DE69032988T2 - Ausrichtungssystem - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Ausrichtungssystem bzw. ein Justiersystem zum Erfassen der Relativposition eines Originals, wie z. B. eine Maske, und eines Werkstücks, wie z. B. ein Halbleiterwafer, um diese zu justieren. Die Erfindung ist auf ein Belichtungsgerät zur Herstellung von Halbleiterbauelementen anwendbar. Die Erfindung kann auf ein Steuersystem in einem solchen Justiersystem zur Steuerung der Bewegung der Positionserfassungseinrichtungen des Justiersystems angewendet werden.
• Ein in Belichtungsgeräten weit verbreitet angewendetes Justiersystem ist dadurch funktionswirksam, daß Justiermarken einer Maske und eines Wafers mit einem Laserstrahl oder dergleichen abgetastet werden und das Streulicht von diesen Marken photoelektrisch in elektrische Impulse umgewandelt wird. Durch Messen der Impulspositionen unter Verwendung einer Zähleinrichtung oder dergleichen wird die Relativposition justiert.
• Z. B. eine solche Justiermarke (M1, M2), wie im Teil (a) der Fig. 3 gezeigt, ist auf einer Maske erzeugt, während eine solche Justiermarke (W1, W2), wie sie im Teil (b) der Fig. 3 gezeigt ist, auf einem Wafer erzeugt ist. Unter Verwendung eines Geräts mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau werden die Justiermarken (M1, M2; W1, W2) der Maske und des Wafers mit einem Laserstrahl abgetastet, und die Relativposition (d. h. Relativabweichung) der Maske und des Wafers wird erfaßt. Gemäß der erfaßten Abweichung wird mindestens eines der Elemente, die Maske und der Wafer, bewegt, um die Justiermarken (M1, M2; W1, W2) miteinander so in Justierung zu bringen, wie im Teil (c) in Fig. 3 gezeigt ist, wodurch die Relativjustierung der Maske und des Wafers erreicht wird. Hier ist eine Justiermarke (M1, M2) jeweils auf dem linken Seitenabschnitt und dem rechten Seitenabschnitt der Maske angeordnet. Ein Paar von Justiermarken ist außerhalb einer Schaltungsstrukturfläche der Maske erzeugt. Andererseits ist eine Justiermarke (W1, W2) jeweils auf den entgegengesetzten Seiten jeder Stempelfläche des Wafers ausgebildet.
• Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Belichtungsgeräts der Verkleinerungsprojektionstype, welches als ein "Stepper" bezeichnet wird, wie an sich bekannt ist. In dieser Figur ist mit dem Bezugszeichen 201 eine Maske bezeichnet, welche eine darauf erzeugte Schaltungsstruktur aufweist. Mit dem Bezugszeichen 202 ist ein Wafer bezeichnet, welcher ein zu belichtendes Element ist, und 203 bezeichnet einen Wafertisch. Mit 204 ist eine Laserröhre zum Erzeugen eines für die Justieroperation verwendeten Laserlichts bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 205 ist ein Polygonspiegel bezeichnet, 206 ist ein Motor, 207 ist ein Prisma, 208 (208') ist eine Strahlteileinrichtung, 209 (209') ist eine Objektivlinse, 210 (210') ist ein Spiegel und mit 211 ist ein Projektionslinsensystem bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 212 (212') ist eine photoelektrische Erfassungseinrichtung bezeichnet, 213 bezeichnet eine Steuerschaltung, mit 214 ist eine Digitalisierschaltung bezeichnet, 215 bezeichnet eine Meßschaltung, mit 216 ist eine Tischansteuerschaltung bezeichnet, 217 bezeichnet einen Motor, 218 ist eine Eingabe/Ausgabe-Endeinrichtung, und mit 219 ist eine Anzeigeeinrichtung für die Endeinrichtung 218 bezeichnet. Die Anzeigeeinrichtung 219 ist angepaßt, um ein Stempellayout 220 eines Wafers 202 graphisch anzuzeigen. Mit dem Bezugszeichen 221 ist die Anzeige bezeichnet, welche die Belichtungsbereiche (Stempelflächen) des Wafers 202 darstellt. Jedesmal, wenn die Belichtung einer Stempelfläche abgeschlossen ist, wird ein entsprechender Bereich in der Anzeige in einer vorbestimmten Farbe (z. B. Grün) eingefärbt.
• Wie vorstehend beschrieben, ist die Maske 201 mit zwei Justiermarken M und M' versehen, die jeweils Markierelemente aufweisen, wie sie z. B. mit M1 und M2 in Fig. 3, Teil (a) gezeigt sind. Andererseits ist der Wafer 202 für jeden Belichtungsbereich (Stempelfläche) mit Justiermarken W und W' versehen, die jeweils Markierelemente aufweisen, wie sie z. B. mit W1 und W2 in Fig. 3, Teil (b), gezeigt sind.
• In dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird das Laserlicht, das von der Laserröhre 204 abgestrahlt wird, durch den Polygonspiegel 205, welcher durch den Motor 206 gedreht wird, gerichtet und wird durch das Prisma 207 jeweils für die paarigen Marken M und W und die paarigen Marken M' und W' in zwei Lichtstrahlen geteilt. Der aufgeteilte Laserstrahl durchläuft die Strahlteileinrichtung 208 (208'), die Objektivlinse 209 (209') und den Spiegel 210 (210') und tastet die Justiermarke M (M' der Maske 201 und die Justiermarke W (W') des Wafers ab. Das Streulicht von diesen Marken verläuft über den Spiegel 210 (210'), die Objektivlinse 209 (209') und die Strahlteileinrichtung 208 (208') und wird durch die photoelektrische Erfassungseinrichtung 212 (212') aufgenommen. Die photoelektrische Erfassungseinrichtung 212 (212') wandelt dann das aufgenommene Licht photoelektrisch um und erzeugt ein elektrisches Signal. Die Ausgabe wird mittels der Digitalisierschaltung 214 der Steuerschaltung 213 binärkodiert. Dann berechnet die Meßschaltung 215 aus der binärkodierten Ausgabe die Relativposition der paarigen Marken (d. h. die Relativabweichung der Marken (M1, W1; M2, W2) in der X- und der Y-Richtung). Auf der Grundlage der erfaßten Abweichung berechnet die Steuerschaltung 213 die vorzusehende Bewegungsmenge des Tischs 203 und weist die Tischansteuerschaltung 216 zur Bewegung des Tischs 203 an, um die Maske 201 und den Wafer 202 in eine exakte Lagebeziehung zu versetzen. Nachdem eine solche Justieroperation abgeschlossen ist, wird die Belichtungsoperation ausgeführt, und ein entsprechender Abschnitt des Stempellayouts 220 des Wafers 202, das in der Anzeige 219 angezeigt ist, wird eingefärbt. Dann wird die Belichtungsabfolge der nächsten Stempelfläche eingeleitet.
• In einem solchen herkömmlichen Beispiel ist der Spiegel 210 (210') in der X- und der Y-Richtung bewegbar, und er wird steuerbar angetrieben, um zu gewährleisten, daß der Meßlichtstrahl auf die Justiermarke M (M) der Maske 201 auftrifft, unabhängig von deren Position. Auch mit den in Fig. 3 gezeigten Justiermarken gestattet ein Paar (Markierelemente M1 und M2 sowie die Markierelemente W1 und W2) die Messung der Relativposition in bezug auf sowohl die X-Richtung als auch die Y-Richtung. Im Hinblick auf jeden Belichtungsstempel kann unter Verwendung von zwei Paaren solcher Justiermarken in bezug auf den entsprechenden Betrachtungswinkel die Relativposition der Maske und des Wafers mit Bezug auf die X-, Y- und θ-Richtung berechnet werden.
