DE3116190C2

DE3116190C2 -

Info

Publication number: DE3116190C2
Application number: DE3116190A
Authority: DE
Inventors: Justin L. Trumbull Conn. Us Kreuzer; David H. Stamford Conn. Us Kittell
Original assignee: SVG Lithography Systems Inc
Current assignee: SVG Lithography Systems Inc
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1993-01-21
Also published as: US4335313A; DE3116190A1; JPS574126A; JPH0337727B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ausrichtung einer lithographischen Maske auf einer Substrat-Scheibe, wobei auf der Oberfläche jeder Maske und Scheibe mehrere Ausrichtungstargets vorgesehen werden, die paarweise mit Hilfe eines Mikroskops mit mehreren optischen Mikroskopkanälen miteinander ausgerichtet werden.

Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltungen werden Muster von einer Maske auf die Oberfläche einer Silizium-Scheibe, also eines "Wafer", photolithographisch reproduziert; dabei wurde diese Oberfläche vorher mit einem Photoresist behandelt. Jedem dieser Schritte folgen die herkömmlichen Verfahrensschritte, wie beispielsweise Entwickeln, Plattieren bzw. Galvanisieren, Ätzen usw. Diese Schritte können für eine einzelne Scheibe mehrmals wiederholt werden, wobei jedes so aufgebrachte Muster über den vorher aufgebrachten Mustern liegt.

Aus der US-Patentschrift 34 90 846 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung einer lithographischen Maske auf einer Substratscheibe der eingangs erwähnten Art bekannt geworden. Bei diesem Verfahren wird eine lichtdurchlässige Maske verwandt, die getrennt von der Substratscheibe gehaltert und die relativ zueinander verschiebbar sind. Durch Beobachtung durch ein Mikroskop, das verschiedene Mikroskopkanäle mit verschiedener Vergrößerung aufweist, können die Maske und die Substratscheibe derart gegeneinander verschoben werden, daß die Ausrichtungstargets auf der Maske und die durch die durchsichtige Maske hindurch sichtbaren Ausrichtungstargets der Substratscheibe miteinander ausgerichtet werden können. Sodann findet anschließend eine Belichtung der Substratscheibe durch die Maske mit ultraviolettem Licht statt.

Mit zunehmender Miniaturisierung werden die Musterelemente jedoch immer kleiner, wobei der Fortschritt dazu geführt hat, daß die Auflösung des Musters durch die Wellenlänge des Lichtes begrenzt ist. Dies hat bereits zu der Verwendung von kürzeren Wellenlängen des ultravioletten Spektrums geführt. Die Nachfolger-Technologie scheint die Röntgenstrahlen-Lithographie zu sein.

Eins der Probleme, das bei der Verwendung der Röntgenstrahlen-Lithographie auftritt, liegt darin, daß die verwendeten Masken wahrscheinlich undurchlässig für die Strahlung des sichtbaren Lichts sind. Dadurch wird praktisch der Einsatz der herkömmlichen optischen Näherungs-Ausrichteinrichtungen für die Ausrichtung der Maske in bezug auf die Scheibe ausgeschlossen. In der Literatur gibt es verschiedene Berichte über Röntgenstrahlen-Ausrichtungsverfahren für lichtundurchlässige Masken (J. H. McCoy und P. A. Sullivan "Precision Mask Alignment for X-ray Lithography", Electron ans Ion Beam Sci. and Tech. - 7th Internl. Conf. Proc., 536 (1976). Bei einem Verfahren werden die Röntgenstrahlen durch Markierungen in der Maske und dem Substrat durchgelassen; bei einem anderen Verfahren werden die Röntgenstrahlen durch Markierungen in der Maske durchgelassen und erregen fluoreszierende Röntgenstrahlen aus Ausrichtungsmarkierungen des Substrates. Viele dieser Techniken erfordern unerwünscht schwere Metall-Ausrichtungsmarkierungen in dem Substrat oder sind auf spezifische Kombinationen Quelle-Substrat beschränkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung einer lichtdurchlässigen Maske mit einer Substratscheibe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 gekennzeichnet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe auch durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch 7 gekennzeichnet ist.

Vorzugsweise weitere Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung der beiden optischen Kanäle, die mit Targets auf einer Scheibe ausgerichtet werden,

Fig. 2 ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1, wobei jedoch die Scheibe zurückgezogen und die Maske eingesetzt ist,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der ausgerichteten Maske und Scheibe in einer Belichtungsstation,

Fig. 4 eine Darstellung der Vorrichtung, die für die seitliche Ausrichtung verwendet wird, wobei das Target und die optische Achse nicht ausgerichtet sind,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 4, wobei jedoch das Target und die optische Achse ausgerichtet sind,

Fig. 6 eine Darstellung des Verfahrens zur Ausrichtung in vertikaler Richtung,

Fig. 7 eine Darstellung der Elemente eines einzelnen optischen Kanals,

Fig. 8 eine perspektivische Gesamtansicht der Ausrichtungsvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Hebel-Reduktionseinrichtung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 9,

Fig. 11 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 11-11 von Fig. 10,

Fig. 12 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 12-12 von Fig. 10,

Fig. 13 eine Draufsicht auf den Bereich mit dem optischen Kopf der Ausrichteinrichtung nach der Erfindung, wobei der auswechselbare Einsatz bzw. die Kassette entfernt ist,

Fig. 14 eine Vorderansicht, teilweise weggebrochen, der Ausrichteinrichtung nach Fig. 13,

Fig. 15 eine Teilansicht von oben auf den Verriegelungsmechanismus der Kanalauswahleinrichtung der Ausrichteinrichtung,

Fig. 16 eine Ansicht von der rechten Seite auf die Ausrichteinrichtung nach Fig. 13,

Fig. 17 eine Ansicht von der linken Seite, im teilweisen Querschnitt, auf die Ausrichteinrichtung nach Fig. 13,

Fig. 18 eine Draufsicht auf den optischen Kopf, wobei ein Teil der Justiereinrichtung dargestellt ist,

Fig. 19 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 19-19 von Fig. 18,

Fig. 20 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 20-20 von Fig. 18,

Fig. 21 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 21-21 von Fig. 20,

Fig. 22 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt längs der Linie 22-22 von Fig. 13,

Fig. 23 einen Querschnitt längs der Linie 23-23 von Fig. 19,

Fig. 24 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt längs der Linie 24-24 von Fig. 13,

Fig. 25 einen vertikalen Schnitt durch einen der optischen Kanäle,

Fig. 26 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt durch eine Scheibe, die in einem Futter gehalten ist,

Fig. 27 eine Draufsicht auf den Kassettenteil der Vorrichtung,

Fig. 28 eine Vorderansicht der Kassette nach Fig. 25,

Fig. 29 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 29-29 von Fig. 27,

Fig. 30 eine Ansicht der Kassette nach Fig. 27 von unten,

Fig. 31 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 31-31 von Fig. 30,

Fig. 32 eine Ansicht der Kassette von unten, wobei die Adapterplatte entfernt ist,

Fig. 33 eine Ansicht der Adapterplatte von hinten,

Fig. 34 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 34-34 von Fig. 33, und

Fig. 35 eine Darstellung der Justierung der Kassettenanordnung.

I Ausrichtverfahren A) Allgemeine Lösung

In das Muster auf jeder Maske oder jedem Wafer, also jeder Scheibe, sind drei Targets bzw. Ziele eingebaut, die sich an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks befinden. Sind die Targets ausgerichtet, so sind es auch die jeweiligen Muster. Damit optisch lichtundurchlässige Masken ausgerichtet werden können, werden die optischen Achsen von drei Ausrichtungskanälen in einem "optischen Kopf" als Bezugsgrößen für die Ausrichtübertragung eingesetzt. Sowohl die Maske als auch die Scheibe sind in einem auswechselbaren Einsatz angebracht, der von dem optischen Kopf getrennt werden kann.

Bei dem auswechselbaren Einsatz, also einer Kassette oder einer Patrone, handelt es sich um ein extrem stabiles Element, mit dem die Baugruppe Maske/Scheibe unter Beibehaltung der präzisen Ausrichtung zu einer Belichtungsstation gebracht werden kann. Der auswechselbare Einsatz enthält ein Unterdruck-Futter, das die Scheibe über den Objektiven der drei optischen Kanäle haltert.

Fig. 1 stellt schematisch eine Scheibe bzw. einen Wafer 10 dar, die bzw. der durch ein Futter 12 gehaltert wird. Bei der Darstellung nach Fig. 1 sind nur zwei der Targets 14, 16 der Scheibe (im stak vergrößerten Maßstab) zu erkennen. Das dritte Target 18 ist verborgen, ist jedoch in Fig. 35 sichtbar. Die drei optischen Kanäle der Vorrichtung nach der Erfindung sind mit A, B, C gekennzeichnet. In der folgenden Erörterung haben ähnliche Elemente der optischen Kanäle ähnliche Bezugszeichen erhalten, die jedoch mit den zugehörigen Buchstaben für die verschiedenen Kanäle versehen sind. So sind beispielsweise in Fig. 1 die Objektive 20A, 20B dargestellt.

Die Elemente der optischen Kanäle A, B und C können relativ zu der Scheibe 10 nach Fig. 1 verschoben werden. Sie können längs der X- und Y-Achse, die in der Ebene der Scheibe liegt, sowie längs der Z-Achse justiert werden, die senkrecht zur Ebene der Scheibe verläuft. Eine Bezugsebene wird zunächst hergestellt, indem die Lage des Wafers solange verstellt wird, bis sich jedes Target in einem vorgegebenen Abstand von seinem entsprechenden Objektiv befindet. Als nächstes werden die optischen Kanäle A, B und C selbst seitlich längs der X- und Y-Achse verstellt, bis ihre optischen Achsen mit den jeweiligen Targets ausgerichtet sind. An diesem Punkt sind die optischen Kanäle ausgerichtet, so daß ihre Einstellung anschließend nicht mehr verändert wird.

