DE3246022C2

DE3246022C2 - Scharfeinstelleinrichtung für ein optisches Projektionssystem

Info

Publication number: DE3246022C2
Application number: DE3246022A
Authority: DE
Inventors: Ronald S. Albany Oreg. Hershel; Martin E. Saratoga Calif. Lee
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1986-08-07
Also published as: US4425037A; DE3246022A1; CA1171555A

Description

— einer Spanneinrichtung (32) zum Festspannen des Gegenstandes,

— einer Verstelleinrichtung mit mindestens einem verstellbaren Kolben(\\\a,b, c),

— einer Staudruckmeßeinrichtung mit einem über der Spanneinrichtung (32) angeordneten Block (102) mit Luftausblasöffnungen (103a, b, c) in Richtung zur Spanneinrichtung, zum Messen des Staudruckes an jeder Öffnung, wobei jede Luftausblasöffnung einem Kolben zugeordnet ist, und

— einer Regeleinrichtung (104a, b, c, 105a, b, c, 117a, b, c, 139a, b, c), die den Hub eines jeweiligen Kolbens durch den an einer jeweils zugeordneten Luftausblasöffnung gemessenen Staudruck regelt,

dadurch gekennzeichnet, daß

— die Spanneinrichtung (32) eine ebene Platte ist und

— die Verstelleinrichtung an der Spanneinrichtung im wesentlichen rechtwinklig zu deren Erstreckungsebene angreift.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung drei radialsymmetrisch zur Spanneinrichtung (32) angeordnete Kolben (lila, b, c) aufweist, die mit dieser über jeweils einem Arm (124a, b bzw. ς) verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

— einen unteren Dreifuß (202) mit drei Armen (202a, b,c) und

— einen oberen Dreifuß (201), der durch die drei zu den Kolben (lila, b bzw. c) führenden drei Arme (124a, b bzw. c) gebildet ist, und der mit dem unteren Dreifuß über drei Biegeelemente (112a, b bzw. c) und drei Fluidanordnungen (110a. b bzw. c) verbunden ist, von denen jede einen der drei Kolben enthält.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (lila, b, c) in einem Zylinder (120a, b bzw. c) mit einer oberen Kammer (117a, b bzw. c) und einer unteren Kammer (131a, b, c) läuft, wobei der Druck in der unteren Kammer einstellbar ist, und wobei die obere Kammer mit der zugehörigen Luftausblasöffnung (103a, b bzw. c) über eine Leitung (104a, b oder cund 105a, öbzw.^verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein einstellbares Magnetventil (139a, b, c) in der Leitung (104a, b, c und 105a, b bzw. c) zwischen der oberen Kammer (117a, b bzw. c) und der zugehörigen Luftausblasöffnung (103a, b bzw. c).

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Kammer (117a, b, c) eine obere elastische Membran (119a, b.

10 Die Erfindung betrifft eine Scharfeinstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, zum Einstellen eines ebenen Gegenstandes in die Brennebene eines optischen Projektionssystems mit 1 :1 Abbildung. Eine derartige Scharfeinstelleinrichtung läßt sich beim Vervielfältigen von Filmmaterial, insbesondere aber beim Herstellen von Mustern auf einen Halbleiterwafer auf mikrolithographischem Wege verwenden.

Beim Herstellen von integrierten Schaltkreisen wird eine genaue Mustcrbildung auf einem Halbleiter-Wafer verlangt. Für diesen Zweck wird das als Fotolithographie bekannte Abdeckverfahren verwendet. Der gesamte mikroelektronische Schaltkreis wird Schicht für Schicht aufgebaut. Jede Schicht beruht auf einem Muster, das sich aus einer photolithographischen Maske ergibt. Solche Masken enthalten eine Rasterplatte aus Glas, die ungefähr der Größe des Halbleiter-Wafers entspricht. Die Rasterplatte hat ein Muster, das sich

viele Male wiederholt. Jedes wiederholte Muster entspricht dem Muster, das auf eine Schicht des Wafers aufgebracht werden soll.