• Im Hinblick auf die Justierung in neueren Belichtungsgeräten ist jedoch die Justiergenauigkeit im Submikrometerbereich oder mit noch höherer Genauigkeit erforderlich, um der weiteren Erhöhung des Integrationsgrads eines Halbleiterbauelements zu entsprechen. Z. B. wird geschätzt, daß zur Gewährleistung des Strukturkopierens von Linienrastern von 0,5 gm die Justiermeßgenauigkeit in einer Größenordnung von 3σ = 0,06 um erforderlich ist.
• Als ein Verfahren zum Erreichen einer solchen Genauigkeit kann ein Justiermeßverfahren unter Verwendung von Beugungsgittern, wie z. B. in Fig. 4 gezeigt ist, in Erwägung gezogen werden. Bei einem solchen Justiermeßverfahren wird jedoch eine Justierstruktur angepaßt, um die Relativposition nur in einer Richtung (X- oder Y-Richtung) zu erfassen. Daher sind zur Messung der Relativposition einer Maske und eines Wafers bei einem aktuellen Betrachtungswinkel mit Bezug auf die X-, die Y- und die θ-Richtung mindestens drei Justierstrukturen notwendig. Gewöhnlich sind für jeden Betrachtungswinkel vier Justierstrukturen angeordnet. Daher sind in dieser Type des Justiermeßverfahrens zwei oder mehr optische Justiermeßsystemeinheiten (nachstehend wird jede als "Aufnahmeeinrichtung" bezeichnet) zu verwenden. Wenn in mehr besonderer Weise die vier Strukturen gleichzeitig photoelektrisch zu erfassen sind, müssen vier Aufnahmeeinrichtungen verwendet werden.
• Wenn sich jede solcher Aufnahmeeinrichtungen innerhalb und um den Betrachtungswinkel mit Bezug auf eine Maske bewegt, unabhängig von den anderen, besteht eine Möglichkeit, daß die von diesen Aufnahmeeinrichtungen körperlich eingenommenen Räume einander überlappen. In anderen Worten, es besteht eine Möglichkeit der Kollision von Aufnahmeeinrichtungen. Eine solche Kollision ist der gegenseitigen Lagebeziehung der Aufnahmeeinrichtungen zuschreibbar, und das bloße Vorsehen von Schutzschaltern, wie z. B. Endschalter, zu den jeweiligen Achsen, dem Antrieb dieser Aufnahmeeinrichtungen, ist keine grundlegende Lösung dieses Problems.
• Ein Vorschlag zur Verhinderung der Kollision von Aufnahmeeinrichtungen wurde in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 63-18623 offenbart, wobei ein Bewegungselement, das mit der Bewegung einer Aufnahmeeinrichtung betriebsmäßig verbunden ist, außerhalb des Betrachtungswinkels auf der Maskenseite getrennt angeordnet ist und zusätzlich ein Mikroschalter oder dergleichen zum Erfassen der "Annäherung" an diesem Bewegungselement angeordnet ist.
• Wenn bei diesem Verfahren jedoch die Anzahl der Aufnahmeeinrichtungen zunimmt, wird der Mechanismus komplizierter, und daher nimmt der von jeder Aufnahmeeinrichtung eingenommene Raum zu. Wenn daher vier Aufnahmeeinrichtungen zur Beobachtung unter dem Betrachtungswinkel einer Stempelfläche verwendet werden, wie vorstehend beschrieben, wird der Raumfaktor sehr beschränkt.
• Erfindungsgemäß wird ein Justiersystem gemäß Anspruch 1 aufgezeigt, ein Belichtungssystem, welches das Justiersystem gemäß Anspruch 16 aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements gemäß Anspruch 17. Die restlichen Ansprüche definieren optionale Merkmale.
• Die vorliegende Erfindung gestattet die Erfassung der Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen in einem Justiermechanismus, welcher einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist.
• Ein Justiermechanismus gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Vielzahl von Justiereinheiten jeweils zum Messen des Zustands der Justierung der entsprechenden Justiermarken eines Originals und eines Wafer- Werkstücks und Antriebsmechanismen zum Bewegen dieser Justiereinheiten jeweils entlang vorbestimmter Antriebsachsen, wobei jede Justiereinheit mit einem Sensor ausgestattet ist, der an einem Maskenseitenende der Einheit angeordnet ist, um die außerordentliche (anormal nahe) Annäherung der Justiereinheiten zu erfassen.
• Gewöhnlich kann der Sensor eine Elektrode aufweisen, die an den freien Endabschnitt einer entsprechenden Justiereinheit angeordnet ist, und die Sensoreinrichtung wird betriebswirksam, um die gegenseitige außerordentliche Annäherung der Justiereinheiten durch Betätigung des entsprechenden Sensors zu erfassen.
• Wünschenswert kann eine Einrichtung angeordnet werden, um beim Erfassen der gegenseitigen außerordentlichen Annäherung von Justiereinheiten die Bewegung jeder Justiereinheit nur in einer solchen Bewegungsrichtung zuzulassen, die von der anderen Justiereinheit weggerichtet ist.
• Wenn bei der Erfassung des Zustands der Justierung der Justiermarken vier Justiereinheiten (Aufnahmeeinrichtungen) innerhalb und um den Betrachtungswinkel auf der Maskenseite unabhängig voneinander bewegbar sind, besteht eine Möglichkeit der Kollision der Aufnahmeeinrichtungen. Wenn jede Aufnahmeeinrichtung mit einem Sensor ausgestattet ist, der an deren freien Ende angeordnet ist, und wenn die außerordentliche gegenseitige Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen durch diese Sensoren erfaßt wird, und/oder wenn bei einer solchen Gelegenheit die Bewegung jeder Aufnahmeeinrichtung nur in der Richtung zugelassen wird, welche von der anderen Aufnahmeeinrichtung oder von den anderen Aufnahmeeinrichtungen weggerichtet ist, kann die Kollision der Aufnahmeeinrichtungen, die sich infolge Fehlfunktion oder dergleichen in eine beliebige Richtung bewegen, auf wirkungsvolle Weise verhindert werden. Außerdem wird die außerordentliche Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen durch Sensoren, wie z. B. Elektroden, erfaßt, die z. B. angepaßt sind, die Anlage elektrisch zu erfassen. Daher kann die Sensoreinrichtung einfach und kompakt aufgebaut werden, was zur Raumeinsparung führt.
• Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche die Erfindung nicht begrenzen, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben.
• Fig. 1 zeigt ein perspektivische Ansicht einer Aufnahmeeinrichtung und eines Aufnahmetischs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Justiersystems in einem Belichtungsgerät,
• Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht, die im Teil (a) eine Maskenjustierstruktur, im Teil (b) eine Waferjustierstruktur und im Teil (c) Masken- und Waferjustierstrukturen zeigen, wenn sie einander überdecken,
• Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Hochpräzisions- Justiermeßsystems, welches den in Fig. 1 gezeigten Aufbau und Beugungsgitter verwendet,
• Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der elektrischen Hardware zum Steuern der Bewegung der Aufnahmetische, wie z. B. in Fig. 1 gezeigt,
• Fig. 6A-6C zeigen schematische Ansichten, die jeweils unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Aufnahmeeinrichtungen zeigen, wie in Fig. 1 gezeigt, mit daran angeordneten Puffereinrichtungen,
• Fig. 7A-7C zeigen schematische Ansichten, die jeweils elektrische Hardware entsprechend den in Fig. 6A-6C ge zeigten Anordnungen zeigen, jeweils zum Erfassen des Zustands einer entsprechenden Puffereinrichtung,
• Fig. 8A und Fig. 8B zeigen jeweils Ablaufpläne zur Erläuterung der Verarbeitungsabfolgen, die bei außerordentlicher Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen, wie in Fig. 1 gezeigt, abzuarbeiten sind,
• Fig. 9A und Fig. 9B zeigen jeweils Ablaufpläne anderer Ausführungsbeispiele der Verarbeitungsabfolge, die bei außerordentlicher Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen, wie in Fig. 1 gezeigt, abzuarbeiten sind, und
• Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Bezugs zur Unterscheidung in der in Fig. 9A oder Fig. 9B gezeigten Verarbeitungsabfolge.
• Fig. 1 zeigt die Annäherung einer Aufnahmeeinrichtung 111 und eines Aufnahmetischs 114 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche zusammen verwendet werden. In dieser Figur ist mit dem Bezugszeichen 105 ein β-Achsentisch bezeichnet, welche durch eine β-Achsen-Kreuzrollenführung 103 in bezug auf die β-Achsenrichtung geführt wird, und mit dem Bezugszeichen 106 ist ein α-Achsentisch bezeichnet, welcher durch eine α- Achsen-Kreuzrollenführung 104 in bezug auf die α-Achsenrichtung relativ zu dem β-Achsentisch 105 geführt wird. Diese zwei Tische 105 und 106 können jeweils mittels Stelleinrichtungen (Betätigungseinheiten) 101 und 102 gesteuert positioniert werden, wobei jede mit einer Kodiereinrichtung ausgestattet ist. Mit dem Bezugszeichen 108 ist eine Drückstange bezeichnet, die zum Klemmen des Aufnahmekopfs angeordnet ist. Wenn die Drückstange 108 in einen Vorstehzustand bewegt wird, unter der Gegenwirkung des Pressens der Drückstange 108 gegen ein Widerlager (nicht gezeigt) wird ein Aufnahmekopf 107 gegen eine superflache Oberfläche (nicht gezeigt) gedrückt. Eine Trommel 109 mit einem optischen Automatik- Feinjustier-(AA)-System und einem optischen Automatik-Feinfokussier-(AF)-System, die darin angeordnet sind, ist an dem Aufnahmekopf 107 angeordnet. Der Aufnahmekopf 107 ist zur senkrechten Bewegung angeordnet, wie in der Zeichnung betrachtet, relativ zu dem α-Achsentisch 106 mittels eines parallelen Blattfedermechanismus 130. Mit dem Bezugszeichen 110 ist ein Kontakt (Erfassungseinrichtung) bezeichnet, der an dem freien Ende der Trommel 109 angeordnet ist, um die gegenseitige außerordentliche Annäherung der Aufnahmeeinrichtungen zu erfassen. Wird dieser Kontakt 110 mit einem anderen Kontakt einer anderen Aufnahmeeinrichtung 111 in Kontakt versetzt, kann eine Hauptteil-Steuereinheit 423 (Fig. 4) zu deren Steuerung die außerordentliche Annäherung von zwei Aufnahmeeinrichtungen unterscheiden.
• Fig. 4 zeigt den Aufbau, welcher der Justiermessung durch die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Aufnahmeeinrichtung dient.
• In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 422 eine Kommunikationsleitung zur Kommunikation mit der Steuereinheit 423, welche ein Zentrale Verarbeitungseinheit aufweist, bezeichnet. 421 bezeichnet ein Kommunikationsinterface zum Aufnehmen von Befehlen, welche über die Kommunikationsleitung 422 zugeführt werden, und zum Zuführen der Justierdaten oder der Spaltdaten. 401 bezeichnet ein automatisches Feinjustier- (AA)- und Feinfokussier-(AF)-Interface zum Empfangen von Befehlen vom Kommunikationsinterface und zum Erzeugen eines Signals zur Justiermessung oder Spaltmessung und auch zum Zuführen der Justierdaten oder der Spaltdaten zum Kommunikationsinterface 421. Mit dem Bezugszeichen 405 ist eine Fein- AA- und -AF-Laserdioden-Stelleinrichtung zum Ansteuern des Halbleiterlasers 406 bei einer Lichtausgabe, wie sie durch das Fein-AA- und -AF-Interface 401 bestimmt ist, bezeichnet. Mit 406 ist ein Halbleiterlaser (Lichtemitterelement) bezeichnet, 411 bezeichnet eine Kollimatorlinse zur Umwandlung von Licht, das durch den Halbleiterlaser 406 erzeugt ist, in paralleles Licht. Mit dem Bezugszeichen 413 ist ein Projektionsstrahl bezeichnet, der vom Halbleiterlaser 406 ausgegeben ist. Mit 414 ist eine Automatikfokussier-(AF)-Marke bezeichnet, die zusammen mit einer Halbleiterschaltungsstruktur durch ein Material, wie z. B. Gold, auf der Maske 2 er zeugt ist, und mit 415 ist eine Automatikjustier-(AA)-Marke bezeichnet, die zusammen mit einer Halbleiterschaltungsstruktur in dem vorhergehenden Belichtungsvorgang durch einen Halbleiterprozeß auf dem Wafer 3 ausgebildet ist.
• Mit dem Bezugszeichen 412 sind Lichtstrahlen bezeichnet, die aufzunehmen sind, welche die Justierinformationen und die Spaltinformationen aufweisen, die durch ein optisches System erlangt werden können, gebildet durch die Masken-AA-Marke 416, die Wafer-AA-Marke 415, die Masken-AF-Marke 414 und den Wafer 3. Mit 407 ist ein Automatikjustier-(AA)-Lichtfleck bezeichnet, welcher das Licht darstellt, das die Justierinformation trägt und durch ein optisches System erhalten werden kann, das durch die Masken-AA-Marke 416 und die Wafer- AA-Marke 415 gebildet wird. Mit dem Bezugszeichen 410 ist ein Automatikfokussier-(AF)-Lichtfleck bezeichnet, welcher das Licht darstellt, das die Spaltinformation trägt und durch ein optisches System erhalten werden kann, das durch die Masken-AF-Marke 414 und den Wafer 3 gebildet wird.
