DE3248382C2 - - Google Patents

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DE3248382C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrichten zweier Ausrichtmarkierungen tragender Körper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.
Im allgemeinen werden Halbleiterelemente, integrierte Schaltungen usw. dadurch hergestellt, daß wiederholt ein kompliziertes Schaltungsmuster einer Maske auf ein Substrat bzw. ein Halbleiterplättchen aus Si, GaAs oder dergleichen gedruckt bzw. übertragen wird und das Substrat chemisch oder physikalisch bearbeitet wird.
In diesem Fall besteht die Notwendigkeit, das Muster mit dem Substrat genau auszurichten.
Bei der automatischen Ausrichtung wird beispielsweise Laserlicht auf einen Körper in der Form eines Punktes oder Schlitzes projiziert, der den Körper mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit überstreicht, wobei Streulicht erfaßt wird, das von einer für das Ausrichten angebrachten Markierung hervorgerufen wird. Mit diesem Laserlichtabtastverfahren ist es möglich, selbst von einem Halbleiterplättchen, auf das ein Schaltungsmuster aufgedruckt ist und das eine komplizierte feinste Querschnittsform hat, ein Signal mit einem guten Störabstand bzw. Rauschabstand zu erhalten.
Die Ausrichtung wird jedoch durch Interferenz-Erscheinungen erschwert. Durch die Interferenz zeigt nämlich ein Rand-Ausgangssignal von einer Ausricht- bzw. Richtmarkierung der Maske Schwankungen, so daß keine stabile Ausrichtung vorgenommen werden kann. Dies ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. In der Fig. 1 ist 1 eine Maske, auf der ein zu übertragendes Muster ausgebildet ist, während 2 ein Halbleiterplättchen ist und mit 3 einfallendes Licht bezeichnet ist. Durch die Streuung an dem Rand der Richtmarkierung der Maske 1 entstehen zwei Arten von Lichtstrahlen.
Die einen Lichtstrahlen 4 sind das von dem Rand der Richtmarkierung direkt gestreute und zurückkehrende Licht, während die anderen Lichtstrahlen 5, 6 das von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierte und zurückkehrende Licht sind. Von dem Halbleiterplättchen 2 werden zweierlei Arten von Lichtstrahlen reflektiert und zurückgeführt: Die einen Lichtstrahlen 5 sind das durch den Rand der Richtmarkierung der Maske 1 gestreute und von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierte Licht, während die anderen Lichtstrahlen das an dem Rand der Richtmarkierung der Maske 1 vorbeiverlaufende, von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierte und danach von dem Rand der Richtmarkierung gestreute Licht sind. Das Halbleiterplättchen hat gewöhnlich einen hohen Reflexionsfaktor, so daß daher zwischen den direkt von dem Rand der Richtmarkierung der Maske 1 gestreuten Lichtstrahlen 4 und den von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierten Lichtstrahlen 5 oder 6 eine starke Interferenz entsteht, durch die während des Ausrichtens aufgrund kleinster Veränderungen zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen das Ausrichtungsausgangssignal von der Fotomaske stark schwankt und ungleichmäßig wird, was die Ausrichtungsgenauigkeit stark beeinträchtigt.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind in der DE-AS 24 21 509 beschrieben. Demnach ist der Bereich der Ausrichtmarkierung auf einem ersten Körper in Form einer Maske um eine bestimmte Strecke gegenüber dem Bereich der Ausrichtmarkierung eines zweiten Körpers in Form eines Substrats seitlich derart versetzt, daß ein Überdrucken der Substrat-Ausrichtmarkierung verhindert wird. Zur Kompensation der Versetzung bei der Ausrichtung der Körper ist in dem Projektionsstrahlengang des optischen Erfassungssystems ein optisches Mikrometer in Form einer drehbaren Glasplatte angeordnet. Bei einer Verstellung dieses optischen Systems zur Kompensation der Versetzung kann es bei ungenauer Einstellung, durch Abnutzung oder durch Umgebungseinflüsse zu Änderungen kommen, die sich als Fehler der tatsächlichen Versetzung von Maske und Substrat überlagern und somit zu Ungenauigkeiten in der Ausrichtung führen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausrichten zweier Ausrichtmarken tragender Körper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 derart weiterzubilden, daß zwischen den beiden Körpern eine konstant gute Ausrichtung mit hoher Ausrichtgenauigkeit erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
Demnach sind auf dem das Muster tragenden, ersten Körper mindestens eine außerhalb des Überdeckungsbereichs mit dem zweiten Körper liegende Ausrichtmarkierung sowie weitere, den Ausrichtmarkierungen des zweiten Körpers gegenüberzusetzende Ausrichtmarkierungen vorgesehen. In einem ersten Schritt wird bei wirkungsmäßig nicht vorhandenem zweiten Körper ein der Lagebeziehung zwischen der außerhalb liegenden und den gegenüberzusetzenden Ausrichtmarkierungen entsprechendes erstes Signal erzeugt. Sodann wird in einem zweiten Schritt ein Signal gebildet, das eine Lagebeziehung zwischen der außerhalb liegenden Ausrichtmarkierung und einer auf dem zweiten Körper befindlichen Ausrichtmarkierung darstellt. Hierdurch wird eine genaue Ausrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Körper möglich, wobei das in dem zweiten Schritt gewonnene, die Lagebeziehung zwischen dem ersten und dem zweiten Körper darstellende Signal auf der Grundlage des ersten Signals auswertbar ist. Bedingt durch die Tatsache, daß die auf den Ausrichtmarken des zweiten Körpers basierenden Signale auf die auf den dem zweiten Körper gegenübergesetzten Ausrichtungsmarken des ersten Körpers basierende Signale nicht gleichzeitig erzeugt werden, wird sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Schritt die Beeinflussung durch störendes, von dem zweiten Körper stammendes Reflexionslicht, das mit dem vom Markierungsbereich des ersten Körpers ausgehenden Nutzlicht Interferenzen bildet und damit zur Verschlechterung des Ausrichtsignals führen könnte, vermieden. Auf diese Weise ist eine sehr genaue, auf Dauer stabile Ausrichtung zwischen den beiden Körpern gewährleistet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht den Einfluß der Interferenz auf ein Signal von einer Richtmarkierung auf einer Maske.
