DE2942990C2

DE2942990C2 -

Info

Publication number: DE2942990C2
Application number: DE19792942990
Authority: DE
Inventors: Hans 8046 Garching De Treml; Karl Dr. 8000 Muenchen De Weber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1989-03-09
Also published as: DE2942990A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maskenjustiervorrichtung zur Justierung einer Belichtungsmaske in bezug auf einen Halbleiterwafer während der photolithographi schen Herstellung des Halbleiterwafers, wobei auf der Belichtungsmaske enthaltene Strukturen auf eine photo empfindliche Lackschicht des Halbleiterwafers übertra gen werden, mit folgenden Merkmalen:The invention relates to a mask adjustment device to adjust an exposure mask with respect to a semiconductor wafer during photolithography rule manufacture of the semiconductor wafer, wherein on the Exposure mask contained structures on a photo sensitive layer of lacquer on the semiconductor wafer with the following features:

a) contain the exposure mask and the semiconductor wafer each have alignment marks,
b) there is a sensor arrangement that the ge mutual orientation of the alignment marks detected and provides an output signal that provides alignment of the alignment marks.

Eine solche Maskenjustiervorrichtung ist aus der CH-PS 5 72 664 bekannt.Such a mask adjustment device is from the CH-PS 5 72 664 known.

Aus der DE-OS 25 39 206 ist ein Verfahren zur automa tischen Justierung von Halbleiterwafern zu entnehmen, bei dem eine konvergente Lichtstrahlung auf die (100)- Oberfläche des zu justierenden Wafers gelenkt wird, bei dem Strahlen die auf Justierflecken mit Vertiefungen mit (111)-Flächen treffen, nicht zurückreflektiert werden. Photozellen, die die Rückstrahlung messen, ge ben Steuersignale an Motoren zur Ausrichtung des Reticle. Mit diesem Verfahren wird eine automatische Grobjustierung im Bereich von ±1 µm und eine automa tische Feinjustierung im Bereich von ±0,2 µm erreicht.From DE-OS 25 39 206 a method for automa table adjustment of semiconductor wafers, where convergent light radiation onto the (100) - Surface of the wafer to be adjusted is steered the blasting on adjustment spots with depressions hit with (111) faces, not reflected back will. Photocells that measure the reflection, ge ben control signals on motors to align the Reticle. With this procedure an automatic Coarse adjustment in the range of ± 1 µm and an automa table fine adjustment in the range of ± 0.2 µm achieved.

Weiterhin ist aus der DE-OS 23 33 902 ein System zum Ausrichten einer Maske in bezug auf einen Halbleiter wafer bekannt, bei dem einander zugeordnete und aufein ander abgestimmte Einstellmarkierungen jeweils auf der Maske und auf dem Wafer angeordnet sind. Ferner sind Mittel zum Ausrichten durch Auswertung der relativen Positionen der einander zugeordneten Markierungen vor gesehen. Zur Ermittlung der Abweichung der Ausrichtung des Wafers und der direkt darauf gelegten Maske wird eine beide durchdringende weiche Röntgenstrahlung ver wendet. Die Einstellmarkierungen sind in Teilbereichen für diese Röntgenstrahlung undurchlässig. Zum Feststel len der die Maske und den Wafer durchdringenden Rönt genstrahlung ist ein Detektor vorgesehen. Das System enthält eine piezoelektrische Positionierungsvorrich tung, welche die Maske und den Wafer gegeneinander ver schiebt. In Abhängigkeit von der im Bereich der Ein stellmarkierungen die Maske und den Wafer durchdrin genden Röntgenstrahlung werden Maske und Wafer so be wegt, daß die Einstellmarkierungen zur Deckung gebracht werden. Dieses System ist verhältnismäßig aufwendig. Außerdem ist die Bewegung durch piezokeramische Körper bekanntlich mit Hysterese behaftet.Furthermore, from DE-OS 23 33 902 a system for Aligning a mask with respect to a semiconductor Wafer known, in which each other is assigned and matched other coordinated setting marks on the Mask and are arranged on the wafer. Furthermore are Means for alignment by evaluating the relative Positions of the marks assigned to each other seen. To determine the deviation of the alignment of the wafer and the mask placed directly on it a soft X-ray penetrating both ver turns. The setting marks are in partial areas opaque to this x-ray radiation. For a fix len of the X-ray penetrating the mask and the wafer gene radiation, a detector is provided. The system contains a piezoelectric positioning device device that masks the mask and the wafer pushes. Depending on the one in the area make markings through the mask and the wafer X-rays are used to mask and wafer moves the adjustment marks to coincide will. This system is relatively complex. In addition, the movement through piezoceramic bodies known to have hysteresis.