• Mit dem Bezugszeichen 408 ist ein Automatikjustier-(AA)- Sensor bezeichnet, welcher einen Zeilensensor, wie z. B. eine CCD, aufweist, um den AA-Lichtfleck 407 aufzunehmen, welcher das Licht darstellt, das die Justierinformation trägt und um diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln. 409 bezeichnet einen Automatikfokussier-(AF)-Sensor, welcher einen Zeilensensor, wie z. B. eine CCD, aufweist, um den AF-Lichtfleck 410 aufzunehmen, welcher das Licht darstellt, das die Spaltinformation trägt und um diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Mit 403 ist ein Vorverstärker bezeichnet, um die Ausgabe des AA-Sensors 408 zu verstärken, und mit 404 ist ein anderer Vorverstärker zum Verstärken der Ausgabe des AF-Sensors 409 bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 402 ist eine Fein-AA- und -AF-Signal-Datenverarbeitungseinrichtung bezeichnet, welche zum Verarbeiten der Ausgabe des Vorverstärkers 403 dient, um dadurch die Justierdaten zu berechnen. Sie dient auch zum Verarbeiten der Ausgabe des Vorverstärkers 404, um dadurch die Spaltdaten zu berechnen.
• In dem beschriebenen Aufbau ist die Justierinformation (Maske-Wafer-Abweichung) in der folgenden Weise erfaßbar: Die Fein-AA- und -AF-Laserdioden-Ansteuereinrichtung 405 steuert den Halbleiterlaser 406 mit einer Lichtausgabe, wie sie durch das Fein-AA- und -AF-Interface 401 eingestellt ist, in mehr spezifischer Weise mit einer ausreichend großen Ausgabe innerhalb eines Bereichs, bei welchem der AA-Sensor 408 nicht gesättigt ist. Das vom Halbleiterlaser 406 abgestrahlte Licht tritt durch die Kollimatorlinse 411, und ein Projektionslichtstrahl 413 wird ausgebildet. Der Lichtstrahl 413 wird durch die Masken-AA-Marke 416 übertragen und wird durch die Wafer-AA-Marke 415 reflektiert, wodurch ein zu empfangender Lichtstrahl 412 erzeugt wird. Der Lichtstrahl 412 trifft auf den AA-Sensor 408 in der Form des AA- Lichtflecks 407 auf.
• Die Masken-AA-Marke 416 und die Wafer-AA-Marke 415, welche ein optisches Doppelgitterelement ausbilden, können eine Lageabweichung zwischen der Maske 2 und dem Wafer 3 in eine Verschiebung (Position) des AA-Lichtflecks 407 z. B. mit einer Vergrößerung von "x 100" umsetzen. Die Ausgabe des AA- Sensors 408, wenn dieser den AA-Lichtfleck 407 aufnimmt, wird durch den Vorverstärker 403 verstärkt, und die verstärkte Ausgabe wird in die Fein-AA- und -AF-Signal-Datenverarbeitungseinrichtung 402 eingegeben. Die Signal-Datenverarbeitungseinrichtung 402 erfaßt dann die Position des Schwerpunkts des AA-Lichtflecks 407, der auf den AA-Sensor 408 auftrifft. Während der Vergrößerung der Abweichung (Position) des Schwerpunkts des AA-Lichtflecks bei einer Vergrößerung von z. B. 1 : 100 bestimmt sie die Lageabweichung zwischen der Masken-AA-Marke 416 und der Wafer-AA-Marke 415 zwischen der Maske 2 und dem Wafer 3.
• Auch die Spaltinformation ist in der folgenden Weise erfaßbar: Die Fein-AA- und -AF-Laserdioden-Ansteuereinrichtung 405 steuert den Halbleiterlaser 406 auf eine Lichtausgabe, wie sie durch das Fein-AA- und -AF-Interface 401 eingestellt ist, in mehr spezifischer Weise auf eine ausreichend große Lichtausgabe in einem Bereich, bei welchem der AF-Sensor 409 nicht gesättigt ist. Das von dem Halbleiterlaser 406 abgestrahlte Licht tritt durch die Kollimatorlinse 414, und ein Projektionslichtstrahl 413 wird ausgebildet. Der Lichtstrahl 413 wird durch die AF-Marke 414 übertragen und wird durch den Wafer 3 reflektiert, wodurch ein aufzunehmender Lichtstrahl 412 erzeugt wird. Der Lichtstrahl 412 trifft dann in der Form des AF-Lichtflecks 410 auf den AF-Sensor 409.
• Die Masken-AF-Marke 414, welche durch zwei unterschiedliche Gitterlinsen auf der Maske 2 gebildet wird, kann zum Transformieren des Abstands der Oberflächen zwischen der Maske 2 und dem Wafer 3 in eine vergrößerte Verschiebung (Position) des AF-Lichtflecks 410 dienen, der z. B. "x 15" vergrößert wird. Die Ausgabe des AF-Sensors 409 wird durch den Vorverstärker 404 verstärkt, und die verstärkte Ausgabe wird der Fein-AA- und AF-Signal-Datenverarbeitungseinrichtung 402 eingegeben. Die Signal-Datenverarbeitungseinrichtung 402 erfaßt dann die Position des Schwerpunkts des AF-Lichtflecks 410, der auf den AF-Sensor 409 auftrifft. Wenn dann die Vergrößerung der Abweichung (Position) des Schwerpunkts des AF- Lichtflecks 410 bei einer Vergrößerung von 1 : 15 erfolgt, bestimmt sie den Abstand der Oberflächen zwischen der Masken- AF-Marke 414 und dem Wafer 3 zwischen der Maske 2 und dem Wafer 3.
• Die Fein-AA- und -AF-Signal-Datenverarbeitungseinrichtung 402 kann durch eine Analogschaltung ausgebildet werden oder die Ausgabe des Vorverstärkes 403 oder 404 kann z. B. durch eine Analog/Digital-Umwandlungseinrichtung (nicht gezeigt) digitalisiert werden und dann durch einen Mikrocomputer digital verarbeitet werden. Als Reaktion auf einen Befehl von der Hauptteil-Steuereinheit 304 kann das Fein-AA- und -AF- Interface 401 auch die Justierinformation oder die Spaltinformation erfassen und, wenn erforderlich, sie über die Kommunikationsinterfaces 421 und die Kommunikationsleitung 422 zur Hauptteil-Steuereinheit 423 übertragen. Der Halbleiterlaser 406, die Kollimatorlinse 411 und die Zeilensensoren 408 und 409 sind alle in einer in Fig. 1 gezeigten Trommel 109 angeordnet.
• Fig. 5 zeigt elektrische Blöcke zum Steuern der β-Richtung- Stelleinheiten und α-Richtung-Stelleinheiten der Aufnahmetische 114, wie in Fig. 1 gezeigt, und elektrische Blöcke zum Steuern des mechanischen Klemmens (Drückstange 108) der Aufnahmeeinrichtungen 111.
• In Fig. 5 weist die Aufnahmetisch-Steuereinrichtung 512 Aufnahmetisch-Steuereinheiten 501-504 (für die vier Aufnahmeeinrichtungen) und eine Aufnahmekopf-Klemmsteuereinrichtung 505 auf. Die Aufnahmetisch-Steuereinheiten 501-504 weisen eine Funktion zur Ausgabe der Anzahl der Impulse entsprechend der Bewegungsdistanz an die α-Achsenansteuereinrichtungen 507a-507d und die β-Achsen-Ansteuereinrichtungen auf, welche die Ansteuereinrichtungen der α-Richtung-Stelleinheiten und der β-Richtung-Stelleinheiten sind, als auch eine Funktion zum Einstellen der Zeitsteuerung der Impulsabstrahlung gemäß einer Zielposition, wie sie von der Hauptteil-Steuereinheit 423 in der Form eines trapezförmigen Ansteuermusters übertragen ist, das keinerlei Stoß auf die Aufnahmeeinrichtung 111 ausübt.