Die Scheibe wird nun vertikal um eine vorgegebene, bekannte Strecke von der eingestellten Bezugsebene verschoben, und die lichtundurchlässige Maske wird an der ursprünglichen Bezugsebene angeordnet. Dies wird auf folgende Weise erreicht: Zunächst wird der auswechselbare Einsatz herausgenommen; dann wird ein Maskenträger 22 und eine Maske 24 (siehe Fig. 2) eingesetzt, die jeweils den auswechselbaren Einsatz ersetzen. Während sowohl die optischen Kanäle als auch die Scheibe stationär bleiben, wird nun die Maske seitlich längs der X- und Y-Achse ausgerichtet, bis sich ihre Targets auf den optischen Achsen der Kanäle A, B und C befinden. Anschließend wird der auswechselbare Einsatz, in dem die Scheibe 10 und die Maske 24 fest arretiert bzw. angebracht sind, zu einer Belichtungsstation gebracht, wo die Maske und die Scheibe durch eine Röntgenstrahlenquelle 26 belichtet werden, wie in Fig. 3 zu erkennen ist.

Selbstverständlich zeigen die schematischen Darstellungen nach den Fig. 1 bis 7 diese Vorrichtung stark verzerrt. Beispielsweise könnten typische Durchmesser für die Maske und die Scheibe in der Größenordnung von 7,5 cm liegen, während die letzte Verschiebung der Oberfläche der Scheibe 10 von der Maske 24 in der Größenordnung 50 µm liegen würde.

B) Seitliche Ausrichtung

Die seitliche Ausrichtung wird mittels eines Mikroskops und einer Prismenanordnung durchgeführt. Das Prisma soll die Achse des Mikroskopes definieren. Das Operationsprinzip ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt, die schematisch einen der drei identischen optischen Kanäle darstellen. Eine Ausführungsform der Prismenanordnung 28 weist einen kubischen Körper 30 auf, der in seinem Innern einen gewinkelten Strahlenteiler 32 und außen zwei 90°-Dachprismen 34, 36 enthält. Die optische Achse des dargestellten Kanals ist bei 38 angedeutet. Aus Darstellungsgründen ist ein viereckiges, insbesondere quadratisches Ausrichtungsziel 40 dargestellt.

Das Prisma hat die Wirkung, zwei Abbildungen zu erzeugen, die relativ zueinander um 180° gedreht sind. Wenn die Mitte 42 des Ausrichtungs-Targets nicht mit der Achse 38 des optischen Systems zusammenfällt, hat dies die Wirkung, daß doppelte Abbildungen 40′, 40″ gesehen werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn jedoch die Mitte 32 des Ausrichtungs-Targets mit der optischen Achse 38 zusammenfällt, fallen auch die beiden Abbildungen zusammen, so daß man nur eine einzige Abbildung 40′′′ sieht, wie man in Fig. 5 erkennen kann. Obwohl es Unterschiede im Operationsprinzip gibt, arbeitet das System (auf einer Achse) ähnlich dem bekannten Bildentfernungsmesser einer Kamera.

C) Vertikale Ausrichtung

Die vertikale Ausrichtung wird mittels eines Weißlicht- Interferometers durchgeführt, um die Lage einer Ausrichtungsmarke in der Z-Richtung, d. h., parallel zu der optischen Achse, zu definieren. Bei dieser Anordnung werden ein Strahlenteiler und ein Bezugsspiegel zu einer Gruppe kombiniert, die direkt auf dem Objektiv des Mikroskops angebracht wird. Dadurch kann der gleiche optische Kanal sowohl für die seitliche als auch für die vertikale Ausrichtung eingesetzt werden. Eine Ausführungsform einer solchen Ausrichteinrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. Fig. 6 zeigt das Objektiv 20 des Mikroskops, das von einer starren Halterung 44 umgeben ist; die starre Halterung 44 trägt einen Strahlenteiler 46, der sich in einen Abstand z von der Oberfläche 48 der Scheibe oder Maske befindet. Ein Bezugsspiegel 50 ist in der Nähe der Oberfläche des Objektivs angeordnet. Ein gewinkelter Strahlenteiler 52 befindet sich auf der anderen Seite des Objektivs. Die Baugruppe wird durch einen Lichtstrahl 54 bestrahlt, der das Interferometer beleuchtet, wie durch die Pfeile dargestellt ist, und dann auf das Auge und einen Photodetektor fällt. Die Bezugsebene der Scheibe oder Maske wird dann festgelegt, wenn gilt: z=z₀. Die z₀ Ausrichtung entspricht dem minimalen, zurückgeführten Licht (einer grauen Null-Franse oder einer anderen, vorher festgelegten Farbe, und zwar in Abhängigkeit von der Oberflächenschichten der Scheibe oder der Maske und den Beschichtungen der optischen Elemente).

II. Allgemeine Beschreibung der Vorrichtung

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in Fig. 8 auf der Oberseite 56 einer optischen Bank oder einer anderen geeigneten Tragstruktur angebracht dargestellt. Ihre Basisteile sind ein optisches System 58 und ein herausnehmbarer Einsatz 60. Das optische System wird durch eine Basisplatte 62 gehaltert.

A) Optisches System

Das optische System der Vorrichtung nach der Erfindung weist drei optische Kanäle auf, von denen jeder einzelne zur Betrachtung durch das Okular eines einzigen Mikroskops (Fernglas) ausgewählt werden kann. Ein einziger Kanal ist schematisch in Fig. 7 angedeutet. Er weist eine Beleuchtungseinrichtung 64, einen Ausrichtkanal 66, eine Auswahleinrichtung 68 für den optischen Kanal und ein Ausgang 70 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 64 enthält eine Lichtquelle 72, die dem Strahlenteiler 52 in dem Ausrichtungskanal 66 Licht über ein faseroptisches Kabel 74 und einen Filter 76 zuführt. Der Strahlenteiler 72 bestrahlt die Bezugsebene 78, die normalerweise die Oberfläche der Maske oder der Scheibe enthält; anschließend geht das Licht durch den Strahlenteiler 52 zu der Prismenanordnung 28 zurück, wo es erneut zu der Auswahleinrichtung 68 für den optischen Kanal gerichtet wird. Die drei Ausrichtungskanäle 66 (A, B, C) sind identisch; in der Figur ist schematisch angedeutet, daß die Auswahleinrichtung 68 die Strahlung von dem Kanal B durchläßt. Die Strahlung von dem ausgewählten Kanal wird durch ein Relais-Teleskop 80 zu einem Okular 82 des Mikroskops sowie zu einem photoelektrischen Detektor 84 für die Anzeige auf einen Oszilloskop 86 gerichtet.

Wie man in Fig. 8 erkennen kann, enthält man das optische Sysem 58 einen optischen Kopf 88 und ein Mikroskop 90, wobei sich die Auswahleinrichtung 68 für den optischen Kanal zwischen diesen Bauelementen befindet. Der optische Kopf nimmt die drei Beleuchtungseinrichtungen 64 sowie die Elemente der drei Ausrichtungskanäle 66 auf.

B) Auswechselbarer Einsatz bzw. Kassette

Auf der Oberseite des optischen Kopfes 88 ist der auswechselbare Einsatz 60 angebracht, der auch als Kassette bezeichnet wird. Diese Kassette 60 hat die folgende Funktion: Sie hält eine Scheibe in ihrer Lage, während die verschiedenen optischen Kanäle mit ihr ausgerichtet werden; außerdem hält sie eine Maske, während sie in eine mit optischen Kanälen ausgerichtete Lage gebracht wird. Die gesamte, die Maske und die Scheibe enthaltende Kassette 60 kann dann zu der Röntgenstrahlen-Belichtungsstation gebracht werden.

III Detaillierte Beschreibung der Vorrichtung A) Hebel-Reduktionseinrichtung

Ein Grundelement des mechanischen Ausrichtungssystems nach der Erfindung ist die in den Fig. 9 bis 12 dargestellten Hebel- Reduktionseinrichtung 92. Sie weist eine Basis 94 auf, die an einem Ende zwei im Abstand voneinander angeordnete Tragsäulen 96, 98 enthält. Jede Tragsäule 96, 98 ist gebohrt und gegabelt, so daß sie über Schrauben 100 im Klemmeingriff mit zwei Drehgelenken 102, 104 ist. Ein für diese Anwendung geeignetes Gelenk ist ein Kreuzfedergelenk. Diese Gelenke haltern einen Hebelarm 106 mit Hilfe von Justierschrauben 108. Der Hebelarm 106 weist ein langes Ende, das parallel zu der Basis 94 verläuft, sowie ein kurzes Ende auf, das in der entgegengesetzten Richtung von den Gelenken 102, 104, verläuft, wie man in Fig. 10 erkennen kann.

Das lange Ende des Hebelarms 106 kann mittels eines Differentialschraubenmechanismus betätigt werden, der insbesondere in Fig. 11 sichtbar ist. Er weist eine Differentialschraube mit einem unteren Bereich 110 auf, die bei einer bestimmten Ausführungsform 28 Gewindegänge pro Zoll enthält, sowie einen oberen Bereich 112 auf, der bei der gleichen Ausführungsform 32 Gewindegänge pro Zoll enthält. Der untere Bereich 110 ist durch einen halbkugelförmigen Block 114 geschraubt, der sich in einer konischen Aussparung 116 der Basis 94 befindet.