Schließlich ist aus der DE-OS 28 22 269 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Ausrichtung von zwei aufeinander einzujustierenden Objekten, insbeson dere zur Automatisierung der Maskenjustierung bei der Kristallscheibenbelichtung in der Halbleiterfertigung zu entnehmen, bei dem anhand von verschiedenen ortho gonal zueinander verlaufenden geraden Linien auf Scheibe und Maske mittels dazu jeweils parallel verlau fender zeilenweisen optoelektronischen Abtastung die Intensität der Helligkeitswerte zeilenweise oder zeilen abschnittsweise integriert wird, die daraus resultieren den Werte gespeichert und die Differenz aus dem Ergeb nis von aufeinanderfolgenden Zeilen gebildet und aus dem dabei entstehenden Verlauf in den Bereichen Flächen schwerpunkte gebildet werden, die aufgrund der Hellig keitsänderung entstanden sind. Die so erhaltenen Lagen der verschiedenen Flächenschwerpunkte werden weiter zu einem Mittelwert zusammengefaßt, der der Lage der Mit telachse eines Striches auf der Scheibe bzw. Maske zu zuordnen ist. Dieser Vorgang wird für beide Richtungen (x, y) anhand der entsprechenden Justierstrukturen auf Maske und Wafer (Substrat) ebenfalls durchgeführt. Dabei wird in mindestens zwei Schritten gearbeitet, wobei zur Grobjustierung in dem Randbereich des Ge sichtsfeldes zeilenweise zur Erfassung der Linien auf dem Wafer integriert und dann der Wafer bzw. Maske ver fahren wird und zur Feinjustierung in einem anderen Integrationsbereich, zum Beispiel in der Mitte die Lage der dann schon eng benachbarten Justierlinien von Maske zum Wafer zueinander ermittelt wird. Durch die Anord nung gelingt es, eine Maskenjustierung mit hoher Ge nauigkeit vollautomatisch in kurzer Zeit durchzufüh ren. Das Justierergebnis ist von Schwankungen der opti schen Eigenschaften der Strukturen sowie von Störungen in deren Verlauf weitgehend unbeeinflußt.Finally, from DE-OS 28 22 269 a method and a device for the automatic alignment of two objects to be adjusted one another, in particular for automating the mask adjustment in crystal wafer exposure in semiconductor production, can be seen in the case of different ortho-gonally extending straight lines The intensity of the brightness values is integrated line-by-line or line-by-line in sections on the disk and mask using line-by-line optoelectronic scanning, the resulting values are stored and the difference is formed from the result of successive lines and from the resulting course in the areas Areas of focus are formed that have arisen due to the change in brightness. The positions of the various centroids obtained in this way are further summarized to an average value which is to be assigned to the position of the center axis of a line on the disk or mask. This process is also carried out for both directions (x, y) using the corresponding alignment structures on the mask and wafer (substrate). Work is carried out in at least two steps, with rough adjustment in the edge area of the field of view integrated line by line to detect the lines on the wafer and then the wafer or mask is moved and fine adjustment in another integration area, for example in the middle Position of the then closely adjacent adjustment lines from mask to wafer is determined. The arrangement makes it possible to carry out a mask adjustment with high accuracy fully automatically in a short time. The adjustment result is largely unaffected by fluctuations in the optical properties of the structures and by disturbances in their course.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Masken justiervorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich in einfacher Weise eine individuel le und optimale Anpassung der Sensoranordnung an alle jeweilig verwendeten Belichtungsmasken durchführen läßt.The object of the present invention is a mask adjustment device of the type mentioned above improve that in an easy way an individual and optimal adaptation of the sensor arrangement to everyone Carry out the exposure masks used in each case leaves.