• Die α-Achsen-Ansteuereinrichtungen 507a-507d und die β- Achsen-Ansteuereinrichtungen 508a-508d weisen jeweils eine Ansteuereinrichtung für einen Gleichstrommotor auf, und als Reaktion auf einen Befehl von der Hauptteil-Steuereinheit 423 kann der Verstärkungsgrad des Regelkreises, wenn erwünscht, auf Null vermindert werden. Die Aufnahmekopf- Klemmsteuereinrichtung 505 weist eine Ansteuereinrichtung 509 einer Stelleinrichtung auf, welche verwendet wird, um die Aufnahmeeinrichtung gegen eine Aufnahmeeinrichtung- Bezugsoberfläche (nicht gezeigt) zu drücken, welche eine superflache Oberfläche darstellt, um jeden Fehler der Positionssteuerung infolge des Neigens oder Schlingerns der Aufnahmeeinrichtung 111 zu verhindern. Auch weist die Klemmsteuereinrichtung 505 ferner eine Sensoreinrichtung 510 auf, welche angeordnet ist, um den Kontaktzustand gegenüber der Aufnahmeeinrichtung-Bezugsoberfläche zu unterscheiden. Im Hinblick auf die Sensoreinrichtung ist jeder Aufnahmetisch mit einem Sensor zur Zustandsunterscheidung ausgestattet, und die Sensoreinrichtung 510 weist Eingabeeinrichtungen aller vier Kanäle auf.
• Fig. 6A-6C zeigen ein Ausführungsbeispiel der Art und Weise der Anordnung des Kontakts 110 (nachstehend als "Puffereinrichtung" bezeichnet), welcher unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist. Jede der Fig. 6A-6C zeigt die Lagebeziehung zwischen einer Schaltungsstruktur 2a einer Maske 2 und den vier Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d (Trommeln 109), wenn die Maske 2 in der Richtung betrachtet wird, in welcher das Belichtungslicht (z. B. Synchrotronstrahlungslicht, Röntgenstrahlen, Excimerlaserlicht, Licht der g-Linie oder der i-Linie oder dergleichen) auf die Schaltungsstruktur der Maske projiziert wird. Da Fig. 6B und Fig. 6C in bezug auf die Richtungen der Antriebsachsen als auch der Position der Schaltungsstruktur 2a ähnlich Fig. 6A sind, ist die Darstellung vereinfacht.
• In Fig. 6A-6C bezeichnen die Bezugszeichen 1a-1d Aufnahmeeinrichtungen (Trommeln 109) die im Zusammenwirken mit den vier Seiten der Schaltungsstruktur 2a angeordnet sind. Die Bezugszeichen 5aR-5dR und 5aL-5dL in Fig. 6A, die Bezugszeichen 5a-5d in Fig. 6B und die Bezugszeichen 5aG- 5dG und 5aS-5dS in Fig. 6C bezeichnen die Puffereinrichtungen, die jeweils an den Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d angeordnet sind. Wie gezeigt, weist jede der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d ein freies Ende auf, das mit Bezug auf eine Ebene (α-β-Ebene), senkrecht zu der Projektionsrichtung des Belichtungslichts trapezförmig ausgebildet ist. In mehr spezifischer Weise nimmt an dem freien Ende jeder Aufnahmeeinrichtung die Breite in bezug auf die β-Achsenrichtung zur Seite der Schaltungsstruktur 2a hin allmählich ab. Auch jede in Fig. 6A und in Fig. 6C gezeigte Puffereinrichtung, die an einer entsprechenden Aufnahmeeinrichtung angeordnet ist, wird durch ein elastisch verformbares Metallstück ausgebildet und es weist ein freies Ende auf der Seite der Schaltungsstruktur 2a auf, und das andere Ende ist an der entsprechenden Aufnahmeeinrichtung fest angeordnet, so daß sich die Puffereinrichtung im wesentlichen entlang der Außenum fangsform der Aufnahmeeinrichtung in der α-β-Ebene erstreckt. Somit liegt zwischen jeder Puffereinrichtung und einer entsprechenden Aufnahmeeinrichtung, an welcher die Puffereinrichtung angeordnet ist, mit Bezug auf die α-β- Ebene ein kleiner Freiraum vor. Die in Fig. 6A-6C beispielhaft gezeigten Puffereinrichtungen weisen jeweils eine Elektrode auf, zu welcher die Verdrahtung in der in Fig. 7A, Fig. 7B oder Fig. 7C gezeigten Art und Weise ausgeführt ist, und der Zustand wird in der Steuerschaltung 702 gespeichert.
• In dem in Fig. 6A gezeigten Ausführungsbeispiel ist jede Aufnahmeeinrichtung mit zwei Stücken von Puffereinrichtungen ausgestattet, welche miteinander zusammenwirken, um im wesentlichen den freien Endabschnitt der entsprechenden Aufnahmeeinrichtung zu umschließen. In diesem Ausführungsbeispiel ist durch den Kontakt der Puffereinrichtungen der angrenzenden Aufnahmeeinrichtungen, z. B. durch den Kontakt der Puffereinrichtungen 5aL und 5bR, die außerordentliche Annäherung der angrenzenden Aufnahmeeinrichtungen erfaßbar. Dieses Ausführungsbeispiel weist einen Vorteil dahingehend auf, daß die gemeinsame Verdrahtung und der Aufbau für alle Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d übernommen werden können.
• Fig. 6B zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei jede der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d mit einer einstückigen Puffereinrichtung mit einem elektrischen Potentialunterschied ausgestattet ist, der zwischen einem Paar von Aufnahmeeinrichtungen (1a, 1c) und einem anderen Paar von Aufnahmeeinrichtungen (1b, 1d) vorliegt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich jede Puffereinrichtung, um den freien Endabschnitt einer entsprechenden Aufnahmeeinrichtung zu umschließen. Da diese Puffereinrichtungen, welche möglicherweise miteinander in Kontakt gelangen können, zueinander unterschiedliche elektrische Potentiale aufweisen, ist der Zustand der außerordentlichen Annäherung, sofern er vorliegt, durch Detektieren einer Änderung des elektrischen Potentials erfaßbar. Nach diesem Verfahren ist der mechanische Aufbau jeder Aufnahmeeinrichtung auf einfachste Weise ausführbar.
• Fig. 6C zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei jede Aufnahmeeinrichtung auf deren einen Seite (eine Seite jeder Aufnahmeeinrichtung, die der -β-Achsenrichtung zugewendet ist) mit einer Puffereinrichtung ausgestattet ist, wobei die Puffereinrichtung ein Paar von Kontakten aufweist, welche miteinander elektrisch in Kontakt versetzt werden können, wenn eine äußere Kraft darauf einwirkt. Wenn sich z. B. die Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b einander gegenseitig annähern, wird die an der Aufnahmeeinrichtung 1a angeordnete Puffereinrichtung (Kontakt) 5aS durch die Aufnahmeeinrichtung 1b gedrückt und wird mit der Puffereinrichtung (Kontakt) 5aG in Kontakt versetzt. Somit ist es durch elektrisches Erfassen des Zustands eines solchen Kontakts möglich, den Zustand der außerordentlichen Annäherung zu erfassen.
• Wie am besten in Fig. 7A erkennbar, werden bei allen Puffereinrichtungen 5aR-5dR (Fig. 6A), die der + β-Achsenrichtung zugewendet sind, deren elektrische Potentiale auf dem Massepegel (0 Volt) gehalten, während die Puffereinrichtungen 5aL-5dL, die der -β-Achsenrichtung zugewendet sind, durch einen Widerstand von 1 Kiloohm auf ein Potential von +5 V hochgelegt sind. Wenn demgemäß z. B. die Puffereinrichtung 5bR mit der Puffereinrichtung 5aL in Kontakt gelangt, nimmt das Potential der Puffereinrichtung 5aL ab. Durch einen Schmitt-Trigger 701 wird ein Signal 6a, entsprechen einem solchen Zustand, durch eine Steuerschaltung 702 gelesen. Dies ist ebenfalls bei den restlichen drei Aufnahmeeinrichtungen 1b-1d der Fall, und durch die Steuerschaltung 702 können ähnliche Signale 6b-6d gelesen werden.