Der obere Schraubenbereich 112 erstreckt sich durch ein Loch 120, das an der oberen Oberfläche des Hebelarams 106 eine konische Senkung 122 enthält, in den Hebelarm 106. Der obere Schraubenbereich 112 ist durch einen sphärischen Vorsprung 124 geschraubt, der von einem Einstellknopf 126 für die Grobeinstellung nach unten ragt. Der Einstellknopf 126 bildet eine obere Aussparung 128, die einen zylinderischen Vorsprung 130 von einem Einstellknopf 132 für die Feineinstellung einschließt. Der Einstellknopf 132 für die Feineinstellung ist fest an dem oberen Ende der Differentialschraube mittels einer Gegen- bzw. Kontraschraube 134 angebracht.

Die Differentialschraube wird gegen das lange Ende des Hebelarms 106 durch eine Schrauben- bzw. Hebelfeder 136 vorgespannt, die sich zwischen dem Hebelarm und der Basis 94 befindet,. Die Bewegung des Hebelarms 106 wird durch eine Schraube 138 begrenzt, auf der Begrenzungsanschläge 140, 142 angeordnet sind, wie man in Fig. 10 erkennen kann. Das kurze Ende des Hebelarms 106 ist mit einer Druckstange 144 oder einem anderen Element verbunden, dessen Lage eingestellt werden soll-

Wenn der Einstellknopf 126 für die Grobeinstellung gedreht wird, wird er längs des oberen Bereichs 112 der Differentialschraube ohne merkliche Drehung der Differentialschraube nach vorne oder nach hinten bewegt. Wenn der Knopf 132 für die Feineinstellung gedreht wird, dreht er die Differentialschraube, die sich relativ zu dem Block 114 mit einer ersten Geschwindigkeit und relativ zu dem Vorsprung 124 mit einer anderen Geschwindigkeit nach vorne oder nach hinten verschiebt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden der Hebelarm und die Differentialgewinde so ausgewählt, daß eine vollständige Umdrehung des Einstellknopfes für die Feineinstellung zu einer Verschiebung des kurzen Endes des Hebels um 25 µm führt, wobei der gesamte Bereich näherungsweise 600 µm beträgt.

B) Doppel-Universalstange

Wie bereits oben erwähnt wurde, kann die Hebel-Reduktionseinrichtung dazu verwendet werden, eine Druckstange zu betätigen. In den Fig. 20 und 21 ist eine Konstruktion mit einer Doppel-Universalstange dargestellt, die bei der Vorrichtung nach dieser Erfindung als Druckstange sowie auch für andere Anwendungszwecke eingesetzt werden kann, wie sich noch ergeben wird. Sie weist eine zentrale Aluminiumstange 146 auf, die an einem Ende mit einer Gewindebohrung versehen ist, so daß sie eine Schraube 148 mit hexagonalem Kopf aufnehmen kann. Die Schraube wird axial durchbohrt, um einen Draht 150 aus rostfreiem, getempertem Stahl aufzunehmen; der Draht 150 ist mit dem Ende der Schraube verschweißt, wie bei 152 angedeutet ist. Am Kopfende der Schraube 148 umgibt den Draht 150 eine vergrößerte Aussparung 154. Das gegenüberliegende Ende des Drahtes 150 ist ebenfalls mit einer Schraube 156 mit ähnlichem, jedoch umgekehrten Kopf verschweißt. Dieses Ende der Stange 144 hat einen ähnlichen Aufbau. Bei einer typischen Konstruktion hat der Draht 150 einen Durchmesser von 0,889 mm, während die Köpfe der benachbarten Schrauben 148, 156 durch einen Abstand von 0,254 mm getrennt sind. Eine auf diese Weise konstruierte Universalstange 144 ist axial steif, jedoch sonst flexibel. Als Ergebnis dieses Aufbaus überträgt sie eine axiale Bewegung mit minimaler Querkopplung in anderen Richtungen.

C) Optisches System

Das optische System der Vorrichtung nach dieser Erfindung weist einen optischen Kopf, ein Mikroskop und eine Kanal- Auswahleinrichtung auf, wie bereits oben erwähnt wurde. Diese Bauelemente sind in den Fig. 13 bis 25 dargestellt. Beim optischen Kopf handelt es sich um den Teil, der die optischen Elemente für die direkte Betrachtung der drei Targets bzw. Ziele auf der Maske oder der Scheibe enthält. Das Mikroskop ist die Untergruppe, die die direkte Betrachtung eines der in dem Kopf vorgesehenen optischen Kanäle durch den Benutzer ermöglicht. Bei der Kanal-Auswahleinrichtung handelt es sich um den Mechanismus für die optische Auswahl des Kanals, der durch das Mikroskop betrachtet werden soll. Der optische Kopf 88, die Kanal-Auswahleinrichtung 68 und das Mikroskop 90 sind in Fig. 13 in Draufsicht dargestellt.

Der optische Kopf 88 weist einen kastenförmigen Bezugsrahmen 158 mit offener Oberseite auf, der sich von der Basisplatte 62 nach oben erstreckt. Der Bereich der Basisplatte 62 innerhalb der Grenzen des Bezugsrahmens ist weggeschnitten, so daß sich die verschiedenen Elemente unter das Niveau der Oberseite 56 der optischen Bank erstrecken können. Der Bezugsrahmen 158 ist im Grunde mit vertikalen Seitenwänden ausgebildet, die im wesentlichen die Form eines Vierecks, insbesondere eines Quadrates haben; er weist jedoch eine Ecke auf, die durch eine gewinkelte Wand 160 ersetzt ist, wie man in Fig. 13 erkennen kann.

Ein horizontaler Fuß erstreckt sich von jeder größeren Seitenwand des Bezugsrahmens 158 nach außen sowie an seiner oberen Kante. Diese sind als vorderer Fuß 162, linker Fuß 164 und gewinkelter Fuß 166 dargestellt, der von der gewinkelten Wand 160 nach außen ragt. Auf jedem der jeweiligen Füße ist eine Hebelreduktionsmaschine 92 des oben beschriebenen Typs angebracht. In dieser Beschreibung erhalten alle Hebelreduktionseinrichtungen das Bezugszeichen 92, dem jedoch eine weitere Kennzeichnungsziffer folgt. Die Hebelreduktionseinrichtungen auf den Füßen 162, 164, 166 haben die jeweiligen Bezugszeichen 92-1, 92-2 und 92-3. Das kurze Ende jedes Hebelarms dieser Hebelreduktionseinrichtungen steuert die vertikale Verschiebung eines kreisförmigen Blocks 168, 170, 172, der in seiner oberen Oberfläche eine v-förmige Aussparung hat. Diese Blocks sind so ausgelegt, daß sie die Kassette haltern, wie noch erläutert werden soll.

Von seiner vorderen Wand aus streckt sich ein Träger 174 von dem Bezugsrahmen 158 nach innen. Ein ähnlicher Träger 176 verläuft von der hinteren Wand und ein dritter Träger 178 von der rechten Wand nach innen. Von jedem dieser Träger hängt eine Doppeluniversalstange 144 des oben in Verbindung mit den Fig. 20 und 21 beschriebenen Typs nach unten. Da diese Stangen an verschiedenen Stellen der Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden, erhalten sie ebenfalls das gemeinsame Bezugszeichen 144, dem jedoch eine weitere Ziffer folgt. Danach hängt also die Stange 144-1 vom dem Träger 174, die Stange 144-2 von dem Träger 176 und die Stange 144-3 von dem Träger 178 herab.

Durch die Stangen 144 wird in den Bezugsrahmen 158 ein Ausrichtungsrahmen 180 aufgehängt. Der Ausrichtungsrahmen 180 hat im wesentlichen Dreieckform, so daß er den inneren Abmessungen des Bezugsrahmens 158 entspricht, wie man insbesondere in Fig. 18 erkennen kann. Er enthält Vorsprünge 182 rundum seine untere Kante, die an den Universalstangen 144 befestigt sind, wie sich aus Fig. 20 ergibt. Eine Ecke des Ausrichtungsrahmens 180 wird durch ein Element 184 gebildet, daß zwei vertikale im Abstand voneinander angeordnete, horizontale Dreieckplatten 184a, b enthält (siehe Fig. 19).

Durch das Eckelement 184 wird eine Anordnung 186B aus einem Mikroskopobjektiv und einer Beleuchtungseinrichtung gehalten. Die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet drei solcher Anordnungen, um optische Achsen A, B und C zu definieren. Eine repräsentative Anordnung ist in Fig. 25 dargestellt. Diese Anordnung enthält Elemente, die oben bereits in Verbindung mit Fig. 7 beschrieben worden sind, einschließlich beispielsweise einer Beleuchtungseinrichtung 64, die das Licht durch ein faseroptisches Kabel 74 empfängt. Dieses Licht wird über Linseneinheiten 188, 190 in einem Spiegel 192 zu dem Strahlenteiler 52 gerichtet, der in einem Ausrichtungskanal 66 vorgesehen ist; der Ausrichtungskanal 66 weist ein im wesentlichen vertikales Gehäuse 194 auf, auf dem ein herkömmliches Mikroskopobjektiv 20 angebracht ist. Das Gehäuse 194 definiert einen Lichtdurchgang 196, der die optische Achse OA umgibt. Am Boden des Gehäuses 194, und zwar am Ende des Lichtdurchgangs 196, ist die Prismenanordnung 28 angebracht.

Es läßt sich also erkennen, daß Licht von einer entfernten Quelle durch das faseroptische Kabel 74 in die Beleuchtungseinrichtung 64 gebracht wird und sich längs der Beleuchtungsachse IA zu dem Strahlenteiler 52 fortpflanzt. Ein Teil des Lichtes wird durch den Strahlenteiler nach oben, durch das Mikroskopobjektiv 20 und dann auf die Oberfläche der Scheibe und der Maske gerichtet. Es wird an der Oberfläche reflektiert, so daß ein Teil des Lichtes sich durch den Strahlerteiler 52 längs der optischen Achse OA fortpflanzt.