Dabei soll die Lage der zu justierenden Strukturen in zwei parallelen Ebenen automatisch erkannt werden, um einen subjektiven Einstellfehler eines Operateurs zu vermeiden und Strukturen mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 µm abgebildet werden, ohne daß zur Justierung aus schließlich lichtoptische Effekte ausgenutzt werden müssen. Außerdem soll ein Abstand zwischen den beiden parallelen Ebenen (Maske und Wafer) von nur wenigen µm eingehalten werden.The position of the structures to be adjusted in two parallel planes are automatically recognized to a subjective setting error of an operator avoid and structures with an accuracy of approximately 0.1 µm can be reproduced without having to adjust finally, optical effects can be exploited have to. There should also be a distance between the two parallel planes (mask and wafer) of only a few µm be respected.

Diese Aufgabe wird durch eine Maskenjustiervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfin dungsgemäß die Sensoranordnung in die Belichtungsmaske integriert ist.This task is accomplished by a mask adjustment device of the type mentioned in that invented in accordance with the sensor arrangement in the exposure mask is integrated.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Sensoranord nung in Dünnschichttechnologie hergestellt ist und ihre elektrische Kontaktierung mittels Leiterbahnen zum Rand der Belichtungsmaske geführt ist, von wo das Meßsignal zur Meßelektronik geleitet wird.It is within the scope of the invention that the sensor arrangement is manufactured in thin film technology and their electrical contacting by means of conductor tracks to the edge the exposure mask is guided from where the measurement signal is passed to the measuring electronics.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vor gesehen, als Sensoranordnung eine Differentialphoto diode zu verwenden, die fest auf der Maske aufgebaut ist und die Justierung nach der Methode der Lichtsummen- bzw. -differenzmessung durchzuführen. Dabei wird als Justiermarke auf dem Halbleiterwafer entweder eine Marke verwendet, welche für die zum Justieren verwen dete Lichtwellenlänge teiltransparent ist und am er wünschten Markenmuster stark absorbierend ausgebildet ist, oder es wird eine Marke verwendet, welche ein zum Untergrund verändertes Reflexionsvermögen aufweist. Im ersten Fall wird die Justiermarke durch Dünnätzen her gestellt, im letzten Fall durch Aufbringung von gut re flektierenden Metallschichten oder Oxiden.In a further development of the inventive concept is before seen, as a sensor arrangement a differential photo to use diode that is firmly built on the mask and the adjustment according to the light sum method or difference measurement. It is called Alignment mark on the semiconductor wafer either one Brand used, which are used for the adjustment Detected light wavelength is partially transparent and on desired brand patterns strongly absorbent is, or a brand is used, which one for Reflectivity has changed underground. in the In the first case, the alignment mark is made by thin etching in the latter case by applying good right reflective metal layers or oxides.

