DE3006578C2

DE3006578C2 -

Info

Publication number: DE3006578C2
Application number: DE3006578A
Authority: DE
Inventors: Daniel Herbert Newtown Conn. Us Berry; David A. Norwalk Conn. Us Markle
Original assignee: Perkin Elmer Corp
Current assignee: SVG Lithography Systems Inc
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1989-03-23
Also published as: US4353087A; JPS55133539A; DE3006578A1; CA1150418A; CH656743A5; GB2045523A; JPH025011B2; GB2045523B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wahrnehmen und Ausrichten eines ersten und eines zweiten Bezugsbildes, wobei sich das erste Bezugsbild auf einem Mikroschaltungsplättchen und sich das zweite Bezugsbild auf einer Maske für dieses zu belichtende Mikroschaltungsplättchen befindet und wobei beide Bezugsbilder mit einem optoelektronischen Bildwandler abgetastet werden, sowie eine Vorrichtung nach diesem Verfahren.

Bei der Herstellung von Mikroschaltungen wird allgemein ein Verfahren angewandt, bei dem ein Oxidfilm auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet, der Oxidfilm mit einem Fotolack beschichtet und anschließend der Fotolack über eine Maske beleuchtet wird, um gewählte Teile des Fotolacks zu belichten. Nach der Belichtung wird der Fotolack entwickelt, wodurch ein Muster erzeugt wird, das entweder den belichteten oder nicht belichteten Teilen entspricht, was von der Art des Fotolacks abhängt. Der restliche Fotolack bildet eine Schutzschicht für die Oxidschicht, die dann beispielsweise mit Fluorwasserstoffsäure geätzt wird, um die Schicht unter dem Oxidfilm freizulegen, wonach Störstellen in das Substrat eingegeben werden können, um dieses zu dotieren und dadurch Transistoren und ähnliche Bauelemente zu bilden. Wenn das erfolgt ist, kann das Verfahren mehrmals wiederholt werden, indem zusätzliche Oxidfilme ausgebildet werden, wiederum Fotolack aufgebracht wird, der Fotolack belichtet und entwickelt wird und der Oxidfilm geätzt wird, wobei weiter Dotierungs- oder Niederschlagsverfahrensschritte ausgeführt werden.

Die Belichtung des Fotolacks erfolgt unter Verwendung von Masken, die für diesen Zweck hergestellt sind. Separate Masken werden für jeden der aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte verwandt. Wenn alle Bauelemente an der richtigen Stelle in der Mikroschaltung erscheinen sollen, ist zwischen den Verfahrensschritten ein hohes Maß an Ausrichtung erforderlich.

Die gegenseitige Ausrichtung von Maske und Substrat kann erfolgen, indem auf der Maske und dem Substrat vorgesehene Bezugsbilder zueinander ausgerichtet werden. Ein solches Verfahren zur Wahrnehmung und automatischen Ausrichtung eines ersten und eines zweiten Bezugsbildes ist in der DE-PS 28 22 269 vorbeschrieben worden. Als Bezugsbilder auf Substrat und Maske werden orthogonal zueinander verlaufende Linien verwendet. In waagerechter wie senkrechter Richtung erfolgt parallel zu diesen Linien zeilenweise eine optoelektronische Abtastung, wobei die Helligkeitswerte zeilenweise integriert, die Integralwerte gespeichert, die Differenz aus dem Ergebnis von aufeinanderfolgenden Zeilen gebildet und aus dem entstehenden Verlauf Flächenschwerpunkte ermittelt werden, die weiter zu einem Mittelwert zusammengefaßt werden. Dieser Mittelwert ist der Lage der Mittelachse eines Striches auf der Substratscheibe bzw. Maske zuzuordnen. Bei der Ausrichtung werden diese Mittelachsen zur Deckung gebracht bzw. dafür gesorgt, daß jeweils eine Linie auf der Maske zwischen zwei eng benachbarten Linien auf der Substratscheibe liegt.