Bereits oben wurde darauf hingewiesen, daß die drei Anordnungen aus Mikroskopobjektiv und Beleuchtungseinrichtung identisch sind. Diese Feststellung muß jedoch etwas modifiziert werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Länge des Gehäuses 194 für jeden Kanal anders ist. Wie man in Fig. 14 erkennen kann, führt dies dazu, daß sich die Prismenanordnungen 28A, 28B und 28C auf verschiedenen Höhen befinden. Wie man in den Fig. 13 und 14 erkennen kann, erstrecken sich die optischen Achsen von jedem Prisma 28A, 28B, 28C parallel zu einander nach links. Die optischen Achsen von den Prismenanordnungen 28A und 28B liegen in der gleichen vertikalen Ebene. Durch gewinkelte Übertragungsspiegel 198, 200 wird die optische Achse von der Prismenanordnung 28C in der gleichen Ebene verschoben.

Die Auswahleinrichtung 68 für den optischen Kanal (siehe Fig. 17) weist ein halbzylindrisches Gehäuse 202 auf, das eine drehbare, vertikale Welle 204 einschließt. Von der Welle 204 ragen Tragarme 206A, 206B, 206C für die Auswahlspiegel radial nach außen, und zwar in der Weise, daß die Tragarme jeweils in Schritten von 120 Grad zueinander versetzt sind. An jedem dieser Arme ist ein gewinkelter Auswahlspiegel 208A, 208B, 208C so angebracht, daß er von diesen Armen nach unten ragt; jeder Auswahlspiegel befindet sich auf der Höhe der entsprechenden Prismenanordnung 28A, 28B, 28C. Eine Scheibe 210 auf dem oberen Ende der Welle 204 kann von Hand so gedreht werden, daß ein ausgewählter Spiegel 208 mit seinem zugeordneten Prisma ausgerichtet ist, wobei er in dieser Lage durch einen Verriegelungsmechanismus 212 (siehe Fig. 15) gehalten wird. Als Beispiel ist in Fig. 14 der Spiegel 208C dargestellt, der mit der Prismenanordnung 28C ausgerichtet ist. Die Strahlung von dem ausgewählten Prisma wird dann durch eine Linse 214 nach unten gerichtet und durch die Spiegel 216, 218 (siehe Fig. 10) nach oben durch einen vertikalen Lichttunnel 220 zu dem Mikroskop gelenkt, das Okulare 82 und einen photoelektrischen Detektor 84 aufweist, wie bereits oben erwähnt wurde.

Die Objektivanordnung 186B des Mikroskops ist relativ zu dem Ausrichtungsrahmen 180 stationär angeordnet. Die Objektovanordnungen 186A und 186C können jedoch beide längs zueinander senkrechter Achsen justiert werden, um den Abstand zwischen Objektiven 20A und 20B sowie zwischen Objektiven 20C und 20B zu variieren. Wie man insbesondere in den Fig. 18 und 19 erkennen kann, sind eine obere Führungsstange 222C und eine untere Führungsstange 224C horizontal in paralleler Ausrichtung angebracht, wobei ihre gemäß der Darstellung in Fig. 19 linken Enden sich in einer Wand des Ausrichtungsrahmens 180 befinden und ihre rechten Enden in dem Eckenelement 184 des Ausrichtungsrahmens angebracht sind. Die Anordnung 186C aus dem Mikroskopobjektiv und der Beleuchtungseinrichtung ist gegen eine vertikale Platte 226C angebracht, von dem seitlich zwei im Abstand voneinander angebrachte Traghaken 228C vorstehen. Wie man insbesondere in Fig. 23 erkennen kann, liegen diese Haken über der oberen Führungsstange 222C, so daß die Platte 226C von der oberen Stange herabhängt und auf der unteren Führungsstange 224C aufliegt. Von der Rückseite der Platte 226C ragt ein Ansatz bzw. eine Öse 230C zwischen die obere und untere Führungsstange 222C und 224C.

Ein Loch durch die Wand des Ausrichtungsrahmens 180 weist eine konische Senkung 232C auf. Ein Differentialschraubenmechanismus 234C, der im wesentlichen den Mechanismus des oben beschriebenen Hebelreduktionsmechanismus ähnelt, erstreckt sich zwischen der konischen Senkung und dem Ansatz 230C und wird durch eine Feder 236C vorgespannt. Außerdem ist ein Einstellknopf 238C für die Grobeinstellung sowie ein Einstellknopf 240C für die Feineinstellung vorgesehen, um die Lage der Platte 226C längs der Führungsstange 222C und 224C zu justieren. Eine ähnliche Konstruktion ist zur Justierung des Abstandes des Kanals A relativ zu dem Kanal B vorgesehen. Dementsprechend haben ähnliche Teile dieses Mechanismus ähnliche Bezugszeichen, jedoch zusätzlich mit einem "A".

Auf der gewinkelten Wand 160 des optischen Kopfes 88 ist ein Träger 242 (siehe Fig. 13, 18) angebracht, der einen vertikal angeordneten Hebelreduktionsmechanismus 92-4 haltert. Das kurze Ende des Hebelarms dieser Reduktionseinrichtung ist mit einem Ende einer horizontalen Doppeluniversalstange 144-4 verbunden. Das andere Ende der Stange 144-4 mit einem Einstellansatz 244 verbunden, der an dem Ausrichtungsrahmen 180 angebracht ist und sich durch eine Aussparung 246 in der gewinkelten Wand 160 erstreckt. Diese Hebelreduktionseinrichtung 92-4 hat die Funktion, dem Ausrichtungsrahmen 180 eine Drehbewegung zu übermitteln, wie später noch erläutert werden soll.

Um eine Translation längs der X-Achse zu erzeugen, ist auf dem Bezugsrahmen 158 eine vertikal angeordnete Hebelreduktionseinrichtung 92-5 (siehe Fig. 13) angeordnet. Eine ähnliche Einrichtung 92-6 dient zur Erzeugung einer Translationsbewegung der Y-Achse. Da diese Hebeleinrichtungen im wesentlichen identisch sind, soll im folgenden nur die Einrichtung 92-5 unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben werden. Wie man in dieser Figur erkennen kann, ist eine relativ kurze Doppeluniversalstange 144-5 horizontal zwischen das kurze Ende des Hebelarms 106 und den Ausrichtungsrahmen 180 geschaltet, wobei sie zu diesem Zweck eine Öffnung 248 in dem Bezugsrahmen 158 passiert.

Wie bereits oben erwähnt wurde, wird der auswechselbare Einsatz bzw. die Kassette 60 über den optischen Kopf 88 durch drei kreisförmige Blöcke 168, 170, 172 mit V-förmigen Aussparungen in ihren Oberflächen gehaltert. Diese Blöcke können vertikal durch die Hebelreduktionseinrichtung 92-1, -2, -3 justiert werden. Die Verbindung zur Erzielung dieser Beziehung ist im Detail in Fig. 24 dargestellt, die die Einrichtung zur Justierung des Blocks 168 zeigt; diese Einrichtung ist repräsentativ für alle drei Verbindungen.

Der Fuß 162 bildet in der Nähe seines linken Endes eine Aussparung 250, so daß er praktisch gegabelt wird. Die beiden so gebildeten Schenkel sind durch Schrauben 252 an den Bezugsrahmen 258 angebracht. In die Aussparung 250 erstrecken sich eine obere Blattfeder 254 und eine untere Blattfeder 256. Diese Blattfedern verlaufen parallel zueinander und sind an ihren rechten Enden mittels einer oberen Klemmstange 258 und einer unteren Klemmstange 260 befestigt, die in jeweiligen Aussparungen 262, 264 des Fußes 162 angebracht und durch Schrauben 266 fixiert sind. An den vorragenden, linken Enden der Federn 254, 256 ist durch Schlitze 268, 270 ein Tragblock 272 angebracht, auf dem der kreisförmige Block 168 befestigt ist. In die Aussparung 250 ragt zur rechten Seite des Tragblockes 272 eine Schulter 274, die unter dem kurzen Ende des Hebelarms 106 der Hebelreduktionseinrichtung 92-1 liegt. Diese Elemente sind miteinander durch eine vertikale Doppeluniversalstange 144-6 verbunden.

Damit die Lage der Kassette 60 exakt festgestellt werden kann, sind mehrere Fühler vorgesehen, bei denen es sich beispielsweise um kapazitive Fühler mit elektrischer Ausleseeinrichtung handeln kann. Zwei solcher Fühler 276, 278 sind in Fig. 8 und 13 dargestellt und auf einem Träger 280 befestigt.

B) Kassette

Die Kassette ist besonders gut in den Fig. 27 bis 34 zu erkennen. Sie weist ein im wesentlichen rechteckiges, äußeres Gehäuse 282 mit einer oberen Wand 284, mit vier vertikalen Seitenwänden 286, 288, 290, 292 und einen offenen Boden auf. Rund um den offenen, unteren Rand des Gehäuses 282 sind drei in gleichen Winkelabständen angeordnete Vorsprünge vorgesehen. Ein Vorsprung 294 erstreckt sich von der Seitenwand 288 nach außen. Ein zweiter Vorsprung 296 ragt von der Seitenwand 290 nach außen, und ein dritter Vorsprung 298 erstreckt sich von der Ecke, die durch die Seitenwände 286, 292 gebildet wird, nach außen. In jedem dieser Vorsprünge und einem Teil seiner entsprechenden Seitenwand ist eine Aussparung 300 (siehe Fig. 29) definiert. In jeder dieser Aussparungen ist eine Tragkugel 302 so angebracht, daß sie teilweise aus der Aussparung herausragt. Wenn die Kassette auf dem optischen Kopf angordnet wird, liegt jede dieser Tragkugeln 302 in einem der kreisförmigen V-Blöcke 168, 170, 172.