Es ist aber auch möglich, als Sensoranordnung einen elektronischen Festkörperdetektor aus amorphen Halblei termaterial zu verwenden und die Justierung mittels Licht oder Röntgenstrahlung durchzuführen. Wegen der technologischen Forderung der sehr kleinen und flachen Baugröße des Sensors (Abstand zwischen Maske und Schei be sollen nur wenige µm betragen) und wegen der hohen Empfindlichkeit ist als Halbleitermaterial amorphes Si lizium, welches durch Glimmentladung (Plasma-CVD-Ver fahren) oder Aufdampfen hergestellt wird, sehr gut ge eignet.However, it is also possible to use a sensor arrangement electronic solid state detector made of amorphous semi-lead to use term material and the adjustment by means of Perform light or x-rays. Because of the technological requirement of very small and flat Size of the sensor (distance between mask and shea be should be only a few µm) and because of the high Sensitivity is amorphous Si as a semiconductor material silicon, which by glow discharge (plasma CVD Ver drive) or vapor deposition is very good is suitable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aber nicht nur auf eine automatische Justierung mittels des lichtoptischen Effektes beschränkt, sondern kann auch durch Mittel, die den Halleffekt zur Justierung ausnutzen, durchge führt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Lehre der Erfindung wird als Sensoranordnung eine Hall sonde und als Sendemagnet eine Permanentmagnetschicht verwendet. Die Justierung erfolgt durch Messung des Hallspannungssignals. Dabei dient als Hallsonde eine aus Indiumantimonid bestehende 5 µm dicke Schicht und als Permanentmagnet eine Eisenschicht. Nach diesem Prinzip läßt sich auch ein magnetischer Weg-Spannungs wandler mit Feldplatten verwenden, wie er bei den "Standardschaltungen der Industrieelektronik" von Nührmann auf Seite 84 (erschienen im Franzis-Verlag 1976) beschrieben ist.However, the device according to the invention is not only based on an automatic adjustment by means of the light optical Effect limited, but can also by means who use the Hall effect for adjustment, leads. According to an embodiment according to the Teaching of the invention is a Hall as a sensor arrangement probe and as a transmitting magnet a permanent magnet layer used. The adjustment is made by measuring the Hall voltage signal. One serves as a Hall probe 5 µm thick layer of indium antimonide and an iron layer as a permanent magnet. After this Principle can also be a magnetic path voltage Use transducers with field plates, as is the case with the "Standard Industrial Electronics Circuits" by Nührmann on page 84 (published by Franzis-Verlag 1976) is described.

Die Vorrichtung nach der Lehre der Erfindung hat ge genüber den anderen bekannten Justiervorrichtungen und -verfahren den großen Vorteil, daß der Sensor in das zu justierende System technologisch integriert ist, was durch einfache Aufdampfprozesse oder im Falle der Pho todiode durch Diffusionsprozesse geschieht, welche bei der Technologie zur Herstellung der Halbleiterschal tung mit durchgeführt werden können und keinen zusätz lichen Aufwand erfordern. Außerdem ist die Anwendung mit einer relativ einfachen Elektronik durchführbar.The device according to the teaching of the invention has ge compared to the other known adjustment devices and -Procedure has the great advantage that the sensor in it too adjusting system is technologically integrated what by simple vapor deposition processes or in the case of the Pho Todiode happens through diffusion processes, which at the technology for manufacturing the semiconductor scarf can be carried out with and no additional require effort. In addition, the application feasible with relatively simple electronics.

Die elektrische Kontaktierung der Sensoranordnung, zum Beispiel auf der Maskenebene, kann durch dünne Kontakt leiterbahnen durchgeführt werden, welche technologisch direkt mit den metallischen Maskenstrukturen (Chrom bei Glasmasken, Gold bei Röntgenlithographiemasken) aufge baut werden. Die Leiterbahnen führen zum Rand der Be lichtungsmaske in Kontaktierungspads, von welchen das Meßsignal, zum Beispiel über dünne Blattkontakte, zur Meßelektronik geleitet wird.The electrical contacting of the sensor arrangement for Example at the mask level, can be done by thin contact conductor tracks are carried out, which technologically directly with the metallic mask structures (chrome at Glass masks, gold on X-ray lithography masks) be built. The conductor tracks lead to the edge of the loading clearing mask in contact pads, of which the Measurement signal, for example via thin blade contacts, for Measuring electronics is directed.

Weitere Einzelheiten, welche insbesondere die Gestal tung der Justiermarken auf dem Wafer (Sensorgegenebene) betreffen, sind anhand von zwei Ausführungsbeispielen und der Beschreibung zu den Fig. 1 bis 4 zu entneh men. Dabei zeigen dieFurther details, which relate in particular to the design of the alignment marks on the wafer (sensor counter plane), can be found on the basis of two exemplary embodiments and the description of FIGS . 1 to 4. The show

Fig. 1 und 2 eine Anordnung unter Verwendung der Transmissionsmarkenjustierung mittels differentieller Lichtsummenmessung und die Fig. 1 and 2, an arrangement using the Transmission brand adjustment by means of differential light amount measurement and the

Fig. 3 und 4 eine Anordnung mit Reflexionsmarken justierung. FIGS. 3 and 4 adjusting an arrangement with black marks.