Die Scharfeinstellung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist in der nicht vorveröffentlichten DE-

OS 31 10 341 beschrieben. Die Spanneinrichtung besteht aus einem Umfangsflansch und Verschiebeeinheiten. Ein Wafer wird durch Unterdruck gegen den Umfangsflansch und gegen Oberflächen der Verschiebeeinheiten gedrückt. Mit Hilfe einer Staudruckmeßeinrich-

tung wird über jeder Verschiebeeinheit der Abstand zu einem festen, ebenen Block gemessen. Werden unterschiedliche Abstände festgestellt, sorgt eine Regeleinrichtung dafür, daß alle Abstände durch Verstellen der Verschiebeeinheiten gleich gemacht werden, so daß schließlich die Waferoberfläche parallel zur ebenen Unterfläche des genannten Blockes steht.

Eine Scharfeinstelleinrichtung für ein optisches Projektionssystem bei der Wafer-Herstellung ist aus der DE-OS 29 05 635 bekannt. Sie dient dort zum Einstellen eines Wafers in die Brennebene eines Projektionssystems. Der Wafer trägt Ausrichtmarken, die eigentlich zur Positionierung des Wafers in seiner Ebene dienen. Die in der genannten Schrift angegebene Scharfeinstelleinrichtung wertet jedoch auch ein Abbild einer Ausrichtmarke in bezug auf dessen Intensitätsprofil aus und bestimmt abhängig von der Schärfe eines oder mehrerer Intensitätswechsel Signale, die zum Einstellen des Wafers in Richtung der optischen Achse, also zum Scharfeinstellen dienen. Insgesamt sind mehrere Ver-Stelleinrichtungen vorhanden, die abhängig von der Auswertung unterschiedlicher Ausrichtmarken verstellt werden. Dadurch läßt sich der Wafer nicht abstandsmäßig, sondern auch winkelmäßig in die Brennebene einjustieren. Die Qualität des Einjustierens hängt von der Qualität der in den Wafer eingebrachten Ausrichtmarken ab.

Aus der DE-AS 24 27 323 ist eine andere Scharfeinstelleinrichtung bekannt, mit Hilfe derer ein fokussierter

Lichtstrahl entlang einer vorgegebenen Bahn über einen Wafer bewegt wird. Die Fokussierung wird laufend überwacht und abhängig vom Auftreten von Defokussierungen werden ortsabhängige Signale erzeugt, die zur Korrektur von Fokussierungsfehlem führen, also wiederum den Wafer in bezug auf seinen Abstand und seine Winkellage auf eine Brennebene einrichten. Diese Einrichtung erfordert optisch und elektronisch einen hohen Aufwand.

Aus der EP-OS 00 06 787 ist eine Scharfeinstclleinrichtung bekannt, bei der ein ebener Gegenstand in einer kippbaren Spanneinrichtung festgehalten wird. Ein Objektiv, das von mehreren vorstehenden Zapfen umgeben ist, wird auf die kippbare Spanneinrichtung heruntergefahren. Die freien Enden der Zapfen liegen genau in der Brennebene des Objektives. Wenn die Zapfen auf die Spanneinrichtung oder auf einen auf dieser festgespannten Gegenstand aufsetzen, verdreht sich die kippbar gelagerte Spanneinrichtung so lange, bis alle vier Zapfen auf ihr oder dem Gegenstand aufliegen. Dann wird die Spanneinrichtung arretiert, und die Zapfen werden eingezogen. Dadurch ist der Gegenstand nach Abstand und Winkellage genau auf die Brennebene justiert. Die Spanneinrichtung ist auf einer verschiebbaren Plattform gelagert. Wird nach dem Justieren die Plattform verschoben, so befindet sich jeder neu unterhalb das Objektiv gelangte Teil des Gegenstandes im Idealfall genau in der Brennebene des Objektives. Allerdings ist es so, daß in der Praxis verwendete Gegenstände im Regelfall nicht über einen größeren Flächenbereich genau eben ausgebildet sind, so daß die Schasfeinstellung für manche Bereiche nicht optimal stimmt.