Ein Nachteil dieses Verfahrens für die Wahrnehmung und Ausrichtung zweier Bezugsbilder besteht in den verhältnismäßig großen Abmessungen des Bezugsbildes, durch die auf dem Halbleitersubstrat Platz für die Ausbildung von Mikroschaltungen verlorengeht. Insbesondere kann bei diesem Verfahren nur eine Gesamtwaferbelichtung bzw. -maskierung und keine schrittweise, einzelne Mikroschaltungen auf einer Substratscheibe betreffende Belichtung bzw. Maskierung erfolgen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Wahrnehmung und Ausrichtung von Bezugsbildern nach diesem Verfahren vorzuschlagen, bei dem auf dem Halbleitersubstrat nur wenig Platz für die Bezugsbilder benötigt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem

a) ein erstes und ein zweites rautenförmiges Bezugsbild verwandt werden, die unterschiedlich groß sind,
b) die Position jeder in bezug auf die Abtastrichtung des Bildwandlers entsprechend der Rautenform schräg verlaufende Linie eines Bezugsbildes auf der Mikroschaltung und der Maske aufgenommen wird,
c) die Koordinaten gespeichert werden, die die Stelle jeder aufgenommenen Linie oder Umrandungsposition wiedergeben,
d) aus den gespeicherten Linien oder Umrandungspositionen die Mittelpunkte der rautenförmigen Bezugsbilder berechnet werden und
e) der Unterschied zwischen den Stellen der Mittelpunkte des ersten und des zweiten Bezugsbildes berechnet wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach diesem Verfahren ist gekennzeichnet durch:

a) eine Einrichtung, an der das Ausgangssignal einer Fernsehkamera als Eingangssignal anliegt, für die Wahrnehmung des Randes jeder diagonalen Linie auf der Mikroschaltung und der Maske,
b) eine Einrichtung für die Speicherung der Koordinaten jedes aufgenommenen Randes und
c) eine Recheneinrichtung, die erstens aus den gespeicherten Linienpositionen die Mittelpunkte der rautenförmigen Bezugsbilder berechnet und zweitens den Unterschied zwischen den Stellen der Mittelpunkte der beiden Bezugsbilder berechnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Ausrichtverfahren eines ersten und eines zweiten Bezugsbildes ist durch den Verlauf der Bildlinien, die nicht, wie sonst sämtliche Linien auf dem Substrat und auf der Maske, horizontal oder/und vertikal sondern schräg in bezug auf die Abtastrichtung des Bildwandlers verlaufen, gewährleistet, daß die Bezugsbildlinien von allen anderen Linien sicher unterscheidbar sind. Dadurch kommt man mit kleinen Bezugsbildern aus, durch die nur wenig Platz für die Schaltung verlorengeht. Zur gegenseitigen Ausrichtung von Halbleitersubstrat und Maske sind nur je zwei kleine Bezugsbilder, die jeweils zueinander auszurichten sind, erforderlich. Da vorgesehen ist, daß sich die Bezugsbilder auf der Maske von den Bezugsbildern auf dem Substrat in der Größe unterscheiden, kann zwischen Maske und Substrat eindeutig unterschieden werden und sowohl die Maske als auch das Substrat können zur gegenseitigen Ausrichtung der Bezugsbilder gegeneinander bewegt werden.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevor zugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Vergleich eines bekannten großen Bezugs bildes mit einem Ausführungsbeispiel eines kleinen Bezugsbildes, wie es bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausrichtungsbezugsbildes.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bildmusters.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines nicht ausge füllten Bildmusters.

Fig. 5 zeigt das Grundblockschaltbild einer Vorrichtung zur Aufnahme der in Fig. 2 und 3 dargestellten Bildmuster.

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm das Grundprinzip der Positionsaufnahme bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7 zeigt das Schaltbild einer Schaltung zur Auf nahme der Linienposition.

Fig. 8 zeigt das Blockschaltbild einer Datenvorverarbeitungseinrichtung, die digitale Schieberegister verwendet.

Fig. 9 zeigt das schematische Schaltbild eines digitalen Korrelators für die Bezugsbildlinien mit einem Vertikal- zu Horizontal-Digitalisierungsverhältnis von 1,5 : 1.

Fig. 10 zeigt das schematische Schaltbild eines Analog- Digitalwandlers und eines Pufferspeichers.