Von der oberen Wand 284 des Kasettengehäuses 282 verlaufen drei vertikale Stangen 304 nach oben, die durch Knöpfe 306 überhöht werden. Diese sind so ausgelegt, daß sie als Handgriffe für die manuelle Entnahme der Kassette und als Tragbeine dienen, wenn die Kassette eingesetzt bzw. umgedreht wird, wie sie noch erläutert werden soll.

Von seiner oberen Wand 284 ragt eine Säule 308 (siehe Fig. 29) nach unten in das Innere des Gehäuses 282, diese Säule 208 trägt an ihrem unteren Ende ein Unterdruckfutter in der Form einer Scheibe 310 (siehe Fig. 26) mit einer zentralen Aussparung 312, die mittels einer Unterdruckröhre 314 und einem extremen Unterdruckschlauch 316 mit einer Unterdruckquelle (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Der sich ergebende Unterdruck in der Aussparung 312 bewirkt, daß das Wafer-Werkstück 318 an der Scheibe haftet. Selbstverständlich sind die Säule 308 und die Scheibe 310 fest in dem Gehäuse 282 angebracht, so daß es keine Bewegung zwischen ihnen gibt.

Weiterhin stehen von der einander diagonal gegenüberliegenden Ecken des offenen Randes des Gehäuses 282 zwei im wesentlichen rechtwinklige Vorsprünge 320 vor, die jeweils einen durchgehenden, rohrförmigen Einsatz 322 aus Kunststoff tragen. Diese Einsätze passen lose über Führungsstifte auf den optischen Kopf, um die Positionierung der Kassette auf diesen Elementen zu unterstützen.

Auf der oberen Wand 284 sind drei Hebelreduktionseinrichtung 92-7, -8, -9 angebracht. Wie man aus Fig. 27 erkennen kann, sind diese Hebelreduktionseinrichtungen so angeordnet, daß ihre Einstellknöpfe 126, 132 sich außerhalb der Mitte der oberen Wand 284 befinden. Die kurzen Enden ihrer Hebelarme 106 sind alle in ähnlicher Weise mit einer einstellbaren Stufe 324 in der Form einer flachen Platte in dem Gehäuse 282 verbunden. In Fig. 29 ist die Verbindung zwischen der Hebelreduktionseinrichtung 92-9 und einer Stufe 324 dargestellt; diese Verbindung ist repräsentativ für die Verbindung der anderen Hebelreduktionseinrichtungen 92-7 und 92-8. Das kurze Ende des Hebelarms 106 ist mit dem oberen Ende einer vertikalen Doppel-Universalstange 144-7 verbunden. Die Universalstange enthält einen zylindrischen Abschnitt 326, der durch eine als Abdichtung dienende Ioslierscheibe bzw. Tülle 328, insbesondere aus Gummi, in einer Öffnung 330 in der oberen Wand 282 verläuft. Die Hebelreduktionseinrichtung 92-8 ist auf ähnliche Weise mit der Stufe 324 durch eine Doppeluniversalstange 144-8 verbunden, die teilweise in Fig. 29 zu sehen ist; in ähnlicher Weise ist die Einrichtung 92-7 durch eine Stange verbunden, die in den Figuren nicht zu erkennen ist. Die vertikale Lage der Stange 324, die durch die Hebelreduktionseinrichtung 92-7 aufrechterhalten wird, wird durch drei Eichfühleranordnungen 332, 334, 336 überwacht, die durch die obere Wand 284 gehalten werden, um die Fühler 338 nahe bei der Stufe zu fixieren.

Die untere Oberfläche der Stufe 324 ist in Fig. 32 dargestellt. Die Stufe ist im wesentlichen quadratisch, mit Ausnahme einer Ecke, die weggeschnitten ist, so daß eine radiale Schulter 340 entsteht. Eine Kante, und zwar gemäß der Darstellung in Fig. 32 die obere Kante, ist mit einem Einschnitt versehen, so daß eine bogenförmige Öffnung 342 entsteht, durch die sich ein Führungsstift 344 erstreckt; der Führungsstift 344 ragt von der oberen Wand 284 des Gehäuses nach unten. Einen ähnlichen Zweck erfüllt eine ringförmige Öffnung 346 in der Nähe des gegenüberliegenden Randes, durch den ein ähnlicher Führungsstift 348 verläuft. Eine zentrale Öffnung 350 in der Stufe umgibt die Säule 308, die die Futterscheibe 310 haltert. Die obere Oberfläche der Stufe 324 definiert drei kreisförmige Aussparungen 352, 354, 356, die die Eichfühler der jeweiligen Eichfühleranordnungen 332, 334, 336 einschließen. Als Beispiel sind in Fig. 29 die Aussparung 352 und der Eichfühler 338 dargestellt. Die Stufe 324 definiert auch drei rechtwinklige Öffnungen 358, 360, 362, die relativ zueinander jeweils um 120° um die Mitte der Stufe verschoben sind. Ebenfalls in einem Winkel von 120° relativ zueinander sind drei andere Öffnungen verschoben. Diese weisen eine U-förmige Öffnung 364 auf. In den oberen Rand der Stufen 324, gemäß der Darstellung in Fig. 32, sind zwei kreisförmige Öffnungen 366, 368 ausgebildet. Radial innerhalb jeder dieser Öffnungen ist eine ovale Aussparung 370, 372, 374. In jeder dieser Aussparungen ist eine rechteckige 376, 378, 380 angebracht. Wie man in dem repräsentativen Abschnitt von Fig. 31 erkennen kann, ist in jeder dieser Stangen eine V-förmige Kerbe 382 ausgebildet, die radial zwischen der Mitte der Stufe 324 und der Mitte der jeweiligen Öffnung 364, 366, 368 ausgerichtet ist. Auf der oberen Oberfläche der Stufe 324 sind in den Öffnungen 364, 366, 368 Magnetanordnungen 384, 386, 388 angebracht. Die Magnetanordnungen 384, 386, 388 angebracht. Die Magnetanordnung 386 hat eine typische Form und ist im Querschnitt in Fig. 31 dargestellt. Sie weist einen im wesentlichen U-förmigen Befestigungsträger 390 auf, der so an der Stufe 324 angebracht ist, daß er über der Öffnung 366 liegt. Auf der Unterseite des Trägers sind durch eine Schraube 392 eine Unterlegscheibe 394 aus Eisen und ein kreisförmiger Magnet 396 angebracht, der sich in die Öffnung 366 erstreckt.

Wie oben erläutert wurde, wird die vertikale Lage der Stufe 324 in dem Gehäuse durch die Hebelreduktionseinrichtung 92-7, 8, 9 auf der oberen Wand der Kassette eingestellt. Die Positionierung der Stufe in der horizontalen Ebene erfolgt durch die Hebelreduktionseinrichtungen 92-10, 11, 12, die vertikal an den äußeren Seitenwänden der Kassette angebracht sind. Die Einrichtung 92-10 ist an der Seitenwand 288 und die Einrichtung 92-11 ist an der Seitenwand 290 befestigt. Fig. 30 stellt im Querschnitt die Verbindung zwischen der Hebel-Reduktionseinrichtung 92-11 und der Stufe 324 dar; entsprechende Beziehungen gelten für die Einrichtung 92-10. Es wird darauf hingewiesen, daß das kurze Ende des Hebelarms der Hebel-Reduktionseinrichtung 92-11 mit einer Doppel-Universalstange 144-9 verbunden ist, die durch eine Dichtungstülle, insbesondere aus Gummi, 398 verläuft, die so in einer Öffnung 400 in der Seitenwand 290 angeordnet ist, das sie an der rechten Kante der Stufe anliegt, wie man in der Bodenansicht nach Fig. 30 erkennen kann. Die Hebelreduktionseinrichtung 92-10 ist in ähnlicher Weise angebracht, um die untere Kante der Stufe (in der gleichen Anssicht) mit einer Doppeluniversalstange 144-10 zu betätigen. Die verbleibende Hebelreduktionseinrichtung 92-12 ist auf einem gewinkelten Vorsprung 402 angebracht, der von der Seitenwand 292 vorsteht. Eine Doppeluniversalstange 144-11 erstreckt sich durch die Seitenwand 292 und in Eingriff mit der radialen Schulter 340 der Stufe 324 für die Dreh-Einstellung der Stufe um ihren Mittelpunkt. Die Lage der Stufe 324 wird durch drei Nährungsfühler 404 überwacht, die sich nahe bei der Kante der Stufe durch die Seitenwände des Gehäuses erstrecken.

Gegen die Bodenoberfläche der Stufe 324 ist eine Adapterplatte 406 (siehe Fig. 29) angebracht. Die obere Oberfläche der Adapterplatte 406, die der unteren Oberfläche der Stufe 324 zugewandt ist, ist in Fig. 33 dargestellt. Mit anderen Worten zeigt Fig. 33 die Adapterplatte so, wie sie aussehen würde, wenn sie aus der Bodenansicht nach Fig. 30 entfernt und umgedreht würde. Die äußere Kante der Adapterplatte hat eine etwas unregelmäßige Form und enthält einen rohrförmigen Einsatz 408, der den Führungsstift 344 aufnimmt, sowie einen ähnlichen rohrförmigen Einsatz 410, der den Führungsstift 348 aufnimmt. Die Adapterplatte definiert eine zentrale, kreisförmige Öffnung 420, die etwas größer als der Durchmesser der Futterscheibe 310 für den Wafer (Fig. 29) ist. Die Adapterplatte 406 weist drei rechtwinklige Öffnungen 414, 416, 418 auf, die jeweils mit entsprechend geformten Öffnungen 358, 360, 362 in der Stufe 324 ausgerichtet sind. Die Ausrichtung zwischen der Adapterplatte 406 und der Stufe 324 erfolgt durch Kugeln 420, 422, 424 die jeweils in den radialen V-Nuten bzw. Kerben der rechtwinkligen Stangen 376, 378, 380 liegen.