• In Fig. 7B werden die elektrischen Potentiale der in Fig. 6b gezeigten Puffereinrichtungen 5b und 5d auf dem Massepegel (0 V) gehalten, während die elektrischen Potentiale der Puffereinrichtungen 5a und 5c durch einen Pull-up-Widerstand 703 von 1 Kiloohm die Logik "verdrahtetes ODER" darstellen. Dieses Potential wird durch einen Schmitt-Trigger 701 der Steuerschaltung 703 als ein Zustandssignal 6 zugeleitet.
• In Fig. 7C sind die in Fig. 6C gezeigten Puffereinrichtungen 5aS und 5aG durch ein Isolierelement 704 voneinander getrennt, welches auch als eine Trageinrichtung dient. Die Puffereinrichtung 5aG wird auf dem Massepegel (0 V) gehalten, während die Puffereinrichtung 5aS durch einen Widerstand von 1 Kiloohm auf Hochpegel gelegt ist. Dies trifft auch in den Fällen der anderen Puffereinrichtungen zu, und die Signalverarbeitung wird in einem ähnlichen Prozeß wie in dem in Fig. 7A gezeigten Ausführungsbeispiel bewirkt.
• Fig. 8A und Fig. 8B zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Verarbeitungsabfolge, die als Reaktion auf die Erfassung der außerordentlichen Annäherung von Aufnahmeeinrichtungen auszuführen ist.
• Wenn in der in Fig. 8A gezeigten Abfolge im Schritt 801 die außerordentliche Annäherung erfaßt wird, dann wird im Schritt 802 die Bewegung aller Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d angehalten oder zeitweise unterbunden, und danach wird nur die Bewegung jeder Aufnahmeeinrichtung in der α-Richtung (siehe Fig. 6A) zugelassen. Insbesondere wird die Bewegung der vier Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d nur in solchen Richtungen zugelassen, daß sie voneinander beabstandet werden. Dann, im Schritt 803, nachdem alle vier Aufnahmeeinrichtungen aus dem möglichen Kollisionsbereich herausbewegt sind, wird die ursprüngliche Einstellung jedes der Aufnahmetische 114 für die Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d unter Verwendung eines nicht gezeigten Ausgangspunkteinstellsensors (Wiederherstellung) ausgeführt.
• Wenn in der in Fig. 8B gezeigten Abfolge im Schritt 804 die außerordentliche Annäherung erfaßt wird, dann werden im Schritt 805 diese Aufnahmeeinrichtungen mit Bezug auf welche die außerordentliche Annäherung erfaßt worden ist, aus den Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d ausgesucht. Dann werden zu jenen Aufnahmeeinrichtungen mit Bezug auf welche die außerordentliche Annäherung erfaßt worden ist, Begrenzungen zur Bewegung der entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen angewiesen, wie sie in Blöcken 806a-806d gezeigt sind. Wenn z. B. die außerordentliche Annäherung mit Bezug auf die Aufnahmeeinrichtung 1a erfaßt ist, geht die Abfolge zum Schritt 806a, wobei die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 1a in der (α+)- Richtung und der (β-)-Richtung (siehe Fig. 6A) untersagt ist und außerdem die Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 1b in der (α+)-Richtung und der (β+)-Richtung verboten ist. Danach wird im Schritt 807 die Wiederherstellungsabfolge, wie z. B. die Initialisierung oder dergleichen, der Aufnahmetische 114 ausgeführt, während die im Schritt 806a eingestellten Begrenzungen berücksichtigt werden. Dann geht die Abfolge zum Schritt 808, und die normale Operation wird wiederhergestellt.
• Von diesen zwei Abfolgen ist die in Fig. 8A gezeigte Abfolge auf eines der in Fig. 6A-6C gezeigten Ausführungsbeispiele anwendbar, und die in Fig. 8B gezeigte Abfolge ist auf die in Fig. 6A und Fig. 6C gezeigten Ausführungsbeispiele anwendbar.
• Fig. 9A und Fig. 9B zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Verarbeitungsabfolge. Wenn in Fig. 9A der Start angewiesen wird, erfolgt im Schritt 802 das Zuführen der Ziele (Zielpositionen) zur Bewegung uf jeweils der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d von der Hauptprozeßeinheit zu der Hauptverarbeitungseinheit. Als Reaktion darauf berechnet die Steuereinheit 423 im Schritt 821 die Ansteuerprofile für die Tische 114 jeweils entsprechend den Aufnahmeeinrichtungen 1a -1d zur Steuerung der Bewegung dieser Aufnahmeeinrichtungen. Dann, im Schritt 822, wird die Richtung oder werden die Richtungen jener Antriebsachsen aller Antriebsachsen (ct und β) der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d, welche zu diesem Zeitpunkt zu betätigen sind, in einem Speicher (siehe Fig. 10, Teil (a)) abgelegt. Im Hinblick auf die zu diesem Zeitpunkt zu betätigenden Achsen wird das Datenelement "1" zu den entsprechenden Adressen in dem in Fig. 10, Teil (a), gezeigten Speicher gesetzt. Im Hinblick auf die restlichen Achsen, die nicht zu betätigen sind, wird das Datenelement "0" zu den entsprechenden Adressen gesetzt.
• Anschließend überträgt die Steuereinheit 423 im Schritt 823 die berechneten Ansteuerprofildaten zu den Aufnahmetisch- Steuereinheiten 501-504 der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d. Als Reaktion darauf erzeugen die Aufnahmetisch-Steuereinheiten 501-504 im Schritt 824 Ansteuersignale, wie sie vorstehend zu den entsprechenden α-Achsen-Ansteuereinrichtungen und β-Achsen-Ansteuereinrichtungen (Fig. 5) beschrieben sind, um die Bewegung der entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d zu steuern, um dadurch die Bewegung jener der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d einzuleiten, welche zu diesem Zeitpunkt anzutreiben sind.