Wie es oben bereits erwähnt wurde, liegt ein Merkmal der Erfindung in der Verwendung eines kleinen Bezugsbildes sowie in der Verwendung eines Bezugsbildes, das rautenförmig ist. Das ist am besten anhand von Fig. 1 ersichtlich, die einen Vergleich eines kleinen Bezugsbildes mit einem großen Bezugsbild zeigt. Eine Scheibe 11 ist in eine Vielzahl von quadratischen Flächenbereichen unterteilt, wobei jedes Quadrat eine Mikroschaltung wiedergibt. Wie es bereits beschrieben wurde, ist es notwendig, ein Bezugsbild an wenigstens zwei Stellen auf der Scheibe vorzusehen. Es sind somit her kömmliche Bezugsbildanordnungen 13 auf jeder Seite der Scheibe 11 dargestellt. Die Bezugsbildanordnung 13 auf der linken Seite der Scheibe ist in einer vergrößerten Darstellung ge zeigt. Die Bezugsbildanordnung 13 besteht dabei aus einem rechteckigen Block der drei separate Bezugsbilder 15 enthält, wobei jede Anordnung eine integrierte Schaltung auf der Substratscheibe ersetzt. Bei der Erfindung werden jedoch kleine Bezugsbilder verwandt. Ein derartiges kleines Bezugsbild ist in einer vergrößerten Ansicht der Schaltung 17 dargestellt. Es ist dabei zu beachten, daß ein wesentlich kleinerer Flächenbereich der Scheibe 11 von einem Kreis umgeben ist, und dieser Kreis Teile von vier Mikroschaltungen einschließt. Auf dem Mikroschaltungsplättchen sind typische Anschlußflächen 19 erkennbar, die im typischen Fall Quadrate mit einer Kanten länge von 12,7 × 10^-3 cm sind. Es sind weiter ein nicht benutztes Ausrichtungsbezugsbild 21 und ein Ausrichtungsbezugsbild 23 dargestellt, das bereits vorher benutzt wurde. Die Ausrich tungsbezugsbilder sind dabei auf jeden Teilbereich oder auf jede Mikroschaltung 25 auf der Scheibe gedruckt. Sie befinden sich daher zwischen anderen Bauelementen auf der Scheibe und machen es nicht erforderlich, zwei integrierte Schaltungen zu ersetzen, was zu einer größeren Ausbeute führt.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausrichtungsbildmusters. Immer wenn ein Muster zur Weiterverarbeitung auf die Scheibe für jede Mikroschaltung gedruckt wird, wird auch ein Ausrichtungsbildmuster 27 auf gedruckt. Auf der nächsten folgenden Maske ist ein Aus richtungsbildmuster 28 mit derselben Rautenform und an einer dem Muster 27 entsprechenden Stelle, jedoch mit geringerer Größe vorgesehen. Wenn diese beiden Muster zueinander ausge richtet sind, nehmen sie die relative Lage ein, wie sie durch die Gesamtansicht 30 in Fig. 2 dargestellt ist. Die Maske kann natürlich neben einem kleinen Muster 28 irgendwo eine oder mehere Kopien des Musters 31 enthalten, die für die nächsten Verarbeitungsschritte zur Verfügung stehen.

Obwohl die in Fig. 2 dargestellten geschlossenen Rauten ver wandt werden können, werden vorzugsweise die in Fig. 3 dargestellten Muster verwandt. Bei diesen Mustern ist die Raute 27 durch ein Muster ersetzt, das einen rautenförmigen Umriß hat, bei dem jedoch die Ecken abgeschnitten sind. Auf jeder Seite der Raute ist somit nur ein Segment 31 übriggeblieben. Bei der kleinen Raute bleiben in ähnlicher Weise nur die Segmente 33, so daß sich ein in der Figur dargestelltes resultierendes Muster 34 ergibt, wenn die Ausrichtung erfolgt. Die Abmessungen der Bezugsbilder 31 und 33 können so geändert werden, daß sie zur Auflösung des Abbildungssystems und zum Blickfeld des Betrachtungs systems passen und können im typischen Fall die in Fig. 3 angegebenen Werte haben. Obwohl weiterhin die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Muster nicht ausgefüllte Muster sind, die gewisse Vorteile bieten, ist es auch möglich, ausgefüllte Muster zu verwenden.