Die Fig. 1 und 3 zeigen die Anordnung im justierten, die Fig. 2 und 4 im dejustierten Zustand. Figs. 1 and 3 show the assembly in the adjusted, Figs. 2 and 4 in the misaligned state.

In Fig. 1 ist mit 1 die Kristallscheibe (Wafer) bzw. das Substrat bezeichnet, welches z. B. aus Silizium besteht und in welchem die integrierte Schaltung erzeugt werden soll. Auf dieser Scheibe 1 befindet sich eine Struktur 2, zu der eine mit 3 bezeichnete Maske mit Struktur genau ausgerichtet werden soll. Zu diesem Zweck haben die Scheibe 1 und die Maske 3 - um auch die Winkellage zu einander einwandfrei zu erfassen - wenigstens zwei Paare zueinander komplementärer Markierungen (4, 6). In der Figur ist davon ein Paar dargestellt. Dieses Paar be steht aus einer, auf der Oberfläche der Scheibe 1 an gebrachten Justiermarke 4 in Form einer in der Scheibe 1 dünn geätzten Stelle, welche am Markenrand mit einer Absorbermarke 5 aus z. B. Aluminium umgeben und für die angewandte Lichtwellenlänge teiltransparent ist. Weiter besteht das Markierungspaar (4, 6) aus einem, auf der der Scheibe 1 zugewandten Oberfläche der Maske 3 befindlichen Differentialsensor 6. Dieser Differentialsensor 6 be steht z. B. aus einer Differentialphotodiode und einer Galliumarseniddiode, welche einen analogen Weg-Spannungs wandler (nicht dargestellt), bilden. Über die Art der Messung wird in den "Standardschaltungen der Industrie elektronik" von Nührmann, Seite 32/33, berichtet. Be kanntlich ergibt sich hier ein weitgehend linearer Zu sammenhang zwischen der beleuchteten Diodenflächen differenz und der Differenzspannung. Die Differential photodiode 6 ist fest auf der Maske 3 aufgebracht und ist mit ihr, wie durch den Doppelpfeil 7 gekennzeichnet, horizontal verschiebbar. Der Abstand zwischen der Maske 3 und der Scheibe 1 beträgt ca. 10-20 µm. In Fig. 1, 1 denotes the crystal wafer (wafer) or the substrate, which, for. B. consists of silicon and in which the integrated circuit is to be generated. There is a structure 2 on this pane 1 , to which a mask with the structure 3 is to be precisely aligned. For this purpose, the pane 1 and the mask 3 have at least two pairs of markings ( 4, 6 ) which are complementary to one another in order to also detect the angular position relative to one another. A pair of them is shown in the figure. This pair be consists of a, on the surface of the disc 1 to brought alignment mark 4 in the form of a thinly etched in the disc 1 , which at the edge of the brand with an absorber mark 5 from z. B. surrounded aluminum and is partially transparent for the applied wavelength of light. Furthermore, the pair of markings ( 4, 6 ) consists of a differential sensor 6 located on the surface of the mask 3 facing the pane 1 . This differential sensor 6 be z. B. from a differential photodiode and a gallium arsenide diode, which form an analog path-voltage converter (not shown). The type of measurement is reported in the "Standard circuits of industrial electronics" by Nührmann, page 32/33. As is well known, there is a largely linear relationship between the illuminated diode area difference and the differential voltage. The differential photodiode 6 is firmly attached to the mask 3 and is horizontally displaceable with it, as indicated by the double arrow 7 . The distance between the mask 3 and the disc 1 is approximately 10-20 microns.