Fig. 2 zeigt die Lage von Richtmarkierungen auf einer Maske in bezug auf ein Halbleiterplättchen bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die linke Hälfte eines Ausrichtungsmikroskopsystems als Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Ausrichten zeigt.
Fig. 4 zeigt alle Richtmarkierungen auf einer Maske und einem Halbleiterplättchen nach dem Stand der Technik.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform von Richtmarkierungen auf einer Maske und einem Halbleiterplättchen bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten.
Fig. 6 zeigt Bilder, die durch das in Fig. 3 gezeigte Richtmikroskop beobachtet werden, sowie Ausgangssignale von den beobachteten Bildern.
Fig. 7 zeigt Bilder von Markierungen in einer anderen Ausführungsform, die durch das in Fig. 3 gezeigte Richtmikroskop beobachtet werden, sowie Ausgangssignale von den beobachteten Bildern.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild eines fotoelektrischen Meßsystems.
Fig. 9 zeigt Beispiele für Zeitintervallmessungen.
Fig. 10 bis 12 zeigen jeweils verschiedene Ausführungsformen von Richtmarkierungen bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten.
Fig. 13 veranschaulicht ein System, bei dem die Ausrichtungsstelle und die Belichtungsstelle voneinander getrennt sind.
Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren bzw. die Vorrichtung zum Ausrichten.
In der Fig. 2 ist 1 eine Maske, während mit 2 ein mit einer strichpunktierten Linie dargestelltes Halbleiterplättchen bezeichnet ist.
Auf der Maske 1 sind zusätzlich zu einem Schaltungsmuster (Schaltungselemente) Richtmarkierungen 10a, 11a, 10b und 11b ausgebildet. Die Markierungen 10a und 11a sind durch Objektive 14a bzw. 15a zu einem Bildfeld als linkes Sichtfeldsystem zusammengefaßt, während die Markierungen 10b und 11b durch Objektive 14b bzw. 15b zu einem Feld als rechtes Sichtfeldsystem zusammengefaßt sind. Die Richtmarkierungen 11a und 11b sind herkömmlich verwendete Markierungen, während die Richtmarkierungen 10a und 10b nunmehr zusätzlich vorgesehene Richtmarkierungen sind.
Es ist ersichtlich, daß das Halbleiterplättchen 2 nicht unterhalb der mit 10a und 10b bezeichneten Markierungen liegt. Im Falle des Projektionsverfahrens kann das von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierte Licht mittels eines Verschlusses oder dergleichen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, so daß zumindest dann, wenn die bestimmten Bereiche der Markierungen 10a und 10b auszurichten sind, das Herbeiführen von Bedingungen ermöglicht ist, bei denen das Halbleiterplättchen 2 im wesentlichen nicht vorhanden bzw. beteiligt ist.
Auf diese Weise ist bei dem Ausrichten unterhalb der mit 10a und 10b bezeichneten Markierungen das Halbleiterplättchen 2 im wesentlichen nicht beteiligt, so daß daher die von dem Halbleiterplättchen gemäß Fig. 1 reflektierten Lichtstrahlen 5 oder 6 nicht vorhanden sind, sondern nur die gestreuten Lichtstrahlen 4 vorliegen. Da die von dem Halbleiterplättchen 2 reflektierten Lichtstrahlen 5 oder 6 nicht vorhanden sind, entsteht keine Interferenz, so daß ein sehr gleichmäßiges Maskensignal abgenommen werden kann.
Die Markierungen 10a und 10b, die an den Stellen ausgebildet sind, an denen keine Überlappung mit der Halbleiterplättchenfläche besteht, werden als Bezugsmarkierungen für das Ausrichten zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen herangezogen.
Es ist vorteilhaft, an den Bereichen unterhalb der Markierungen 10a und 10b Maßnahmen zu treffen, mit denen das Reflektieren von Licht an diesen Bereichen im wesentlichen verhindert wird, wie beispielsweise dadurch, daß an einem einem Fotomaskenhalter entsprechenden Bereich eine Öffnung derart ausgebildet wird, daß über die Fotomaske gelangendes Licht durch diese Öffnung nach außen treten kann und nicht in ein Betrachtungssystem zurück- reflektiert wird. Anstelle des Bildens einer derartigen Öffnung können die den Markierungen 10a und 10b entsprechenden Bereiche einer Antireflexbehandlung unterzogen werden. Wenn Antireflexbelag auf den Fotomaskenhalter aufgebracht werden soll, bestehen für die Stellen der Markierungen 10a und 10b naturgemäß Einschränkungen, jedoch gibt es andere Stellen außerhalb der nutzbaren Fläche des Halbleiterplättchens, so daß in der Praxis keine Schwierigkeiten entstehen.
Es wurde bereits erläutert, daß die von den Markierungen 10a und 10b stammenden Signale auf stabile Weise trotz des Vorhandenseins des Halbleiterplättchens abgenommen werden; falls aber als ein erster Schritt zum Ausrichten eine Abtastung mit Laserlicht bei einem Zustand vorgenommen wird, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht vorhanden ist bzw. nicht in Erscheinung tritt, werden die Randsignale nicht nur von den Markierungen 10a und 10b, sondern auch von den Markierungen 11a und 11b auf gleichmäßige Weise gewonnen, so daß die Stellen der Markierungen 11a und 11b auf eine beständige Weise erfaßt und in bezug auf die Stellen der Markierungen 10a und 10b vermessen werden.
Als zweiter Schritt des Ausrichtens, der nachfolgend beschrieben wird, werden bei einem Zustand, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen vorhanden ist bzw. wesentlich beiträgt, die Stellen der Richtmarkierungen auf dem Halbleiterplättchen erfaßt und in bezug auf die Stellen der Markierungen 10a und 10b auf der Maske vermessen. In der Fig. 3 ist ein Ausrichtungsmikroskopsystem bzw. Richtmikroskopsystem gezeigt, über das die Oberfläche der Maske betrachtet wird. In der Fig. 3 ist nur das Sichtfeld auf einer Seite, nämlich nur ein linksseitiger Bereich (L nach Fig. 2) gezeigt.