Die Adapterplatte 406 wird gegen die Stufe 324 durch eine Magnetkraft gehalten, die durch drei Eisenscheiben 426, 428, 430 geliefert wird; die drei Eisenscheiben 426, 428, 430 sind auf der Adapterplatte angebracht, und zwar jeweils mit den Magnetanordnungen 484, 386, 388 an der Stufe 324 ausgerichtet. Fig. 31 stellt als Beispiel die Anbringung der Scheibe 428 auf einer Schraube 432 dar, die in die Adapterplatte 306 eingeschraubt ist. Zweckmäßigerweise sollte sich die Eisenscheibe nicht im direkten, physikalischen Kontakt mit dem Magneten 396 befinden, um eine mögliche fehlerhafte Ausrichtung aufgrund von Staubpartikeln zwischen den entsprechenden Flächen zu verhindern. Dementsprechend ist eine Anschlagmutter 434 auf die Schraube 432 geschraubt.

Am Boden der Adapterplatte 406 ist durch Schrauben 436 (siehe Fig. 30) ein kreisförmiger Greifring 438 angebracht. Der Greifring 438 definiert eine zentrale kreisförmige Öffnung 440, die an ihrem Umfang durch drei rechtwinklige Kerben bzw. Nuten 442, 444, 446 unterbrochen wird. Diese Nuten sind jeweils mit den Öffnungen 358, 360, 362 in der Stufe 324 ausgerichtet. Die untere Oberfläche des Greifrings definiert rechtwinklige Aussparungen 448, von denen jede eine der Nuten enthält. An dem Greifring 438 ist jeweils eine Biegungs- Greiferanordnung 450, 452, 454 so angebracht, daß sie sich durch jede der Nuten 442, 444, 446 nach oben erstreckt. Jede dieser Greiferanordnungen ist in einer der Aussparungen 448 mittels eines horizontalen Befestigungsfußes 456 und Schrauben 458 durch langgestreckte Einstellschlitze 460 angebracht, wie man in Fig. 30 erkennen kann.

Die Konstruktion dieser drei Biegungs-Greiferanordnungen ist identisch; Fig. 34 stellt als Beispiel den Aufbau der Biegungs-Greiferanordnung 450 dar. Der bereits oben erwähnte Befestigungsfuß 456 hält die Biegungsgreiferanordnung in der Aussparung 448; dabei handelt es sich um seitliche Verlängerungen einer im allgemeinen U-förmigen Greiferhalterung.

Der obere Querteil der Greiferhalterung 462 erstreckt sich zwischen zwei vertikalen parallelen Schenkeln 464. Von jeder Seite des oberen Endes der Greiferhalterung 462 ragen parallele Schneiden bzw. Klingen 466 nach unten. Die Schneiden bzw. Blätter 466 sind mit ihrem oberen Ende an der Greiferhalterung angebracht, und zwar durch Klemmstangen 468 und Schrauben 470. Zwischen den unteren Enden der Blätter 466 ist durch ähnliche Klemmstangen 472 und Schrauben 474 ein Greifblock 476 befestigt. Der untere, innere Bereich des Greifblocks 476 enthält zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallele Backen 478. Zwischen diesen Backen wird der Greifblock 476 durch einen Schlitz 480 in eine Gabelform aufgespalten; der Schlitz endet in einer Bohrung 482. Die Klemmwirkung der Backen 478 wird durch eine Schraube 484 erreicht. Durch diese Konstruktion erstreckt sich der obere Bereich jeder Biegungs-Greiferanordnung 450, 452, 454 durch die Öffnungen 414, 416, 418 in der Adapterplatte 406 sowie auch durch die Öffnungen 358, 360, 362 der Stufe 324. Auf diese Weise werden die Backen 478 in einem geringen Abstand unter der unteren Oberfläche der Adapterplatte 406 positioniert, wie man in Fig. 34 erkennen kann.

Zwischen den Backen 478 der Biegungs-Greiferanordnungen 450, 452, 454 ist ein Maskenring 486 eingeklemmt. Die Biegungs-Greiferanordnungen halten den Ring fest und beschränken seine Lage, ermöglichen jedoch eine radiale Wärmeausdehnung ohne Verformung. Der Ring 486 hat einen rechtwinkligen Querschnitt; um seinen Umfang definiert er eine Nut 488, die die untersten Bereiche jeder Backe 478 aufnimmt. Über der zentralen Öffnung des Maskenrings 486 ist an seiner unteren Oberfläche eine Maske 490 (siehe Fig. 29) gehalten; diese Maske trägt das Muster, das auf der Oberfläche einer Scheibe bzw. eines Wafers reproduziert werden soll; diese Scheibe wird wiederum durch die Futterscheibe 310 fixiert. Wenn die Kassette 60 an den optischen Kopf 88 angebracht ist, wird die Maske 490 in einem sehr geringen Abstand von den Objektivanordnungen 186 positioniert wie man in Fig. 29 erkennen kann.

C) Geometrie

Fig. 35 zeigt ein schematisches Diagramm der Geometrie der Kassettenanordnung. Die Scheibe bzw. Wafer wird innerhalb des Maskenrings 486 angeordnet. Diese Anordnung führt zu einem kleinen Luftspalt zwischen der Maske und der Scheibe und trägt dazu bei, jede Neigung der Maskenmembran zu Schwingungen zu dämpfen. Drei Lagesteuerungen sind dargestellt. Diese ermöglichen die Translations- und Rotations-Bewegung in der Ebene für die Maske. Die drei Z-Bewegungs-Steuerungen sind als Kreise in den Ecken der Stufe 324 dargestellt. Die räumliche Anordnung der Steuerungen in der Ebene ist so ausgewählt, daß der Rotationsmittelpunkt mit dem virtuellen Schnittpunkt der X,Y-Steuerungen zusammenfällt, um Kreuz- Querkopplungen möglichst klein zu halten. In ähnlicher Weise liegen die Z-Steuerungen auf einem gleichschenkligen Dreieck, dessen Scheitelpunkt sich auf dem gleichen Durchmesser wie die Rotationssteuerung für die Bewegung in der Ebene befindet. Im Idealfall würden die Z-Steuerungen durch Punkte in der Ebene wirken, die durch die Ausrichtungstargets 14, 16, 18 definiert ist. In der Praxis verringern jedoch räumliche Beschränkungen diese Anordnungen, so daß die drei Steuerungen um die kleinste, in der Praxis mögliche Strecke nach außen bewegt werden. Als Ergebnis dieser Bewegung unterscheiden sich die Bewegungen der Steuerung in der Z-Achse von denen der Ausrichtungstargets. Ähnliche Überlegungen legen die räumlichen Lagen der Steuerungen an den optischen Kopf fest. Die praktische Wirkung dieser Änderungen ist, daß der Wafer-Raum und der Steuer-Raum nicht zusammenfallen, obwohl sie in einer bestimmten, festen Beziehung zueinander stehen.

IV Funktionsweise

Bei der folgenden Beschreibung der Funktionsweise des Verfahrens und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird angenommen, daß eine Scheibe verwendet wird, die vorher mit wenigstens einem Muster lithographiert worden ist; dadurch wird eine Ausrichtung des folgenden Maskenmusters mit dem vorher aufgebrachten Muster erforderlich. Wenn die Scheibe kein Muster trägt, kann auf die Schritte verzichtet werden, die sich auf die seitliche Ausrichtung der Scheibe beziehen.

Die Kassette 60 wird aus ihrer Lage auf dem optischen Kopf 88 (siehe Fig. 8) entfernt, umgedreht und auf einer Arbeitsoberfläche angeordnet, die durch ihre Stangen 304 und Knöpfe 306 positioniert wird. Der Unterdruckschlauch 316 ist mit einer Unterdruckquelle verbunden; die vorher mit einem Muster versehene Scheibe 318 wird auf der Oberfläche der Futterscheibe 310 angebracht, wo sie durch den Unterdruck fixiert wird. Die Scheibe kann grob vorher in rechtwinkliger seitlicher Richtung ausgerichtet werden, beispielsweise durch flache Bereiche der Kanten der Scheibe und der Futterscheibe. Bei einer Ausführungsform ermöglicht dies eine Ausrichtung auf ±125 µm. Nachdem die Scheibe bzw. der Wafer in dieser Weise positioniert worden ist, wird die Kassette 80 wieder umgekehrt auf dem optischen Kopf 88 angeordnet. Die Tragkugeln 302 an der Kassette werden in den V-Aussparungen der jeweiligen kreisförmigen Blöcke 168, 170, 172 an dem optischen Kopf positioniert.