Fig. 4 zeigt die beiden Bezugsbildtypen.

Wie es bereits beschrieben wurde, ist durch die Verwendung derartiger Bildmuster eine automatische Ausrichtung möglich. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, wie diese Bildmuster dazu verwandt werden, die automatische Ausrichtung durchzuführen. Das wird im folgenden beschrieben.

Fig. 5 zeigt ein Grundblockschaltbild eines Ausführungsbei spiels einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. In üblicher Weise befindet sich die Scheibe auf einer Bühne 41. Über ein optisches System können sowohl die Scheibe als auch die Maske 43 betrachtet werden. Eine Fernsehkamera ist derart angeordnet, daß sie zwei Bereiche der Maske und der Scheibe über ein optisches Schnittbild mit Dunkelfeldbeleuchtung sieht. Die Betrachtung der Bezugsbilder bei einer Dunkelfeldbeleuchtung führt zu Umrandungen, die konsistente helle Bilder auf einem dunklen Hintergrund aufgrund der Topographie liefern, die der Her stellung von integrierten Schaltungen eigen ist. Diese Art der Beleuchtung erlaubt auch eine wirkungsvolle Verwendung der als Video-Integration bekannten Technik, um das Signal/ Rauschverhältnis zu erhöhen. Die Video-Integration erfolgt dadurch, daß der Elektronenlesestrahl in der Vidoconbildröhre über eine gewünschte Anzahl von Halbbildern ausgetastet wird, so daß sich das Fernsehbild in Form einer Fotokathodenladung oder eines Leitfähigkeitsunterschiedes mit der Zeit aufbauen kann, was zu einem verstärkten Videosignal führt, wenn das Vidocontarget zum ersten Mal abgetastet wird.

Die anfängliche mechanische Positionierung erfolgt durch den Scheibenlademechanismus, um die Maske und die Scheibe allge mein zueinander auszurichten. Die Fernsehkamera tastet Bereiche der Maske und der Scheibe im Blickfeld ab und liefert ihr Videoausgangssignal während eines Halbbildes einem Linien positionsdetektor 47. Der Detektor nimmt in einer mehr im einzelnen später beschriebenen Weise das Vorliegen der Linien in den Ausrichtungsbildmustern auf. Auf die Aufnahme dieser Linien werden diese Linienpositionen digitalisiert und in einem Pufferspeicher 59 zwischengespeichert und anschließend in einem Mikrocomputerspeicher gespeichert. Die digitalisierte Information steht dann einem Mikrocomputer 51 zur Verfügung, in dem Berechnungen durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob das Maskenmuster zu dem Scheibenmuster ausgerichtet ist oder nicht. In Abhängigkeit vom Grad der Fehlausrichtung werden Ausgangssignale einem Ausrichtungsmotorantrieb 53 geliefert, der die Scheibenbühne so antreibt, wie es in der US-PS 40 06 645 beschrieben wird.

Während die Fernsehkamera horizontal abtastet, wird der Linienpositionsdetektor 47 nicht nur schräge Umrandungen des Musters, sondern auch beliebige vertikale Linien auf nehmen.

Das Arbeitsprinzip ist in Fig. 6 dargestellt. Das Video signal 55 von einer Linie 56 eines typischen nicht ausgefüllten Bezugsbildes, das über eine Dunkelfeldbeleuchtung beleuchtet wird, hat einen charakteristischen Spannungsverlauf 59 gegenüber der Zeit, wie er in Fig. 6 mit V ₁ bezeichnet ist. Die Signalaufnahme erfolgt in der folgenden Weise:

1. Ein zweites Signal V ₂ wird von dem Signal V ₁ dadurch abgeleitet, daß dieses um eine Zeit Δ T verzögert wird.
2. Der Kreuzungspunkt 61, an dem das Signal V ₂ größer als das Signal V ₁ wird, wird dazu verwandt, ein Signal Vout zu erzeugen, das bewirkt, daß der Inhalt eines Zählers in einem Speicher gespeichert wird.
3. Das Ausgangssignal Vout wird durch die Forderung qualifi ziert, daß das Signal V ₂ über einer Schwellenspannung V _T, d. h. über dem Rauschpegel liegt.

