imaginäres Bild 10' beobachten.

Das in Fig.3 dargestellte Ausführungsbeispiel dient zur elektrischen Verarbeitung der von einer Bildaufnahmeröhre empfangenen Information, wobei die Aufnahmeröhre anstelle der Abdeckplatte verwendet wird. In diesem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Objekt 10 beispielsweise eine mit einem Photoresist überzogene dünne Scheibe (Wafer). Ein Bezugszeichen 10a bezeichnet eine Markierung, während das Bezugszeichen 30 eine Maske bezeichnet, in der sich eine Markierung 30a befindet, die als Öffnung in der Maske ausgebildet ist. Die Maske 30 hat von der dünnen Scheibe 10 etwa einen Abstand von einigen 10 μπι. Ein Bezugszeichen 32 bezieht sich auf eine zweite Relaislinse, ein Bezugszeichen 33 bezeichnet eine Bildaufnahmeröhre, während mit 34 eine elektrische Schaltung bezeichnet ist, die unterschiedliche Informationen bezüglich der von der Bildaufnahmeröhre 33 erfaßten Markierung 10a auf der dünnen Scheibe 10 und der Markierung 30a der Maske 30 in ein elektrisches Signal umwandelt; das Bezugszeichen 35 bezieht sich auf einen Servomechanismus, der durch ein Ausgangssignal von der elektrischen Schaltung 34 betätigt wird, wodurch die Scheibe 10 solange verschoben wird, bis das Ausgangssignal einen vorbestimmten Zustand erreicht Die verbleibenden Bezugszeichen dieser Darstellung bezeichnen die gleichen oder ähnliche Bauteile wie in Fig.2. Die Wellenlänge der Lichtquelle sollte innerhalb eines Bereiches liegen, in dem der Photoresist nicht sensibilisiert wird.

Die Linse 17 bewirkt, daß die Lichtquelle 13 auf die Pupille 12 im vorderen Brennpunkt der Linse 11 abgebildet wird, wo auch die Blende der Linse 11 liegt Die Lichtquelle wird auf die Blende in einer Weise fokussiert daß sie ganz oder teilweise kohärent ist; die Bilder der Lichtquelle, die auf das von der Scheibe und von der Maske reflektierte Licht A zurückzuführen sind, werden mittels der Abdeckblende 23a entfernt, die sich in der zu der Pupille 12 konjugierten Ebene befindet. Bilder der Markierungen 10a und 30a auf der Scheibe 10 bzw. auf der Maske 30 werden auf die lichtempfangende Oberfläche der Aufnahmeröhre 33 abgebildet und elektrisch verarbeitet.

Wenn der Strahlteiler bzw. Spiegel 25 vor oder hinter der Relaislinse 19 angeordnet wird und das reflektierte Licht, das dadurch abgespalten worden ist, in das Beobachtungssystem eingeführt wird, ist genau das gleiche Bild beobachtbar, wie das, das mittels eines herkömmlichen Systems zur Beobachtung der Ausrichtung beobachtbar ist. Die Sicht durch das Beobachtungssystem ist normal hell.

Statt der Bildaufnahmeröhre 33 kann eine CCD-Anordnung oder eine Rasteranordnung von Photodetektoren vorgesehen sein; auch kann das Abtasten sequentiell mittels der Detektoranordr.ung erfolgen.

Ferner ist vom Aufbau der Markierung abhängig ein Abtasten nicht immer notwendig, sondern eine Verschiedenheit in der Position zwischen der Scheibe und der Maske kann durch den Unterschied in der Lichtmenge erfaßt werden, die durch jede einer Mehrzahl von Photodetektoren empfangen wird.

F i g. 4 zeigt ein Ausrichtgerät, in dem die Vorrichtung gemäß F i g. 2 benutzt wird. In den meisten Fällen sind mehrere Markierungen auf der Scheibe vorgesehen, so daß die Genauigkeit in der Ausrichtung gesichert wird. Mindestens zwei Markierungen sind erforderlich, um zwei Freiheitsgrade der Verschiebung und einen Freiheitsgrad der Drehung zu ermöglichen.