Das System nach Fig. 3 enthält die Objektive 14a und 15a, einen Laser 21a, eine Linse 22a zum Abbilden des Laserlichts als ein Lichtpunkt, einen Polygonaldrehspiegel 23a, eine f-R-Linse 24a, einen Strahlenteiler 25a für das Betrachtungssystem, eine Feldlinse 26a, ein Sichtfeldteilungsprisma 27a, Polarisations-Strahlenteiler 28a und 28′a, Relaislinsen 29a und 29′a, Viertelwellenlängen- bzw. λ/4-Platten 30a und 30′a, für Laserlicht durchlässige Filter 31a und 31′a, Pupillenabbildungslinsen 32a und 32′a, Raumfrequenzfilter (Sperrfilter) 33a und 33′a zum Unterdrücken des Lichts nullter Ordnung, Kondensorlinsen 34a und 34′a sowie Fotodetektoren 35a und 35′a. Diese bilden ein fotoelektrisches Meßsystem. 36a ist eine Umkehrlinse, 37a ist ein Bildaufnahmeelement, 38a und 38′a sind Sichtfeld-Beleuchtungssysteme und 39a und 39′a sind Beleuchtungslichtquellen.
Hinsichtlich des Aufbaus des Richtmikroskopsystems sind verschiedenerlei Abwandlungen denkbar, wie beispielsweise die Anwendung von Lichtleitern für die Beleuchtungslichtquellen 39a und 39′a oder das Ändern der Art des Umlenkens des optischen Wegs, jedoch stellt das System nach Fig. 3 ein typisches Beispiel dar.
An den Objektiven 14a und 15a werden nach Fig. 3 die λ/4-Platten 30a und 30′a in Verbindung mit den Polarisations- Strahlenteilern 28a und 28′a verwendet.
D. h., das Abtastungslaserlicht, das von den Polarisations- Strahlenteilern 28a und 28′a reflektiert wird und in die Objektive 14a und 15a eintritt, durchläuft die λ/4-Platten 30a und 30′a wird von der Maske oder dem Halbleiterplättchen reflektiert und durchläuft wiederum die λ/4-Platten 30a und 30′a, wobei die Polarisationsrichtung um 90° gedreht wird, wonach das Licht wieder in die Polarisations-Strahlenteiler 28a und 28′a eintritt und nun zu den Fotodetektoren 35a und 35′a hin durchtritt.
Durch die Verwendung dieser Polarisationseinrichtung wird die Abtastsignalmessung wirkungsvoll unter einem sehr geringen Lichtmengenverlust bewerkstelligt.
Die Maske 1 und das Halbleiterplättchen 2, die gemäß der Darstellung in Fig. 2 angeordnet sind, werden unter Verwendung des in Fig. 3 gezeigten optischen Systems betrachtet, wobei gemäß der Darstellung in der Fig. 2 die Objektive 14a und 15a sowie 14b und 15b jeweils symmetrisch zueinander angeordnet sind und ein Paar bilden. Es werden nun die über dieses Richtmikroskopsystem beobachteten Richtmarkierungen beschrieben.
Die Fig. 4 ist ein Beispiel für ein unter Verwendung eines herkömmlichen Systems beobachtetes Bild und zeigt das System in dem Fall, daß die Markierungen über die beiden Objektive 15a und 15b in einem Sichtfeld zusammengefaßt werden. D. h., über das eine Objektiv 15a werden Markierungen 43a, 44a, 45a und 46a in einem Sichtfeld auf der Sichtanzeigefläche zusammengefaßt, während über das andere Objektiv 15b Markierungen 43b, 44b, 45b und 46b in dem Feld auf der Sichtanzeigefläche zusammengefaßt werden. Die beiden Linien der Richtmarkierung 43a auf der Maske sind zueinander parallel und stehen senkrecht zu denjenigen der Richtmarkierung 44a, die gleichfalls aus zwei parallelen Linien besteht.
Ferner sind die Richtmarkierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen senkrecht zueinander angeordnet. Für die Markierungen 43b, 44b, 45b und 46b besteht ein gleichartiger Zusammenhang.
Mit 48 ist die Abtastungs- bzw. Überstreichungslinie der Laserabtaststrahlen bezeichnet. Durch das Überstreichen mit den Strahlen werden die Abtastausgangssignale von den Randbereichen der Richtmarkierungen auf der Maske und dem Halbleiterplättchen in zeitlicher Aufeinanderfolge gewonnen. Da die Abtast- bzw. Überstreichungsgeschwindigkeit Laserstrahlen mittels der f-R-Linse konstant gemacht wird, können die Randabstände der Richtmarkierungen aus den Zeitintervallen zwischen den zeitlich seriellen Ausgangssignalen ermittelt werden, wobei die Maske und das Halbleiterplättchen in bezug aufeinander um eine sehr kleine Strecke so versetzt werden, daß die Randabstände einen vorbestimmten Wert annehmen, wodurch dann das Ausrichten vollendet wird. Gemäß den vorangehenden Ausführungen wurde das Ausrichten einer Maske und eines Halbleiterplättchens bisher bei einem Zustand vorgenommen, bei dem das Halbleiterplättchen beteiligt war; wie schon beschrieben wurde, traten daher an den Randausgangssignalen für die Richtmarkierungen 43a, 44a, 43b und 44b der Maske durch die Interferenzwirkung Schwankungen auf, so daß ein gleichmäßiger bzw. beständiger Ausrichtungsvorgang schwierig war.
Die Fig. 5 zeigt das ganze System unter Zusammenfassung in Sichtfelder bei der Anwendung der Richtmarkierungen gemäß dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten.