• Danach erfolgt im Schritt 825 die Unterscheidung, ob ein Endgrenzschalter EL jeder Stelleinrichtung 101 oder 102 den entsprechenden Aufnahmetisch 114 erfaßt hat. In mehr spezifischer Weise ist jede der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d mit Stelleinrichtungen 101 und 102 ausgestattet, und jede Stelleinrichtung ist mit einem Endgrenzschalter EL ausgestattet. Dieser Endgrenzschalter ist angepaßt, zu erfassen, ob ein entsprechender Aufnahmetisch 114 in eine Endposition dessen Bewegungsbereichs mit Bezug auf die ±α-Achsenrichtung oder die ±β-Achsenrichtung bewegt ist. Wenn der Endgrenzschalter EL eingeschaltet worden ist und somit der entsprechende Aufnahmetisch 114 erfaßt worden ist, geht die Abfolge zum Schritt 826, und ein entsprechendes Anormalitätskennzeichen wird gesetzt, um einem Bediener eine Information zur Anormalität bereitzustellen. Danach wird im Schritt 827 die Bewegung der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d angehalten oder unterbunden. Wenn der Endgrenzschalter EL ausgeschaltet bleibt, geht die Abfolge zu dem Schritt 828, wobei die Unterscheidung erfolgt, ob eine Anormalität in der Stelleinrichtung-Ansteuereinrichtung vorliegt. Z. B. erfolgt eine Unterscheidung, ob eine Anormalität besteht, wie z. B. eine Leitungsunterbrechung des Motors oder der Kodiereinrichtung der Stelleinrichtung 101 oder 102. Wenn eine Anormalität unterschieden wird, dann geht die Abfolge zum Schritt 829, und ein entsprechendes Anormalitätskennzeichen wird gesetzt, um dem Bediener eine Information zur Anormalität bereitzustellen. Danach wird im Schritt 830 die Bewegung der Aufnahme einrichtungen 1a-1d angehalten oder unterbunden. Wenn die Stelleinrichtung-Ansteuereinrichtung im Normalzustand ist, geht die Abfolge zum Schritt 831, und die Unterscheidung erfolgt, ob die in Fig. 6A-6C gezeigten Annäherungssensoreinrichtungen (Puffereinrichtungen) eingeschaltet sind oder nicht.
• Wenn die Annäherungssensoreinrichtung die außerordentliche Annäherung nicht erfaßt, geht die Abfolge zum Schritt 832, und es erfolgt unter Verwendung der Ausgaben der Kodiereinrichtungen der Stelleinrichtungen 101 und 102 eine Unterscheidung, ob die Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d in ihre Zielpositionen bewegt sind. Ist dies nicht der Fall, geht die Abfolge zum Schritt 825 zurück, und die vorstehend beschriebenen Operationen werden wiederholt. Wenn die Aufnahmeeinrichtungen in die Zielpositionen bewegt sind, wird in diesem Augenblick die Bewegung beendet.
• Wird im Schritt 831 eine außerordentliche Annäherung erfaßt, wird die Bewegung dieser angetriebenen Aufnahmeeinrichtungen in diesem Augenblick angehalten, und im Schritt 840 wird die weiter nachstehend beschriebene Wiederherstellungsabfolge ausgeführt. Bei Abschluß dieser Abfolge wird das Gerät in einen Bereitschaftszustand versetzt und erwartet den Startbefehl.
• Fig. 9B zeigt Einzelheiten der Wiederherstellungsabfolge im Schritt 840. Nachstehend wird diese Wiederherstellungsabfolge in Verbindung mit dem Aufbau des in Fig. 6A gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert. Beim Start der Wiederherstellungsabfolge im Schritt 841 wird auf die Daten jener der Antriebsachsen (aktuelle Antriebsachsen), die in dem in Fig. 10 gezeigten Speicher abgelegt (Schritt 822) und zu diesem Zeitpunkt zu betätigen sind, Bezug genommen. Anschließend werden im Schritt 842 jene der Annäherungssensoren (Puffereinrichtungen 5aL, 5bL, 5cL und 5dL) der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1d gesucht, mit Bezug auf welche die außerordentliche Annäherung erfaßt worden ist.
• Anschließend werden im Schritt 843 unter Verwendung der Daten für die aktuellen Antriebsachsen (α- und β-Achsen jeder Aufnahmeeinrichtung), die zu betätigen sind, auf die im Schritt 822 Bezug genommen ist, und unter Verwendung der Daten des Sensors (Aufnahmeeinrichtung), mit Bezug auf welche die außerordentliche Annäherung erfaßt worden ist (Schritt 823), jene der α- und β-Achsen jeder Aufnahmeeinrichtung bestimmt, welche zu initialisieren sind. Wenn z. B. die außerordentliche Annäherung mit Bezug auf die an der Aufnahmeeinrichtung 1a angeordnete Puffereinrichtung 5aL erfaßt worden ist, wenn die gespeicherten Daten bezüglich der α- und β- Achsen der Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b derart sind, wie in den Teilen (b)-(g) der Fig. 10 gezeigt, werden nur die gespeicherten Antriebsachsen, insbesondere nur jene Achsen, welche zu diesem Zeitpunkt zu betätigen sind, als das Initialisierungsobjekt ausgewählt. Wenn sich, wie in dem Fall des Teils (h) in Fig. 10 der aktuelle, gespeicherte Antriebszustand von jenen der Teile (b)-(g) unterscheidet, dann werden alle der α- und β-Achsen der Aufnahmeeinrichtungen 1a-1b als die Initialisierungsobjekte ausgewählt.
• Wenn die Puffereinrichtung 5aL die außerordentliche Annäherung wie in diesem Fall erfaßt, ist es nicht notwendig, den Zustand des Antriebs der Aufnahmeeinrichtungen 1c und 1d zu berücksichtigen. Deren Initialisierung kann zusammen mit der Initialisierung der Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b erfolgen oder wahlweise braucht deren Initialisierung nicht ausgeführt zu werden. Fig. 10, Teil (b), zeigt einen Fall, wenn jede der Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b in deren α-Achsenrichtung angetrieben wird. Fig. 10, Teil (c), zeigt einen Fall, wenn jede der Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b nur in deren β-Achsenrichtung angetrieben wird. Fig. 10, Teil (d), zeigt einen Fall, wenn die Aufnahmeeinrichtung 1a nur in deren α-Achsenrichtung angetrieben wird. Fig. 10, Teil (e), zeigt einen Fall, wenn die Aufnahmeeinrichtung 1a nur in deren β-Achsenrichtung angetrieben wird. Fig. 10, Teil (f), zeigt einen Fall, wenn die Aufnahmeeinrichtung 1b nur in deren α-Achsenrichtung angetrieben wird. Fig. 10, Teil (g), zeigt einen Fall, wenn die Aufnahmeeinrichtung 1b nur in deren β-Achsenrichtung angetrieben wird.
• Nach dem Bestimmen der Achse, welche zu initialisieren ist oder der Achsen, welche zu initialisieren sind (Schritt 843), wird im Schritt 844 unterschieden, ob die Initialisierung mit Bezug auf alle Achsen der Aufnahmeeinrichtungen 1a und 1b (und 1c und 1d) auszuführen ist. Wenn unterschieden wird, daß es notwendig ist, wird im Schritt 846 ein entsprechender Befehl erzeugt, und die Wiederherstellungsabfolge 840 wird beendet. Ist dies nicht der Fall, dann wird im Schritt 845 die Initialisierung der bestimmten Achse oder Achsen (Schritt 843) ausgeführt, und die Wiederherstellungsabfolge 840 wird abgeschlossen.
• In der in Fig. 9A und Fig. 9B gezeigten Verarbeitungsabfolge ist es nicht immer notwendig, die Initialisierung aller Achsen auszuführen, wenn eine außerordentliche Annäherung erfaßt wird. Daher ist es möglich, die Zeitdauer vom Erfassen der außerordentlichen Annäherung bis zum Wiederherstellen des Normalzustands zu verkürzen. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß diese Verarbeitungsabfolge ebenfalls auf den Aufbau des in Fig. 6C gezeigten Ausführungsbeispiels anwendbar ist.
• Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf die gezeigten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die beschriebenen Einzelheiten begrenzt, vielmehr sind Abwandlungen und Änderungen möglich, die dem Fachmann nahegelegt sind.