In Fig.4 ist eine Halbleiter-Scheibe mit 10 bezeichnet, wobei sich die Bezugszeichen 10a und lObauf Markierungen beziehen. Ein Bezugszeichen 30 bezeichnet eine Maske, 30a und 30b stellen Markierungen auf der Maske dar. Ein Bezugszeichen 36 bezieht sich auf ein parallel verschiebbares Gestell für die Befestigung und für die Verschiebung der Scheibe 10: das Gestell kann in den Richtungen X und Y linear verschoben und in der Richtung R gedreht werden. Die Bezugszeichen 101, 102, ... beziehen sich auf Schaltungselemente, die bereits auf die Scheibe 10 kopien sind, während die Bezugszeichen 301, 302,... auf der Maske 30 ausgebildete Muster von Schaltungselementen sind, die noch auf die Scheibe kopien werden sollen.

Die Vorrichtung, die aus den Bauteilen zusammengesetzt ist, die durch die Bezugszeichen 11 bis einschließlich 27 bezeichnet sind, ist genau die gleiche wie sie unter Bezugnahme auf F i g. 2 erläutert wurde. In F i g. 4 ist eine weitere solche Vorrichtung vorgesehen, die aus den Teilen aufgebaut ist, die durch die Bezugszeichen 11a bis einschließlich 27a bezeichnet sind. Total reflektierende Spiegel 28 und 28a sind vorgesehen, um die Richtung der optischen Achse umzulenken. Ferner sind bei diesem Ausrichtgerät die Linse 11 bzw. 11a, die Blende bzw. Pupille 12 bzw. 12a und der total reflektierende Spiegel 28 bzw. 28a jeweils zu einer Einheit verbunden, womit eine gleichzeitige Bewegung erreicht werden kann. Diese Einheiten können gemäß der Lage der Markierungen oder der Größe der Scheiben mehr oder weniger weit von dem halbdurchlässigen Spiegel 18 bzw. 18a angeordnet sein. Wenn jedoch die Linsen 11 und 11a für die Lagejustierung bewegt werden, erfüllen die Lichtquelle bzw. die Blendenöffnung in der Blende 14 und die Eintrittspupille 12 möglicherweise nicht die Abbildungsbedingung. Diese Unstimmigkeit kann durch eine geringfügige Lageverschiebung der Linse 19 justiert werden. In der Praxis ist die Blendenzahl des optischen Systems, das sich von der Lichtquelle bis zu der Eintrittspupille erstreckt groß; es tritt selbst dann keine

Unstimmigkeit auf, wenn die Linse 19 nicht bewegt wird.

Die Eintrittspupille 12 und die Filtereinrichtung 23 sind zueinander durch die Linsen 19 und 21 konjugiert. Auch dabei braucht eine genaue Abbildungsbeziehung nicht notwendigerweise durch die Bewegung der Linse 11 bzw. 11a hergestellt zu werden.

Durch nicht genau konjugierte Lage entstehen in der Praxis insbesondere dann keine Probleme, wenn die Abbildungsvergrößerung von der Eintrittspupille bis zur Filtereinrichtung klein ist. Die Größe der Abdeckblende auf der Filtereinrichtung kann im voraus unter Berücksichtigung der Unstimmigkeit der Lage festgelegt werden. Die Justierung der Abbildung kann auch durch eine Verschiebung der Linse 21 erfolgen.

Bei dem Maskenausrichtgerät gemäß F i g. 4 kann das Vorlagenmuster auf der Maske mit der Scheibe in Berührung stehen; es kann aber auch in geringem Abstand von beispielsweise einigen 10 μιτι von der Scheibe angeordnet sein. Wie es bekannt ist, ist die Belichtungsvorrichtung oberhalb der Maske angeordnet, obwohl sie in F i g. 4 nicht dargestellt ist.