Mittels der Objektive 14a und 15a werden die Markierungen 10a und 11a auf das Sichtfeldteilungsprisma 27a projiziert während sie bezüglich ihrer Ränder verteilt werden, wonach sie mittels der Umkehrlinse 36a auf die gleiche Sichtanzeigefläche des Bildaufnahmeelements 37a so projiziert werden, daß sie in einem Sichtfeld zusammengesetzt sind. Gleichermaßen werden mittels der Objektive 14b und 15b, die an bezüglich der Mitte der Maske symmetrischen Stellen angeordnet sind, die Markierungen 10b und 11b derart auf das Bildaufnahmeelement 37b projiziert, daß sie in einem Sichtfeld zusammengesetzt sind.
Es ist natürlich möglich, die Ausgangssignale der Bildaufnahmeelemente 37a und 37b weiter zusammenzusetzen und sie auf der gleichen Sichtfläche anzuzeigen.
Hierbei ist anzumerken, daß von den an der Maske angebrachten Richtmarkierungen 41a, 42a, 43a, 44a, 41b, 42b, 43b und 44b die Richtmarkierungen 41a, 42a, 41b und 42b, nämlich die Markierungen 10a und 10b von der Richtung der optischen Achse des Objektivs her gesehen außerhalb des Halbleiterplättchen-Bereichs angebracht sind.
Nachstehend werden anhand der Fig. 6 die Markierungen 10a und 11a in dem linken Sichtfeld nach Fig. 5 beschrieben. Die Markierungen 10b und 11b im rechten Sichtfeld nach Fig. 5 brauchen nicht beschrieben zu werden, da sie aufgrund ihrer Symmetrie auf gleichartige Weise behandelt werden können.
Nach Fig. 6(a) liegt die Markierung 41a auf der Maske parallel zu der Markierung 43a, während die Markierung 42a zu der Markierung 44a parallel liegt und die Markierung 43a senkrecht zu der Markierung 44a steht.
Bisher wurden die Markierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen in bezug auf die Markierungen 43a und 44a auf der Maske ausgerichtet, wogegen nach dem Verfahren bzw. mit der Vorrichtung zum Ausrichten die Markierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen in bezug auf die Markierungen 41a und 42a auf der Maske ausgerichtet werden.
Als Voraussetzung hierfür ist es notwendig, daß die Relativlage der Markierungen 43a und 44a auf der Maske in bezug auf die Markierungen 41a und 42a auf der Maske festgelegt ist. Daher wird bei einem ersten Schritt auf stabile Weise eine Erfassung bei einem Zustand herbeigeführt, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht vorhanden bzw. nicht beteiligt ist. Wenn als zweiter Schritt die Markierungen mittels Abtaststrahlen 48a unter weitgehender Beteiligung des Halbleiterplättchens abgetastet werden, werden aus den Randsignalen der Markierungen auf der Maske und dem Halbleiterplättchen mittels der Fotodetektoren 35a und 35′a die zeitlich seriellen Ausgangssignale gemäß der Darstellung in der Fig. 6(b) gewonnen.
In der Fig. 6(b) ist das Ausgangssignal von der linken Linie der Markierung 41a mit 41-1 bezeichnet, während das Ausgangssignal von der rechten Linie der Markierung 41a mit 41-2 bezeichnet ist; die anderen mit zusätzlichen Bezeichnungen versehenen Bezugszeichen gelten dementsprechend. In der Fig. 6(b) ist auch das Ausgangssignal von einer Sichtfeldteilungslinie 47a gezeigt, da es wahrgenommen wird, obzwar es schwach ist. Die Sichtfeldteilungslinie 47a wird durch die Projektion des Randteils des Sichtfeldteilungsprismas 27a hervorgerufen. Die Markierungen 41a und 43a sowie 42a und 44a der Maske sind zueinander parallel, so daß ein Zeitintervall T₁ zwischen den Signalen 41-1 und 43-1, ein Zeitintervall T₂ zwischen den Signalen 41-2 und 43-2, ein Zeitintervall T₃ zwischen den Signalen 42-1 und 44-1 und ein Zeitintervall T₄ zwischen den Signalen 42-2 und 44-2 vorbestimmte Werte annehmen. Die Parallelanordnung der Markierungen 41a und 42a der Maske zu den Markierungen 43a bzw. 44a ist insofern vorteilhaft, als eine stabile bzw. zuverlässige Messung selbst dann bewerkstelligt werden kann, wenn die Abtaststrahlen 48a in der vertikalen Richtung gemäß der Darstellung in der Figur versetzt sind.
Es ist wichtig, daß die Markierung 10a auf der Maske an einem Bereich angebracht ist, an welchem das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht vorhanden ist, und die Markierung 11a an einem Bereich angebracht ist, an dem das Halbleiterplättchen tatsächlich vorliegt. Von den verschiedenen Signalen nach Fig. 6(b) werden nämlich die Ausgangssignale 43-1, 43-2, 44-1 und 44-2 von den Markierungen 43a und 44a auf der Maske aufgrund der Interferenz mit dem von dem Halbleiterplättchen reflektierten Licht ungleichmäßig bzw. unsicher, während die Ausgangssignale 41-1, 41-2, 42-1 und 42-2 von den Markierungen 41a und 42a auf der Maske sehr beständig sind, da keine Interferenz auftritt, weil an diesen Stellen das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht mit einbezogen ist.
Nachstehend wird das Ausrichtungsverfahren für die Maske und das Halbleiterplättchen beschrieben.
Bei dem Verfahren wird als erster Schritt die Maske mittels der Laserstrahlen bei einem Zustand abgetastet, bei dem das Halbleiterplättchen nicht vorhanden ist bzw. die Lichtstrahlen mittels eines Verschlusses oder dergleichen abgefangen werden, nämlich das Halbleiterplättchen nicht wirksam im optischen Weg liegt; dabei werden die Zeitintervalle zwischen den Signalen für die Markierungen 41a, 42a sowie 43a, 44a auf der Maske gemessen und in einen Speicher eingespeichert. Da das Halbleiterplättchen hinsichtlich der Auswirkungen nicht vorhanden ist, entstehen keine Schwankungen der Randausgangssignale 41-1, 41-2, 42-1, 42-2, 43-1, 43-2, 44-1 und 44-2 der Markierungen 41a, 42a, 43a und 44a auf der Maske, so daß die Zeitintervalle zwischen den Signalen für die Markierungen genau gemessen werden.