Die Erfindung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die erfindungsgemäßc Scharfeinstelleinrichtung ist einfach aufgebaut, und sie erlaubt es, den jeweils gerade unter einem Projektionssystem befindlichen Bereich eines Gegenstandes nach Abstand und Winkellage auf die Brennebene des Projektionssystems einzustellen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Lage des auszurichtenden Gegenstandes durch eine Staudruckmeßeinrichtung bestimmt wird. Der gemessene Staudruck dient zum Regeln des Kolbenhubes einer Verstelleinrichtung, die die Spanneinrichtung verstellt, auf der der Gegenstand festgespannt ist. Eine derartige Scharfeinstelleinrichtung benötigt keinerlei optische und im einfachsten Ausführungsfall auch keinerlei elektronische Baumittel. Die Einstellung erfolgt rein pneumatisch-mechanisch, was zu einfachstem Aufbau und höchster Einstellgenauigkeit führt. Die Einstellung läßt sich in jeder Lage unabhängig vom Vorhandensein von Ausrichtmarken und der Größe des Gegenstandes durchführen.

Die erfindungsgemäße Scharfeinstelleinrichtung läßt sich also optimal zum Einstellen von Wafern in optischen Projektionssystemen mit 1 : !-Abbildung verwenden. Bei dieser Anwendung muß die zwischen dem Wafer und der als Sonde wirkenden Luftausblasöffnung ausgeblasene Luft (oder ein anderes Gas) hohe Reinheit aufweisen, um die Wafereigenschaften nicht negativ zu beeinflussen.

Die Vakuum-Spannplattform, die ein Teil des Systems für die Scharfeinstellung ist, hat drei radial nach außen sich erstreckende Arme. Zu jedem Arm ist ein Kolben zugeordnet, der in einem Zylinder mittels entgegengesetzt wirkender Membranen bewegt werden kann. Die Membranen und die Wände am oberen und unteren Kolbenende definieren eine obere und eine untere Kammer, die mit einem fluiden Medium gefüllt werden kann. Der Begriff »fluides Medium« beinhaltet ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium. Die untere Kammer jedes Zylinders wird mit einem fluiden Medium bei vorbestimmten! und fest eingestelltem Druck gefüllt. Drei fluide Sonden, von denen jede eine am Wafer angrenzende Öffnung enthält, sind mit einer Quelle des fluiden Drucks verbunden. Jede Sonde ist über eine fluide Signaüeitung auch mit der korrespondierenden, oberen Kammer des zugeordneten Zylinders verbunden. Der Druck des fluiden Mediums ist im Luftspalt, der zwischen jeder Sonde und dem Wafer liegt, gleich demjenigen Druck, der auf die korrespondierende, obere Membrane wirkt. Der Druck der oberen Membrane wird durch den fest eingestellten Druck der unteren Membrane im Gleichgewicht gehalten.

Die erfindungsgemäße Scharfeinstelleinrichtung unterscheidet sich somit von der gattungsgemäßen, nicht vorveröffentlichten Einrichtung dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung der Wafer auf eine ebene Spanneinrichtung aufgelegt wird und dann die Spanneinrichtung verstellt wird, während bei der vorbeschriebenen Einrichtung eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen direkt am Wafer angreift, um eine ebene Waferoberfläche einzustellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Wafer mit mehreren Musterbereichen;

F i g. 2 eine vergrößerte Teildraufsicht des Wafers der Fi g. 1, die die auf dem Wafer angeordneten Musterbereiche mit ihren Bezugsmarken zeigt;

Fig.3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Projektions-Steppers;

Fig.4 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Scharfeinstelleinrichtung;

F i g. 5 einen Teilquerschnitt durch die Scharfeinstelleinrichtung gemäß F i g. 4 entlang den Schnittlinien 7-7; F i g. 6 die Scharfeinstelleinrichtung samt Fluidschaltung;

Fig. 7 eine teilweise Vorderansicht des Projektions-Steppers gemäß F i g. 3 mit Beleuchtungssystem und gestrichelt gezeichneten Teilen des Projektionssystems;
Fig.8 einen Teilquerschnitt des Projektions- und Ausrichte-Systems gemäß den Schnittlinien 11-11 von Fig.8;

F i g. 9 einen Teillängsschnitt des Beleuchtungs- und Projektionssystems entlang den Schnittlinien 14-14 von Fig.8;

Fig. 10 eine Detaildraufsicht einer Waferplattform mit gestrichelt gezeichneten Teilen der Scharfeinstelleinrichtung gemäß den Schnittlinien 16-16 von F i g. 9.