Die Maskenausrichtgeräteteile, die die mit den Bezugszeichen 11 bis einschließlich 28 und 11a bis einschließlich 28a bezeichneten Elemente umfassen, werden zum Zeitpunkt der Kopienherstellung aus dem Lichtweg entfernt, und zum Zeitpunkt des Ausrichtens in eine solche Position geschoben, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist.

Zum Ausrichten von Maske 30 und Scheibe 10 wird das Gestell 36 sowohl linear und parallel in der X- und in der K-Richtung verschoben, als auch in der Richtung von R gedreht, so daß die Lage der Scheibe verschoben wird, bis die Markierungen 10a, 106, 30a und 306 die gewünschten Relativlagen einnehmen.

Es ist möglich, daß das Objekt direkt mit den Augen betrachtet werden kann, indem ein halbdurchlässiger Spiegel zwischen die Linse 19 bzw. 19a und die Abdeckplatte 20 bzw. 20a gebracht wird, der den Lichtstrahl herausführt, wie es in F i g. 2 dargestellt ist.

Abweichend von dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel kann das Abtasten mittels der Abdeckplatte auch nach dem Filtern erfolgen.

Wichtig für die beschriebenen Ausführungsbeispiele ist jedoch, daß durch die Filtereinrichtung das Bild der Lichtquelle in der Pupille abdeckbar ist. Da Hellfeldbeobachtung anwendbar ist, können diese Ausführungsbeispiele auch als Ausrichtgeräte für eine manuelle Justierung benutzt werden.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Erfindung bei einer Herstellungsvorrichtung des Typs angewendet wird, die ein Bild der Maske durch ein optisches Projektionssystem auf eine lichtempfindliche Schicht projiziert. Bei diesem Ausführungsbeispiel bezeichnet ein Bezugszeichen 40 eine Projektionslinse, die in eine vordere Gruppe 40a und in eine telezentrische hintere Gruppe 406 unterteilt ist. Ein Bezugszeichen 41 bezieht sich auf die Lage der Pupille in diesem optischen System, während 42 eine lichtempfindliche Oberfläche der Scheibe bezeichnet und 43 eine Photomaske darstellt Die lichtempfindliche Oberfläche 42 und die Maske 43 sind bezüglich der Projektionslinse 40 konjugiert Ein Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Lichtquelle und mit 45 ist eine Kondensorlinse bezeichnet, die die Lichtquelle auf die Ebene der Pupille 41 abbildet. In diesem Fall sollte das Verhältnis zwischen der Bildgröße der Lichtquelle und der Pupillen- bzw. Blendengröße bevorzugt von 0,1 bis etwa 0,4 betragen. Ein Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Sirahlteiler bzw. halbdurchlässigen Spiegel, der zu einer Einheit mit dem optischen Nachweis- und Beobachiungssystem verbunden ist, das aus den Teilen aufgebaut ist, die durch die Bezugszeichen 11 und 19 bis einschließlich 27 bezeichnet sind; der Strahlteiler wird während des Ausrichtens in den Lichtweg zwischen der Maske 43 und der Kondensorlinse 45 eingesetzt. Ein Bezugszeichen 47 bezeichnet ein Filter, das in dem Lichtstrahl von der Lichtquelle 44 Anteile abdeckt, deren Wellenlängen in einem Bereich liegen, innerhalb dessen die lichtempfindliche Schicht sensibilisierl wird.

Nachstehend wird die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels erläutert. Das von der Lichtquelle 44 aus-

r> gesandte Licht wird auf die Pupille 41 fokussiert, wodurch die Hauptstrahlen durch die hintere Gruppe 406 der Projektionslinse parallel zu der optischen Achse auf die lichtempfindliche Oberfläche 42 projiziert werden. Auf der lichtempfindlichen Oberfläche 42 ist bereits durch einen Kopiervorgang eine Schaltungsstruktur ausgebildet, die von einem lichtempfindlichen Material bedeckt ist. Das von dieser lichtempfindlichen Oberfläche reflektierte Licht wird auf die zu der lichtempfindlichen Oberfläche 42 konjugierte Maske 43 übertragen und darauf als Bild 42' abgebildet.