Als zweiter Schritt wird das Halbleiterplättchen wirkungsmäßig unter die Maske gesetzt und die Maske mit den Laserstrahlen abgetastet. Da das Halbleiterplättchen nicht unter den Markierungen 41a und 42a der Maske liegt, bleiben die Randausgangssignale 41-1, 41-2, 42-1 und 42-2 weiterhin beständig.
Bei dem zweiten Schritt werden die Randausgangssignale für die Richtmarkierungen 43a und 44a auf der Maske aufgrund der Interferenz ungleichmäßig bzw. unbeständig, so daß daher dann die Randausgangssignale 43-1, 43-2, 44-1 und 44-2 nicht für den Ausrichtvorgang herangezogen werden. Die Randausgangssignale 45 und 46 von den Richtmarkierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen werden jedoch auf ungleichmäßige Weise gewonnen, so daß sie für den Ausrichtvorgang benutzt werden.
Die Ursache dafür, daß die Randsignale von den Richtmarkierungen auf dem Halbleiterplättchen trotz des Vorhandenseins der Maske auf eine gleichmäßige Weise erhalten werden, besteht gemäß den vorangehenden Ausführungen darin, daß die Unterseite der Maske einen geringen Reflexionsfaktor hat und daher die Interferenzwirkung schwach ist. Eine Lageabweichung zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen wird dadurch ermittelt, daß die Signale aus dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt zusammengesetzt werden. D. h., es werden nach Fig. 6(b) bei dem ersten Schritt auf stabile Weise Zeitintervalle T₁, T₁₂, T₂, T₃, T₃₄ und T₄ erzielt und bei dem zweiten Schritt auf stabile Weise Zeitintervalle Ta und Tb ermittelt. Wenn die vollendete Ausrichtung zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen damit erreicht wird, daß die Richtmarkierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen genau zwischen die Richtmarkierungen 43a und 44a auf der Maske gesetzt werden, kann wegen der konstanten Abtastgeschwindigkeit der Abtaststrahlen das Halbleiterplättchen in bezug auf die Maske so bewegt werden, daß die folgenden Gleichungen erfüllt sind:
wobei Ta das Zeitintervall von dem Signal 41-1 bis zu dem Signal 45 ist, Tb das Zeitintervall von dem Signal 42-1 bis zu dem Signal 46 ist, T₁ das Zeitintervall von dem Signal 41-1 bis zu dem Signal 43-1 ist, T₂ das Zeitintervall von dem Signal 41-2 bis zu dem Signal 43-2 ist, T₁₂ das Zeitintervall von dem Signal 41-1 bis zu dem Signal 41-2 ist, T₃ das Zeitintervall von dem Signal 42-1 bis zu dem Signal 44-1 ist, T₄ das Zeitintervall von dem Signal 42-2 bis zu dem Signal 44-2 ist und T₃₄ das Zeitintervall von dem Signal 42-1 zu dem Signal 42-2 ist.
Falls nun die Markierung 11a (43a, 44a) auf der Maske entfällt, wird über das Objektiv 14a die Markierung 10a (41a, 42a) auf der Maske beobachtet, während über das andere Objektiv 15a die Markierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen beobachtet werden; d. h., die Markierungen auf der Maske und dem Halbleiterplättchen werden über verschiedene Objektive betrachtet, so daß daher eine vollkommene Lagebeziehung zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen nicht gewährleistet ist. Bei dem Ausrichtungsverfahren wird jedoch die Markierung 11a (43a, 44a) auf der Maske herangezogen und diese Markierung auf der Maske bei dem ersten Schritt über das Objektiv 15a beobachtet, während bei dem zweiten Schritt über dasselbe Objektiv 15a die Markierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen beobachtet werden; daher ist eine vollkommene Lagebeziehung zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen selbst dann gewährleistet, wenn die Relativlage des Objektivs 15a bezüglich des Objektivs 14a verändert wird.
Aus den Gleichungen für Ta und Tb ist ersichtlich, daß die erste Richtmarkierung 11a und die zweite Richtmarkierung 10a nicht die gleiche oder eine ähnliche Form haben müssen.
D. h., es können beispielsweise gemäß der Darstellung in der Fig. 7(a) die Markierungen 11a und 10a Markierungen 51a und 52a sein, bei denen die Markierungen 41a und 42a zu einer einzigen Linie zusammenfallen. Die Fig. 7(b) zeigt die Randausgangssignale von den jeweiligen Markierungen in dem Fall, daß die Markierungen 43a und 44a als erste Richtmarkierung auf der Maske und die Markierungen 51a und 52a als zweite Richtmarkierung verwendet werden. Das Zeitintervall von einem Ausgangsimpuls 51 für die Richtmarkierung auf der Maske bei dem Zustand, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen unbeteiligt ist, bis zu dem Signal 43-1 wird als T₁₁ bezeichnet, das Zeitintervall von dem Signal 51 bis zu dem Signal 43-2 wird als T₂₁ bezeichnet, das Zeitintervall von einem Signal 52 bis zu dem Signal 44-1 wird als T₃₁ bezeichnet und das Zeitintervall von dem Signal 52 bis zu dem Signal 44-2 wird als T₄₁ bezeichnet. Ferner werden die Zeitintervalle zwischen den Randausgangssignalen 51 und 52 von den Markierungen 51a und 52a auf der Maske bei dem Zustand, bei dem das Halbleiterplättchen mitwirkt, und den Randausgangssignalen 45 und 46 von den Markierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen mit Ta₁ und Tb₁ bezeichnet. Wenn die Ausrichtung zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen dadurch vollendet wird, daß die Richtmarkierungen 45a und 46a auf dem Halbleiterplättchen genau in die Mitte zwischen die Richtmarkierungen 43a und 44 auf der Maske gesetzt werden, wird das Halbleiterplättchen in bezug auf die Maske so bewegt, daß die folgenden Gleichungen erfüllt sind:
In der Fig. 8 ist ein Blockschaltbild des fotoelektrischen Meßsystems gezeigt, während in der Fig. 9 ein Beispiel für die Zeitintervallmessung gezeigt ist. Anhand der Fig. 8 und 9 wird nachstehend hauptsächlich der zweite Verfahrensschritt beschrieben, bei dem das Halbleiterplättchen wirksam beteiligt ist. Das System nach Fig. 8 enthält eine Meßarteinstellschaltung 100, logische Pegelumsetzschaltungen 101 und 102, Impulszähler 103 und 104, logische Schaltsignalgeberschaltungen 1 bis 4 mit den Bezugszeichen 105, 106, 107 und 108, UND-Glieder 109, 110, 111 und 112, einen Taktimpulsgenerator 113, Impulsabstands-Meßschaltungen 114, 115, 116 und 117, eine Verarbeitungsschaltung 118, eine X-Achsen-Stellschaltung 119, eine Y-Achsen-Stellschaltung 120, eine R-Stellschaltung 121, einen X-Motor 12, einen Y-Motor 123 und einen R-Motor 124.