Die sich ergebende in positive Richtung verlaufende Flanke des V out-Impulses 63 wird zu einem Zeitpunkt erzeugt, der um einen konstanten Betrag nach dem Auftreten der Mitte der Wellenform verzögert ist. Diese konstante Verzögerung ist gleich der Hälfte der gesamten Linienverzögerungszeit Δ t.

Die optimale Zeitverzögerung Δ t ist für verschiedene Linien breiten des Bezugsbildes verschieden, geringe Änderungen in der Liniengröße oder der Musterumrandung können jedoch leicht mit einer festen Zeitverzögerung aufgefangen werden. Fig. 7 zeigt das schematische Schaltbild des Linienpositions detektors.

Fig. 10 zeigt, wie das Umrandungspositionssignal V out in eine Zahl umgewandelt wird, die der horizontalen Position ent spricht und die im Mikrocomputerspeicher gespeichert werden kann. Die Digitalisierung der horizontalen Position einer Linie oder einer Umrandung erfolgt dadurch, daß ein Zähler zu Beginn jeder horizontalen Abtastzeile in Gang gesetzt wird und mit einer Frequenz von 10 MHz aufgezählt wird. Wenn eine Umrandung wahrgenommen wird, wird deren Position im Mikrocomputerspeicher in Form eines 8-Bitwortes gespeichert, das dem Zählerstand entspricht, der dann vorliegt, wenn die Umrandung wahrgenommen wird. Die Zählfrequenz von 10 MHz er laubt es, jede horizontale Fernsehzeile in zwei Akquisitions zonen zu unterteilen, von denen jede 256 mögliche Linien positionen hat. Für jede Linie sind 16 Wörter des Computer speichers reserviert, so daß bis zu 15 Umrandungspositionen und ein Null-Wort möglich sind, das das Ende der gültigen Daten bezeichnet. Wenn 170 Linien in jeder Akquisitionszone verwandt werden, ist ein Speicher mit insgesamt 16 mal 170 oder 2720 Wörtern für jede Akquisitionszone erforderlich.

Am Ende der Digitalisierung werden die Stellen aller Umrandungs kreuzungspunkte in einem Speicher gespeichert, der zum Mikro computer gehört. Der Wert des Wortes im Speicher gibt die horizontale Positionskoordinate wieder und der Speicherplatz gibt die vertikale Positionskoordinate an.

Im folgenden wird ein Computerprogramm für den Mikroprozessor angegeben, der dazu erforderlich ist, die Identifizierung der Bezugsbilder und die Positionierung der Scheibenbühne durch zuführen, um die Bezugsbilder in eine Ausrichtung zu bringen.

Das Computerprogramm führt im Prinzip die folgenden Verfahrens schritte aus:

1. Suche über alle Speicher gespeicherten Originaldaten, um schräge Linien aufzusuchen. Alle schrägen Linien mit drei oder mehr aufeinanderfolgenden Punkten werden aufgelistet.
2. Es werden die Endpunkte und die y-Achsenschnittpunkte jeder schrägen Linie berechnet.
3. Schräge Linien mit ähnlicher Steigung werden sofort kombiniert, wodurch die Anzahl der Endpunkte der y-Achsenschnittpunkte herabgesetzt wird.
4. Die bekannte Größe des Maskenbezugsbildes dient dazu, die Abstände der y-Achsenschnittpunkte für die Maskenbezugs bilder vorherzusagen. Die Abstände der y-Achsenschnittpunkte von Linienpaaren mit ähnlicher Steigung, die den Maskenab schnitten entsprechen, werden aufgelistet und für jedes Paar wird ein Mittelpunkt berechnet. Wenn für jede Steigung mehr als ein Linienpaar gefunden wird, werden die Linien mit der größten Anzahl von Datenpunkten benutzt.
5. Aus den Mittelpunkten von Schräglinienpaaren mit entgegen gesetzter Steigung wird der Mittelpunkt des Maskenbezugs bildes berechnet.
6. Dasselbe Verfahren wird dazu angewandt, den Mittelpunkt des Scheibenbezugsbildes aufzufinden und es wird die Trennung zwischen dem Maskenbezugsbild und dem Scheibenbezugsbild berechnet.
7. Die Information von der anderen Seite des Schnittbild betrachtungssystems wird dazu verwandt, deren Masken- und Scheibenbezugsbildtrennung in derselben Weise zu ermitteln.
8. Die Bezugsbildtrennungen von beiden Betrachtungsstellen werden dazu verwandt, den größten Ausrichtungsfehler zu berechnen.
9. Wenn der Fehler größer als ein vorbestimmter Grenzwert von beispielsweise 1,0 µm ist, wird ein Ausgangssignal geliefert, um die Scheibenbühne so zu betreiben, daß die Fehlausrichtung korrigiert wird, und die Vorgänge, bei denen ein weiteres Ausrichtungsbild in den Speicher geladen wird und der Ausrichtungsfehler berechnet wird, werden wiederholt. Wenn der Fehler unter dem Grenzwert liegt, kann eine Belichtung erfolgen.