Die Anordnung wird manuell so vorjustiert, daß die Justiermarke 4 parallel und symmetrisch zum 50 µm brei ten Trennsteg 8 der Differentialphotodiode 6 liegt. Die relative Nullage Δ x = 0 ist dann erreicht, wenn das elektrische Differenzsignal der beiden Dioden 6 Null ist. Die durch paralleles Licht 9 beleuchtete Differential photodiode 6 gibt ein Differenzsignal ab, welches bei konstanter Beleuchtungsstärke der beleuchteten Flächen differenz der beiden Einzeldioden proportional ist. Die ses Signal wird mit einem Spannungsdifferenzverstärker verstärkt und am Summenpunkt mit der Referenzspannung verglichen. Auf die Elektronik zur Nullpunktregelung der lateralen Verschiebung soll hier nicht näher einge gangen werden.The arrangement is manually pre-adjusted so that the alignment mark 4 is parallel and symmetrical to the 50 µm wide separator 8 of the differential photodiode 6 . The relative zero position Δ x = 0 is reached when the electrical difference signal of the two diodes 6 is zero. The illuminated by parallel light 9 differential photodiode 6 emits a difference signal, which is proportional to the constant difference in illuminance of the illuminated surfaces of the two individual diodes. This signal is amplified with a voltage differential amplifier and compared with the reference voltage at the summation point. The electronics for zero point control of the lateral shift will not be discussed in more detail here.

Die Beleuchtung 9 kann mit einem divergenzarmen Laser licht, welches durch Planspiegel auf die Maske 3 von oben her projiziert wird, erfolgen.The illumination 9 can be done with a low-divergence laser light, which is projected onto the mask 3 from above by plane mirrors.

Der lineare Zusammenhang zwischen der Ortsauslenkung Δ x und dem Spannungsdifferenzsignal erlaubt eine einfache, schnelle und sehr preiswerte analoge Nullpunktregelung. Durch die Möglichkeit der Gestaltung einer Transmissions marke 4 in Form einer geometrisch und räumlich genau er zeugten Dünnätzung in einer Siliziumkristallscheibe 1 kann ein Abstand zwischen Maske und Scheibe von nur wenigen µm eingestellt werden, wodurch die Genauigkeit der Strukturabbildung erhöht wird.The linear relationship between the local deflection Δ x and the voltage difference signal allows simple, fast and very inexpensive analog zero point control. Due to the possibility of designing a transmission mark 4 in the form of a geometrically and spatially accurate thin etching in a silicon crystal wafer 1 , a distance between the mask and the wafer of only a few μm can be set, which increases the accuracy of the structure image.

Die Fig. 2 zeigt im dejustierten Zustand die gleiche An ordnung wie die Fig. 1. Es gelten die gleichen Bezugs zeichen. FIG. 2 shows the misaligned state the same to order as FIG. 1. It shall sign the same reference.

In Fig. 3 wird anstelle einer Transmissionsmarke eine Reflexionsmarke 14 auf der Siliziumkristallscheibe 11 als Justiermarke verwendet. Diese Justiermarke hat ein zum Untergrund (Silizium) verändertes Reflexionsverhalten, welches dadurch erhalten wird, daß auf die Silizium scheibe 11 gut reflektierende Metallschichten wie z. B. Chrom, Nickel oder Oxide wie z. B. SiO₂ aufgebracht wer den. Das zu reflektierende parallele Licht 19 fällt schräg durch eine, auf der der Kristallscheibe 11 zuge wandten Oberfläche der Maske 13 aufgedampfte Blende 15 auf die Reflexionsmarke 14 und wird schräg reflektiert. Als Sensor wird wieder eine Differentialphotodiode 16 mit 50 µm breiten Trennsteg 18 wie in Fig. 1 bzw. 2 be schrieben, verwendet. Da die gleiche Regelelektronik wie in Fig. 1 beschrieben, verwendet wird, kann über ein ge eignetes Spannungs-Weg-Verschiebesystem eine reproduzier bare Einstellung eines definierten Ortes durchgeführt werden. Durch die starre Beziehung der Lage des Sensors 16 gegenüber der Struktur 12 der Maske 13 kann über eine stets gleichbleibende Marke 14 auf der Halbleiterkristall scheibe 11 mittels differentieller Lichtsummenmessung eine Justierung über mehrere Technologieschritte durch geführt werden.In Fig. 3, a reflection mark 14 on the silicon crystal wafer 11 is used as an alignment mark instead of a transmission mark. This alignment mark has a changed to the background (silicon) reflection behavior, which is obtained by the fact that 11 well reflecting metal layers such as. B. chrome, nickel or oxides such. B. SiO ₂ applied to who. The parallel light 19 to be reflected falls obliquely through an evaporated aperture 15 on the surface of the mask 13 facing the crystal disk 11 onto the reflection mark 14 and is reflected obliquely. As a sensor, a differential photodiode 16 with 50 μm wide separating web 18 as in FIGS. 1 and 2 is used again. Since the same control electronics as described in FIG. 1 are used, a reproducible setting of a defined location can be carried out via a suitable voltage-displacement system. Due to the rigid relationship of the position of the sensor 16 with respect to the structure 12 of the mask 13 , an adjustment over several technology steps can be carried out by means of a differential mark 14 on the semiconductor crystal wafer 11 by means of differential light sum measurement.