Die Ausgangssignale (Fig. 9(a)) der Fotodetektoren 35a und 35′a werden mittels Verstärkern verstärkt und mittels der Pegelumsetzschaltung 101 in Impulse (Fig. 9(b)) umgesetzt, die mittels der Meßarteinstellschaltung 100 so gewählt werden, daß ein erster oder ein zweiter Impuls erfaßt wird und über die logischen Schaltsignalgeberschaltungen 1 und 2 (Fig. 9(c) bzw.(e)) Schaltsignale angelegt werden; über die UND-Glieder 109 und 110 werden die Zeitintervalle Ta und Tb zwischen dem Signal von der zweiten Richtmarkierung 51 bzw. 52 der Maske und dem Signal von der Richtmarkierung 45 bzw. 46 des Halbleiterplättchens gemessen (Fig. 9(d) bzw. (f)); gemäß diesen Zeitintervallen erfolgt eine Verstellung der X-Achse, der Y-Achse und des Winkels R in der Weise, daß die vorangehend genannten Gleichungen erfüllt werden. Bei dem Meßsystem für den ersten Schritt, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht mitwirkt, wird mittels der Meßarteinstellschaltung 100 ein geeignetes Schaltsignal in der Weise gewählt, daß das Zeitintervall T₁₁ zwischen den Signalen 51 und 43-1 für die Richtmarkierungen der Maske und das Zeitintervall T₂₁ zwischen den Signalen 51 und 43-2 gemessen werden, wodurch ein Bezugswert für den zweiten Meßschritt gebildet wird. Das Schaltsignal nach Fig. 9(c) hat eine Impulsbreite von ΔT, so daß aus dem UND-Glied ein Ausgangssignal bezüglich des Halbleiterplättchens erzielbar ist, wenn die Richtmarkierungs-Signale 45 bzw. 46 für das Halbleiterplättchen mit einem Toleranzbereich von 2 ΔT zwischen den Richtmarkierungs-Signalen 43-1 und 43-2 bzw. 44-1 und 44-2 für die Maske eingefügt sind.
Wenn die Richtmarkierung des Halbleiterplättchens nicht zwischen die Richtmarkierungen der Maske gesetzt ist, wird kein Ausgangssignal bezüglich des Halbleiterplättchens erzielt. Es ist natürlich möglich, auf geeignete Weise das Schaltsignal so zu wählen, daß ein solcher Fall berücksichtigt ist.
Die Fig. 9 zeigt ein vereinfachtes Beispiel.
Es wurde vorangehend beschrieben, daß gemäß der Darstellung in der Fig. 5 die Markierungen 41a und 42a an der Maske Paare mit den Markierungen 43a und 44a bilden, und mittels der einen Abtaststrahlen 48a abgetastet werden, während die Markierungen 41b und 42b Paare mit den Markierungen 43b und 44b bilden und mittels der anderen Abtaststrahlen 48b abgetastet werden, nämlich neue Markierungen an zwei Stellen angebracht werden. Im Prinzip gilt es jedoch, an mindestens einer Stelle eine neue Markierung anzubringen.
Falls beispielsweise die Abtaststrahlen 48a und 48b zusammengefaßt werden, nämlich die Richtmarkierungen 41a, 42a, 43a, 44a, 44b, 43b, 41b und 42b auf der Maske aufeinanderfolgend mittels eines einzigen Abtaststrahlenbündels abgetastet werden, können die Richtmarkierungen 41b und 42b entfallen, wenn die Richtmarkierungen 41a und 42a vorhanden sind. Gleichermaßen können die Richtmarkierungen 41a und 42a entfallen, wenn die Richtmarkierungen 41b und 42b vorhanden sind.
Bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten besteht hinsichtlich der Abtastrichtung mit den Strahlen keine Einschränkung auf die dargestellte Richtung; vielmehr kann irgendeine beliebige Abtastrichtung angewendet werden, solange als Ergebnis der Zusammensetzung zu einem Sichtfeld mit den Strahlen die ersten und die zweiten Markierungen der Maske und die Markierungen des Halbleiterplättchens erfaßt werden können.
Es werden nun verschiedenerlei Abwandlungen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung in Betracht gezogen.
Bei einer in Fig. 10 gezeigten Abwandlungsform sind Objektive eines Paars nicht nur in horizontaler Richtung, sondern auch in der vertikalen Richtung angeordnet, um die Genauigkeit zu steigern.
Die auf der Maske mit Kreuzen bezeichneten acht Stellen sind diejenigen Stellen, an denen die Richtmarkierungen angebracht sind. Von diesen Stellen liegen vier Stellen 60a, 60b, 62a und 62b innerhalb des Bereichs, in dem das Halbleiterplättchen 2 nicht stört.
Bei einer Abwandlung gemäß Fig. 11 sind Richtmarkierungen auf der Maske 1 an vier Stellen so angebracht, daß sie ein Rechteck bilden.
Von diesen Markierungen liegen Markierungen 70a und 71a innerhalb des Bereichs, in dem das Halbleiterplättchen 2 nicht stört.