Um die erforderliche Speicherkapazität des Computerspeichers weiter herabzusetzen, ist eine weitere Verarbeitung der Um randungspositionsdaten vor der Abspeicherung im Speicher mög lich. Fig. 9 zeigt eine dieser Möglichkeiten. Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 9 ist eine Anzahl von 256-Bit-Schieberegistern 101 vorgesehen und derart geschaltet, daß das Ausgangssignal des ersten Schieberegisters 101 das Eingangssignal der ersten Stufe des zweiten Schieberegisters ist usw. Jedes Schieberegister speichert eine Datenzeile. Die Ausgangssignale von der ersten Stufe des ersten Schiebe registers 101, der zweiten Stufe des zweiten Schieberegisters 101 und der dritten Stufe des dritten Schieberegisters 101 liegen an einem UND-Glied 103. Ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 10 MHz von einem Taktgeber liefert den Schiebe befehl den Schieberegistern. Das Dateneingangssignal ist das Ausgangssignal des Linienpositionsdetektors 47. Diese Daten werden daher abgefragt und in die Register geladen und fortlaufend durch die Register geschoben. Jedes Schiebe register 101 enthält eine Datenzeile in digitaler Form, wobei die Werte "1" schmale Linien ode Umrandungen angeben, während das Fehlen eines Wertes "1" das Fehlen einer schmalen Linie oder Umrandung anzeigt. Wenn eine diagonale Linie vorliegt, treten diagonal die Werte "1" auf, wie es in der Figur dar gestellt ist. Wenn das der Fall ist, ist eine Diagonallinie wahrgenommen, die normalerweise nur in der Geometrie der Ausrichtungsbezugsbilder auftritt, und liefert das UND-Glied 103 ein Ausgangssignal, das dann im Speicher gespeichert wer den kann. Das heißt, m. a. W., daß im Speicher ein Wert gespeichert wird, der der horizontalen Position des Wertes "1" entspricht, der als ein Wert identifiziert worden ist, der zu einer schrägen Linie gehört. Eine etwas andere Anordnung der Eingangssignale für das UND-Glied ist erforderlich, um Linien oder Umrandungen mit entgegengesetzter Steigung wahrzunehmen.

Wenn die horizontale Digitalisierungsfrequenz und der vertikale Abstand zwischen den Lesezeilen der Fernsehkamera nicht dem selben Abstand am Fernsehbild entsprechen, dann ist eine ge wisse Abwandlung der oben beschriebenen schematischen Anordnung notwendig. Eine Möglichkeit besteht einfach darin, eine schräge Linie mit einer derartigen Steigung zu wählen, daß der Schnittpunkt mit zwei benachbarten horizontalen Lesezeilen einer ganzen Zahl von Digitalisierungsintervallen entspricht (gleich dem Vertikal- zu Horizontaldigitalisierungsverhältnis). Das führt zu einem Digitalisierungsfehler gleich der Hälfte des Digitalisierungszuwachses. Wenn der Zuwachs gleich 1 µm ist und angenommen wird, daß die Linie in der Mitte des Zuwachses liegt, diese Linie jedoch statt dessen am Rand des Zuwachses liegt, dann ist der Fehler gleich der Hälfte des Zuwachses. Der Digitalisierungsfehler kann dadurch herabgesetzt werden, daß eine derartige Bezugsbildlinienneigung und ein der artiges Lese- und Digitalisierungsverfahren gewählt werden, das keine ganze Zahl von Digitalisierungsintervallen zwischen benachbarten horizontalen Fernsehlesezeilen liegt. Wenn bei spielsweise Bezugsbildlinien mit 45° bei einem Digitalisierungs verfahren mit einem Intervall von 1,5 µm zwischen horizontalen Zeilen und einem Digitalisierungszuwachs von 1,0 µm längs jeder Zeile gewählt werden (Vertikal- zu Horizontaldigitali sierungsverhältnis 1,5 : 1), dann wird der größte Fehler aufgrund der Digitalisierung 0,25 µm im Mittel über zwei be nachbarte Zeilen betragen. Bei diesem Verfahren müßte der Korrelator zwei mögliche Umrandungspositionen auf jeder zweiten Zeile einschließen. Das ist in Fig. 9 dargestellt.