Die Bedienungsperson führt nun eine grobe seitliche und vertikale Ausrichtung durch. Dies erfolgt unter gleichzeitiger Beobachtung der Oberfläche der Scheibe durch das Mikroskop 90, und zwar nacheinander durch jeden einzelnen optischen Kanal. Dabei wird die Scheibe 210 der Kanalauswahleinrichtung 68 abwechselnd so angeordnet, daß das Mikroskop mit den Kanälen A, B und C ausgerichtet ist. Eine grobe vertikale Ausrichtung erfolgt dann durch Betätigung der Hebelreduktions-Einrichtungen 92-1, 92-2, 92-3, die auf den jeweiligen Füßen 162, 164, 166 angebracht sind. Dadurch werden die jeweiligen Blöcke 168, 170, 172 jeweils vertikal positioniert, bis die Bedienungsperson das gewünschte Fransenmuster wahrnimmt. Im einzelnen wird die Hebel-Reduktionseinrichtung, die sich am nächsten bei jedem Kanalobjektiv befindet, nacheinander benutzt, bis Fransen in allen drei Kanälen ohne weitere Justierung wahrgenommen werden. Diese drei Hebelreduktionseinrichtungen wirken zusammen. Der rein manuelle Wiederholungszyklus wird durch die Benutzung der drei Nährungsfühler beschleunigt, die dem Abstand Optik/Kassette (Scheibe) zugeordnet sind. Die drei Eichfühler werden abgelesen, nachdem jeder Kanal unabhängig in vorgegebener Reihenfolge justiert wird. Diese Neuablesungen werden dazu verwendet, die Wechselwirkungen zwischen den Hebel-Reduktionseinrichtungen umzukehren und zu trennen, wodurch sich drei aufeinander folgende Eicheinstellungen ergeben. Die Eicheinrichtungen werden eingestellt, und zwar jeweils eine Eicheinrichtung durch jede Hebelreduktionseinrichtung, um die Fransen in einem Zyklus zu erzeugen und nicht durch viele, manuell zu wiederholende Arbeitsgänge.

Die seitliche Grobeinstellung wird auf die gleiche Weise durchgeführt, nur mit der Ausnahme, das hierzu die Hebelreduktionseinrichtungen 92-4, 92-5 und 92-6 verwendet werden. Diese Justierungen wirken auf den Ausrichtungsrahmen 180, wie in Fig. 22 im Detail dargestellt ist. Wie man in Fig. 13 erkennen kann, positioniert die Hebelreduktionseinrichtung 92-5 den Ausrichtungsrahmen 180 seitlich durch die Wirkung einer Achse, die die optischen Achsen A, B enthält. Die Hebelreduktionseinrichtung 92-6 positioniert in ähnlicher Weise den Ausrichtungsrahmen 180, der über eine Achse wirkt, die die optischen Achsen B und C enthält. Die Translations- Positionierung wird durch die Hebelreduktionseinrichtung 92-4 durchgeführt, die den Rahmen 180 um die Z-Achse verschiebt, wie schematisch in Fig. 35 zu erkennen ist. Zusätzlich zu dieser seitlichen Ausrichtung mittels des Ausrichtrahmen 180 wird der Abstand zwischen den optischen Achsen A und B und zwischen optischen Achsen B und C mittels des Differentialschraubenmechanismus 234a und 234c justiert, wie jeweils in den Fig. 18 und 19 dargestellt ist. Diese Einstellungen bewirken, daß die jeweiligen Objektiv- und Beleuchtungsanordnungen 186a, 186c längs der Führungsstange 222a, 222c verschoben werden, so daß die jeweiligen Mikroskopobjektive ebenfalls relativ zu dem Objektiv 186B verschoben werden.

Diese seitlichen und Translations-Einstellungen des Ausrichtungsrahmens 180 und der Objektivanordnung 186a, 186c werden durchgeführt, während gleichzeitig die jeweiligen Targets 14, 16, 18 auf der Scheibenoberfläche beobachtet werden, um in jeder Targetlage die in Fig. 5 dargestellte Wirkung des einzelnen Bildes zu erhalten. Es gibt nur sechs Freiheitsgrade zwischen der Scheibe und dem optischen Kopf, während drei Targets mit drei Freiheitsgraden in bezug auf jeden Kanal vorgesehen sind. Dies ergibt neun Freiheitsgrade. Um eine zu stark eingeschränkte Ausrichtung zu vermeiden, werden nur sechs Freiheitsgrade verwendet. Z wird bei allen drei Targets für drei Freiheitsgrade eingestellt. Die anderen drei Freiheitsgrade betreffen die seitliche Ausrichtung oder die Ausrichtung in der Ebene der Scheibe. Das Target 14 wird in der X- und Y-Ebene durch die Hebel-Reduktionseinrichtung 92-5 und 92-6 ausgerichtet. Das Target 18 wird in der X-Ebene entsprechend einer Winkeldrehung um das Target 14 durch die Hebel-Reduktionseinrichtung 92-4 ausgerichtet. Das Target 16 wird seitlich nicht ausgerichtet. Nach diesen groben seitlichen und vertikalen Ausrichtungen kehrt die Bedienungsperson zu den Hebel-Reduktionseinrichtungen 92-1, 92-2, 92-3 zurück und führt feine vertikale Einstellungen durch, die nun mit einer Genauigkeit von weniger als 0,1 µm erfolgen können. In ähnlicher Weise kehrt die Bedienungsperson anschließend zu den Hebel-Reduktionseinrichtungen 92-4, 5 und 6 für die seitliche Einstellung sowie den Differentialschrauben 234a und c zurück, die nun die Einstellung mit dem gleichen Genauigkeitsgrad ermöglichen.

Wenn diese Ausrichtungsschritte durchgeführt worden sind, sind die Achsen im Mikroskopobjektiv in dem optischen Kopf 88 mit den Targets 14, 16 und 18 auf der Oberfläche der Scheibe jeweils in der Ebene (x, y, z), (z) und (x, z) ausgerichtet, so daß die gemusterte Scheibe und die optischen Bezugskanäle nun in den gewünschten sechs Freiheitsgraden ausgerichtet sind. Zu diesem Zeitpunkt werden die elektrischen Ausgangssignale der Näherungsfühler auf Null eingestellt. Der Kanal A wird nun auf das Target 18 in der y-Ebene durch die Verwendung der Hebel-Reduktionseinrichtung 92-5 allein fein eingestellt. Die optischen Näherungsfühler für die seitliche Ausrichtung werden abgelesen und dazu verwendet, die kleine, benötigte Bewegung für die Optik in der y-Richtung zu berechnen. Diese Größe y_w ist die Differenz zwischen dem Abstand der Achsen der Kanäle A-B und den Scheibentargets 14-18. Die Größe y_w ist positiv, wenn der Abstand der Targets größer als der Abstand zwischen den Kanälen ist. Der Kanal B wird nun durch die Hebel-Reduktionseinrichtung 92-5 auf das Target 14 in der y-Ebene fein eingerichtet. Die gemusterte Scheibe und der optische Bezugspunkt sind nun wieder in eine ausagerichtete Lage gebracht worden.

Beim nächsten Schritt wird der Abstand zwischen der Scheibe und den Objektiven erhöht. Dies erfolgt durch Anheben der Kassettenanordnung relativ zu dem optischen Kopf 88 um eine kleine Strecke, beispielsweise um 50 µm, wobei die Hebel-Reduktionseinrichtung 92-1, -2 und -3 sowie die Fühler verwendet werden. Wie schematisch in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, wird dadurch die Scheibe 10 von der in Fig. 1 dargestellten Lage zu der in Fig. 2 dargestellten Lage gebracht. Anschließend wird die Kassette 60 wieder aus dem optischen Kopf 88 entnommen, umgekehrt und auf die Arbeitsoberfläche aufgelegt.

Für die vorliegende Beschreibung soll angenommen werden, daß die Maske undurchlässig für sichtbares Licht ist; diese Maske ist vorher hergestellt und auf den Maskenring 486 befestigt worden, der durch die Biegungs-Greiferanordnungen 450, 452 und 454 getragen wird. Die zusammengebaute Kombination aus dem Maskenring 486, dem Greiferring 438 und der Adapterplatte 406 wird auf der Stufe 324 befestigt. Die Kugel 420, 422 und 424, die durch die Adapterplatte 406 getragen werden, befinden sich in den radialen V-Nuten 382 der Stange 376, 378 und 380. Die Eisenscheiben 426, 428, 430 erstrecken sich in die Öffnungen 364, 366, 368 im geringen Abstand von den Magneten 396, die diese Bauteile im zusammengebauten Zustand halten.

Die Maske befindet sich nun in ihrer korrekten Lage in bezug auf die Kassette 60, die einen Sollabstand von 50 µm von der Scheibe hat; die Kassette 60 wird nun umgedreht und wieder auf dem optischen Kopf 88 angeordnet, wie oben beschrieben wurde. Die Näherungsfühler werden dann durch die Bedienungsperson überprüft, um zu gewährleisten, daß keine Veränderung der relativen Lage der Kassette 60 und des optischen Kopfes 80 aufgetreten sind.

Beim nächsten Schritt dieses Arbeitsganges wird die Maske mit den optischen Achsen ausgerichtet. Dies wird durch die nacheinander erfolgende Beobachtung der verschiedenen optischen Kanäle im wesentlichen auf die gleiche Weise erreicht, wie es oben im Bezug auf die Einstellung der Scheibe beschrieben wurde. Die vertikale Ausrichtung der Maske wird jedoch nun durch die Hebel-Reduktionseinrichtungen 92-7, -8 und -9 gesteuert, die die Lage der Stufe 324 (siehe Fig. 29) vertikal justieren. Anders als bei der Ausrichtung Optik/Scheibe gibt es nur eine sehr geringe Wechselwirkung zwischen den Hebel- Reduktionseinrichtungen, so daß diese Steuerungen manuell erfolgen können. In ähnlicher Weise wird die seitliche Einstellung durch die Hebel-Reduktionseinrichtungen 92-10, 11und 12 durchgeführt, die die Stufe 324 seitlich und in Translationsrichtung positionieren und in Fig. 30 zu erkennen sind.