Bei einer in Fig. 12 gezeigten Abwandlungsform kann durch sorgfältiges Einrichten des Sichtfelds des Mikroskopsystems in der durch die gestrichelten Linien dargestellten Weise eine zufriedenstellende Messung mittels zweier Objektive für die linke und die rechte Seite bewerkstelligt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es jedoch im Falle des Kontaktbelichtungsverfahrens möglich, gleichzeitig eine Scharfeinstellung sowohl auf die Maske 1 als auch auf das Halbleiterplättchen 2 vorzunehmen, während bei dem Nahbelichtungsverfahren der sehr kleine Zwischenabstand zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen eine gleichzeitig sowohl für die Maske als auch für das Halbleiterplättchen völlig scharfe Einstellung verhindert. In der Praxis ist jedoch diese Ausführungsform auch für das Nahbelichtungsverfahren zufriedenstellend anwendbar.
Wenn die Maske auf das Halbleiterplättchen völlig ausgerichtet sind, wird die Vorrichtung auf die Belichtung umgeschaltet.
Wenn die Stelle, an der die Ausrichtung herbeigeführt wurde, mit der Stelle identisch ist, an der belichtet wird, nämlich die Maske und das Halbleiterplättchen der Belichtung in derjenigen Lage unterzogen werden, in der an ihnen das vollständige Ausrichten vorgenommen wurde, ist es erforderlich, das Objektivsystem aus der Lage oberhalb der Maske aus dem optischen Weg heraus zurückzuziehen, damit es die Belichtung nicht behindert. Das Objektivsystem kann so ausgebildet werden, daß es nach der Belichtung in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt. Alternativ können eine Ausrichtstation A und eine Belichtungsstation E voneinander getrennt vorgesehen werden.
D. h., es werden in diesem Fall nach dem Ausrichten der Maske und des Halbleiterplättchens mittels der Objektive 14a, 15a, 14b und 15b für das Ausrichten die Maske und das Halbleiterplättchen als eine Einheit zu der Belichtungsstation E befördert und der Belichtung unterzogen, während ihre Relativlagen beibehalten werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird das Maskensignal ohne Beeinträchtigung durch das Halbleiterplättchen gewonnen, wodurch das Ausrichten gleichmäßig bzw. störungsfrei gemacht wird. Falls das Verfahren mit Ausnahme der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsart angewandt wird, sind Mikroskopobjektive jeweils einzeln für die Maske und das Halbleiterplättchen vorgesehen, so daß daher die Objektive jeweils völlig scharf auf die Maske bzw. das Halbleiterplättchen eingestellt werden können, wodurch insbesondere bei dem Nahbelichtungsverfahren eine Einführung von Fehlern ausgeschaltet wird, die sich aus der Abweichung von der Scharfeinstellung ergeben.
D. h., das Objektiv, das an dem Bereich angebracht ist, an dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen unwirksam ist, kann so eingestellt werden, daß es auf die Maske fokussiert ist, während dasjenige Objektiv, das an dem Bereich angebracht ist, an dem das Halbleiterplättchen vorliegt, in der Weise eingestellt werden kann, daß es nicht auf die Maske, sondern auf die Halbleiterplättchen- Stelle während des Druckens bzw. Belichtens fokussiert ist.
Ferner werden bei dem Verfahren zum Ausrichten die Richtmarkierungen auf der Maske, die an demjenigen Bereich angebracht sind, an dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen nicht vorliegt, nur als einfache Richtmarkierungen im Richtmikroskop benutzt, so daß keine Genauigkeit bezüglich des tatsächlichen Schaltungselementmusters oder desgleichen erforderlich ist und daher diese Richtmarkierungen verhältnismäßig einfach anzubringen sind. Bei dem Ausrichtungsverfahren kann zwar grundsätzlich das Bezugssignal statt von der Maske von irgendeinem anderen Teil her abgenommen werden, jedoch führt insbesondere die Abnahme des Bezugssignals von der Maske zu dem folgenden Ergebnis:
Wenn der erste Schritt der Messung bei dem Zustand endet, bei dem das Halbleiterplättchen im wesentlichen unwirksam ist, und der zweite Schritt der Messung bei dem Zustand ausgeführt wird, bei dem das Halbleiterplättchen tatsächlich wirksam ist, ist es denkbar, daß sich die absolute Lage der Maske gegenüber der Lage während des ersten Meßschritts verschiebt, weil das Halbleiterplättchen und die Maske miteinander in Berührung kommen; bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung zum Ausrichten verschieben sich jedoch zwei Arten von Richtmarkierungen auf der Maske, nämlich die zweite Markierung, die nicht den Halbleiterplättchenbereich überdeckt, und die erste Markierung, die über dem Halbleiterplättchenbereich liegt, um die gleiche Strecke, so daß daher das Halbleiterplättchen in bezug auf die verschobene Maske durch das Anwenden des bei dem ersten Schritt gespeicherten Meßwerts genau ausgerichtet werden kann. In diesem Fall ist es natürlich vorteilhaft, wenn die optischen Systeme für die Beobachtung der ersten und der zweiten Markierungen die gleiche Vergrößerung haben, so daß dadurch die Verschiebungsstrecken auf der Sichtanzeigefläche gleich sind. Die sehr kleine Änderung der Relativlage der Objektive 14a und 15a in dem Richtmikroskop wird vollständig korrigiert, wenn bei jedem Belichten und Entnehmen des Halbleiterplättchens das Zeitintervall gemessen und gespeichert wird.
Falls von vornherein Versetzungsgröße zwischen der Maske und dem Halbleiterplättchen besteht, können die Zeitintervalle Ta und Tb entsprechend dem Wert dieser Größe eingestellt werden. Bei dem Ausrichtungsverfahren wird zwar das fotoelektrische Meßverfahren mittels der Laserlichtabtastung ausgeführt, jedoch ist es natürlich auch möglich, irgendein anderes Verfahren anzuwenden, wie beispielsweise ein Verfahren, bei dem ein fotoelektrisches Mikroskop oder ein elektronisches Abtastsystem mit einer Bildaufnahmeröhre, einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) oder dergleichen verwendet wird.