In Fig. 10 ist das schematische Schaltbild des Digitalisierers und des Pufferspeichers dargestellt. Die Vertikal- und Horizontal synchronimpulse, die durch die Fernsehkamera erzeugt werden, werden durch die Speicheradressenlogik dazu ausgenutzt, zu bestimmen, wann das ausgelesene Fernsehsignal in einem der beiden Akquisitionszonen liegt. Im typischen Fall ist jede Akquisitionszone ein rechteckiger Flächenbereich, der den größten Teil der einen oder der anderen Hälfte des Schnittbild feldes überspannt. Wenn der Lesestrahl der Fernsehkamera den Rand einer Akquisitionszone kreuzt, wird ein Umrandungs positionszähler 105 mit einer Frequenz von 10 MHz über einen Taktgeber 106 aufgezählt und wird ein Umrandungszähler 107 in Betrieb gesetzt. Ein Signal, das das Vorliegen einer Bezugsbildumrandung angibt, bewirkt, daß der Zählerstand im Positionszähler 105 in einer Verriegelungsschaltung 108 gehalten wird und daß der Umrandungszähler 107 aufgezählt wird. Wenn der Zählerstand im Umrandungszähler 107 kleiner als 16 ist, bewirkt die Speicheradressenlogik 109, daß die Zahl in der Verriegelungsschaltung 108 im Computerspeicher 110 an einer Adresse gespeichert wird, die um das 16fache der horizontalen Zeilenzahl plus dem Zählerstand des Umrandungs zählers versetzt ist. Wenn der Computerspeicher ausreichend schnell ist, kann die Zeilenumrandungsposition direkt ohne Verwendung eines schnellen Pufferspeichers gespeichert werden.

Claims

1. Verfahren zum Wahrnehmen und Ausrichten eines ersten und eines zweiten Bezugsbildes, wobei sich das erste Bezugsbild auf einem Mikroschaltungsplättchen und sich das zweite Bezugsbild auf einer Maske für dieses Mikroschaltungsplättchen befindet, wobei beide Bezugsbilder mit einem optoelektronischen Bildwandler abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein erstes und ein zweites rautenförmiges Bezugsbild verwandt werden, die unterschiedlich groß sind,
b) die Position jeder in bezug auf die Abtasteinrichtung des Bildwandlers entsprechend der Rautenform schräg verlaufende Linie eines Bezugsbildes auf der Mikroschaltung und der Maske aufgenommen wird,
c) die Koordinaten gespeichert werden, die die Stelle jeder aufgenommenen Linie oder Umrandungsposition wiedergeben,
d) aus den gespeicherten Linien oder Umrandungspositionen die Mittelpunkte der rautenförmigen Bezugsbilder berechnet werden und
e) der Unterschied zwischen den Stellen der Mittelpunkte des ersten und des zweiten Bezugsbildes berechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Mikroschaltung verändert wird, wenn ein Unterschied über einem vorbestimmten Grenzwert errechnet wird und daß die Verfahrensschritte a) bis e) wiederholt werden.