Zur allgemeinen Erklärung der Erfindung wird auf die F i g. 3 und 7 verwiesen. Ein Bett 3 trägt das Positionier-System 79 für den Wafer mit der Spanneinrichtung 32, die in den F i g. 4, 5,6, 7,8,9 und 10 näher dargestellt ist. Der Raum 4 unterhalb des Bettes 3 ist für die verschiedenen Versorgungsgeräte und für einen Rechner vorgesehen. Diese Gegenstände sind nicht gezeichnet. Oberhalb vom Bett 3 sind Beleuchtungs-System 34, Projektions-System 50, Dunkelfeld-Ausrichtesystem 60, sowie eine Anzeige 5 für die Überwachung der Ausrichteeinrichtung 60 vorhanden.

Die in der F i g. 9 dargestellte Rasterplatte 20 ist zwischen dem Beleuchtungs-System 34 und dem Projektions-System 50 angeordnet. Die Ausrichte-Einrichtung 60 steuert die Beweeune des Positionier-Svstems 79. das

die Matrizen 12 des Wafers 10 (Fig. 1 + 2) mit dem projizierten Bild der Muster auf der Rasterplatte 20 ausrichtet. Die Einrichtung 100 zum Scharfeinstellen, die in den F i g. 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 gezeichnet ist, hält das projizierte Bild der Rasterplatten-Muster auf dem Wafer im optimalen Fokus. Die Leuchtstärke des Beleuchtungs-Systems 34 wird zur Entwicklung der belichteten Bereiche (nicht mit dem projizierten Bild beaufschlagt) der Musterbereiche 12 erhöht. Nach der Belichtung wird das Wafer-Positionierungssystem bewegt oder schrittweise weitergefahren, so daß das projizierte Bild der Rasterplatte 20 zu einem anderen Teil des Wafers IO ausgerichtet und auf diesem scharf eingestellt wird.

Wafer

Die F i g. 1 und 2 zeigen in der Draufsicht einen Halbleiter-Wafer 10, auf dem viele Musterbereiche 12 in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Jeder Musterbereich 12 trägt zwei Bezugsmarken 14 und 16 an entgegengesetzten Ecken. Diese Bezugsmarken können zum Beispiel als » + « Zeichen ausgebildet sein. Später werden Sinn und Zweck der Bezugsmarken für die Ausrichtung der Musterbereiche mit dem projizierten Bild der Rasterplatten-Muster näher beschrieben.

Rasterplatte

Die Maschine 2 enthält auch die Rasterplatte 20, die in der F i g. 9 gezeigt ist. Die Rasterplatte 20 ist im Rahmen 22 eingesetzt und weist eine Vielzahl von Mustern 24 auf, die innerhalb des Rahmens in einer Zeile angeordnet sind. Der Rahmen ist in zwei entgegengesetzt geöffneten Führungen 26 geführt. Ein nicht gezeichneter Überzug bedeckt die Rasterplatte 20.

Für jedes Muster 24 sind zwei Bezugsmarken 28 und 30 an seinen entgegengesetzten Ecken in ähnlicher Weise vorgesehen, wie die Bezugsmarken 14 und 16 an den Musterbereichen 12. Die auf jeden einzelnen Musterbereich 12 angebrachten Bezugsmarken 14 und 16 werden mit den Bezugsmarken 28 und 30 der projizierten Bilder der Rasterplatte 20 zur Deckung gebracht bevor das Bild der Rasterplatte 20 auf jeden einzelnen Musterbereich 12 abgebildet wird.