Falls mittels des Mikroskopsystems insbesondere an derjenigen Seite, an der das Signal von dem Halbleiterplättchen abgenommen wird, eine Messung ähnlich einem Dunkelfeld-Verfahren vorgenommen wird, wird der Kontrast gesteigert, was häufig vorteilhaft ist.
Für das Verfahren bzw. die Vorrichtung wurden nur Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen für die Richtmarken zum automatischen Ausrichten die tatsächlichen Schaltungselemente auf zweckdienliche Weise zusammengedrängt bzw. versetzt werden; falls jedoch die Richtmarkierungen auf einer Anreißlinie angebracht werden, können die Schaltungsmuster nutzbringend angeordnet werden, ohne daß die tatsächlichen Elemente zusammengedrängt bzw. verdrängt werden.
Das Verfahren bzw. die Vorrichtung zum Ausrichten wurde hauptsächlich in bezug auf das Kontakt- oder Nahbelichtungsverfahren beschrieben, jedoch sind das Verfahren und die Vorrichtung auch bei einem anderen Druck-Übertragungsverfahren wie beispielsweise dem Projektionsverfahren anwendbar, bei dem ein Linsensystem oder ein Spiegelsystem verwendet wird.
Ferner ist das Verfahren in weitem Bereich nicht nur für das Belichten mit Licht, sondern auch für ein anderes Übertragungsverfahren wie beispielsweise ein solches mit einer Bestrahlung durch Röntgenstrahlen anwendbar.

Claims (8)

1. Verfahren zum Ausrichten zweier Ausrichtmarkierungen tragender Körper, insbesondere einer Maske und eines Halbleiterplättchens, wobei mindestens eine Ausrichtmarkierung des ersten Körpers außerhalb des Überdeckungsbereichs mit dem zweiten Körper liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt ohne Beeinflussung durch den zweiten Körper (2) ein Signal basierend auf einer optischen Erfassung der mindestens einen außerhalb liegenden Ausrichtmarkierung (10a, 10b), die zum Erkennen der Lage des ersten Körpers (1) dient, und ein Signal basierend auf einer Erfassung weiterer Ausrichtmarkierungen (11a, 11b) des ersten Körpers erzeugt werden, daß in einem zweiten Schritt Signale basierend auf einer Erfassung der mindestens einen außerhalb liegenden Ausrichtmarkierung und einer Erfassung einer Ausrichtmarkierung des zweiten Körpers erzeugt werden, und daß in einem Schritt aus dem bei dem ersten und dem zweiten Schritt erzielten Signalen eine Lageabweichung zwischen den beiden Körpern ermittelt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes optisches System (15a, 15b), über das einander gegenübergesetzte Ausrichtmarkierungen (11a, 11b) des ersten und des zweiten Körpers (1, 2) abbildbar sind, und durch ein zweites optisches System (14a, 14b) zur Abbildung der mindestens einen außerhalb liegenden Ausrichtmarkierung (10a, 10b), die zum Erkennen der Lage des ersten Körpers dient.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine außerhalb liegende Ausrichtmarkierung (10a, 10b) an dem ersten Körper (1) angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharfeinstellpunkt des ersten optischen Systems (15a, 15b) mit dem zweiten Körper (2) zusammenfällt und der Scharfeinstellpunkt des zweiten optischen Systems (14a, 14b) mit dem ersten Körper (1) zusammenfällt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einander gegenüberzusetzende Ausrichtmarkierungen (11a, 11b) vorgesehen sind, und mindestens eine außerhalb liegende Ausrichtmarkierung (10a, 10b) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberzusetzenden und die außerhalb liegenden Ausrichtmarkierungen (10a, 10b, 11a, 11b) in gleicher Anzahl vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtmarkierungen (10a, 10b, 11a, 11b; 41 bis 46) Ränder haben, die in mindestens zwei Richtungen verlaufen, wobei einander entsprechende Ränder zueinander parallel verlaufen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper (1) und der zweite Körper (2) in engem Abstand (proximity) zueinander angeordnet sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619280C2 (de) * 1995-05-11 2002-08-22 Sumitomo Heavy Industries Positionsdetektierverfahren mit der Beobachtung oder Überwachung von Positionsdetektiermarkierungen
DE19510449B4 (de) * 1994-03-22 2005-09-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd., Ichon Retikel

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2151350A (en) * 1983-11-25 1985-07-17 Vs Eng Ltd Sensing arrangement
US4845373A (en) * 1984-02-22 1989-07-04 Kla Instruments Corporation Automatic alignment apparatus having low and high resolution optics for coarse and fine adjusting
KR940000910B1 (ko) * 1991-04-12 1994-02-04 금성일렉트론 주식회사 반도체 칩의 얼라인먼트 방법 및 레이저 리페이어용 타겟이 형성된 반도체 칩
JPH05234845A (ja) * 1991-05-08 1993-09-10 Hitachi Ltd 縮小投影露光装置
US5362681A (en) * 1992-07-22 1994-11-08 Anaglog Devices, Inc. Method for separating circuit dies from a wafer
JP3624048B2 (ja) * 1996-03-29 2005-02-23 キヤノン株式会社 照度測定方法
JPH11307449A (ja) 1998-02-20 1999-11-05 Canon Inc 露光装置及びデバイスの製造方法
JP4053723B2 (ja) * 2000-09-27 2008-02-27 株式会社東芝 露光用マスクの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1473301A (en) * 1973-05-03 1977-05-11 Nippon Kogaku Kk Manufacture of multi-layer structures
FR2472208A1 (fr) * 1979-12-18 1981-06-26 Thomson Csf Systeme optique d'alignement de deux motifs et photorepeteur mettant en oeuvre un tel systeme

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19510449B4 (de) * 1994-03-22 2005-09-15 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd., Ichon Retikel
DE19619280C2 (de) * 1995-05-11 2002-08-22 Sumitomo Heavy Industries Positionsdetektierverfahren mit der Beobachtung oder Überwachung von Positionsdetektiermarkierungen

Also Published As

Publication number Publication date
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DE3248382A1 (de) 1983-07-07
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JPS58116541A (ja) 1983-07-11
US4575250A (en) 1986-03-11
GB2115923A (en) 1983-09-14

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