3. Vorrichtung zum Wahrnehmen und Ausrichten eines ersten und eines zweiten Bezugsbildes, wobei sich das erste Bezugsbild auf einem Mikroschaltungsplättchen und das zweite Bezugsbild auf einer Maske für dieses Mikroschaltungsplättchen befindet, mit einer Fernsehkamera für die Abtastung der Bezugsbilder, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Einrichtung (47), an der das Ausgangssignal der Fernsehkamera (45) als Eingangssignal anliegt, für die Wahrnehmung des Randes jeder schräg verlaufenden Linie auf der Mikroschaltung (41) und der Maske (43) vorgesehen ist,
b) eine Einrichtung (49), für die Speicherung der Koordinaten jedes aufgenommenen Randes vorgesehen ist und
c) eine Recheneinrichtung (51), die
- 1. aus den gespeicherten Linienpositionen die Mittelpunkte der rautenförmigen Bezugsbilder berechnet und
- 2. den Unterschied zwischen den Stellen der Mittelpunkte der beiden Bezugsbilder berechnet, vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (53), die die Mikroschaltungsscheibe (41) neu in Stellung bringt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine Dunkelfeldbeleuchtung liefert, um das Hervortreten der Bezugsbildränder zu verstärken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (47)

a) eine analoge Verzögerungsleitung, an der das Viedeoausgangssignal der Fernsehkamera als Eingangssignal liegt,
b) einen Differentialverstärker mit hohem Verstärkungsfaktor, an dessen invertierendem Eingang das Ausgangssignal der Fernsehkamera liegt und an dessen nichtinvertierendem Eingang das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung liegt, wobei dieser Aufbau als Eingangsspannungskomparator wirkt, wobei das Ausgangssignal des Verstärkers auf einen maximalen positiven Wert geht, wenn die Summe der Eingangssignale positiv ist, und wobei das Ausgangssignal des Verstärkers auf einen maximalen negativen Wert geht, wenn die Summe der Eingangssignale negativ ist,
c) einen Verstärker, der dem unter b) beschriebenen Verstärker ähnlich ist und an dessen nichtinvertierendem Eingang das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung liegt und an dessen invertierendem Eingang eine konstante Vergleichsspannung liegt, wobei diese Einrichtung als Spannungskomparator wirkt, dessen Ausgangssignal auf einen maximalen Wert geht, wenn das Eingangssignal am nicht invertierenden Eingang positiver als die Vergleichsspannung wird, und der daher als Spannungsschwellenwertschalter wirkt, um das Signal über einem vorbestimmten Rauschpegel zu qualifizieren, und
d) eine Schaltung aufweist, die die Ausgangssignale der oben beschriebenen Verstärker nach einer logischen UND-Funktion verknüpft und eine positive Ausgangsspannung liefert, wenn beide Eingangssignale positiv sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Datenvorverarbeitungseinrichtung zur Aufnahme diagonaler Linien, wobei die Datenvorverarbeitungseinrichtung eine Vielzahl von Schieberegistern (101) und zwar jeweils ein Schieberegister (101) für jede Abtastzeile aufweist, wobei jedes Schieberegister außer dem letzten Schieberegister eine Anzahl von Stufen aufweist, die der gewünschten Auflösung über eine Fernsehabtastzeile entspricht, die Schieberegister (101) in Reihe geschaltet sind und das Ausgangssignal (83) der Fernsehkamera (45) an der ersten Stufe des ersten Schieberegisters (101) liegt, und eine Addiereinrichtung (103) aufweist, an deren Eingängen die Ausgangssignale der ersten Stufe des ersten Schieberegisters (101), der zweiten Stufe des zweiten Schieberegisters (101) und der dritten Stufe des dritten Schieberegisters (101) liegen, wobei das Ausgangssignal der Addiereinrichtung (103) an der Recheneinrichtung (51) liegt, oder daß dann, wenn der vertikale und horizontale Digitalisierungszuwachs nicht gleich sind, die verschiedenen Stufen jedes Registers (101) logisch so gekoppelt sind, daß ein Ausgangssignal immer dann erzeugt wird, wenn eines von mehreren möglichen schrägen Bit-Mustern erhalten wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister (101) aus digitalen Schieberegistern bestehen, daß das Ausgangssignal der Fernsehkamera (45) am ersten Schieberegister (101) über dem Umrandungsdetektor (47) liegt und daß die Addiereinrichtung (103) ein logisches UND-Glied ist.