Positioniersystem für das Wafer

Unterhalb des Projektions-Systems 50 ist die Vakuum-Spanneinrichtung 32 angeordnet, die in den F i g. 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 gezeichnet ist Die Spanneinrichtung ist in den beiden karthesischen Koordinaten X und Y bewegbar und richtet eine der Bezugsmarken 14,16 des Musterbereichs 12 auf eine der Bezugsmarken 28, 30 der projizierten Bilder der Rasterplatte 20. Die Spanneinrichtung 32 ist auch in der von den beiden Richtungen X und Y gebildeten Ebene drehbar. Hierdurch erfolgt die Ausrichtung der Bezugsmarken 14,16 der Musterbereiche 12 auf die jeweilige Bezugsmarken 28, 30 der projizierten Bilder der Rasterplatte 20. Die Spanneinrichtung 32 ist auch vertikal bewegbar und erzielt hiermit eine optimale Scharfeinstellung der projizierten Bilder auf die Musterbereiche 12. Dies wird im folgenden noch erklärt Auf der Oberfläche der Spanneinrichtung 32 sind konzentrische Bereiche 302 angeordnet, die in der F i g. 6 gezeichnet sind. Breite Nuten 303 trennen die erhabenen Bereiche 302 voneinander. Der Wafer liegt auf den erhabenen Bereichen auf.

Konstruktion der Scharfeinstellung

Das System 100, das in den Fig.4, 6, 7, 8, 9 und 10 gezeigt ist, sorgt dafür, daß das projizierte Bild des Musters 20 auf einem Musterbereich 12 scharf eingestellt bleibt. Das System 100 enthält ein Gehäuse 101 für das Projektionssystem 50 und einen Block 102, der sich vom Gehäuse nach unten erstreckt. Die Bodenfläche 103 des Blocks 102 erstreckt sich oberhalb der oberen Fläche

ίο der Spanneinrichtung 32. Drei pneumatische Sondenleitungen 104a, 104Zj, 104c erstrecken sich durch den Block 102 nach unten bis zu seiner Bodenfläche 103. Dies zeigen die Fig.4, 5, 6 und 10. Die Sondenleitungen 104a, 104£>, 104c stehen mit der Druckleitung 106 in Verbindung, die an der Quelle 108 für ein gasförmiges Druckmedium angeschlossen ist. Das gasförmige Medium kann trockener Stickstoff oder saubere getrocknete Druckluft sein.
Das Scharfeinstellsystem 100 enthält einen oberen Dreifuß 201 und einen unteren Dreifuß 202. Der untere Dreifuß hat drei radiale Arme 202a, 202b, 202c. Jeder Arm trägt eine Anordnung HOa, 1106, HOc aus Servozylinder und Kolben. Der Kolben 111 jeder Anordnung ist mit dem Untersatz 33 der Spanneinrichtung 32 mittels eines Armes 124a, 1246,124c des oberen Dreifußes 201 verbunden. Jeder Arm 124 ist über eines von drei Biegeelementen 112a, 1126, 112c mit den entsprechenden Armen 202a, 202i>, 202c des unteren Dreifußes 202 verbunden. Hierdurch wird die axiale Bewegung gestattet und die Seitenbewegung unterdrückt.

Die drei Kolben 11 bilden drei Punkte, die zur Bestimmung einer Ebene dienen, welche zur Ebene des Wafers 10 parallel liegt.
Die F i g. 5 zeigt den Untersatz 33 mit dem Gehäuse 304, in welchem ein Plunger 305 mittels Federn 307 gegen Sperrkugeln 306 gedrückt wird. Die Federn greifen an der Platte 308 an. Die Welle 309 trägt die Spanneinrichtung 32 auf dem Plunger 305. Die Platte 308 betätigt nicht gezeichnete Mikroschalter, die die X/Y Stufe für den Stepper außer Betrieb setzt, wenn der Plunger 305 zufällig von den Sperrkugeln 306 abrückt. Der untere Dreifuß kann sich in kurzen Bögen drehen. Dies erfolgt durch die Lager 113, die auf der Plattform 79 befestigt sind. Der Schrittmotor 82, der zum Beispiel 200 Schritte macht, treibt eine Schraube 83 an. An der Schraube befindet sich eine Laufmutter 116, die mit dem unteren Dreifuß 202 bei einem Radius 15,88 cm in Verbindung steht. Diese Verbindung ergibt eine theoretische Auflösung von 0,1 μΐη an jeder Seite eines Bildes von maximal 21 mm Durchmesser.