Die Grobeinstellung erfolgt auf die Weise, wie bereits oben erläutert wurde. Anschließend wird eine vertikale Feineinstellung durchgeführt, die den vertikalen Abstand auf eine Genauigkeit von 0,1 µm bringt. Diese seitlichen Steuerungen werden dann auch mit der Feinstellung auf die gleiche Genauigkeit gebracht, wobei die Eichfühler für die Masken auf Null gesetzt werden. Analog zu der Bezugsausrichtung Scheibe/Optik erfolgt die Ausrichtung Maske/Optik in den Ebenen (x, y, z), (z) und (x, z) bei den Kanälen B, C und A jeweils entsprechend den Targets 14, 16 und 18. Der Kanal A wird auf das Target 18 in der y-Ebene durch die Verwendung der Hebelreduktionseinrichtung 92-11 allein fein eingestellt. Die seitlichen Nährungsfühler für die Maske werden abgelesen und dazu verwendet, die erforderliche, kleine Bewegung der Maske in y-Richtung zu berechnen. Die dadurch erhaltene Größe y_m ist die Differenz zwischen dem Abstand zwischen den Achsen der Kanäle A-B und den Maskentargets 14 und 18. y_m ist positiv, wenn der Targetabstand größer als die Kanalabstände ist. Der Kanal B wird nun mit dem Target 14 in der y-Ebene durch Verwendung der Hebel-Reduktionseinrichtung 92-11 fein ausgerichtet. Die Maske ist nun wieder in eine ausgerichtete Lage in bezug auf das optische System zurückgebracht worden. Zu diesem Zeitpunkt liegen die Maske und die Scheibe parallel und in einem Abstand von genau 50 mm voneinander. Die Muster sind übereinander in Winkelausrichtung mit der Maske und den Targets 14 der Scheibe (Kanal B).

Als nächstes wird der neue Abstand Maske/Scheibe berechnet. Das Scheibenmuster ist etwas größer als die Maske, weil die punktförmige Röntgenstrahlquelle das Maskenmuster auf die Scheibe mit einer Vergrößerung von 1+ projektiert, wobei z der Spalt Maske/Scheibe und H der Abstand von der Röntgenstrahlenquelle zu der Maske sind. Der Spalt Maske/Scheibe wird von dem Sollwert z=50 µm eingestellt, um kleine Maßstabsänderungen (kleine Vergrößerungsänderungen) zu berücksichtigen, wie sie beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen und Verarbeitungsfehlern an der Scheibe auftreten können. Der gewünschte Spalt ist:

wobei D der Sollabstand zwischen den Targets 14 und 18 und

Δ=y_w-y_m

die exakte (positive) Differenz zwischen den entsprechenden Abständen der Scheibe und dem Maskentarget ist. Die drei Eichfühler 332, 334 und 336 für den Maskenabstand werden auf Null eingestellt. Die Hebel-Reduktionseinrichtung 92-7, 92-8, 92-9 für den Maskenabstand wird dazu verwendet, diese drei Eichfühler auf z-50 µm einzustellen.

Als nächstes wird die Mitte der Maske mit der Mitte der Scheibe ausgerichtet. Die drei Eichfühler 404a, b und c (siehe Fig. 27) für die seitliche Ausrichtung der Maske werden auf Null eingestellt. Die Hebel-Reduktionseinrichtungen 92-10 und 92-11 werden sorgfältig durch die drei Eichfühler justiert, um die Maske um die kleinen Strecken Δ_x und Δ_y zu dem Ausrichtungsmittelpunkt hin in einer Translationsbewegung zu verschieben; dabei bedeuten

wobei S der Sollabstand von dem gewünschten Ausrichtungsmittelpunkt Maske/Scheibe zu dem Target 14 des Kanals B und α der Winkel zwischen der x-Achse, dem Target 14 und dem gewünschten Ausrichtungsmittelpunkt sind. Der gewünschte Ausrichtungsmittelpunkt liegt auf einer Linie durch die punktförmige Röntgenstrahlenquelle, die senkrecht zu der Maske verläuft. In unserem Beispiel beträgt α=45 Grad. Der Ausrichtungsmittelpunkt liegt in der Mitte der Scheibe, wie man in Fig. 35 erkennen kann. Nachdem die oben erläuterten Schritte durchgeführt worden sind, wird die Kassette 60 dem optischen Kopf 88 entnommen und zu der Röntgenstrahlen- Belichtungsstation gebracht, wie schematisch in Fig. 3 zu erkennen ist; dort wird die Scheibe durch die Maske 24 von einer Röntgenstrahlenquelle 26 belichtet.

Durch die vorliegende Erfindung wird also ein sehr schwieriges und kompliziertes Problem überwunden, nämlich die Ausrichtung des Musters einer lichtundurchlässigen Maske auf das bereits existierende Muster eines Silicium-Wafers mit extrem kleinen, jedoch sehr wesentlichen Toleranzen.

Claims

1. Verfahren zur Ausrichtung einer lithographischen Maske auf einer Substrat-Scheibe, wobei auf der Oberfläche jeder Maske und Scheibe mehrere Ausrichtungstargets vorgesehen werden, die paarweise mit Hilfe eines Mikroskops mit mehreren optischen Mikroskopkanälen miteinander ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroskopkanäle so angeordnet werden, daß sie Teile einer Bezugsebene abtasten, daß die Scheibe mit ihrer Ausrichtungsoberfläche in der Bezugsebene und mit jedem Ausrichtungstarget so positioniert wird, daß sie Ausrichtungstargets mit der optischen Achse jeweils eines anderen optischen Kanals ausgerichtet sind, daß die Scheibe aus der Bezugsebene in eine parallel dazu verlaufende Belichtungsebene verschoben wird, während ihre Ausrichtung relativ zu den optischen Achsen beibehalten wird, daß die Masken in der Bezugsebene so positioniert wird, daß jede ihrer Ausrichtungstargets mit einem anderen optischen Kanal ausgerichtet ist, und daß für die anschließende Belichtung der Scheibe durch die Maske die Ausrichtung zwischen Scheibe und Maske beibehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Ausrichtungstargets und Mikroskopkanäle vorgesehen sind.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur anschließenden Belichtung die ausgerichtete Maske und Scheibe zu einer Belichtungsstation gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an einem optischen Kopf, der die Mikroskopkanäle enthält, eine die Substrat-Scheibe halternde Kassetten-Einrichtung derart in einer ersten Stellung angebracht wird, daß die Oberfläche der Scheibe in der Bezugsebene liegt,
daß die optische Achse jedes Mikroskopkanals mit einem anderen Target auf der Scheibe ausgerichtet wird,
daß die Kassetten-Einrichtung relativ zu dem optischen Kopf in eine zweite Stellung verschoben wird, wodurch die Oberfläche der Scheibe in einer Ebene liegt, die parallel zu der, jedoch in einem bestimmten, bekannten Abstand von der Bezugsebene verläuft,
daß die Kassetteneinrichtung aus dem optischen Kopf entnommen wird,
daß die Maske parallel zu der Scheibe und in einem bestimmten, bekannten Abstand von der Oberfläche der Scheibe an der Kassetten-Einrichtung angebracht wird,
daß die Kassetteneinrichtung in der zweiten Stellung an dem optischen Kopf repositioniert wird, wodurch die Maske in der Bezugsebene liegt,
daß die Lage der Maske relativ zu der Kassetteneinrichtung justiert wird, um jedes Target auf der Maske mit einer anderen optischen Achse der optischen Kanäle auszurichten,
daß die Kassetteneinrichtung einschließlich der Maske und der Scheibe entfernt und zu einer Belichtungsstation gebracht wird, und
daß die Scheibe durch eine durch die Maske hindurchgehende aktivierende Strahlung belichtet wird, wodurch ein Muster der Maske auf der Scheibe reproduziert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske optisch lichtundurchlässig ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als aktivierende Strahlung Röntgenstrahlung verwendet wird.

7. Vorrichtung zur Ausrichtung einer lithographischen Maske auf einer Substratscheibe, wobei auf der Oberfläche jeder Maske und Scheibe mehrere Ausrichtungstargets vorgesehen sind, mit mehreren optischen Mikroskopkanälen zur gegenseitigen Ausrichtung der Ausrichtungstragets, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mikroskopkanal (66) so angeordnet ist, daß er ein anderes Ausrichtungstarget (14, 16, 18) einer gemeinsamen Bezugsebene (78) abtastet, daß eine Einrichtung (92-4, 92-5, 92-6) zur unabhängigen Positionierung jedes Mikroskopkanals derart vorgesehen ist, daß seine optische Achse mit einem vorher ausgewählten Target ausgerichtet ist, daß eine Einrichtung zur Halterung einer Scheibe in der Bezugsebene vorgesehen ist, daß eine Einrichtung (310, 312, 314) zur Verschiebung der Scheibe parallel zu der Bezugsebene aus der Bezugsebene in eine Belichtungsebene vorgesehen ist, wobei die Ausrichtung der Ausrichtungstargets der Scheibe mit den optischen Achsen der Mikroskopkanäle beibehalten wird, daß eine Einrichtung (486) zur Halterung der Maske an der die Scheibe halternden Einrichtung mit ihren Ausrichtungstargets in der Bezugsebene vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung (92-10, 92-11, 92-12) zur Positionierung der Maske in der Bezugsebene derart vorgesehen ist, daß jedes Target mit einer anderen optischen Achse eines Mikroskopkanals ausgerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Positionierung der Mikroskopkanäle (66) eine Einrichtung (68, 70) zur Beobachtung der Bezugsebene (78) durch einen ausgewählten optischen Kanal (66) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungseinrichtung ein Okular (82) und eine Kanalauswahleinrichtung (68) aufweist, um das Okular wahlweise mit jedem der Mikroskopkanäle (66) optisch zu koppeln.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Targetbereich eine zweidimensionale Figur aufweist, und daß das Target durch die geometrische Mitte dieser Figur gebildet wird.