Die Fig. 4 zeigt im dejustierten Zustand die gleiche An ordnung wie die Fig. 3. Es gelten die gleichen Bezugs zeichen. Fig. 4 shows in the misaligned state to the same arrangement as Fig. 3. The same reference signs apply.

Claims

1. Mask adjusting device for adjusting an exposure mask ( 3, 13 ) with respect to a semiconductor wafer ( 1, 11 ) during the photolithographic production of the semiconductor wafer ( 1, 11 ), structures ( 8, 13 ) contained on the exposure mask ( 3, 13 ) 18 ) are transferred to a photosensitive lacquer layer of the semiconductor wafer ( 1, 11 ) with the following features:

a) the exposure mask ( 3, 13 ) and the semiconductor wafer ( 1, 11 ) each contain alignment marks ( 4, 6; 14, 16 ),
b) there is a sensor arrangement ( 6, 16 ) which detects the mutual orientation of the alignment marks ( 4, 6; 14, 16 ) and delivers an output signal which effects the alignment marks ( 4, 6; 14, 16 ),

characterized by the following feature:

c) the sensor arrangement ( 6, 16 ) is integrated in the exposure mask ( 3, 13 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor arrangement ( 6, 16 ) is made in thin-film technology and its electrical contact is made by means of conductor tracks to the edge of the exposure mask ( 3, 13 ), from where the measurement signal is passed to the measuring electronics.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor arrangement ( 6, 16 ) on the surface of the exposure mask ( 3, 13 ) is arranged.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that a differential photodiode is used as the sensor arrangement ( 6, 16 ).

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that an alignment mark ( 4 ) is used on the semiconductor wafer ( 1, 11 ), which is partially transported for the light wavelength used for adjustment and is strongly absorbent on the desired brand pattern.

6. The device according to claim 5, characterized in that the alignment mark ( 4 ) is made by thin etching.

7. The device according to claim 1 to 4, characterized in that the on the semiconductor wafer ( 1, 11 ) arranged alignment mark ( 4, 14 ) has a changed reflectivity to the background.

8. The device according to claim 7, characterized in that the alignment mark ( 14 ) consists of highly reflective metal or oxide layers.

9. The device according to claim 1 to 3, characterized in that the sensor arrangement ( 6, 16 ) is an electronic solid-state detector made of amor phem semiconductor material.

10. The device according to claim 9, characterized ge indicates that the semiconductor material is amorphous silicon or germanium.

11. The device according to claim 1 to 3, characterized in that the sensor arrangement ( 6, 16 ) is a Hall probe or a field plate and a permanent magnet layer is used as the transmitting magnet and the adjustment is carried out by measuring the Hall voltage signal.

12. The apparatus of claim 11, characterized ge indicates that the Hall probe is replaced by a Indiumantiomonide layer of 5 µm thick and permanent magnet formed by an evaporated iron layer are.