Die Spanneinrichtung 32 ist über 0,227 cm vertikal bewegbar. Die Plattform 79 ist in X- und V-Richtung um ca. 16 bzw. ca. 30 cm bewegbar. Dadurch kann die Spanneinrichtung automatisch beladen oder entladen werden und sich über die Wafer-Bildebene W erheben und nicht gezeichnete Mikroschalter für die Vor-Ausrichtung berühren. Eine zweistufige Vakuumquelle 310 gestattet das Rutschen des Wafers 10 in die Spanneinrichtung 32. Dies geschieht an der Ladestation bei geringern Vakuum. Hiernach können die Vor-Ausrichte-Mikroschalter durch den mit vollem Vakuum angesaugten Wafer ohne Rutschgefahr für denselben betätigt werden. Die konzentrischen Rillen 303, die auf der Fläche der Spanneinrichtung 32 zwischen den Bereichen 302 angeordnet sind, stellen einen Ablagerungsplatz für kleine Partikel dar, wenn der Wafer an der Ladestation eingespannt wird. Die Partikel werden von der Unterseite des Wafers 10 abgeschabt und fallen in die Rillen.

Vorzugsweise sind die Rillen 303 breiter als die Bereiche 302.

Von der Quelle 108 wird ein fluides Medium wie z. B. Luft unter Druck durch die Leitungen 106, 104a, 104£>, 104c auf den Boden des Blocks 102 geführt und entweicht aus den öffnungen 103a, 103Z>, 103c. Die Luft fließt durch den Raum zwischen der Bodenfläche 103 und dem oberen Ende der Spanneinrichtung 32. Dieser Fluß bewirkt ein Luftlager zwischen dem Block 102 und der Spanneinrichtung 32, wodurch beide in einem Abstand zueinander gehalten werden. Dieser Abstand liegt in der Größenordnung von einigen tausendstel eines Millimeters wie z. B. bei 0,0076 mm.

Die Zylinder- und Kolben-Anordnungen 110a, 1106, 110c sind im gleichen Abstand verteilt am Umfang der Spanneinrichtung 32 angeordnet. Da diese Anordnungen untereinander identisch sind, werden sie in der folgenden Beschreibung nur mit der Bezugszahl 110 bezeichnet. Jeder Kolben 111 ist über dem starren Arm 124 mit der Spanneinrichtung 32 verbunden. Die senkrechte Anordnung der Spanneinrichtung 32 zur einen Stelle, die am Kolben 111 angrenzt, hängt entsprechend von der senkrechten Stelle des zugeordneten Armes 124 ab.

Das obere Ende jeder Anordnung 110 ist an der Druckleitung 105 angeschlossen, die mit der Sondenleitung 104 in Verbindung steht (F i g. 6). Die Druckleitung 105 steht auch in Verbindung mit einer Kammer 117, deren oberes Ende von der Deckplatte 118 und deren unteres Ende von der federnden Membrane 119 gebildet wird, die mit dem Kolben 111 in Eingriff steht und aus geeignetem Material wie z. B. Gummi besteht. Die Membrane wird in der Kammer 117 im gespannten Zustand gehalten. Dies geschieht durch Einklemmen zwischen der Deckplatte 118 und dem Zylinder 120. Die Membrane 119 steht mit dem senkrecht beweglichen Kolben 111 in Eingriff. Jeder Kolben 111 ist mit einem radial sich erstreckenden Arm 124 verbunden, der in einem Schlitz 126, der an der Seite des Zylinders 120 vorgesehen ist, senkrecht gleitbar angeordnet ist. Jedes Biegeelement 112 ist seinerseits an einem Ende mit dem Arm 124 und am anderen Ende mit dem Arm 202 des unteren Dreifußes verbunden.

Eine federnde Membrane 130 aus passendem Material wie z. B. Gummi, steht mit der Unterseite des Koibens 111 in Eingriff und bleibt in der unteren Kammer 131 im gespannten Zustand, was durch Einklemmen zwischen dem Zylinder 120 und der oberen Fläche des Dreifußes 202 bewerkstelligt wird. In der Kammer 131 herrscht vorzugsweise ein fixer Druck von angenähert 70 Pa, oder die Hälfte des Druckes in der Quelle 108.