Claims (17)

1. Ausrichtungssystem bzw. Justiersystem zur Verwendung beim Justieren einer Maske mit einem Wafer, wobei das System aufweist:

- eine Vielzahl von bewegbaren Justiererfassungseinheiten (1, 109),

- eine Vielzahl von Antriebstischen (114), wobei jeder Antriebstisch (114) angepaßt ist, eine entsprechende der Justiererfassungseinheiten (1, 109) in einer Ebene, im wesentlichen parallel zu der Maske, zu bewegen,

- mindestens einen elektrischen Kontakt (5, 110), der an einer jeweiligen, bewegbaren Justiererfassungseinheit (1, 109) angeordnet ist, um zu erfassen, wenn die jeweilige Justiererfassungseinheit (1, 109) einer anderen Justiererfassungseinheit (1, 109) nah angrenzend ist, und

- eine Steuereinrichtung (423) zum Steuern der Bewegung mindestens eines der Antriebstische (114) gemäß Signalen von dem elektrischen Kontakt (5, 110),

dadurch gekennzeichnet, daß sich der elektrische Kontakt (5, 110) im wesentlichen entlang der Außenrandform eines Teils der jeweiligen Justiererfassungseinheit (1, 109) in deren einem Abschnitt erstreckt, welcher dazu neigt, in unerwünscht enge Lagebeziehung mit einer anderen Justiererfassungseinheit (1, 109) zu gelangen.

2. System gemäß Anspruch 1, in welchem der elektrische Kontakt von der jeweiligen Justiererfassungseinheit durch einen Freiraum beabstandet ist.

3. System gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, in welchem der elektrische Kontakt (5) eine elastisch verformbare Metallelektrode aufweist.

4. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches einen elektrischen Kontakt (5) aufweist, der an jeder jeweiligen Justiererfassungseinheit angeordnet ist, und in welchem der elektrische Kontakt (5), der an einer Justiererfassungseinheit (1) angeordnet ist, um den Kontakt mit dem elektrischen Kontakt (5) zu erfassen, der an einer anderen Justiererfassungseinheit (1) angeordnet ist, um dadurch zu erfassen, daß die Justiererfassungseinheiten (1) nah angrenzend sind.

5. System gemäß Anspruch 4, welches eine Erfassungseinrichtung (701, 702, 703) aufweist, die angeordnet ist, um den elektrischen Kontakt, der an der einen Justiererfassungseinheit angeordnet ist, und den elektrischen Kontakt, mit welchem er angeordnet ist, um in körperlichen Kontakt zu gelangen, und welcher an der anderen Justiererfassungseinheit angeordnet ist, auf unterschiedliche elektrische Potentiale vorzuspannen, und um eine Änderung des elektrischen Potentials des einen der elektrischen Kontakte infolge des körperlichen Kontakts zwischen den elektrischen Kontakten zu erfassen.

6. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem der elektrische Kontakt (5) angeordnet ist, um den körperlichen Kontakt zwischen dem elektrischen Kontakt (5) und einer anderen Justiererfassungseinheit (1) abzutasten und dadurch zu erfassen, daß die andere Justiererfassungseinheit (1) nah angrenzend ist.

7. System gemäß Anspruch 6, in welchem der elektrische Kontakt (5) erste und zweite Elektroden (5a6 bis 5dG, 5aS bis 5dS) aufweist, welche angeordnet sind, um miteinander in Kontakt versetzt zu werden, wenn der elektrische Kontakt (5) gegen eine nah angrenzende Justiererfassungseinheit (1) drückt.

8. System gemäß Anspruch 7, welches eine Erfassungseinrichtung (701, 702, 703) aufweist, die angeordnet ist, um erste Elektroden (5a6 bis 5dG) und zweite Elektroden (5aS bis 5dS) auf unterschiedliche elektrische Potentiale vorzuspannen, und um eine Änderung in dem elektrischen Potential einer der Elektroden infolge des elektrischen Kontakts zwischen den Elektroden zu erfassen.

9. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Steuereinrichtung (702) angepaßt ist, den Antrieb aller bewegbaren Justiererfassungseinheiten (1) als Reaktion auf das Erfassen eines elektrischen Kontakts (5), daß eine Justiererfassungseinheit (1) nah angrenzend an eine andere Justiererfassungseinheit (1) ist, vorübergehend anzuhalten.

10. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die Steuereinrichtung (702) angepaßt ist, die Bewegung einer der bewegbaren Justiererfassungseinheiten (1) in eine Richtung zu unterbinden, in welcher eine Neigung vorliegt, sie einander anzunähern, doch die Bewegung in eine Richtung zuzulassen, in welcher eine Neigung vorliegt, sie einander zu beabstanden, als Reaktion auf einen elektrischen Kontakt (5), der erfaßt, daß eine Justiererfassungseinheit (1) nah angrenzend an eine andere Justiererfassungseinheit (1) ist.

11. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, in welchem die Steuereinrichtung so angepaßt ist, daß beim Erfassen, daß eine Justiererfassungseinheit (1) an eine andere Justiererfassungseinheit (1) nah angrenzend ist, der Antrieb der Justiererfassungseinheiten (1) zeitweise angehalten wird.

12. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 10, in welchem die Steuereinrichtung so angepaßt ist, daß beim Erfassen, daß eine Justiererfassungseinheit (1) nah angrenzend an eine andere Justiererfassungseinheit (1) ist, die Bewegung der Justiererfassungseinheiten (1), die zueinander ge richtet ist, unterbunden wird, aber deren voneinander weggerichtete Bewegung zugelassen wird.

13. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches mindestens drei bewegbare Justiererfassungseinheiten (1) aufweist.

14. System gemäß Anspruch 13, welches vier bewegbare Justiererfassungseinheiten (1) aufweist.

15. System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem jede bewegbare Justiererfassungseinheit (1) eine Lichtquelle (204, 406) und eine optische Erfassungseinrichtung (212, 212', 408, 409) zum Bestimmen des Zustands der Justierung einer Justiermarke (414, M) auf der Maske (2, 201) mit einer Justiermarke (415, W) auf dem Wafer (3, 292) aufweist.

16. Belichtungssystem, das ein Justiersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Belichtungseinrichtung zum Belichten des Wafers durch die Maske aufweist, das der Justierung der Maske und des Wafers folgt.

17. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung des Belichtungssystems nach Anspruch 16, das die Schritte aufweist:

- Justieren eines Wafers und einer Maske unter Verwendung des Justiersystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15,

- Belichten des Wafers mit einer Struktur der Maske, und

- Herstellen eines Halbleiterbauelements unter Verwendung des belichteten Wafers.