Bei dieser optischen Anordnung entsprechen das Bild 42' der Oberfläche der Scheibe und die Maske 43 in bezug auf die Linse 11 dem zu beobachtenden Objekt; der (in dünnen ausgezogenen Linien dargestellte) Strahlanteil von der Maske 43 und von der lichtempfindlichen Oberfläche 42 wird auf der Rückseite der Objektlinse 11 fokussiert. Dies entspricht dem vorgenannten reflektierten Licht A.
Eine Linse 26 und ein Okular 27 des Beobachtungssystems befinden sich hinter einem Strahlteiler 25, der Licht in dieses Beobachtungssystems reflektiert. Würde die Bildbeobachtung nach der Filterwirkung durchgeführt, könnte eine Dunkelfeldbeobachtung erreicht werden.

Die Relaislinse 19 und die Linse U bilden das Bild 42' der Scheibe 42 auf der Maske 43 auf der Abdeckplatte 20 ab. Diese Abdeckplatte 20 tastet dann das Bild 42' der Scheibe auf der Maske 43 ab. Wenn der abgetastete Lichtstrahl auf die Sammellinse 21 projiziert wird, konvergiert das reflektierte Licht A in einem Bereich, in dem die Abdeckblende 23a das Licht absorbiert.

Schließlich wird ein Lichtstrahl, aus dem das reflektierte Licht A entfernt worden ist, auf die Linse 22 geworfen, wodurch der Photodetektor 24 das Licht anschließend empfängt. Der Photodetektor 24 erfaßt den Lageunterschied zwischen der Maske 43 und der Scheibe 42, indem er eine mit dem Abtasten durch die Abdeckplatte 20 synchronisierte Änderung in der Lichtmenge oder eine unveränderliche Lichtmenge empfängt.

Fig.6 zeigt Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 5, bei der die Filtereinrichtung 23 direkt nach der Linse 11 angeordnet ist. Dies ist ein Beispiel für eine optische Anordnung, bei der das reflektierte Licht A entfernt wird, bevor die Abtastung des Bildes des zu beobachtenden Objekts erfolgt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beobachtung der Position der Markierung eines Objekts, das im Umfeld dieser Markierung als ebener Spiegel wirkt, mit einer Kollimatorlinse zur Beleuchtung des Objekts mit einem senkrecht auftreffenden Strahlenbündel, dessen Hauptstrahlen parallel verlaufen, wobei das Beleuchtungslicht über einen schräg zur optischen Achse ausgerichteten, halbdurchlässigen Spiegel eingeführt wird, mit einer feststehenden Filtereinrichtung, die den überwiegenden senkrecht vom Objekt reflektierten Strahlenanteil zurückhält, sowie mit einer Abtasteinrichtung zur Auswertung des übrigen vom Objekt zurückgeworfenen und von der Filtereinrichtung durchgelassenen Strahknteils, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (23) im Abstand vom halbdurchlässigen Spiegel (18,46) und hinter demselben in einem Punkt angeordnet ist, der konjugiert liegt zum Strahlenschnittpunkt des vom Objekt (10, 42) senkrecht reflektierten Strahlanteils.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung einer bestimmten diffus reflektierenden Objektstelle (iOa) mittels eines Detektors (24) und einer vorgeschalteten, mit einem Durchlaßschlitz versehenen Abdeckplatte (20) erfolgt, die in der Konvergenzebene aller diffus vom Objekt (10, 42) reflektierten Strahlen angeordnet und quer zur optischen Achse bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung einer bestimmten diffus reflektierenden Objektsteüe (iOa) mittels einer der Filtereinrichtung (23) nachgeschalteten Bildaufnahmeröhre (33) erfolgt, deren Aufnahmeschirm in einer Konvergenzebene aller diffus vom Objekt (10) reflektierten Strahlen angeordnet ist.