Scharfeinstell-System

Die Fig. 6 zeigt schematisch die Steuerung des Fluidstromes, der von der Quelle 108 kommt, durch den Druckregler 133. Der sorgt für einen genauen Druck von z. B. etwa 140 Pa. Der Schrittmotor 134 stellt den Druckregler 133 auf andere genaue Drücke ein. Ein 3-Wege Magnetventil 135 sperrt die Luft zu den Leitungen 104 und verhindert das Blasen von Partikeln und Staub aus der Spanneinrichtung 32, wenn kein Wafer vorhanden ist Nadelventile 136 steuern den Strom des Fluids zu den Öffnungen 103 (Sonden). Die Nadelventile 136 sind so eingestellt, daß im Luftspalt der gleiche Druck herrscht wie in der unteren Kammer 131. Die unteren Kammern 131 werden über Druckleitung 137, Druckregler 138 und Speiseleitungen 132 auf einen vorbestimmten, festen Druck wie z. B. 70 Pa eingestellt. Die Druckleitungen 105 stellen die Verbindung zwischen der oberen Kammer 117 und dem Druck im Luftspalt ζ her. Dieser Luftspalt grenzt an die öffnungen 103. Ein Magnetventil 139, das in jeder Druckleitung 105 angeordnet ist, erlaubt dem Computer, die obere Kammer 117 auf einen gegebenen Druck zu halten bevor die Fläche des Wafers schrittweise von unten an die Sonde schaltet. Der Luftspalt ζ entwickelt einen gegebenen Rückdruck als Funktion der Durchfluß-Geschwindigkeit. Eine Änderung der Einstellung des oberen Reglers 133 bedingt gleichzeitig eine Änderung im Spalt ζ aller drei öffnungen 103. Der Schrittmotor 134 steuert den Regulator 133 und wird seinerseits durch den Computer angesteuert für den Beginn der Scharfeinstellung.

Jede Druckleitung 105 empfängt den gleichen Luftdruck wie die Leitung 104. Wenn der Luftdruck in den Leitungen 104 und 103 infolge einer Druckänderung im Luftspalt z, der durch Einfügung eines Wafers 10 in die Spanneinrichtung 32 bedingt ist steigt, dann steigt der Druck in der Kammer 117. Dieser Druck wirkt nach unten auf die Membrane 119, so daß Kolben 111 und Arm 124 nach unten gegen den Druck in der unteren Kammer 131 bewegt werden. Hierdurch wird auf die untere Membrane 130 eingewirkt, die sich wie eine Rückkehrfeder erhält. Die resultierende Abwärtsbewegung des Armes 124 erzeugt eine entsprechende Abwärtsbewegung der Spanneinrichtung 32.

Sobald die Spanneinrichtung 32 sich nach unten bewegt hat, vergrößert sich der Luftspalt. Dies schwächt den Luftdruck in Leitung 104, so daß der Luftdruck in der Leitung auf einen im wesentlich konstanten Wert geregelt wird. Von der bisherigen Diskussion kann festgehalten werden, daß die Spanneinrichtung 32 durch jede Kolben- und Zylinder-Anordnung 110 in eine Richtung verstellt wird, die rechtwinklig zur A^--K-BeWegungsebene dieser Spanneinrichtung liegt. Auf diese Weise wird der Spalt zwischen dem Block 102 und dem Wafer in der Spanneinrichtung 32 geregelt, so daß auf dem Musterbereich 12 des Wafers das scharfeingestellte Bild des Musters 24 der Rasterplatte 20 liegt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Scharfeinstelleinrichtung (100) zum Einstellen eines ebenen Gegenstandes (10) in die Brennebene eines optischen Projektionssystemes (50) mit 1 :1 Abbildung, mit

c) und in der unteren Kammer (131a, b, c)eine untere elastische Membran (130a, b, c) angeordnet ist, welche Membran den der jeweiligen Kammer zugeführten Druck auf den Kolben (1106 bzw. c) überträgt

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (119a, b, cbzw. 131a, b, c) aus Gummi sind.